【正文】 00 .01 4 50 .01 5 00 .01 5 50 .01 6 00 .01 6 50 .01 7 00 .01 7 5樣品中總硫含量（%）艾氏卡試劑的量/g 圖 34 艾氏卡試劑用量的確定 從表 3圖 33 中可知：在溫度和油樣用量一定時(shí)，樣品中總量 的測(cè)定由于 SO2 的固定 隨加入艾氏卡試劑量的增加 而 增加 ， 在艾氏卡試劑用量為 時(shí)達(dá)到最大 ，當(dāng) 艾氏卡試劑用量 大于 后，由于過(guò)濾時(shí)殘?jiān)臄y帶，使樣品中硫總量的測(cè)定隨艾氏卡試劑用量增加而減少 。如表31 所示： 變壓器油 中活性 硫測(cè)試方法的研究 第 12 頁(yè) 共 28 頁(yè) 表 31 庫(kù)侖法確定 銅粉與 %樣品反應(yīng)時(shí)間 反應(yīng)時(shí)間 /h 第一次 /% 第二次 /% 第三次 /% 硫平均值 /% 腐蝕性硫 /% 0 0 1 2 3 4 5 將表中數(shù)據(jù)作圖如 圖 32： 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0 4 .5 5 .00 .01 20 .01 40 .01 60 .01 80 .02 00 .02 2樣品中腐蝕性硫的含量（%）反應(yīng)時(shí)間/h 圖 32 銅粉反應(yīng)的最佳時(shí)間確定 從圖 32 可看出，在溫度一定時(shí)，活性硫?qū)︺~粉的腐蝕情況隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，但反應(yīng) 后，再延長(zhǎng)時(shí)間 樣品中活性硫含量沒(méi)有明顯變化 。 （ 8） 分析待測(cè)樣品（每種樣品測(cè)試 3次）。 實(shí)驗(yàn)步驟 （ 1） 合上總電源開關(guān)，打開顯示器、計(jì)算機(jī)電源，打開儀器電源開關(guān)（綠色），打開高頻爐開關(guān)。待設(shè)備實(shí)驗(yàn)溫度恒定在（ 920177。 艾氏卡法 原理 將油樣與艾士卡試劑混合灼燒，使油中硫全部生成硫酸鹽，然后在微酸條件下硫酸根離子與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算油中全硫的含量。 變壓器油 中活性 硫測(cè)試方法的研究 第 7 頁(yè) 共 28 頁(yè) 2 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作 實(shí)驗(yàn)儀器 表 21 實(shí)驗(yàn)儀器 儀器、設(shè)備名稱 型號(hào) /規(guī)格 生產(chǎn)廠家 電子分析天平 AUY120 島津制作所 電熱鼓風(fēng)干燥箱 1013AB 天津市泰特儀器有限公司 真空干燥箱 DZ2BC 天津市泰特儀器有限公司 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 DF101Z 鄭州市長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司 馬弗爐 XL1 北京市永光明醫(yī)療儀器廠 庫(kù)侖測(cè)硫儀 5ES3200 長(zhǎng)沙開元儀器有限公司 高頻碳硫儀 5ECS400 長(zhǎng)沙開元儀器有限公司 實(shí)驗(yàn)試劑 表 22 實(shí)驗(yàn)試劑 試劑名稱 規(guī)格 生產(chǎn)廠家 無(wú)水碳酸鈉 AR 江蘇 強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司 氧化鎂 AR 天津市博迪化工股份有限公司 氯化鋇 AR 廣東臺(tái)山市化工廠 白油 AR 天津市大茂化學(xué)試劑廠 2正丁基硫醚 GR 北京中西科儀科技有限責(zé)任公司 丙酮 AR 衡陽(yáng)市凱信化工試劑有限公司 銅粉 AR 天津市福晨化學(xué)試劑廠 三氧化鎢 GR 鄭州富華化工原料銷售有限公司 石英砂 GR 廣東清遠(yuǎn)英德市桂業(yè)石英砂廠 純鐵 、 鎢粒 L 型 、 C 型 醴陵市金利坩堝瓷廠 變壓器油 中活性 硫測(cè)試方法的研究 第 8 頁(yè) 共 28 頁(yè) 樣品準(zhǔn)備 含 %硫的二正丁基硫醚（母液）的制備 用高純 2正丁基硫醚 ， 分子式為 (C4H9)2S， 硫含量為 %和硫含量小于%的專用白油，在一個(gè)具塞棕色細(xì)口玻璃瓶中，用萬(wàn)分之一天平準(zhǔn)確秤取 的 2正丁基硫醚，用白油稀釋至 ， 在室溫下充分混合。