煤中含硫量的测定
煤中硫的测定
煤中硫的测定姓名：郭静学号：2009322009 班级：应用化工技术摘要：在综合考虑各个影响硫元素测定因素的基础上，分析了硫元素的测定方法，指出了不同条件下的最佳测定方法。
关键词：煤质分析；硫含量；测定方法引言：在化石燃料中,煤的储量最大。
但是 ,煤的利用却落后于石油和天然气。
煤中的一些有害元素,特别是硫影响煤的转化和利用。
煤中的硫在燃煤过程中腐蚀设备,污染大气,形成酸雨 ,在其他利用中也受硫的影响,例如,焦炭中的残留硫会影响钢铁产品的品质等。
因此煤的脱硫是煤的高效洁净利用的主要课题。
准确测定煤中的各种形态硫含量是其中的一个关键性间题。
1 硫的形态及分布煤中的硫根据存在形态可分为物理掺入的杂质无机硫和煤的组成部分的有机硫。
无机硫主要是硫化物、硫酸盐以及少量的单质硫。
黄铁矿和白铁矿是煤中主要硫化物；另外还有少量的闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)、黄铜矿(CuFeS2)等。
在新开采未氧化的煤样中,有很少硫酸盐矿物[1]如石膏、重晶石；放置后的煤中大部分硫酸盐主要是各种水合态的硫酸亚铁、硫酸铁,它们是由黄铁矿氧化形成。
Duran[2]、Vorres[3]、Hackley[4]等对新开采的煤与风化煤对比研究,分别应用气相色谱法,同位素34S/32S比值法以及气相色谱/质谱法研究煤中单质硫,在未氧化的煤中没有检测到单质硫；认为单质硫不是煤的天然组成,硫铁矿的氧化是其来源。
在风化煤中单质硫是以S6、S7、和S8形态存在。
报导煤中有机硫形态的文献很少, 一个原因是有机硫是煤分子结构的一部分,以难溶、难脱除的芳环支链结构及杂环形态存在；另一方面是因为使用剧烈反应的方法来研究会改变含硫的组成及结构。
Attar[5]认为硫醇(一SH)占3~9%，双硫醚(一S一S一)占6~13%，脂肪硫醚(R一S一R)占28~37%，噻吩结构和芳香硫化物(Ar一S一)占7一19%，未确定的约30%是缩聚的噻吩结构。
2 全硫的测定我国家标准GB214一83提供了三种煤的全硫测定方法:重量法(艾什卡法),库仑滴定法和高温燃烧中和法。
试验四煤中全硫含量的测定
试验四、煤中全硫含量的测定一、仪器简介及使用范围CLS-2型库仑测硫仪是实验室通用的硫含量测定仪。
它根据微库仑分析原理，通过双铂指示电极检测和控制滴定过程，用微计算机实时控制燃烧炉温度及试验过程并进行数据处理；可自动生成校正系数；自动计算并显示样品中硫的百分含量；它有效地防止了过滴定现象；解决了电解液倒吸问题并减少了管道吸附；可自动跟踪滴定某些“拖尾”样品，以获得准确的测定值。
该仪器灵敏度高，测量结果准确，重复性好，操作简便。
适用于煤炭、煤炭渣、焦炭及矿物、岩石、石油化工产品等多种物料的硫含量测量。
二、工作原理(一)分析原理该仪器根据动态库仑分析原理，通过双铂指示电极检测和控制滴定过程，电解电流随被测样品中硫含量的增减而增减，实现了动态跟踪滴定，以获得准确的测定结果。
含硫样品在高温（如1150℃）状态下，经催化剂（如三氧化钨）催化作用，于净化空气流中燃烧，生成二氧化硫及少量三氧化硫。
样品中各种形态的硫氧化分解如下：样品中有机硫+O→S0+H0+CO+Cl+……22222 4FeS+11O→2FeO+8SO 22223样品中的硫酸盐+O→SO+……22 2S0+O→2S0 322生成的SO及少量SO随净化空气（载气）载入电解池中，与电解液中的水化合生成亚32硫酸及少量硫酸，电解液中碘一碘化钾的动态平衡被破坏，指示电极间的信号发生变化，该信号经放大后，去控制电解电流，电解产生碘。
电极及电解液反应如下：2I-2e→I 2+电解阴极：2H+2e→H 2-+ I+HSO+H0→2I+HS0+2H 423222随着-电解阳极：电解的不断进行，电解液中原有的碘一碘化钾平衡得到恢复，指示电极间信号重新回到零，电解终止。
