煤中全硫測定的影響因素及解決措施分析

余剛 鄧雷

貴州省煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院 貴州六盤水 553000

我國的行業(yè)標準明確指出，煤中全硫含量主要可以分成艾氏卡法、庫侖滴定法、高溫燃燒中和法進行測定。而通過對幾種技術(shù)的對比可以看出，庫侖滴定法的應(yīng)用效率更高、檢測結(jié)果更加準確有效，是目前我國很多檢驗實驗室使用的方法[1]。當然，其檢測規(guī)范性比較高，稍有不慎就會出現(xiàn)嚴重的檢驗誤差，為了避免檢驗誤差，我們需要了解其影響因素并且采取措施進行有效控制。

1 庫侖法測定煤中全硫含量影響因素

1.1 測定原理

煤炭樣品在催化劑的作用下，在1150℃的條件下與空氣接觸進行燃燒，其中含有的硫會迅速氧化成二氧化硫并且被裝置中的碘化鉀溶液吸收，在此基礎(chǔ)上對碘化鉀溶液產(chǎn)生的碘進行滴定，就能夠計算出煤中全硫含量。

1.2 影響因素

1.2.1催化劑的使用

進行燃燒的過程中，煤炭中的有機硫、硫化物在八百度左右時完全分解，硫酸鹽則在溫度達到一千度以上時開始分解，為了讓煤中全部的硫都能得到有效分解，利用催化劑進行處理就顯得至關(guān)重要。而催化劑的種類則會對硫分解效果造成影響，一般來說利用三氧化鎢進行催化，能夠讓煤炭樣品中的各種硫酸鹽在溫度比較低的情況下完全分解，保證反應(yīng)的有效性。

1.2.2電解液放置時間

電解液本身的穩(wěn)定性不高，在長時間放置的情況下會產(chǎn)生過量的碘，進而導(dǎo)致實際的測定結(jié)果比真實數(shù)據(jù)更高。因此，在進行實驗之前可以先測定兩到三個廢棄樣品，讓電解液的數(shù)據(jù)恢復(fù)正常值，假如實驗中間間隔了比較長的時間，則需要加測一個廢棄樣品，保證電解液的應(yīng)用效果。

1.2.3電解液pH值

常見的電解液由五克碘化鉀、五克溴化鉀和十毫升冰乙酸溶解在三百毫升蒸餾水中制成，其酸堿度平衡十分重要。電解液酸堿度小于一的時候，即使不電解也會生成碘和溴單質(zhì)，使計算結(jié)果中的硫含量低于實際情況，所以在電解液顏色過深、酸堿度小于一的時候需要及時更換。

1.2.4氣路氣密性

裝置的氣密性決定了煤中全硫含量測定實驗的準確度，氣密性不足的情況下，煤炭樣品硫含量測定的最終數(shù)據(jù)會比實際情況更低，氣密性檢查主要可以分成電解池、凈化系統(tǒng)和燃燒管三個方面的檢測:取下電解池，利用乳膠管連接抽氣管和熔板支管，而后向電解池內(nèi)注水，關(guān)閉活塞打開放液管，如果觀察到水面平穩(wěn)不動則證明氣密性合格[2]。而后，打開燃燒管和電解池中間的活塞，堵住燃燒管的入口，如果浮子下降就可以證明燃燒管氣密性合格。在這個過程中特別需要提到的是，硫氧化物等都可能對橡膠管造成一定的腐蝕，所以工作人員在檢查氣密性的時候，應(yīng)該保證玻璃元件的入口等緊密連接，在此基礎(chǔ)上再利用硅橡膠管進行封閉，把酸性化合物或者是一些附加產(chǎn)物對硅橡膠管的腐蝕作用降到最低，提升硅橡膠管的使用壽命。

1.2.5氣體流量控制

煤中全硫含量測定的準確度還受到氣體流量的影響，如果氣體流量出現(xiàn)偏差，最終的檢測結(jié)果就不再具有參考價值。具體來說，在氣體流量太大的時候，燃燒管內(nèi)部的煤炭樣品沒有完全燃燒就會進入電解池，測定的硫含量比實際含量要低；而氣體流量太小，又會導(dǎo)致產(chǎn)物無法順利進入電解池，測定的結(jié)果也會比正常情況低一些。

1.2.6凈化系統(tǒng)的控制

煤炭樣品需要在燃燒管中進行完全燃燒，其中含有的有機硫和無機硫才能分解成氧化物，比如說二氧化硫或者是三氧化硫，而這兩種產(chǎn)物恰好都能和水反應(yīng)生成H2SO3或H2SO4，并且在管道中滯留，導(dǎo)致一部分硫沒能進入電解池，最終的測定結(jié)果準確度會受到影響[3]。因此，利用凈化裝置對空氣進行干燥處理就比較重要。在具體的實驗中，工作人員可通過對氫氧化鈉、變色硅膠進行觀察確定水分處理效果。

2 煤中全硫測試中出現(xiàn)的問題及解決措施

2.1 不產(chǎn)生電解量

在多個廢棄樣品測定以后如果仍然不產(chǎn)生電解電量，并且電解液保持黃色，那么有以下幾種可能性:第一，廢棄樣品中的含硫量太低，更換樣品即可；第二，檢測裝置氣密性不符合標準，二氧化硫或三氧化硫氣體逸散，此時需要對裝置的氣密性進行檢查；第三，電解液的電極連線和儀器設(shè)備的控制插頭連接不穩(wěn)定，失去了應(yīng)有的電解效果，此時需要對各部分電路連接情況進行檢查。

2.2 硫含量值偏低

第一，系統(tǒng)氣密性不符合要求，工作人員需要對燃燒管、電解池等進行檢查。具體操作見上文；第二，凈化系統(tǒng)不發(fā)揮作用，對氫氧化鈉及變色硅膠進行更換即可解決問題；第三，電解液酸堿度不合理，更換新的電解液即可；第四，電極污染、電極板不平衡，利用乙醇進行清洗并調(diào)整位置即可。

2.3 多次檢測數(shù)據(jù)不具有重復(fù)性

重復(fù)檢測的數(shù)據(jù)不同，證明某個檢測步驟出現(xiàn)問題，此時可利用標準煤進行檢測校對，如果檢測誤差在合理范圍內(nèi)可重新制備樣品。如果檢測值過低則需要根據(jù)上文中各類影響因素進行判斷，在明確原因以后采取相應(yīng)措施進行處理即可。

3 結(jié)語

庫侖滴定法是目前煤中全硫含量測定最常見的檢測方法，具有檢測準確度高、誤差小等特點，但是其操作精確度比較高，容易出現(xiàn)誤差。工作人員在今后的工作中，需要根據(jù)實際情況、結(jié)合工作經(jīng)驗，對其影響因素進行判斷，并且采取恰當?shù)拇胧┻M行處理，保證煤中全硫含量檢測的效果。