煤中全硫测定的影响因素及解决措施分析

2020-11-26余刚邓雷

商品与质量 2020年23期

余刚邓雷

贵州省煤炭产品质量监督检验院贵州六盘水 553000

我国的行业标准明确指出，煤中全硫含量主要可以分成艾氏卡法、库仑滴定法、高温燃烧中和法进行测定。而通过对几种技术的对比可以看出，库仑滴定法的应用效率更高、检测结果更加准确有效，是目前我国很多检验实验室使用的方法[1]。当然，其检测规范性比较高，稍有不慎就会出现严重的检验误差，为了避免检验误差，我们需要了解其影响因素并且采取措施进行有效控制。

1 库仑法测定煤中全硫含量影响因素

1.1 测定原理

煤炭样品在催化剂的作用下，在1150℃的条件下与空气接触进行燃烧，其中含有的硫会迅速氧化成二氧化硫并且被装置中的碘化钾溶液吸收，在此基础上对碘化钾溶液产生的碘进行滴定，就能够计算出煤中全硫含量。

1.2 影响因素

1.2.1催化剂的使用

进行燃烧的过程中，煤炭中的有机硫、硫化物在八百度左右时完全分解，硫酸盐则在温度达到一千度以上时开始分解，为了让煤中全部的硫都能得到有效分解，利用催化剂进行处理就显得至关重要。而催化剂的种类则会对硫分解效果造成影响，一般来说利用三氧化钨进行催化，能够让煤炭样品中的各种硫酸盐在温度比较低的情况下完全分解，保证反应的有效性。

1.2.2电解液放置时间

电解液本身的稳定性不高，在长时间放置的情况下会产生过量的碘，进而导致实际的测定结果比真实数据更高。因此，在进行实验之前可以先测定两到三个废弃样品，让电解液的数据恢复正常值，假如实验中间间隔了比较长的时间，则需要加测一个废弃样品，保证电解液的应用效果。

1.2.3电解液pH值

常见的电解液由五克碘化钾、五克溴化钾和十毫升冰乙酸溶解在三百毫升蒸馏水中制成，其酸碱度平衡十分重要。电解液酸碱度小于一的时候，即使不电解也会生成碘和溴单质，使计算结果中的硫含量低于实际情况，所以在电解液颜色过深、酸碱度小于一的时候需要及时更换。

1.2.4气路气密性

装置的气密性决定了煤中全硫含量测定实验的准确度，气密性不足的情况下，煤炭样品硫含量测定的最终数据会比实际情况更低，气密性检查主要可以分成电解池、净化系统和燃烧管三个方面的检测:取下电解池，利用乳胶管连接抽气管和熔板支管，而后向电解池内注水，关闭活塞打开放液管，如果观察到水面平稳不动则证明气密性合格[2]。而后，打开燃烧管和电解池中间的活塞，堵住燃烧管的入口，如果浮子下降就可以证明燃烧管气密性合格。在这个过程中特别需要提到的是，硫氧化物等都可能对橡胶管造成一定的腐蚀，所以工作人员在检查气密性的时候，应该保证玻璃元件的入口等紧密连接，在此基础上再利用硅橡胶管进行封闭，把酸性化合物或者是一些附加产物对硅橡胶管的腐蚀作用降到最低，提升硅橡胶管的使用寿命。

1.2.5气体流量控制

煤中全硫含量测定的准确度还受到气体流量的影响，如果气体流量出现偏差，最终的检测结果就不再具有参考价值。具体来说，在气体流量太大的时候，燃烧管内部的煤炭样品没有完全燃烧就会进入电解池，测定的硫含量比实际含量要低；而气体流量太小，又会导致产物无法顺利进入电解池，测定的结果也会比正常情况低一些。

1.2.6净化系统的控制

煤炭样品需要在燃烧管中进行完全燃烧，其中含有的有机硫和无机硫才能分解成氧化物，比如说二氧化硫或者是三氧化硫，而这两种产物恰好都能和水反应生成H2SO3或H2SO4，并且在管道中滞留，导致一部分硫没能进入电解池，最终的测定结果准确度会受到影响[3]。因此，利用净化装置对空气进行干燥处理就比较重要。在具体的实验中，工作人员可通过对氢氧化钠、变色硅胶进行观察确定水分处理效果。

2 煤中全硫测试中出现的问题及解决措施

2.1 不产生电解量

在多个废弃样品测定以后如果仍然不产生电解电量，并且电解液保持黄色，那么有以下几种可能性:第一，废弃样品中的含硫量太低，更换样品即可；第二，检测装置气密性不符合标准，二氧化硫或三氧化硫气体逸散，此时需要对装置的气密性进行检查；第三，电解液的电极连线和仪器设备的控制插头连接不稳定，失去了应有的电解效果，此时需要对各部分电路连接情况进行检查。