溶液处于平衡态时，指示电极上存在如下可逆平衡：2I-2e ═ I 2-指示阴极：I十2e ═ 2I 2Q M）计算出试样中全·），由法拉-指示阳极：第定律（W＝仪器根据电生碘所消耗的电量（Q N96500硫量及百分含量。
_GBT214煤中全硫地测定方法
_GBT214煤中全硫地测定方法煤中全硫地测定方法_GBT214引言：煤炭是一种重要的化石能源，其中的硫元素含量对环境和健康产生重要影响。
因此，准确测定煤中的全硫含量非常重要。
目前，国内外常用的煤中全硫测定方法主要有湿法燃烧法和干法燃烧法。
2004年，国家标准局发布了《煤中全硫含量测定方法》（GBT214），该标准主要描述了湿法燃烧法的测定原理和操作流程。
一、湿法燃烧法的原理湿法燃烧法是一种将煤样燃烧以释放含硫化合物，然后将这些化合物转化为低价态的硫化物和浓氨溶液反应，生成硫化铵沉淀。
通过测定硫化铵的含硫量，从而得到煤中的全硫含量。
二、实验仪器和试剂实验所需的仪器和试剂主要有：1.加热器：用于将煤样燃烧，并加热化学药品。
2.硫酸容器：用于保存酸性试剂。
3.浓氨瓶、滴定管和容量瓶：用于保存和使用氨水试剂。
4.玻璃漏斗和滤纸：用于过滤沉淀。
5.煤样研磨器：用于将煤样研磨成适当的颗粒大小。
6.石英瓶：用于保存和包装煤样。
7.聚四氟乙烯反应瓶：用于反应过程中的化学药品保存。
三、操作步骤1.准备样品：从煤炭样品中取适量样品，研磨成颗粒大小约为0.18mm的颗粒。
2.称量样品：在精密天平上称取约0.5g的样品，记录质量。
3.加热燃烧：将样品置于加热器中进行燃烧，保持适当的燃烧温度和时间。
燃烧后，收集燃烧产物和灰渣。
4.溶解石英瓶：将燃烧产物和灰渣转移到石英瓶中，加入适量硝酸和盐酸溶解，使硫化物转化为溶解态。
5.加入浓氨水：加入一定量的浓氨水，将硫化物转化为硫化铵沉淀。
6.过滤沉淀：用玻璃漏斗和滤纸将沉淀分离，收集在容量瓶中。
7.溶解沉淀：向容量瓶中加入盐酸和硝酸，使沉淀溶解。
8.滴定：用溶解后的样品进行滴定，使用过量的硼酸钠溶液滴定。
9.计算结果：根据滴定的数据，计算出煤中的全硫含量。
四、结果判定按照GBT214的要求，煤中的全硫含量可分为5个级别：低、中低、中、中高和高。
根据实验测定的结果，确定煤中全硫含量所属的级别，从而判断煤炭的燃烧性能和环境污染程度。
煤中硫的形态及全硫含量的测定
煤中的硫可能以不同的形态存在，包括有机硫、无机硫和元素硫三种。
有机硫是指煤中的有机化合物中所含的硫，常见的有机硫化合物有硫醇和硫烷等。
无机硫是指煤中的无机化合物中所含的硫，常见的无机硫化合物有硫酸盐和硫酸钠等。
元素硫是指煤中所含的原子状硫。
全硫含量是指煤中所有硫的含量之和，包括有机硫、无机硫和元素硫。
全硫含量的测定是煤质分析的一项重要指标，可以反映煤的质量和热值。
常用的全硫含量测定方法有燃烧法、滴定法和氧化分解法等。
燃烧法是最常用的全硫含量测定方法，原理是将煤样燃烧后，将产生的硫氧化物转化为硫酸，再通过滴定或其他方法测定硫酸的浓度，从而计算出煤中的全硫含量。
滴定法是将煤样中的硫酸盐溶液进行滴定测定，从而计算出煤中的全硫含量。
氧化分解法是将煤样经过氧化处理，将有机硫和元素硫转化为无机硫，再通过滴定或其他方法测定无机硫的含量，从而计算出煤中的全硫含量。
无论哪种方法，测定全硫含量都需要先将煤样进行预处理，以确保测定结果的准确性。
预处理过程包括破碎、筛选、烘干等步骤，以确保样品的质量和一致性。
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。
ASTM D 4239-10 高温管式炉燃烧法测定煤和焦炭中硫含量
ASTM D 4239-10 高温管式炉燃烧法测定煤和焦炭中硫含量1、范围1.1本标准适用于高温管式炉燃烧法测定煤和焦炭中的硫含量。
1.2一种全自动测硫仪专门用于本标准方法。
1.3本方法全部采用国际单位制。
