高温燃烧红外吸收法测定煤中全硫

红外光谱法同一条件下测定煤及焦炭中全硫

红外光谱法同一条件下测定煤及焦炭中全硫赵留伟（上海宝钢工业技术服务有限公司宁波分公司检化验部）摘要：本文使用红外光谱法对煤及焦炭中全硫含量进行同时测定。

通过在红外定硫仪上建立一条煤中全硫的标准工作曲线，使用这条工作曲线对焦炭中的全硫进行分析，并对分析结果进行统计处理，证明使用红外光谱法可以在相同条件下同时测定煤及焦炭中的全硫，方法精密度及准确度都能满足要求。

关键词：红外光谱法、煤、焦炭、全硫、工作曲线1、前言随着科技的发展和社会的进步，红外光谱法已广泛应用于煤等燃料中硫含量的检测，此方法检测硫含量不但操作简便，检验时间也得到大幅缩短。

焦炭是由煤在高温下经过一系列物理化学变化而获得的固体炭质材料，属于非电磁感应物质，呈粉末状。

两者相比较焦炭含碳量高，燃点也高，所以难以使其充分燃烧，使硫完全释放出来。

本文通过首先在红外定硫仪上建立一条煤中全硫的标准工作曲线，使用这条工作曲线对焦炭中的全硫进行分析，并对分析结果进行统计处理，研究焦炭是否可以和煤在相同条件下进行同时分析。

通过试验证明，使用红外光谱法完全可以在相同条件下同时测定煤及焦炭中的全硫，方法精密度及准确度都能满足要求。

2、实验部分2.1 仪器与试剂S-144DR 红外定硫仪（美国LECO公司）BSA124S 电子天平（德国Sartorius公司）无水高氯酸镁、碱石棉、燃烧舟均为进口助燃及载气：氧气，纯度99.5%样品燃烧温度：1350℃，气体流量：3.0L/min煤、焦炭标准物质：ZBM094 、ZBM097、ZBM098、ZBM113、 ZBM127 、ZBM128、ZBM125A(济南众标科技有限公司生产）2.2 实验方法称取0.2g样品（称准至0.0002g）置于燃烧舟中，待仪器温度稳定至1350℃，调节气体流量为3.0L/min，将装有样品的燃烧舟推入仪器燃烧管恒温区内，待燃烧完全后仪器显示出样品中硫质量百分数。

2.3 标准工作曲线的建立采用多点校准法在红外定硫仪上建立一个新的方法，用这个方法将煤标样ZBM094、ZBM097、ZBM098、ZBM113分别测定两到三次，并在电脑中输入每个标样的内水结果，将标样中全硫结果换算成干基态。

红外光谱法测定煤中全硫浅探

ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｉｔｗａｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｔｏｔａｌｓｕｌｆｕｒｃｏｕｌｄｂｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙａｎｄｒａｐｉｄｌｙｂｙ
增刊１
煤质技术谱法测定煤中全硫浅探
丁蕾
（郑州煤炭工业（集团）有限责任公司煤质监测中心，河南郑州４５２３７０）
摘要：结合红外光谱法测硫的原理及验证红外法测硫准确度的试验，重点探讨了红外光谱测硫法准确度的确认及设备操作中应注意的问题，指出经实验验证可采用红外光谱法准确、快捷地测定煤
１．１红外测硫法原理
段的标准煤样测试结果都在标准值的不确定度范围
内，说明用红外光谱法进行煤中全硫的测定，能够
保证测定的准确度。
仪器的基本工作原理是：煤样在１３００ ℃ 的高温下于氧气流中燃烧分解。生成的颗粒和水汽被高氯酸镁吸附，吸附干燥后的气流通过红外检测池，
其中的ＳＯ吸收红外光源中相应光谱，经滤光片
（２）煤中全硫测定的仲裁法为艾氏卡法，因此

