GB/T 33302-2016 燃煤可排放硫含量试验方法

　　ICS 73. 040 D 21

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33302—2016

　　燃煤可排放硫含量试验方法

　　Thetestmethod oftheemission ofsulfurduring coalcombustion

　　2016-12-13发布 2017-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33302—2016

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国煤炭工业协会提出 。

　　本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归 口 。

　　本标准起草单位 :煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院 、长沙开元仪器股份有限公司 、贵州省煤田地质局实验室 、国土资源实物地质资料中心 。

　　本标准主要起草人 :张凝凝 、肖幸 、赵霞 、赵桂君 、邵徇 、曹磊明 、钟方军 、邓晃 、张景 。

　　燃煤可排放硫含量试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了燃煤可排放硫含量试验方法的术语和定义 、方法提要 、试剂和材料 、仪器设备 、试验步骤 、结果表述 、方法精密度及试验报告等 。

　　本标准适用于褐煤 、烟煤和无烟煤 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 212 煤的工业分析方法

　　GB/T 214—2007 煤中全硫的测定方法

　　GB 474 煤样的制备方法

　　GB/T 483 煤炭分析试验方法一般规定

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　燃煤可排放硫含量 emission ofsulfurduring coalcombustion

　　煤在一定温度下燃烧后所释放气体中的硫的总量 , 以可排放硫占试样的质量分数来表示 。

　　4 方法提要

　　试验样品在空气流中燃烧所生成的气体产物中的 SO2 和 SO3 被过氧化氢溶液吸收形成硫酸 ,用氢氧化钠标准溶液滴定生成的硫酸 ,根据氢氧化钠标准溶液参与反应的体积 ,计算样品经燃烧可排放硫的量 。选择不同温度点进行多次试验 , 以可排放硫含量为纵坐标 , 以温度为横坐标绘制曲线 ,通过该曲线可以确定某一温度下燃煤可排放硫的含量 。

　　5 试剂和材料

　　除非另有说明 ,在分析中仅使用确认为合格的分析纯试剂和去离子水 。

　　5. 1 无水乙醇 :相对密度(20 ℃)0. 79g/mL。

　　5. 2 混合指示剂 ,称取 0.125g 甲基红试剂溶于 100mL乙醇中 ;另称取 0.083g亚甲基蓝试剂溶于 100mL乙

　　GB/T 33302—2016

　　醇中 ,分别贮于深色瓶中 ,使用前等体积混合 。混合指示剂使用时间不超过 7 d。

　　5.3 氢氧化钠标准溶液 :c(NaOH) = 0. 06 mol/L。称取优级纯氢氧化钠 12. 00 g,溶于 5 000 mL经煮

　　沸并冷却后的蒸馏水中 ,混合均匀后的溶液装入瓶中 ,用橡皮塞塞紧 。按 GB/T 214—2007中 5. 2. 9. 2所规定的方法对配制的氢氧化钠标准溶液进行标定 ,计算其浓度 。

　　5.4 过氧化氢溶液 :体积分数为 10% 。取 10mL质量分数为 30%的过氧化氢加入 90mL蒸馏水 ,加 2滴混合指示剂 ,用已配制好的氢氧化钠标准溶液中和至溶液呈钢灰色 。此溶液应当天使用当天中和 。

　　6 仪器设备

　　6. 1 管式高温炉 : 内径约 55 mm ,可在 700 ℃ ~ 1 200 ℃之间设定温度 ,并有 100 mm~ 150 mm 长的(设定温度 ±5℃)恒温区 , 附有铂铑-铂热电偶测温和温控装置 。

　　6.2 异径燃烧管 :耐温 1200 ℃以上 ,总长约 900 mm;一端外径约 50 mm, 内径约 47 mm,长约 800 mm;另一端外径约 12 mm , 内径约 9 mm ,长约 50 mm;两端之间变径长约 50 mm。

　　6.3 空气流量计 :测量范围 0 L/min~ 5 L/min。

　　6.4 吸收瓶 :进气管出口位于液面 50 mm 以下 , 出气管入口位于液面 50 mm 以上 。

　　6.5 锥形瓶 :500 mL。

　　6.6 缓冲瓶 :200 mL~ 300 mL。

　　6.7 镍铬丝推棒 :直径约 2 mm ,长约 700 mm ,末端呈钩状 。

　　6. 8 硅橡胶塞 :10号或 11号 。

　　6.9 玻璃管 : 内径约 6 mm ,长 50 mm~ 80 mm。

　　6. 10 碱式滴定管 :50 mL。

　　6. 11 燃烧舟 :石英或陶瓷制品,耐热 1200 ℃以上 ,长 80 mm~100 mm,上宽 20 mm~25 mm,高 10 mm~ 15 mm ,横截面呈梯形或圆弧型 。

