该仪器是根据GB/T214-2007库仑滴定进行测定，该方法是以碘为库仑滴定剂，全部测定过程采用单片机自动控制，并由单片机对测试数据进行多种校正和处理，数字显示煤中含硫的毫克数，也可按换显键显示测定的最终结果—单位重量燃烧样的全硫含量的百分数，同时打印测定结果。每次测定时间约5分钟。该方法与艾士卡法和高温燃烧中和法相比，测定迅速，结果准确。本机使用轻触键薄膜面板输入数据，功能控制触摸键盘即可，具有操作简单，自动化程度高，体积小等优点，是目前实验室理想的测硫仪。
- 主要技术指标
- 硫的测量范围：0—20%
2、试样燃烧分析时间：约5分钟，其中在500℃处停留45秒，1050℃处停留4分15秒。
3、控温：精度±5℃。测温：精度0.5级；加热体为硅
碳管，高温区长度≥90毫米，温度为1050℃±5℃(根据需要可调节温度)
4、精密度：如下表规定：
|
St,% |
重复性St,ad,% |
再现型St,d,% |
|
<1 |
0.05 |
0.10 |
|
1--4 |
0.10 |
0.20 |
|
>4 |
0.20 |
0.30 |
5、升温速度：20--25℃/分，约50分钟可达1200℃。
6、电解池：容积为450毫升，铂电解电极面积150mm２。
7、供电电源：220(1±10%)V，50Hz.
8、仪器尺寸(mm)
控制器：350×155×280
高温炉：580×250×270
净化装置：258×300×360
- 原理
- 分析原理：
煤样在1050℃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为SO2 和少量SO3 而
逸出。反应式如下：
煤(有机硫)+O2 →CO2↑+H2O+SO2+SO3+ …
4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑
2MSO4→2MO+2SO2↑+O2↑(M指金属元素)
2SO2+O2→2SO3
生成的SO2和SO3 被空气流带到电解池内，与水化合生成H2SO3和少量的H2SO4,破坏了碘—碘离子电对的电位平衡，仪器便立即以自动电解碘化钾溶液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SO2反应为：I2 +H2SO3+H2O→2Iˉ+H2SO4+2H
电解产生碘所耗用的电量，由控制仪器内部积分计算计数显示。煤样中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的含量：
St,ad= ——×100
式中：St,ad—空气干燥煤样中全硫含量，%；
--库仑积分器显示值，mg;
--煤样质量，mg。
- 程序控制原理：
该仪器全过程采用单片机自动控制。机器接通电源后，通过键盘输入日期和试样重量(3位数)，按一下启动按扭，电机正转，带动送样棒向前推进，推进到500℃处时送样机构碰动一微动开关，这一信号送入单片机，使电机停转，并延时45秒，然后控制器发出信号，使电机正转带动送样棒继续向前推进，到1050℃处时送样机构又碰动另一微动开关，该信号送入单片机，使电机停转，并延时4分45秒，然后发出信号，使电机反转带动送样棒将盛放试样的瓷舟拉回到原来的位置，电机停转，测试的全过程结束。打印机打出测试数据。
- 终点和电解电流控制器原理：
该仪器用一对通以10微安电流的铂电极指示溶液中碘和碘离子电势的变化。在库仑滴定前和库仑滴定至终点时，由于溶液中有极少量的碘和大量的碘离子，在一对铂指示电极上有下述可逆平衡存在。
指示电极(阳)2Iˉ-2e→I2
指示电极(阴)I2 +2e→2Iˉ
此时，指示电极间的电位接近于零，有近10微安的电流通过，电解终止。在二氧化硫进入电解池后，少量的碘和二氧化硫反应被还原。由于碘的消失，上述可逆平衡被破坏，指示电极间的电位升高，电解开通。当电解到电解液中有少量碘存在时，上述可逆平衡恢复，指示电极间又有10微安电流通过，电解立即终止。
由于双铂指示电极的电位信号很弱，经集成运算放大器放大后，经AD转换被送入单片机进行处理控制电解回路中的电解电流，使电解电流的大小与试样中硫化物分解的速度同步。