红外光谱法测定煤中全硫的不确定度评定

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燥后送往红外检测装置进行检测，检测元件对载气和二氧化硫气体流过时的能量变化做出响应，计算机读取池输出，经校正系数及试样质量修正为硫的总质量百分数。仪器测定前及结束后均选取有证煤质标准物质进行标定检查，已确保仪器处于稳定状态[2]。
4.5 仪器标定的标准不确定度(u5)
选用一个有证煤质标准物质标定仪器，所用的标煤干基硫含量的扩展不确定度依据煤标准物质证书,U=0.04%(K=2)。因此，仪器标定的标准不确定度为： u5 = a/2 = 0.04/2 = 0.02 4.6 仪器测量分辨率的标准不确定度(u6)
4.2 标样偏倚量的标准不确定度（u2）
1 1 (x i - x (x i - 0.0166)2 = 0.00357 ㊄)2 = n - 1ð 30 - 1ð i=1 i=1
计算得标样偏移量的标准不确定度： xi ，
30 i=1
根据上述测量 30 次标准物质的测量值与标准值间的差值
u2 =ðx i /30 = 0.0166
综合上述各不确定分量评估汇总见下表：
表 2：不确定度分量评估表
不确定度分量分量名称
u1 重复测量标样 0.0035 7 0.0181 u2 标样测量偏倚 0.0166 0.3893 u3 试样的均匀性 0.0042 1 0.0252 u4 空白试验 0.000 01 0.000 0 u5 仪器标定 0.02 u6 测量分辨率 0.000 01 u7 样品称量 0.000 06 0.000 0
选择合适的标定方法标定仪器后(此处选用的是单点标定
4.4 空白试验的标准不确定度(u4)
计算得空白试验的标准不确定度：
u4 =
n
进行空白试样 10 次，计算 10 次空白值 x c ，运用贝塞尔公式

红外光谱法测定煤中碳、氢、全硫的研

ISSN1672-9064CN35-1272/TK1—氧气流;2—管式高温燃烧管;3—样品燃烧舟;4—气体净化系统;5—流量调节系统;6—红外检测系统;7—计算机控制处理系统;8—打印机图1仪器组成系统示意图作者简介:林大荣(1963~),1985年毕业于厦门大学化学系,学士,高级工程师。

多年来从事质量监督、节能减排、温室气体清单报告、碳核查、应对气候变化战略、洁净煤研究等,课题、论文获得省部级多项奖励,现为福建省华厦能源设计研究院有限公司副总工、能源研究所所长。

红外光谱法测定煤中碳、氢、全硫的研究林大荣(华厦能源设计研究院有限公司福建福州350001)摘要研究红外光谱法测定煤中碳、氢、全硫的测试原理、测定方法和检测过程,评价该仪器测试准确性、精密度和稳定性,指出红外光谱法检测中影响检测结果的注意事项和常见错误。

关键词红外光谱法检测煤中碳、氢、全硫含量中图分类号:P618.114文献标识码:A文章编号:1672-9064(2017)06-050-04煤炭作为我国最主要的化石燃料和化工原料,在今后相当长一段时间内依然无法改变。

2015年全国能源消费总量43.0亿t 标准煤,煤炭消费量就占64.0%,高达27.52亿t 标准煤、36.98亿t 原煤。

福建省生产原煤1531.77万t ,全年能源消费总量12179.97万t 标准煤,煤炭消费量就占50.5%,高达6151万t 标准煤;因此,推进煤炭的科学发展、洁净高效利用,刻不容缓。

碳和氢是煤的主要组成元素,测定煤中碳氢含量,对于了解煤的变质程度和煤的性质有重要意义。

在《中国煤炭分类》(GB 5751-2009)中,以干燥无灰基氢(H daf )作为划分无烟煤亚类的2项指标之一。

煤质分析计算煤的收到基低位发热量,氢是不可缺少项目。

在工业生产中,根据煤中碳氢元素含量来推算燃烧设备的理论燃烧温度以及计算锅炉燃烧中的热平衡。

在气化工业中,根据它们来计算煤炭气化时的物料平衡。

阐述煤中全硫测定方法

阐述煤中全硫测定方法硫是一种有害的元素，含硫量高的煤，供燃烧、气化或炼焦使用时都会；以来很大危害。

煤中硫通常分为有机硫和无机硫，煤中全硫的测定方法很多。

本文对此进行分析。

一、艾士卡法1.方法原理将煤样与艾士卡试剂混合灼烧，煤中硫生成硫酸盐，然后使硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量计算煤中全硫的含量。