2、规范性引用文件2.1 国际标准：D 346 焦炭样品采制方法D 2013 煤样的采制方法D 3173 煤和焦炭中水分含量的检测方法D3176 煤和焦炭的元素分析方法D 3180 煤和焦炭中不同成分含量的计算方法D7448 采用国标方法建立实验室煤和焦炭采制化能力验证方法D7582 最新煤和焦炭热重分析检测法2.2 国家标准ISO 11722 氮气中干燥的固体煤矿燃料-硬煤的水分含量检测方法3、试验方法概要3.1 采用红外检测燃烧法——在氧气氛围中，称取一定量样品放在管式燃烧炉中灼烧，燃烧炉的温度不低于1350℃。
当温度高于1350℃时，样品中硫和硫化物全部分解，大多数被氧化为气态二氧化硫SO2。
其中的水蒸汽和颗粒几乎被过滤器全部过滤。
气流流过气体池，红外检测器检测其中的二氧化硫含量。
红外光谱中，二氧化硫在特定波长范围内吸收红外光能量。
当气体透过气体池时，二氧化硫吸收红外光，使得红外光能量降低，这可由检测器检测到。
根据降低的能量与二氧化硫含量之间的关系，可以测量硫的含量。
一个气体池是参比池，另一个气体池是检测池。
当连续的二氧化硫通过时检测器可以检测到其含量。
4、使用及意义4.1 全硫分析是煤和焦炭元素分析的一部分。
4.2 全硫分析结果可用于评价煤的制备、洗选，评价煤和焦炭燃烧或转化过程中释放的总硫量，也可评价煤和焦炭相关指标的品质，也可用于科研。
4.3 .采用本标准的实验室需要具备的资质能力可参考标准D7448。
5、样品5.1 按照标准D2013或D346的要求将样品研磨成能穿过#60筛（250μm）。
5.2 取一部分样品检测其水分，参考标准D3173，或D7582或ISO11722。
5.3 全硫含量计算过程可参考标准D3176和D3180。
煤化学实验报告
煤化学实验报告学院：化学工程学院班级：姓名：学号：全硫含量的测定--实验报告实验目的煤中的硫是一种有害元素，尤其作为燃料时，对硫的含量更有严格的要求。
动力用煤中的硫变成废气，污染环境，所以煤的硫含量是评价媒质的重要指标之一。
煤中全硫（Total Sulfur ）的测定方法有很多，本实验介绍的是高温燃烧库仑法。
一． 实验原理煤样在1150℃高温和催化剂作用下于净化过的空气燃烧，反应式如下：2232222Cl N SO SO O H CO O +++++→+煤（有机硫）3222114O Fe O Fe →+):(222224金属元素M O SO MO MSO ++→32222SO O SO ↔+生成的二氧化硫和少量三氧化硫被空气带入电解池与水分成亚硫酸，立即被电解池中的碘（溴）氧化生成少量硫酸，使溶液中的碘（溴）减少而碘离子（溴离子）增加，破坏了溶液中的碘-碘化钾电对的电位平衡，系统便立即以自动电解碘化钾溶液生成的碘来氧化滴定亚硫酸：222:I e I →+-阳极222:H e H →++阴极+++→++H SO H Br I O H SO H Br I SO H 2)(2)(:42222322232碘（锈）氧化电解生成的碘所耗用的库仑量，由电路采样变换，计算机进行积分运算，然后按法拉第电解定律，计算出试样中全硫含量的百分比。
)96500(100016)(m Q S ）（％⨯⨯=）试样质量，克（）电量，库仑（全硫含量（％）；g M C Q S ---;二． 仪器设备和试剂1．以库仑滴定为原理的自动测硫仪，包括以下部件：送样机构、高温炉、电解池、磁力搅拌器、电磁泵、净化系统、烟尘过滤器、控制系统等。
装备结构图如下：6-电解池 7电磁泵 8净化管 9固态继电器10控制板 11变压器 12硅整流器 13电源开关 14流量计15送样电机 16电源、控制线插座 17热电偶 18高温炉外壳（1）送样机构（2）高温炉：采用双螺纹硅碳管加热，采用铂铑-铂热电偶测温，计算机控制温度，恒温区长度大于90毫米，为保护硅碳管，在其外面套上刚玉管，在刚玉管外与高温炉外壳之间填满硅酸铝棉，以达到良好的保温性能。
煤中全硫的测定方法.
