测硫培训稿 时间仓促如有错误尽请见谅 1、硫的危害 硫是一种有害元素。含硫量高的煤，供燃烧、气化或炼焦使用会带来很大的危害。如高硫煤用作燃料时，燃烧后产生的二氧化硫气体，不仅严重腐蚀锅炉的管道，而且还会严重污染大气；用高硫煤制办水煤气时，由于煤气中的硫化氢等气体较多且不易脱净，会使合成氨催化剂中毒而失效；在炼焦工业中，硫分的影响{zd0}，一方面煤中硫分高时，焦炭中的硫分也随之增高，从而直接影响钢铁的品质（钢铁中含硫量大于百分之0.07时，就会使之产生热脆性而无法使用），另一方面，为脱去钢铁中的硫，就必须在高温炉中加入较多的石灰石，这样又会减小高炉的有效容量，同时增加出渣量。因此，为了有效地而经济地利用煤炭资源，必须了解煤炭中全硫含量。 2、硫的组成 煤经过燃烧生成的硫统称为全硫St。全硫包括有机硫So和无机硫，而无机硫包括硫酸盐硫Ss和硫化物硫Sp。 所谓有机硫，是指与煤的有机物相结合的硫，由于煤中的有机质化学结构十分复杂，因此煤中有机硫的组成结构也极为复杂，总的来说，煤中有机硫以硫羟（qiang）基、噻吩（saifen）、硫醚（mi）、硫蒽（en）、硫醌（kun）的结构存在。 通常在高硫低煤化程度的煤中，以含有低分子量的有机硫化物较多，而在高硫、煤化程度较深的煤中则以高分子量的有机硫化物比例较大。 煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物。其中以黄铁矿为主，还有白铁矿和磁黄铁矿石膏，绿矾和闪锌矿、方铅矿等含量很少。有的煤中还含有少量单质硫。 一般在低硫煤种以有机硫为主。高硫煤中则大多数是以黄铁矿硫为主，只有少数特殊的高硫煤中的硫是以有机硫为主。因为低硫煤中的硫主要来自成煤植物的蛋白质以及微生物的蛋白质。蛋白质中的硫含量为0.3~2.4%，而植物整体的硫含量一般都低于0.5%。如现代蕨类植物的硫含量为0.17%、裸子植物为0.23%。水生被子植物为0.37%。所以一般全硫含量低于0.5%的煤，大多数以有机硫为主。 有时煤中的有机硫的硫分也会出现高至2~4%以上。这种现象，国内外进行了多年的研究，结果表明，凡是含硫高的煤层，绝大部分都是与海水有关。因为海水中有大量的硫酸根离子。当海水退去后，就有相当量的硫酸根离子留在地表。当植物在泥炭沼泽中经历炭化过程时，常会释放出甲烷等还原性气体。这些气体会使硫酸盐还原成单质硫和硫化氢。这两者在泥炭沼泽的还原环境和泥炭的有机质反应下形成有机硫。 煤中的三氧化硫。 从二氧化硫和三氧化硫的可逆平衡来考虑，必须保持较高的温度才能提高二氧化硫的生成率，但温度过高会缩短燃烧管的寿命（莫来石），因此，不得不降低燃烧温度。而使煤中硫酸盐硫在较低温度（1150℃~1200℃）下xx分解，多以在煤样上覆盖一层催化剂的方式进行分析。 燃烧管材质 燃烧管分别由：刚玉管、石英管、富铝红柱石 莫来石: 又称 富铝红柱石，因为它首先在苏格兰莫来岛发现,故称莫来石。
