煤炭定硫仪的广泛应用结构分析

[2012/4/5]

　　煤中全硫含量是评价煤炭质量的重要指标之一，它也是大气污染的主要成份之一。因此煤炭生产部门和化肥、发电、民用、炼焦和建材等用煤部门都十分重视煤中全硫的分析。本仪器以碘为库仑滴定剂。汉字液晶显示试样中全硫含量，由于采用新的技术，所以测定的精确度和稳定性大大高于国家标准，每次测定时间5分钟左右。

　　主要用于测定煤炭、钢铁和各种矿物中的全硫含量，是煤炭、电力、化工、建材、冶金、地质勘探、商检、环保检测等部门实验室的优选必备仪器。

　　分析原理

　　煤样在1150℃高温条件下在净化过的空气流中燃烧，煤中各种形态的硫均被燃烧分解出来，被空气流带到电解池内与水化合生成H2SO3，由于其破坏了电解池内原有的碘-碘离子对的动态平衡，仪器便立即输出电流电解碘化钾溶液生成碘，去恢复原来的动态平衡，也就是GB/T214-1996中的库仑滴定。具体恢复到原来的动态平衡所耗用了多少电流，是与煤样中燃烧分解硫的多少有直接关系的，它可由微处理器测量并计算出来，故而我们可以得出煤中的全硫含量。

　　煤样在1150℃高温条件下于净化过的空气流中燃烧，煤中各种形态的硫均被燃烧分解为SO2和少量SO3而逸出。反应如下;

　　煤(有机物) O2→CO2↑ H2O SO2↑ CI2↑ ……

　　4FeS2 11O2→2Fe2O3 8SO2↑

　　2ΜSO4→2ΜO 2SO2↑ O2↑(Μ指金属元素)

　　2SO2 O2→2SO3↑

　　生成的SO2和少量SO3被空气流带到电解池内，与水化合生成H2SO3和少量H2SO4，破坏了碘—碘化钾电对的电位平衡，仪器便立即以自动电解碘化钾溶解生成的碘来氧化滴定H2SO3。反应式为;

　　阳极;2I-–2e→I2

　　阴极;2H 2e→H2

　　碘氧化H2SO3反应式为：I2 H2SO3 H2O→2I- H2SO4 2H

　　电解产生碘所耗用的电量，由控制器采集并计算出相应的含硫毫克数。煤样所含硫的毫克数除以煤样的重量(毫克)即可计算出煤中全硫含量(%)。

　　仪器结构

　　定硫仪由空气净化装置、控制器、燃烧炉、电解池和搅拌器等部分组成。

　　【1】空气净化装置该部分由电磁泵、流量计、干燥器、等。

　　1、电磁泵：分别使空气进出，提供空气流循环动力。

　　2、干燥器：主要是除去空气中的酸性气体和水分等杂质。由于从电解池中抽出的空气水份量大，故需经常烘烤和更换硅胶。

　　3、流量计：空气动力大小的指示。

　　【2】控制器

　　包括温度控制器、库仑积分器和程序控制器。

　　【3】燃烧炉

　　本定硫仪采用管式高温炉为燃烧炉，其加热元件硅碳管，型号为￠40/30×2。其结构如图所示。

　　定硫仪结构

　　1.异经管2.散热罩3.炉端盖4.刚玉挡板5.保温棉6.外壳7.热电偶8.刚玉护管9.硅碳管10.炉口锥管

　　【4】电解池和搅拌器

　　电解池用有机玻璃制成，容积为450毫升，有一对电解电极和一对指示电极，上盖与其壳体用橡胶密封圈密封。电解池壳体一侧装有一烧结玻璃熔板气体过滤器，将燃烧后放出的气体喷成细雾状。在电解池内放一搅拌棒，用于搅拌电解液使化合反应充分，均匀。

　　技术参数

　　1、分析范围：

　　硫：0.001%～20%(可扩展至99.99%)

　　2、灵敏度(最小读数)：0.00001%

　　3、分析精度：

　　碳：0.0001%或RSD≤0.5%

　　硫：0.0001%或RSD≤1.0%

　　4、分析误差：

　　达到或优于国标

　　5、分析时间：20～60s(自动控制)

　　6、电子天平：0～100g

　　称量精度：0.0001g

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