（3）结果计算：
St,ad
m1 m
100
式中：St,ad——空气干燥煤样中全硫含量，%； m1——库仑积分器显示值，mg；
m——煤样质量，mg。
（4）艾氏卡法和库仑法测定全硫的精密度： 全硫报告值修约到小数点后两位，重复性和 再现性如表8-5规定。
表8-5 艾氏卡法测定全硫的精密度
全硫（St），% <1.50
煤中全硫的测定方法
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一、概述
所谓煤中全硫是指煤中各种形态硫的总和。通常分为两大类，一 是以有机物存在的硫，叫做有机硫。另一类以无机物存在的硫，叫做无 机硫。另外，还有少数煤中含有以单质状态存在的单质硫。
有机硫（SO）主要以硫醇类，噻吩类，硫醌类、硫醚类、硫蒽类 官能团存在于煤中。无机硫分为硫化铁硫（SP）和硫酸盐硫（SS）。 硫化铁硫中绝大部分是黄铁矿硫（FeS2），硫酸盐硫主要以硫酸钙（ CaSO4）的形式存在与煤中。有的煤中还含有单质硫。一般在低硫煤中 以有机硫为主，高硫煤中则大多是以黄铁矿硫（FeS2）为主。只有少数 特殊的高硫煤中的硫是以有机硫为主。
二、测定方法
煤中全硫的测定方法很多，主要是艾氏卡 重量法、库仑法、高温燃烧中和法。其中艾 氏卡重量法国标规定为仲裁法。现在已有不 少单位采用红外吸收法。GB/T214-2007适用 于褐煤、烟煤、无烟煤和焦炭。
1. 艾士卡法
艾士卡法为测定煤中全硫的经典方法，它 采用重量分析方法，操作虽然复杂，测试周期 也长，但它以测定结果准确著称，常用作仲裁 方法及研制标准煤样中的定值方法。
③硫酸钡沉淀 在一定酸度下，硫酸钠与硫酸镁与氯化钡发生下列反应：
Na2SO4+MgSO4+2BaCl2→2BaSO4+2NaCl+MgCl2 这一操作主要控制好沉淀条件：一定要控制好硫酸钡沉淀时溶液 的酸度；二是控制沉淀生成速度及适当保温。 为了控制好上述操作条件，可这样进行：加入氯化钡溶液前，滤 液可控制在250～300mL（太少，则稀释；太多，则蒸发），然后滴加 1:1盐酸，使溶液呈中性后再加入2mL。在这种微酸性条件下，可溶性 硫酸盐可与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。因硫酸钡颗粒很细，易透过 滤纸，为了能获得较粗的硫酸钡沉淀颗粒，最好将沉淀保温静置过夜， 至少也应在温热处保温2～4h。 过滤时应采用致密定量滤纸过滤，并用热水多次洗涤直至无氯离 子为止。过滤时，应注意防止硫酸钡的细小颗粒浮游于滤纸上造成损 失，故过滤时应避免滤纸上积存滤液过多。
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项目名称：煤中硫含量的测定—-艾氏卡法
小组人员：
组长：
实验目的：（1）掌握艾氏卡试剂的配制方法
（2）掌握煤中硫含量的测定方法
实验原理：:将煤样与艾氏卡试剂混合灼烧，煤中硫生成硫酸盐，然后使硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的重量计算煤中全硫的含量。
实验步骤：
（1）于30mL 坩埚内称取粒度小于0.2mm 的空气干燥煤样1g(精确至，仔细混合均匀，再用1g 艾氏卡试剂0.0002g)和艾氏卡试剂2g(精确至0.1g)覆盖。
全硫含量超过8，称取0.5g。
（2）将装有煤样的坩埚移入通风良好的马弗炉中，在12h 内从室温逐渐加热到800850℃，并在该温度下保持12h。
（3）将坩埚从炉中取出，冷却到室温，用玻璃棒将坩埚中的灼烧物仔细，然后转移搅松捣碎(如发现有未烧尽的煤粒，应在800850℃下继续灼烧0.5h)到400mL 烧杯中，用热水冲洗坩埚内壁，将洗液收入烧杯，再加入100150mL 刚煮沸的水，充分搅拌。
如果此时尚有黑色煤粒漂浮在液面上，则本次测定作废。
（4）用中速定性滤纸以倾泻法过滤，用热水冲洗3 次，然后将残渣移入滤纸中，用热水仔细清洗至少10 次，洗液总体积约为250300mL。
（5）向滤液中滴入23 滴甲基橙指示剂，加盐酸中和后再加入2mL，使溶液呈微酸性。
将溶液加热到沸腾，在不断搅拌下滴加氯化钡溶液，在近沸状况下保持约2h，最后溶液体积为200mL 左右。
（6）溶液冷却或静置过夜后用致密无灰定量滤纸过滤，并用热水洗至无氯离子(用硝酸银检验)
（7）沉淀的滤纸移入已知质量的瓷坩埚中，先在温度为800-850℃的马弗炉内灼烧20-40min，取出坩埚，在空气中稍加冷却后放入干燥器中冷却到室温(约25-30min)，称量。
（8）每配制一批艾氏卡试剂或更称其他任一试剂时，应进行2 个以上的空白试验，硫酸钡质量的极差不得大于0.0010g，取算数平均值作为空白值。
研究技术路线：
预测研究结果：
实验记录：
煤样质量/g
煤样+坩埚质量/g
坩埚空重/g
硫酸钡质量/g
空白硫酸钡质量/g。