艾士卡试剂是用2份轻质氧化镁和1份无水碳酸钠混合成，当煤样与艾士卡试剂混匀共同燃烧时，煤燃烧生成的二氧化硫和少量的三氧化硫与艾士卡试剂反应生成硫酸盐，生成的硫酸盐用水提取，在一定酸度，加入氯化钡溶液，使可溶性硫酸盐转变为硫酸钡沉淀（反应式如下），测定硫酸钡质量，即可求出煤中全硫含量。

2.试验步骤（1）称取粒度小于0.2mm的空气干燥基煤样lg和艾氏试剂2g，仔细混合均匀，再用lg艾氏试剂覆盖。

（2）在通风良好的马弗炉中，在1—2h内从室温加热到800℃、810℃，并保持1—2h。

（3）将灼烧物移至400rnl烧杯中，加入热水冲洗坩埚。

用中速定性滤纸过滤清洗沉淀。

（4）在解液中洒入2—3滴甲基橙指示剂和盐酸，使溶液呈微酸性。

将溶液加热至沸腾，搅拌滴加氯化钡溶液10mL。

（5）溶液冷却或静置过夜用致密无灰定量滤纸过滤。

（6）低温下用灰化滤纸过滤，然后于800℃—850℃灼烧20—40mm称量沉淀物质量。

3.结果计算St，ad=[（m1-m2）×0.1374]/m×100% （1）式中，St，ad——空气干燥煤样中全硫含量，%；m1——硫酸钡质量，g；m2——空白试验的硫酸钡质量，g；0.1374——硫酸钡换算为硫的系数；m——煤样质量，g。

每配制一批艾氏试剂或更换其他试剂时，应进行空白试验，测定空白值。

4.沉淀硫酸钡的最佳条件（1）沉淀剂必须过量：根据同离子效应，如果向溶液中加入含有某一结晶离子的试剂或溶液，则沉淀的溶解度减小。

（2）必须在弱酸性溶液沉淀。

（3）沉淀应当在适当稀的溶液中进行，防止杂质的沉淀现象。

管式炉一红外光谱法测定煤中全硫含量的测量不确定度的评定

样中硫的百分含量为０９％时，测得其标准不确定度为００６，扩展不确定度为００％。．７．１％．３
关键词红外光谱法煤全硫测量不确定度
ＴｈｅＵｎｃｒａｎｙＥｖｌｔｏｆＴｕｂａｖｎ－ｎｒｒｄｓｒｉｎｅｔｉｔａｕａｉｎｏｕｌｒＯｅＩｆａｅＡｂｏｐｔｏ
ｆｏｒｍ．Ｔｅｓｌｒｃｎｅｔｉｈｏｓ０９％，ｔｅｓａｄｄｕｃｒｉｔｓ００１％，ａ７ｆｌｈｔｎａｎｅａｎｙｉ．６ｒｔｎｈｅｐｎｅｎｅａｎｙｉ００％．ｘａｄｄｕｃｒｉｔｓ．３ｔＫｅｒｓｉｒｒｄａｓｒｔｎｃａ，ｔｔｕｐｕ，ｕｃｒｉｔｆｍｅｓｒｍｅｔｙＷｏｄｎａｅｂｏｐｉ，ｏｆｏｌｏａｓｌｈｒｌｎｅｔｎｙｏａｕｅｎａ
ＡｓａｔｃｏｉｅｒｅｕａｄｒＧ／２４２１（ｅｒｉｔｎｆｏｌｕｕｂｒＡｃｒｎｔｔｏｄｒｉｓｎａＢＴ２１－００Ｄｔｍｎｉｔｌｒｔｃｄｇｏｈｐｃｅｎｔｄ５ｅａｏｏｔａｓｆｉｃａｂＲｓｅｔｍｔ＞ｗｅｃｔｕｕｃｎｎｉｃａｕｉｎａｄｓｌｒｄｔｔｎｎｏｙＩｐｃｏｅｙ，ｅｄｔｔｈｓｌｒｏｔｔｎｏｓｇｉｒｅｕｕｅｃｏｌｒｒ＞ｅｅｆｅｌｎｆｒｆｅｉ

