CN102331480A

CN102331480A - 多项串联吸收测定焦炉煤气的方法

Info

Publication number: CN102331480A
Application number: CN201110144842A
Authority: CN
Inventors: 肖凤香; 万国轩; 徐占春
Original assignee: Heilongjiang Jianlong Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Heilongjiang Jianlong Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-01-25

Abstract

多项串联吸收测定焦炉煤气的方法，它涉及焦炉煤气的测定方法。本发明要解决现有测定焦炉煤气方法存在时间长的技术问题。本发明方法依次通过硫酸、锌氨络合液、苦味酸溶液吸收后计算氨、硫化氢、萘的含量；即完成了焦炉煤气的测定。本发明方法从取样到结果出来在2小时以内就可完成，提高了煤气分析速度，使用方法便于推广。

Description

多项串联吸收测定焦炉煤气的方法

技术领域

本发明涉及焦炉煤气的测定方法。

背景技术

焦炉煤气分析不同与其它实验，具有一定的特殊性，操作者要带着实验器具到现场煤气管道上取样。取样是将煤气中的氨、萘、硫化氢的含量吸收下来，这个过程既包括采取煤气的量又包括煤气与吸收液的化学反应。由于在管道上各取样点设备布置复杂，管道纵横交错，有的距地面几十米高，所以取样用的瓶摆放不稳。单项吸收就是一组吸收瓶一次只吸收一种组分，完成若干个组分的操作需要很长时间，煤气排放量大，尤其是在雨天和冬雪天，吸收液易结冻，吸收反应不完全，测定结果误差很大，有时因为吸收瓶破裂或进水，实验只能半途而废。

国内各焦化厂焦炉煤气中氨、萘、硫化氢含量的测定均采用国家标准GB/T12210，GB/T12211操作规程进行。采取单向吸收法，这种方法取样量大，吸收时间长，废气排放量大污染环境重，尤其在北方寒冷地区，现场吸收取样困难。发明采用多项串联吸收，即把用来吸收NH₃、H₂S、C₁₀H₈的三种吸收液按先后顺序连接起来，变三次操作为一次操作，大大的缩短了吸收时间。焦炉煤气温度一般是18～25℃，只要生产正常就可以吸收测定。

现有测定焦炉煤气方法存在时间长的问题。

发明内容

本发明要解决现有测定焦炉煤气方法存在时间长的技术问题。

本发明中多项串联吸收测定焦炉煤气的方法是按下述步骤进行的：一、取100L焦炉煤气然后以2.0～2.5L/min的流速通入硫酸溶液中进行吸收反应(吸收煤气中的氨)，再通入硫酸溶液中进行吸收反应(吸收煤气中剩余的氨)；二，然后通入锌铵络合液进行吸收反应(目的是吸收硫化氢)，再通入锌铵络合液中进行吸收反应(吸收煤气中剩余的硫化氢)；三、然后通入蒸馏水中，再通入浓度为0.05mol/L苦味酸溶液中进行吸收反应(目的是吸收萘)，最后通入流量计；四、将步骤一经吸收反应后的硫酸溶液混合，然后用氢氧化钠标准溶液回滴法测定硫酸的消耗量，计算煤气中氨的含量，然后将步骤二经吸收反应后的锌铵络合液混合，过滤后加入10mL1∶1的盐酸溶液(HCl∶H₂O的体积比为1∶1)，然后用0.1mol/L碘溶液滴定，过量的碘用浓度为0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，计算硫化氢的含量，再用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定获得苦味酸的消耗量计算焦炉煤气中萘含量；即完成了焦炉煤气的测定；其中步骤三所述的苦味酸溶液由苦味酸晶体和体积浓度为95％乙醇配成。

本发明在饱和器前取样所用硫酸溶液的浓度为0.5mol/L，在饱和器后取样所用硫酸溶液的浓度为0.1mol/L。

本发明的方法缩短吸收时间有利于操作，把有害气体做一次性吸收，减少气源的排放量有利于环保，降低检验成本，提高煤气分析速度，保证煤气实验顺利进行。本发明方法具有简单方便、准确实用、利于操作，不需要大量药品、把有害气体做一次性吸收，减少对流量计的腐蚀，又可减少煤气的排放量有利于环保等特点，从取样到结果出来在2小时以内就可完成，提高了煤气分析速度，使用方法便于推广。

