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(fā)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(jié)合使降雨呈酸性，對環(huán)境造成極大危害。酸雨已成全球性的環(huán)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(tài)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(jù)，以減少對環(huán)境的污染。下面就煤質(zhì)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(chǎn)生的碘進行滴定，根據(jù)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(jié)果準確，操作方便，手工操作大量減少，減少試驗時間等優(yōu)點，所以在一般實驗室被普遍采用。但是測硫儀的結(jié)構(gòu)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(tǒng)，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(wěn)定，在實驗過程中應經(jīng)常觀察氣流量，如變化大，則應調(diào)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(xù)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(nèi)。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(wěn)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(nèi)。（6）將稱好的煤樣放入轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guī)定的要求（保持平衡狀態(tài)）。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(jié)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(jù)檢測的次數(shù)及試樣含硫高低決定的。當PH值不符合規(guī)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(huán)境中使用。環(huán)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(jié)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(jīng)常對系統(tǒng)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(tǒng)就顯得至關重要，必須對其進行維護。應經(jīng)常檢查過濾開關內(nèi)的脫脂棉，防止發(fā)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(jù)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(fā)現(xiàn)送樣機構(gòu)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(jù)做樣情況而定。以檢查燃燒室內(nèi)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(chǎn)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(diào)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(diào)壓模塊損壞；（3）繼電器工不工作；（4）控制系統(tǒng)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(xiàn)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(guī)定要求；（2）系統(tǒng)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(zhì)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(guī)定的流程就可以完成煤中全硫的檢測。