专利名称：煤中氯含量的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种煤中氯含量的测定方法，属于化学分析和定量分析的技 术领域。本发明适用于煤矿、电厂、石油、化工等企业的煤炭中氯含量的自 动快速测定。
背景技术：
煤中氯主要以无机物形式存在，但也有少量氯以有机物形式存在，以无机物存在的主要有钾盐矿物UC1)、石盐矿物(NaCl)及水氯镁石 (MgCl2 6H20)等。我国的煤中氯含量均极低， 一般为O. 1%以下。煤中氯含量的高低反应出煤中钾钠等元素含量的高低，而钾钠是锅 炉污染的重要因素；在煤的燃烧及炼焦过程中，煤中氯的释出会引起炭 化室炉壁及管道腐蚀；煤中氯还是计算煤中矿物质及精确计算煤中氧的 主要依据之一。煤中氯的常用测定方法有高温燃烧法和艾氏剂分解-沉淀滴定法。这 两种方法存在的主要问题是准备工作麻烦，操作复杂，需要配制标准溶液， 使用贵重试剂，由指示剂判断反应终点，因氯含量极低， 一般工作人员难 以掌握，分析速度慢，分析结果的准确度及精度都很差，无法实现自动分析。发明内容本发明要解决的技术问题是克服现有常用测定方法的不足之处，提供 一种自动快速测定煤中氯含量的测定方法，该方法操作过程简化， 一般工 作人员容易掌握，能提髙测定精度和准确度，提高分析速度和自动化水平。本发明的技术方案是运用微库仑分析方法和法拉弟电解定律， 由计算机计算出煤样中氯含量，其具体方法如下(1)称取少量煤样放于瓷舟中，并在煤样表面加一层催化剂W03,然后送入高温炉的裂解管中，充分燃烧，使煤中的氯转化为氯离子，裂解管 进样口段通入载气和反应气，载气为氮气或惰性气体，反应气釆用氧气；(2) 由载气携带氯离子进入氯离子滴定池，该滴定池注入含有10—7mol/L银离子浓度的70%HAC溶液，设有测量电极、参考电极、电解 阳极、电解阴极4支电极及搅拌器，并与微库仑放大器组成闭环自控系统，放大器与计算机连接，氯离子进入滴定池后，与银离子发生化合反应 Ag++Cl — ~~ AgCl ;(3) 随着反应中银离子的消耗，在上述电极和放大器的作用下，不 断向滴定池中电解补充银离子，当反应完毕后，保持银离子浓度的恒定值;(4) 测量电解补充银离子时所消耗的电量，根据法拉弟电解定律 由计算机算出煤样中氯含量。进一步的方案是所述载气流量为50~ 200ml/min，反应气流量为 100~ 400ml/min,裂解管温度为900 ~130(TC;所述微库仑放大器采用零平衡原理设计，由计算机控制，其测量程序与电解程序不同时进行，放大 器通过USB 口或RS232 口与计算机连接；在正式测定之前，对上述方法全 过程用已知氯含量的标准煤样进行校准3~5次，当回收率在100%±10% 及相对误差<10%时，便可确定该系统工作正常，可以进行实际煤样的测定。 釆用本发明的方法，主要操作和计算由计算机完成，在系统平衡的 条件下，只要称取样品将样重输入计算机，经过样品裂解、滴定反应后， 仪器将自动完成分析过程，得出分析结果。其具体优点是1、 仪器分析代替常规的化学分析，提高了分析的灵敏度；2、 采用氯离子滴定池与微库仑放大器实现了自动测量与电解，滴 定剂由电解阳极产生，消除了配制标准溶液而人为带来的误差，氯离子滴定池的装配与清洗简单， 一般的操作人员就能掌握；3、 微库仑分析方法灵敏度高，特别适合低含量样品的分析，提高了测量精度和准确度；4、 微库仑放大器的测量与电解相互隔离，做到测量时不电解，电解时不测量，防止相互干扰，提高了整个系统的灵敏度；5 、本发明操作过程简化，分析速度快，单个样品的分析时间只需2 ~ 5min，特别适用于煤矿、电厂、石油、化工等行业的煤炭中氯含量的自动快速测定，提髙自动化水平。