優(yōu)化 ASTM D1275的實(shí)驗(yàn)條件，選擇反應(yīng)溫度為 185℃，銅粉 200mg，油樣 21mg，利用 SLFAUV21 設(shè)備，使用氬氣作為載氣，通過(guò)對(duì) 比樣品的光能輸出與標(biāo)準(zhǔn)曲線，定量的測(cè)出樣品的總硫濃度。發(fā)現(xiàn)在這些量下粉塵最少、熔融效果好、坩堝滲透比例低。提出準(zhǔn)確測(cè)定油中的關(guān)鍵在于控制燈芯和正庚烷與實(shí)驗(yàn)用油比例，并得到 用 30根無(wú)硫脫脂棉作為燈芯，正庚烷與實(shí)驗(yàn)用油比例控制在 1:1到 3:1之間的結(jié)論。 X 射線熒光分析法操作方便、速度快、效率高，減輕工人工 作量，分析一個(gè)樣品的時(shí)間從 3h 減少到 200s，大大提高了效率并且其結(jié)果準(zhǔn)確可靠。此方法適用于測(cè)定沸點(diǎn)范圍約（ 25～ 400）℃，室溫下粘度范圍約 ～ 20mm2/s，總硫含量在 （ ～ 8000） mg/kg的石腦油、餾分 油、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和其他油品，并且要求鹵素含量低于 % (m/m)。同時(shí)與庫(kù)侖法相比，電量法增加了裂化段上的裂化管，能夠測(cè)定沸點(diǎn)范圍 40℃ ～ 310℃ 的石油產(chǎn)品。 （ 2）波長(zhǎng)色散 X 射線熒光光譜法 [2] 波長(zhǎng)色散 X 射線熒光光譜法 與能量色散 X 射線熒光光譜法原理相同，在測(cè)定時(shí)有所不同。為了能夠更精確、更直觀地反應(yīng)油腐蝕的程度， 變壓器油 中活性 硫測(cè)試方法的研究 第 2 頁(yè) 共 28 頁(yè) 就需要對(duì)硫或腐蝕性硫進(jìn)行定量檢測(cè)。 在 220kV 及 500kV 變壓器相繼發(fā)現(xiàn)因變壓器油中硫腐蝕導(dǎo)致變壓器繞組燒毀故障，使得預(yù)防變壓器油 發(fā)生硫腐蝕就成為變壓器日常監(jiān)督要解決的首要問(wèn)題。 TECHNOLOGY 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目：變壓器油中活性硫測(cè)試方法的研究 學(xué)生姓名： 何 維 民 學(xué) 號(hào)： 202067090124 班 級(jí) : 應(yīng)化 0901 專 業(yè)： 應(yīng)用化學(xué) 指導(dǎo)教師： 汪 紅 梅 2020 年 6 月 變壓器油中活性硫測(cè)試方法的研究 學(xué)生姓名 ： 何 維 民 學(xué) 號(hào)： 202067090124 班 級(jí)： 應(yīng)化 0901 所在院 (系 ): 化學(xué)與生物工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 ： 汪紅梅 完成日期 : 2020/6/20 變壓器油 中活性 硫測(cè)試方法的研究 變壓器油中活性硫測(cè)試方法的研究 摘要 本文采用艾氏卡法、庫(kù)侖法和高頻紅外法對(duì)變壓器中活性硫進(jìn)行測(cè)定。 硫測(cè)定方法的現(xiàn)狀及趨勢(shì) 硫含量是衡量原油及其產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，是石油及石油 產(chǎn)品分析的重要內(nèi)容?；蛘呖梢酝ㄟ^(guò)測(cè)定油樣與銅反應(yīng)后銅粉上硫的量，通過(guò)公式換算計(jì)算油中腐蝕性硫的量。相比于能量色散 X 射線熒光光譜法，波長(zhǎng)色散 X 射線熒光光譜法對(duì)儀器的要求更高，價(jià)格也更高，而波長(zhǎng)色散 X 射線熒光光譜法能夠較好的屏蔽磷、氧、鋅、鈣、鋇、鉛、氯、脂肪酸甲酯、甲醇和乙醇等干擾元素。 此法 不適用于鹵素含量大于 10倍硫含量，總氮含量大于 10%，重金屬含量超過(guò) 500ppm的試樣。 （ 7） 燃燈法 [7] 其測(cè)定原理：油樣在燈中燃燒生成的二氧化硫氣體，二 氧化硫氣體被碳酸鈉溶液吸收之后，過(guò)量的碳酸鈉溶液用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，從而通過(guò)計(jì)算得到油中硫的含量。