　　6. 12 空气泵 :输出气量 0 L/min~ 10 L/min。

　　7 实验步骤

　　7. 1 试验准备

　　7. 1. 1 按 GB 474中的要求将试验用煤制备小于 0. 2 mm 的空气干燥试验样品,并按照 GB/T 212的要求测定样品空气干燥基水分 。

　　7. 1.2 将异径燃烧管插入高温炉 ,使细径管端伸出炉口约 100 mm。

　　7. 1.3 试验温度分别为 800 ℃ 、900 ℃ 、1 000 ℃ 、1 100 ℃ 、1 200 ℃ 。将高温炉稳定在试验温度 ,分别测定燃烧管内高温恒温区及 500 ℃温度区域部位和长度 。必要时可增加试验温度点 。

　　7. 1.4 按图 1所示用硅胶管连接各设备 ,将硅橡胶塞塞入异径燃烧管后打开空气泵 ,依次检查系统中各部分的气密性 ,直到每一部分不漏气以后 ,关闭空气泵并开始通电升温 。

　　7. 1.5 净化装置 ,净化管内装有氢氧化钠及变色硅胶 。

　　说明 :

　　1— 气泵 ; 6 — 镍铬丝推棒 ; 11 — 异径燃烧管 ;

　　2— 吸收瓶 ; 7 — 硅橡胶塞 ; 12 — 缓冲瓶 ;

　　3— 氢氧化钠 ; 8 — 石英舟 ; 13,14— 吸收瓶 ;

　　4— 流量计 ; 9 — 控制器 ; 15 — 吸收溶液 。

　　5— 玻璃管 ; 10— 管式炉 :

　　图 1 连接示意图试验步骤

　　7.2 测定步骤

　　7.2. 1 将高温炉加热至测试温度 800 ℃ 。

　　7.2.2 用量筒分别量取 100 mL 已中和的过氧化氢溶液 ,倒入 2 个吸收瓶中 ,连接到缓冲瓶后 ,再次检查其气密性 。

　　7.2.3 称量待测试验样品 1. 0 g±0. 01 g(称准至 0. 000 2 g)平铺于燃烧舟中 。

　　7.2.4 将装有试验样品的燃烧舟放在燃烧管入口端 , 随即用带玻璃管 、镍铬丝推棒的硅橡胶塞塞紧 ,然后以 3 L/min的流量通入空气 。用镍铬丝推棒将燃烧舟推入燃烧管中 500 ℃预热区并保持 5 min,再将燃烧舟推至高温区 ,立即撤回推棒 ,使煤样在该区停留 25 min。

　　7.2.5 停止通入空气 ,先取下靠近燃烧管的吸收瓶 ,再取下另一个吸收瓶 。

　　7.2.6 取下硅橡胶塞 ,用镍铬丝钩取出燃烧舟 。

　　7.2.7 用蒸馏水清洗吸收瓶 2~ 3 次 ,清洗后洗液倒入锥形瓶中 。

　　7.2. 8 向锥形瓶内加入 2~ 3滴混合指示剂 ,用氢氧化钠标准溶液滴定至溶液由桃红色变为钢灰色 ,记下氢氧化钠标准溶液的用量 。

　　7.2.9 空白测定 。用空白燃烧舟(不加煤样) ,按照上述步骤测定空白值 。

　　7.2. 10 分别将管式燃烧炉升温至 7. 1. 3规定的试验温度 ,按 7. 2. 2 至 7. 2. 8 步骤重复上述试验 。

　　8 结果计算

　　8. 1 试样可排放硫含量的计算

　　可排放硫含量按式(1)计算 :

　　Se,ad = × 100 …………………………( 1 )

　　式中 :

　　Se,ad — 试样在一定温度下燃烧可排放硫的质量分数 , % ;

　　V — 试样测定时 ,氢氧化钠标准溶液的体积 ,单位为毫升(mL) ;

　　c — 氢氧化钠标准溶液的浓度 ,单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　32. 06— 硫的摩尔质量 ,单位为克每摩尔(g/mol) ;

　　m — 试样质量 ,单位为克(g) 。

　　8.2 结果表述

　　每个试样进行 2 次重复性测定 ,并按 GB/T 483规定的数据修约规则 ,将计算得到的燃煤可排放硫含量修约到小数点后 2位 , 以干燥基结果报出 。

　　8.3 氯的校正

　　氯含量高于 0. 02%的煤或用氯化锌减灰的精煤应按 GB/214—2007中 5. 2. 2所规定方法进行氯的校正 。

　　9 方法精密度

　　燃煤可排放硫含量试验方法的重复性限和再现性临界差如表 1规定 。

　　表 1 可排放硫含量重复性限和再现性临界差(重复性限确定基准)考虑温度分段划分

　　10 试验报告

　　以温度为横坐标 ,干燥基可排放硫含量为纵坐标的图上 ,绘制样品在不同温度下燃煤可排放硫含量的曲线 。将测试结果和上述曲线一并报出 。试验报告的内容和形式可参见附录 A。

　　试验报告应包含以下信息 :

　　a) 试样标识 ;

　　b) 依据标准 ;

　　c) 使用的方法 ;

　　d) 试验结果 ;

　　e) 与标准的任何偏离 ;

　　f) 试验中出现的异常现象 ;

　　g) 试验日期 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　燃煤可排放硫含量测定报告示例

　　燃煤可排放硫含量测定报告示例见表 A. 1。

　　表 A. 1 燃煤可排放硫含量测定报告

　　试验 : 审核 : 批准 :