淺析煤炭全硫含量檢測中庫侖滴定法的注意事項

李士波

摘 要：煤在燃燒時，主要生成二氧化硫。同時還伴有少量三氧化硫的生成。人吸入二氧化硫會發生支氣管炎等呼吸道疾病，濃度高達一定程度時，人會死亡。二氧化硫和三氧化硫在大氣云層中與水分子結合使降雨呈酸性，對環境造成極大危害。酸雨已成全球性的環境問題。很多國家都致力于硫含量的測定和脫硫處理的研究。硫在各種煤中普遍存在，只是含量高低及其存在形態有差別。所以煤炭在使用之前對硫含量的測定就顯得尤為重要。并在測定之后對其進行脫硫處理提供依據，以減少對環境的污染。下面就煤質硫含量檢測中庫侖滴定法檢測時應注意的一些問題和注意事項。

關鍵詞：煤炭；全硫含量檢測；庫侖滴定法

1 庫侖滴定法的試驗原理

庫侖滴定法的來源是庫侖定律（法拉第電解定律）。利用化學反應原理，煤樣在催化劑的作用下，于空氣流中燃燒分解，煤中硫生成硫氧化物，其中二氧化硫被碘化鉀溶液吸收，以電解碘化鉀溶液所產生的碘進行滴定，根據電解所消耗的電量計算煤中全硫的含量。利用庫侖滴定法檢測結果準確，操作方便，手工操作大量減少，減少試驗時間等優點，所以在一般實驗室被普遍采用。但是測硫儀的結構比較復雜，儀器精密度比較高，因此相對來說對實驗人員的水平要求較高。

2 儀器工作流程

（1）首先打開計算機，打開機器的電源開關。（2）進入檢測全硫的程序。（3）用鼠標點擊“工作測試”菜單下的“開始測試”按鈕，進入試驗測試系統，隨之儀器開始升溫。（4）把攪拌開關打開，從電解池的放液口中抽入電解液約250毫升，它的高度位于兩刻度線之間（一般在電極片上端2厘米左右）。檢查抽氣流量應為2200毫升/分鐘，并且比較穩定，在實驗過程中應經常觀察氣流量，如變化大，則應調整。然后夾緊放液管。此時應注意檢查氣密性（方法如下：用夾子夾住電解池的進水管和放液管。此時應注意觀察氣體流量計浮子的變化，看是否符合標準要求。如不符合，應檢查并解決問題后方可繼續做實驗）。（5）庫侖滴定法對煤樣也有一定要求。要求煤樣的粒度應小于0.2毫米，先將達到粒度要求的煤樣攪拌均勻，再用萬分之一電子天平稱取煤樣重量在（0.05±0.005）克，要求精度在（0.0002克），放入燃燒舟內。然后在稱好的煤樣上均勻加蓋一薄層三氧化鎢。為了試樣之間可比性，同一試樣稱取時用的勺子不能更換，并且每次擦干凈。這樣做的好處是保證同一批樣品的重量穩定。對于硫含量差別大的試樣，稱好后應馬上進行試驗，如不能馬上放于干燥塔內。（6）將稱好的煤樣放入轉盤邊緣的孔中，同時在計算機上點擊“添加試樣”，輸入樣重，并使坩堝號一一對應。（可以使用面板上的轉動按鈕來變換不同的坩堝位置）。（7）全部試樣添加完成后（第一次最多20個試樣），即可點擊“開始分析”。（8）打開計算機進入測試界面，約30分鐘左右當測硫儀的爐溫上升到1150℃時，計算機就會自動完成檢測過程。在測試前必須先做1-2個廢樣。這樣做的目的是使電解液達到規定的要求（保持平衡狀態）。一批試樣最好中間別間隔，如中間間斷相當長的時間（半小時以上）應在做一個廢樣。如果電解液長時間不用，顏色很深，最好用硫含量較高的煤做廢樣，直到結果不為零且電解液顏色變淺為止。（9）完成實驗后，按“停止”按鈕返回到程序的主界面，關閉相應開關，將電解液放出。打開相應開關，抽入蒸餾水，把電解池清洗干凈。（10）所有試樣測完，把測硫儀主機電源關掉，然后再進行計算機操作。（11）返回主菜單，關閉電源開關，下班前關閉總電源。