由于煤中硫燃烧分解的速度不稳定，在500℃时释放出的硫氧化物，必须使电解电流与硫燃烧分解的速度同步，即释放出硫氧化物多时，电解电流要大，反之电解电流要小，因此取出一部分双铂指示电极的电位信号，由电流放大器放大，并将此放大器接入电解回路中，以达到电解电流的大小与硫分解速度同步。
- 电量积分与计数显示：
当电解电流流过一个取样电阻时，变换成电压信号，经AD送入计算机，经数据处理后由数码管跟踪显示，
四、结构
该仪器由净化装置(含搅拌器)、库仑积分、程序控制器和温度控制器、燃烧炉、电解池等部分组成。
- 净化装置(含搅拌器)
该部分由电磁泵、空气流量计(0—1000毫升/分)、干燥器、搅拌器等。空气预处理和输送部分示意图见图三。
图三 空气预处理和输送
- 电磁泵：分别使空气进气和出气。
(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：玻璃管浮子流量计，配有针形阀。用以调节流速。
(4)搅拌器：用于搅拌电解液。
- 库仑积分和程控、温控器部分
该部分包括库仑积分器、程序控制器和温度控制器，三部分装于一机箱内，面板示意图如图四。
图四 BYTDL—3000L型控制器面板示意图
图四
面板有1块液晶屏和5个键（为▲、▼、
- 燃烧炉
本仪器采用管式高温炉为燃烧炉，其加热元件为一端接线的双螺纹硅碳管，型号为40/30×2 。为保温硅碳管，在其外套—刚玉护管，然后再填充高铝和硅酸铝保温棉以达到良好的保温性，燃烧管采用刚玉管，直接放入硅碳管内，其结构如图五所示。
图五 燃烧炉
1、刚玉挡板 2、炉盖 3、刚玉管 4、固定夹
5、刚玉护管 6、保温棉 7、散热罩 8、电极片
9炉口 10导气管 11、硅碳管 12、炉体
- 电解池和搅拌器
电解池用有机玻璃制成，容积为450毫升，在上盖上固定有一对电解电极和一对指示电极，上盖与其壳体用硅橡胶密封圈密封。电解电极面积为150mm２,电解阴电极置于电解池的中心，电解阳电极置于电解池的边缘，以使生成的碘尽快扩散。指示电极面积为15mm２。
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，以便将全部电解液搅拌均匀。
在电解池内放有一用塑料封装的磁芯棒，搅拌电机装在净化装置内，搅拌转速为500r/min，且连续可调。
五、使用条件
- 环境温度：5--40℃；
- 相对湿度：≤85%；
- 载气：干燥无酸性氧化物的净化空气，流速大于1500ml/min；
- 被测气体流速：1000ml/min；
- 试样：试样粒度小于0.2mm，重约50mg±0.2mg。
六、安装
1、 电解池安装：用螺丝刀取下电解池盖上的四个螺钉，用自来水冲洗电解池的有机玻璃壳体及四只铂电极，并用乙醇(或丙酮)棉球小心擦拭，最后用蒸馏水冲洗。然后将搅拌子放入电解池内，盖上盖，拧紧螺丝。
2、 电源线连接。按图六安装示意图将仪器净化装置(含搅拌器)、燃烧炉、控制器自左向右摆放在工作台上(从仪器背面看摆放方向相反)。将硅碳管放入炉体，小心接好硅碳管引线，并将另一端分别与两根负载线一起接在炉体的两个接线柱上，将负载线另一端接到控制器输出端上。将热电偶插
图六 安装示意图
入炉体表面热电偶孔，插到底然后退出约2mm固定即可。热电偶正负极分别接控制器后面板标明的热电偶正负端上，将净化装置电源线插入控制器后面板电源插座上，电源线分别接到电解池控制器后面板上的电源插座上。
3、 空气管连接。按图六示意图将净化装置进气口用乳胶管与电解池盖上出气口连接；将净化装置上的出气口用乳胶管与燃烧炉连接；将炉体左端异径管(刚玉管)，用硅胶管与过滤器连接，过滤器另一端用硅胶管与电解池进气口连接。
4、安装送样棒和石英舟。启动控制器，使送样滑块运行，并使滑块上的传送轴露出机箱壳体，然后把送样棒拧入传送轴。使送样棒对准炉门并在一条直线上以使送样顺利。接着调整控制器与高温炉距离，使预分解和分解分别准确地、保证石英舟的中部在500℃及1050℃处。将石英舟放入燃烧管头部，使其圆孔与送样棒相接。
5、气密性检查：
开动电磁泵，调节到规定的气体流速，关闭燃烧管与电解池间的玻璃阀门，观察气体流量计(指示1000ml/min)的转子是否下降，如下降则表示电解池、净化系统不漏气，否则就是漏气。