并通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)測(cè)定油品中硫的含量，檢驗(yàn)了方法的精密度和準(zhǔn)確度，發(fā)現(xiàn)該方法測(cè)量范圍廣，并且操作簡(jiǎn)單，分析速度快，污染少，具有較高的精密度和準(zhǔn)確度，是目前先進(jìn)的元素分析方法。在石英 變壓器油 中活性 硫測(cè)試方法的研究 第 5 頁(yè) 共 28 頁(yè) 管和滴定池之間加入對(duì)二氧化氮具有特效吸收的吸附管，以除去產(chǎn)生的二氧化氮，可用微庫(kù)侖法測(cè)定 mg他得出結(jié)論：銅粉反應(yīng)時(shí)間為 48h，反應(yīng)溫度為 150℃，加入銅粉量為。 IEC[13]在 2020 年編寫了《絕緣液體 — 用過(guò)和未用過(guò)的絕緣油中潛在腐蝕硫的探測(cè)試驗(yàn)方法》。 %硫樣制備：稱取 （準(zhǔn)確至 ） 母液，用白油稀釋至 180g。在濾液中加入 3～ 4 滴甲基橙，滴加（ 1+1）鹽酸至溶液呈微酸性，加熱至微沸，邊攪拌邊緩慢加入 10ml 10mg/L BaCl2，微沸至溶液剩下 150mL 左右時(shí)，停止加熱，冷卻過(guò)濾（定量濾紙），用熱水洗滌殘留固體至 加入 AgNO3不產(chǎn)生 渾濁，將定量濾紙和殘留固體一起放入已 灼燒至恒重 的坩堝中，在 775℃下灼燒 （ 20～ 40） min，稱量，恒重。如同非測(cè)定用油樣一樣對(duì)待測(cè)定油樣進(jìn)行 3 次測(cè)定。 （ 3） 打開氧氣，清掃爐頭。 (2)%硫樣中銅片輕度腐蝕，樣品中存在腐蝕性或潛在腐蝕性硫。 100%=% 以腐蝕性硫含量（ %）與反應(yīng)時(shí)間作圖，如圖 33： 變壓器油 中活性 硫測(cè)試方法的研究 第 14 頁(yè) 共 28 頁(yè) 1 2 3 4 50 .01 00 .01 20 .01 40 .01 60 .01 80 .02 0腐蝕性硫含量/%反應(yīng)時(shí)間/h 圖 33 銅粉反應(yīng)的最佳時(shí)間確定 從圖 33 可看出，在溫度一定時(shí)，活性硫?qū)︺~粉的腐蝕情況隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，但反應(yīng) 后，再延長(zhǎng)時(shí)間變化不明顯。在濾液中加入 3～ 4 滴甲基橙，滴加（ 1+1）鹽酸至溶液呈微酸性，加熱保持微沸，邊攪拌，一邊緩慢加入 10mg/L BaCl2， 當(dāng)溶液剩下 150mL 左右時(shí)，停止加熱，冷卻過(guò)濾（定量濾紙），用熱水洗滌殘留固體至洗液沒(méi)有讓 AgNO3 渾濁，將定量濾紙和殘留固體一起放入已知重量的坩堝中，在對(duì)應(yīng)的溫度下灼燒 20～ 40min，稱量，恒重 。 (3)從表 36，表 37 中可以看出艾氏卡法測(cè)定白油中總硫含量為 %，說(shuō)明此白油 符合要求 ，硫含量在允許范圍內(nèi)。 （ 2）從表 38 中可以看出重復(fù)三次測(cè)定值差距最大的為 %%,說(shuō)明庫(kù)侖法重復(fù)性 限 好，而且比艾氏卡法的重復(fù)性 限 好。數(shù)據(jù)如310，表 311所示： 表 310 不同樣品反應(yīng)數(shù)據(jù) 樣品 加入樣品量 m1/g 加入銅粉量 /g 剩余固體量 m2/g 白油 白油 +% 白油 +% 白油 +% 白油 +% 白油 +% 油樣 油樣 +% 變壓器油 中活性 硫測(cè)試方法的研究 第 21 頁(yè) 共 28 頁(yè) 表 311 反應(yīng)后銅粉中硫含量 與樣品反應(yīng)后 固體 第一次測(cè)定硫含量/% 第二次測(cè)定硫含量/% 第三次測(cè)定硫含量/% R max(極值） 銅粉中硫平均含量/% 油樣中腐蝕性硫含量 /% 白油 白油 +% 白油 +% 白油 +% 白油 +% 白油 +% 油樣 油樣 +% 油樣中腐蝕性硫含量的計(jì)算過(guò)程：（以白油 +%樣為例） 剩余固體中總硫 量 =（ %%） = 樣品中腐蝕性硫含量（ %） =247。 三種測(cè) 腐蝕性 硫方法的比較 以硫標(biāo)準(zhǔn)樣品中腐蝕性硫含量對(duì)比 以硫標(biāo)準(zhǔn)樣品中腐蝕性硫的含量來(lái)對(duì)比三種方法的精密性、可行性。 （ 1） 從線性回歸 r 的結(jié)果來(lái)看，三種方法用于測(cè)定變壓器油全硫都是可行