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法煤是一种常用的化石燃料，其中含有硫元素。

硫在燃烧过程中会转化为二氧化硫，进而生成二氧化硫的副产物，对环境和人类健康造成很大的危害。

因此，准确测定煤中全硫的含量对于评估燃烧煤的环境影响和煤的质量具有重要意义。

1.物理方法物理方法主要是利用煤中硫元素的特性进行分析，包括红外光谱法、X射线荧光光谱法和能谱分析法等。

（1）红外光谱法红外光谱法是通过测定煤样在特定波长下对红外光的吸收来确定含硫量。

该方法操作简单，无需特殊试剂，适用于快速测定煤样中硫的含量。

（2）X射线荧光光谱法X射线荧光光谱法是利用X射线激发煤样产生特定能量的荧光辐射，通过测量荧光辐射的强度来确定硫的含量。

该方法准确性高，适用于不同种类的煤。

（3）能谱分析法能谱分析法是利用能谱仪对放射性同位素的电磁能谱进行分析，并通过分析能谱中硫同位素的特征峰来确定硫的含量。

该方法准确性和灵敏度高，适用于测定煤中微量硫的含量。

2.化学方法化学方法是利用化学试剂对煤样进行处理，通过化学反应来测定煤中硫的含量，主要包括高温氧化法、碘酸钠滴定法和氧燃烧法等。

（1）高温氧化法高温氧化法是将煤样在高温和氧气的作用下，将硫氧化为二氧化硫，然后通过滴定法测定二氧化硫的含量来计算煤中硫的含量。

该方法操作简单，准确性较高。

（2）碘酸钠滴定法碘酸钠滴定法是将煤样进行酸解，使硫与生成的碘在碘酸钠存在下反应生成硫酸钠，然后用过碘量的亚硫酸钠溶液滴定剩余的碘酸钠来测定硫的含量。

（3）氧燃烧法氧燃烧法是将煤样高温燃烧，将硫氧化为二氧化硫，然后通过吸收二氧化硫的试剂来测定硫的含量。

需要注意的是，不同的测定方法适用于不同类型的煤，所以在选择测定方法时需要根据具体情况进行判断。

总结起来，物理方法主要是利用煤中硫的特性进行分析，操作简单但准确性较低；而化学方法采用化学试剂进行处理，准确性较高但操作较复杂。

根据实际需求和实验条件，可以选择合适的方法来测定煤中全硫的含量。

GBT煤中全硫的测定方法

GBT煤中全硫的测定方法
煤中全硫的测定方法有多种，常用的测定方法有高温燃烧测定法、氧
化测定法、X射线荧光光谱法和红外光谱法等。

下面将详细介绍这几种方法。

1.高温燃烧测定法
高温燃烧法是测定煤中全硫含量的常用方法。

该方法通过将煤样在高
温下燃烧，使得煤中的硫转化为SO2，并使用化学吸收法、草酸钠法等化
学方法对SO2进行吸收和浓度测定，从而计算出煤中的全硫含量。

2.氧化测定法
氧化测定法是通过将煤样与氧、氧化剂反应，将煤中的硫氧化为SO2，再使用化学吸收法测定SO2浓度，从而计算出煤中的全硫含量。

常用的氧
化剂有硝酸铁、高锰酸钾等。

3.X射线荧光光谱法
X射线荧光光谱法是一种非破坏性测定方法，可以快速测定样品中的
元素含量。

测定煤中全硫含量时，可以通过将煤样研磨成粉末，然后在X
射线激发下，测定其荧光光谱，从而计算出煤中的全硫含量。

4.红外光谱法
红外光谱法是一种利用煤样的红外吸收特性来测定煤中全硫含量的方法。

这种方法通过将煤样粉碎成粉末，然后在红外辐射下进行测定。

煤中
的硫化物具有特定的红外吸收峰，通过测定吸收峰的强度和位置，可以计
算出煤中的全硫含量。

这些方法各有优缺点，根据实际需求和条件选择合适的测定方法。

同时，在使用这些测定方法时，我们还需要注意样品的选取、煤样的制备、仪器的操作参数等方面的细节，以保证测定结果的准确性和可靠性。