4、国外的两大分析仪制造商：preiser、leco Preiser Scientific Inc.(普瑞科学仪器公司)成立于1924年。 普瑞公司生产的范围包括量热仪、各种破碎机、磨煤机、原子吸收分光光度仪、干湿式筛分机、专业煤炭和焦炭实验烘箱、马弗炉等全套煤炭和焦炭实验室设备。普瑞同时可以提供煤矿有害气体监测仪器、煤泥水取样器和煤堆温度探测器等一大批特殊用途的便携式和/或台式分析监测仪器。 中心2004年进口了一台普瑞的950 型全自动定硫仪，它整体的设计理念非常好。首先它的燃烧管采用是直立式燃烧管，坩埚与燃烧管不会发生摩擦，与现在leco定硫仪横卧式燃烧管相比，它的耐久性要好一些。另外仪器本身配备了一台触控式微机系统和内置天平。最主要的是它设计了一个，专门用来控制高温燃烧管温度的微处理系统，这样不仅有效的保护了燃烧管的寿命还节约了仪器的耗电量。 对于样品分析它采用的是全自动检测系统。利用了旋转进样盘，所有的分析及操作，全部只需要操作者通过液晶触摸屏上的互动式控制面板进行操作。首先用坩埚称出20 个样品然后将其放置在全自动定硫仪的旋转进样盘上，至此其他操作准备待续。一般情况下，60 分钟内可完成20个单样的检测。仪器的优点是非常节省人力。{wy}遗憾的是他的恒温箱温度控制部分做的不好，很容易受外界温度的影响。目前咱们的实验室很难达到其理想的温度，所以不得不将其停用。 美国力可公司（leco） 美国力可公司自从1936年向市场推出世界上{dy}台商品化的碳硫分析仪、氮氧分析仪，氢分析仪，开创了工业分析的快速分析技术开始，就一直保持着在该领域的国际{lx1}地位，在全球范围内提供{zh0}的红外碳硫仪和氧氮氢气体分析仪器。力可公司早在本世纪70年代中后期就进入中国市场，至今，在国内已销售了3500多台该类仪器。
5、分析方法： 艾氏法（德国艾氏卡研究）高温法、弹铜法、库仑滴定法红外吸收法。 库仑滴定原理 煤样在催化剂作用下在空气流中于1150ºC下燃烧。煤中各种形态硫均被氧化和分解为二氧化硫和少量三氧化硫。以电解碘化钾溶液生成的碘来氧化滴定二氧化硫。根据电生碘所消耗的电量和法拉第电解定律，计算煤中全硫的含量。
Leco红外吸收池及工作原理 1、红外池 红外吸收池被用作基准室和测量室。他能以SO2的形式连续测定全硫量。吸收池有红外源、斩波马达、精密波长滤波器、聚光镜、红外线能量检测器和池体组成。 2、红外吸收池工作原理 红外测硫仪是利用，二氧化硫对特征红外线具有选择性吸收，且吸收符合朗伯-比尔定律的原理制定而成的。 具体的原理是：所有除双极性的如H2、N2、O2等之外的气体都吸收红外线。由于所有化合物的吸收方式都各不相同，红外光谱成了定性和定量化学分析中特别行之有效的方法。当辐射能量投射穿过试样材料时就会产生红外吸收光谱。因为所有分子都有自己的特征光谱，化合物的识别和定量就能测出来了。 在红外池中，加热至850℃的镍镉丝发射出能量来，调制成85赫兹，透过氟化钙窗口进入池内流经载气或试样气的测量腔产生光谱。当红外能量穿过池腔透过第二个氟化钙窗口射出时，有一个精密的波长滤光片选择性的排除其他所有波长只让SO2的进入聚光锥投射到检测器上。检测器对载气通过时的能量和试样气通过时的能量的变化做出响应，最终决定硫的含量。 仪器运行原理 S-144DR定硫仪是软件控制的非散射型红外线分析仪，它适应于分析多种多样广泛的有机材料如：煤、焦炭和油也适应于分析某些无机材料如：泥土、水泥、和石灰石等。 分析试样经称量放入燃烧舟后即可开始分析。从操作页面选择分析，试样放入到1350℃下的纯氧环境中。炉温和分析气流相结合使试样燃烧。燃烧舟内的全部试样材料通过了一个氧化还原的过程，造成了硫化合物的分解并将硫释放出来。随后硫氧化成为SO2。 分析气首先通过舟挡流向内燃烧管的后面，然后在内外燃烧管之间向前，使分析气能有较长时间处于高温区内从而更有效地氧化。 