(1) 煤中硫的存在形式可分为无机硫和有机硫两类,前者包括硫酸盐硫(Ss)、硫铁矿硫(SP)和元素硫(Sel);后者包括硫醇、硫醚和噻吩等。无机硫属矿物质,不在有机质组成之内,有机硫目前还没有可靠的直接测定法,而是通过测定全硫和无机硫后用差减法求得。故这里有必要介绍一下全硫和无机硫的测定原理。
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(2) 全硫的测定有艾氏法、高温燃烧法和弹筒燃烧法等。这里主要介绍高温燃烧法。
高温燃烧法——使煤在高温氧气流中燃烧,硫都变为SO2,以双氧水吸收后用酸碱滴定法测定生成的H2SO4量。硫铁矿硫、元素硫和有机硫在800℃保证可完全分解,而硫酸盐硫则要在1350℃以上才能分解。为了降低其分解温度,保证尽可能完全分解,需要采用催化剂,如石英砂和磷酸铁等。我国采用在煤样上覆盖石英砂的方法,燃烧温度为1250℃。当煤中氯含量较高时,需要采取其他措施以消除氯的干扰,否则数据偏高。
(3) 无机硫的测定
各种形态的无机硫分(Ss, Sp和Sel)可用相应的方法分别测定,这里不去叙述。
从全硫(St)中减去无机硫即为有机硫含量(So).
St=Ss+Sp+Sel+So
(4) 硫分对煤利用的影响
煤中的硫对于炼焦、气化、燃烧和贮运都十分有害,因此硫含量是评价煤质的重要指标之一。煤在炼焦时,约60%的硫进入焦炭。硫的存在使生铁具有热脆性,用这些生铁炼制钢不能轧制成材。为了除去硫,在高炉生产中需要增加石灰石和焦炭用量,因而导致高炉生产能力降低,焦比升高。
煤气化时,由硫生成的二氧化硫不仅腐蚀设备,而且易使合成催化剂中毒,影响操作和产品质量。
煤燃烧时,煤中的硫转化为二氧化硫排入大气,腐蚀金属设备和设施,污染环境,造成公害。
硫铁矿硫含量高的煤,在堆放时易于氧化和自燃,使煤的灰分增加,热值降低。
4 氧的分析
氧是煤中主要元素之一,氧在煤中的总量和形态直接影响着煤的性质,目前在各国规定中均不直接测定氧含量,而是用减量法计算。
Oad=100-Cad-Had-Nad-Sad-Mad-Aad