附图说明

图1是本发明多项串联吸收测定焦炉煤气方法的示意图；图2是单组氨含量测定的流程图；图3是单组硫化氢含量测定的流程图；图4是单组萘含量测定的流程图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式中多项串联吸收测定焦炉煤气的方法是按下述步骤进行的：一、取100L焦炉煤气然后以2.0～2.5L/min的流速通入硫酸溶液中进行吸收反应，再通入硫酸溶液中进行吸收反应；二，然后通入的锌铵络合液进行吸收反应，再通入锌铵络合液中进行吸收反应；三、然后通入蒸馏水中，再通入浓度为0.05mol/L苦味酸溶液中进行吸收反应，最后通入流量计；四、将步骤一经吸收反应后的硫酸溶液混合，然后用氢氧化钠标准溶液回滴法测定硫酸的消耗量，计算煤气中氨的含量，然后将步骤二经吸收反应后的锌铵络合液混合，过滤后加入10mL1∶1的盐酸溶液，然后用0.1mol/L碘溶液滴定，过量的碘用浓度为0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，计算硫化氢的含量，再用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定获得苦味酸的消耗量计算焦炉煤气中萘含量；即完成了焦炉煤气的测定；其中步骤三所述的苦味酸溶液由苦味酸晶体和体积浓度为95％乙醇配成。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤四所述煤气中氨的含量按下述公式计算：M_氨＝17.03×N(a-b)×1000/V，其中N代表氢氧化钠标准溶液浓度，单位：mol/L；a代表空白试验滴定消耗氢氧化钠标准溶液体积，单位：mL；b代表试样滴定消耗氢氧化钠标准溶液体积，单位：mL；V代表取样体积，单位mL；M_NH3代表氨的含量，单位：mg/m³。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：步骤四所述煤气中硫化氢的含量按下述公式计算：M_硫化氢＝17.04×C(b-a)×1000/V，M_H2S代表分析气样中硫化氢含量，单位：mg/m³；；C代表硫代硫酸钠溶液的浓度，mol/L；a代表试样滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积，mL；b代表空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液体积，mL；V代表取样体积。其它步骤和参数与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤四所述煤气中萘的含量按下述公式计算：M_萘＝4(V₁-V₂)×0.0128×1000/V；M_萘代表分析气样中萘含量，单位：g/m³；V₁代表空白试验中25ml苦味酸吸收液消耗氢氧化钠的毫升数；V₂代表实际试验25ml苦味酸吸收液消耗氢氧化钠的毫升数；0.0128表示1毫升0.1mol/L氢氧化钠相当于萘的克数；V代表取样体积，单位L。其它步骤和参数与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述锌铵络合液的制备方法：称取5克硫酸锌溶解于500ml水中，另称取6克氢氧化钠溶解于300ml水中，混合，边搅拌边加入70克硫酸铵，当氢氧化锌沉淀全部溶解后，用水稀释至1升。其它步骤和参数与具体实施方式四相同。

本实施方式在饱和器后取样所用硫酸溶液的浓度为0.1mol/L。

为减少因取样时所带来的误差，整个试验过程中，采用T型三通旋塞同时平行采取2个样品。按单项吸收和多项吸方法连接吸收瓶，并检查好气密性。吸收时先将煤气放空约3min，每次吸收气样为100L，流速为2.0～2.5L/min，2种吸收方法测定值(见表一)。

吸收气体后的各液液在做滴定分析时，首先要将氨吸收瓶每次用10ml水冲洗2次，以避免氨吸收液的损失而产生测定误差。硫化氢及萘吸收液中要将附着于吸收管及内壁的少量沉淀洗入滤纸内过滤。同时作空白试验。

对比试验：

试验一：氨的测定，流程如图2所示。

试验二：硫化氢的测定，流程如图3所示，空瓶是起缓冲作用。

试验三：萘的测定，流程如图4所示。

测试结果如表1-4。

单组分吸收氨时，取样装置在煤气出口经缓冲后直接用硫酸吸收；本实施方式方法多组分串联吸收氨时，也是在煤气出口经缓冲后直接用硫酸吸收，硫酸与煤气中的氨反应直接生成硫酸铵，没有其他物质生成；因此，对氨的测定没有影响。见表1数据。单组分吸收硫化氢时，由于氨与锌氨络合液没有反应，可以不考虑氨的影响；本实施方式方法多组分串联吸收硫化氢时，除掉氨后的煤气进入锌氨络合液开始与硫化氢反应形成硫化锌沉淀，锌氨络合液为弱碱性能中和煤气所挟带的微量酸雾，因此，对硫化氢的测定没有影响。见表2数据。单组分吸收萘时，在萘吸收前先用10％氢氧化钠、10％酒石酸、蒸馏水除去硫化氢及杂质，本实施方式方法多组分串联萘吸收与单组分萘吸收在原理上是相符合且避免杂质被煤气带入苦味酸吸收液中而影响测定结果。