附图为本发明操作过程及所用装置连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。(1) 称取少量煤样W放于瓷舟4中，在煤样表面加一层催化剂W03, 共同放入固体进样器1的送样舟中，送入高温炉8的裂解管2中，由温 控器3控制裂解管温度为1000 ~110(TC。(2) 调节气体流量计7，使作为反应气的氧气以200ml/min的流量 从管道6进入裂解管，煤样与氧气混合并燃烧，煤中氯转化为氯离子；(3) 调节气体流量计7，使作为载气的氮气以100ml/min的流量从 管道5进入进样管和裂解管，载气携带氯离子进入氯离子滴定池14;(4) 所述氯离子滴定池内注入含10—'mol/L银离子浓度的70°/。HAC 溶液60ml，池内设有与微库仑放大器13组成闭环自控系统的测量电极9、 参考电极IO、电解阴极ll、电解阳极12共四支电极，池底部设有搅拌 器15，微库仑放大器13通过USB 口与计算机16相连；(5 )氯离子进入滴定池后，与银离子发生化合反应Ag++Cl—— AgClj(6) 随着反应中银离子的消耗，在上述电极和放大器的作用下，不断向滴定池中电解补充银离子，当反应完毕后，保持银离子浓度的恒 定值，电解时的电流曲线在与计算机相连的显示器17上显示；(7) 由计算机得出电解银离子时所需电量Q,根据法拉弟电解定律计算出煤样中氯含量<formula>formula see original document page 5</formula>，其中36.6 ——氯离子电化『当量，亳克/库仑；Q—一电解电量，库仑；w—一煤样重量，毫克。(8) 在正式测定之前，对上述方法先用已知氯含量的标准煤样进行校准3次，当回收率达100%±10%及相对误差<10%时，便可进行实际煤样的测定。
权利要求
1. 一种煤中氯含量的测定方法，其特征是(1)称取少量煤样放于瓷舟中，并在煤样表面加一层催化剂WO3，然后送入高温炉的裂解管中，充分燃烧，使煤中的氯转化为氯离子，裂解管进样口段通入载气和反应气，载气为氮气或惰性气体，反应气采用氧气；(2)由载气携带氯离子进入氯离子滴定池，该滴定池注入含有10-7mol/L银离子浓度的70％HAC溶液，设有测量电极、参考电极、电解阳极、电解阴极4支电极及搅拌器，并与微库仑放大器组成闭环自控系统，放大器与计算机连接，氯离子进入滴定池后，与银离子发生化合反应Ag++Cl-→AgCl↓(3)随着反应中银离子的消耗，在上述电极和放大器的作用下，不断向滴定池中电解补充银离子，当反应完毕后，保持银离子浓度的恒定值；(4)测量电解补充银离子时所消耗的电量，根据法拉弟电解定律由计算机算出煤样中氯含量。
2、 按权利要求1所述的煤中氯含量的测定方法，其特征是所述载 气流量为50~ 200ml/min,反应气流量为100 ~ 400ml/min，裂解管温度为900 ~ 1300。C。
3、 按权利要求1所述的煤中氯含量的测定方法，其特征是所述微 库仑放大器釆用零平衡原理设计，由计算机控制，其测量程序与电解程 序不同时进行，放大器通过USB 口或RS232 口与计算机连接。
4、 按权利要求1所述的煤中氯含量的测定方法，其特征是在正式 测定之前，对上述方法全过程用已知氯含量的标准煤样进行校准3~5 次，当回收率在100%±10%及相对误差<10°/。时，便可确定该系统工作正常，可以进行实际煤样的测定。
全文摘要
本发明公开了一种煤中氯含量的测定方法，其特征是将煤样称重后送入裂解管中充分燃烧，煤中氯转化为氯离子，由载气携带进入设有4支电极并与微库仑放大器组成闭环自控系统的氯离子滴定池，氯离子与溶液中银离子发生化合反应，随着银离子消耗，在电极和放大器作用下不断向池内电解补充银离子保持其恒定值，再由计算机测出电解所耗电量，根据法拉弟电解定律算出煤样中氯含量。本发明用于煤矿、电厂、石油、化工等行业测定煤中氯含量，操作简化，分析速度快，测定精度高，能提高自动化水平，比常用测定方法有显著优越性。
文档编号G01N27/42GK101236174SQ20071001985
公开日2008年8月6日 申请日期2007年1月29日 优先权日2007年1月29日
发明者吴荣坤, 朱培德, 钱宏发 申请人:江苏江分电分析仪器有限公司