3 日常維護相關知識

（1）電解液的配置。碘化鉀，溴化鉀各5克左右，冰乙酸10毫升，蒸餾水250-300毫升，放入一容器即可，電解液使用時間長短根據檢測的次數及試樣含硫高低決定的。當PH值不符合規定或電解液嚴重污濁時，應更換。電解液不能放在陽光直射的地方保存。（2）硅膠、脫脂棉的更換。當干燥管中的硅膠全部逐漸變成粉紅色，過濾器中的脫脂棉由于灰太多而變黑變臟時，應及時更換，必要時加涂凡士林。（3）儀器應避免灰塵及其他東西進入，應放在干燥環境中使用。環境的溫度保證在（5C0-35C0）、相對濕度小于或等于80%。保證試驗室的空氣中基本不含二氧化硫氣體。試驗完后應罩好，長時間不用應隔一定期限做幾個廢樣。以保障測流儀的使用壽命。（4）儀器在搬運時必須小心輕放，并檢查儀器各連接是否接好。（5）電解池中的燒結玻璃及管道有黃色或黑色沉淀物時應及時清洗，方法如下：取下電解池，先在電解池中先放入適量水，用滴定管往熔板的支管中注入新配置的清洗液（5克重鉻酸鉀和10毫升水，加熱溶解冷卻后緩緩加入100毫升濃硫酸），應反復沖洗2-3次，然后用蒸餾水在反復沖洗，直到電解池熔板應潔白如初。用濾紙吸干支管中的水，將電解池裝好待用。（6）應經常對系統的氣密性進行檢查。a.測硫儀是一種氣體分析儀，所以氣路系統就顯得至關重要，必須對其進行維護。應經常檢查過濾開關內的脫脂棉，防止發生堵塞情況（一般每測試200個試樣就應更換）。同時需對過濾開關的硅膠管進行除塵處理。并檢查硅膠管與燃燒室相連端有無開裂或穿孔。b.應確保過濾開關的磨口密封性能良好，根據情況定期加涂凡士林。c.即時排除漏氣或阻塞的情況，對老化的乳膠管、硅膠管應更換。（7）如發現送樣機構運行時有異響或卡住，可在齒輪條上加一點潤滑油。（8）電解池中的電極應定期用酒精棉球擦洗（尤其當測試時間變長時應清洗），擦完后應將電極整形，并保持四片電極在同一直線上，操作時不要用力拉扯電極片，以防扯斷焊點。（9）為了防止灰塵阻塞電解池中的氣體過濾器，在電解池的入口處有一個過濾器，其中的棉花用于阻擋灰塵，應定期更換，棉花不必塞得過多但一定要塞緊、擋嚴，使灰塵不能通過。（10）每隔一段時間，用標煤對儀器進行檢驗一次，時間長短可以根據做樣情況而定。以檢查燃燒室內是否破裂或其他各部分有無故障。

4 儀器在使用的過程中，可能會產生一些故障

不升溫：（1）主機箱的電源沒有接好；（2）保險絲斷了；（3）硅碳管斷裂；（4）調壓模塊損壞；（5）控制模塊故障。

報警器長鳴：（1）是否程序有問題；（2）調壓模塊損壞；（3）繼電器工不工作；（4）控制系統的電路有無故障。

實驗開始加溫時，顯示爐溫為0度，但實際溫爐已上升：（1）是否程序出現故障，重新啟動計算機或重新安裝軟件；（2）熱電偶極性接反；（3）熱電偶損壞；（4）采集模塊故障。

測量值偏低：（1）氣體流量達不到規定要求；（2）系統氣密性封閉不嚴，漏氣；（3）燃燒室開裂；（4）高溫爐溫度不準；（5）送樣不到位；（6）載氣通道堵塞。

以上這些是煤質全硫檢測時了解和掌握的基礎知識和必須注意事項。作為實驗人員必須掌握煤中全硫的測定方法GB/T214-2007標準。然后按照標準規定的流程就可以完成煤中全硫的檢測。