从燃烧系统出来，随后气体流经两个盛有无水高氯酸镁的干燥剂管去除水分，在流经巴斯通过滤器去除分析气中的灰尘，以3.5升/分的速度流经红外检测池。 仪器将测得的SO2气体的浓度值转化成百分含量/ppm值，计算时使用软件中预先设定好的方程并结合试样量、校正及已知水分值得出结果。 仪器的校正 当分析气流流经红外池时，红外池的响应是非线性的。有一个编程的方程将此相应线性化，实现每秒硫毫克数的线性测量。随着时间的增长测量此信号，可以看到一根曲线，他下方的面积就代表试样中出现的硫含量。 所有标样均以分析完后即可生成校正曲线。校正曲线规定标样的已知含量与测得信号面积之间的数学关系。校正曲线用于计算未知试样的含量。 校正曲线分为：单点、线性、二次曲线、三次曲线。 线性校正：是次数{zd1}的校正方法。 1、使用能够覆盖试样预期值的校正标样。 2、如果可能，使用未知试样成分近似的校正样。 二次曲线：如果分析点的分布曲线有一部分有向一个方向弯曲的趋向，则二次曲线是最合适的校正方法。 3、三次校正：其代表就是有两个拐点的曲线。 日常分析中基本用不上二次曲线和三次曲线校正。建议日常校正低硫池选择线性、高硫池选择单标样。具体详见校正作业指导书。 7、日常注意事项 日常分析注意事项 1、红外线可能灼伤眼睛，炉门打开时不要向燃烧室内窥视，除了向内置入坩埚或向外取出坩埚外，其他时间炉门应保持关闭状态。同时也可以尽量减少大气中的二氧化碳进入分析仪从而建立可信的基线。 2、开始分析前必须确保分析仪的软件及硬件的建立并设定。（开关机有序） 3、开始分析时分析仪必须确保达到预设的温度（炉温一般1350℃恒温箱48℃±1℃) 4、天平的调整及校正。建议一周校正天平一次，并在每次在分析样品前检查天平是否水平。 5、试样舟应及时清理（避免样品燃烧时灰尘过多对气路的堵塞） 6、分析前将试样在舟内均匀的分布，这样结果更加稳定。 7、每个方法必须单独校正。校正前就应定好标准值。 8、每个检测池都应有自己的校正曲线。 9、选择标样时就应选择一组能够覆盖试样预期值的标准样品，如果可能，使用未知试样成分近似的校正样。 10、风机过滤器应每周检查，并及时清理。 11、干燥剂更换 干燥剂（无水高氯酸镁） 白色颗粒、片状或粉末。有很强的吸湿性。加热到250℃以上分解。溶于水放出大量热。相对密度(d25)2.60。有强氧化性,与有机物摩擦或撞击能引起燃烧或爆炸。半数致死量(小鼠,腹腔)1500mG/kG。有刺激性。更换干燥剂时应尽量避免干燥剂的粉尘吸入人体，或与皮肤接触。 再有就是每次更换干燥剂是应将连接干燥管的O形环涂抹一薄层硅脂，涂抹硅脂适应注意将其涂抹均匀不应有堆积现象。干燥剂的填充不应超过其规定限。 12、更换干燥管时应将换下的干燥管，用水清理干净不可有残留物质。每次更换前检查干燥管是否干燥，严禁使用带有水珠的干燥管填充干燥剂。 13、玻璃棉的更换应注意将其摆放均匀。 14.日常使用登记的填写。使用登记是{wy}可以保护自己的证明材料。应在自己当日工作完毕后填写，填写必须属实不可有遗漏，尤其是仪器出现问题以后，要将问题现象一一记录方便待查。 15、催化剂的添加。 催化剂都有：三氧化钨、磷酸铁、氧化铝、石英砂。 美国力可公司红外测定仪采用镀铂硅胶催化剂（氯铂酸二乙烯基四甲基二硅氧烷 ）。 针对煤炭中无机硫的分析效果不错。
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