表1：饱和器后净化后煤气两种方法测定结果

表2：

表3：

表4

项目	氨(mg/m3)	萘(mg/m3)	硫化氢(mg/m3)
				最小差值	0.17	0.3	0.1
最大差值	0.34	6.4	3.0
				最大相对误差	1.35％	1.75％	0.12％

实验数据考查，改进前后指标变化对比，两种吸收方式所得数据结果误差很小，实验效果很好。按照工艺控制要求，两种方法误差是可以满足生产过程要求的。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是：在饱和器前取样，所用硫酸溶液的浓度为0.5mol/L。其它步骤和参数与具体实施方式五相同。

Claims

1.多项串联吸收测定焦炉煤气的方法，其特征在于多项串联吸收测定焦炉煤气的方法是按下述步骤进行的：一、取100L焦炉煤气然后以2.0～2.5L/min的流速通入硫酸溶液中进行吸收反应，再通入硫酸溶液中进行吸收反应；二，然后通入锌铵络合液进行吸收反应，再通入锌铵络合液中进行吸收反应；三、然后通入蒸馏水中，再通入浓度为0.05mol/L苦味酸溶液中进行吸收反应，最后通入流量计；四、将步骤一经吸收反应后的硫酸溶液混合，然后用氢氧化钠标准溶液回滴法测定硫酸的消耗量，计算煤气中氨的含量，然后将步骤二经吸收反应后的锌铵络合液混合，过滤后加入10mL盐酸溶液，盐酸溶液中盐酸与水的体积比为1∶1，然后用0.1mol/L碘溶液滴定，过量的碘用浓度为0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，计算硫化氢的含量，再用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定获得苦味酸的消耗量计算焦炉煤气中萘含量；即完成了焦炉煤气的测定；其中步骤三所述的苦味酸溶液由苦味酸晶体和体积浓度为95％乙醇配成。

2.根据权利要求1所述的多项串联吸收测定焦炉煤气的方法，其特征在于步骤四所述煤气中氨的含量按下述公式计算：M_氨＝17.03×N(a-b)×1000/V，其中N代表氢氧化钠标准溶液浓度，单位：mol/L；a代表空白试验滴定消耗氢氧化钠标准溶液体积，单位：mL；b代表试样滴定消耗氢氧化钠标准溶液体积，单位：mL；V代表取样体积，单位mL；M_NH3代表氨的含量，单位：mg/m³。

3.根据权利要求2所述的多项串联吸收测定焦炉煤气的方法，其特征在于步骤四所述煤气中硫化氢的含量按下述公式计算：M_硫化氢＝17.04×C(b-a)×1000/V，M_硫化氢代表分析气样中硫化氢含量，单位：mg/m³；C代表硫代硫酸钠溶液的浓度，mol/L；a代表试样滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积，mL；b代表空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液体积，mL；V代表取样体积。

4.根据权利要求3所述的多项串联吸收测定焦炉煤气的方法，其特征在于步骤四所述煤气中萘的含量按下述公式计算：M_萘＝4(V₁-V₂)×0.0128×1000/V；M_萘代表分析气样中萘含量，单位：g/m³；V₁代表空白试验中25ml苦味酸吸收液消耗氢氧化钠的毫升数；V₂代表实际试验25mL苦味酸吸收液消耗氢氧化钠的毫升数；0.0128表示1毫升0.1mol/L氢氧化钠相当于萘的克数；V代表取样体积，单位L。

5.根据权利要求4所述的多项串联吸收测定焦炉煤气的方法，其特征在于步骤二所述所述锌铵络合液的制备方法：称取5克硫酸锌溶解于500mL水中，另称取6克氢氧化钠溶解于300mL水中，混合，边搅拌边加入70克硫酸铵，当氢氧化锌沉淀全部溶解后，用水稀释至1升。