CN105424859B - 尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于分析技术领域，具体涉及一种尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法。所述检测方法包括如下步骤：(1)将回收二氧化硫挥发，获得挥发残留物；(2)将挥发残留物采用有机溶剂溶解；(3)采用气相色谱法对步骤(2)得到物质进行检测，利用标准品进行定位，对杂质进行定量分析。本发明所述的尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，实现了对二氧化硫的跟踪检测，省时省力，而且准确度高，稳定性好，能更好的控制生产。
Description
技术领域
本发明属于分析技术领域，具体涉及一种尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法。
背景技术
液体二氧化硫的生产一般采用硫磺加氧气反应生产。当前，许多生产三氯蔗糖和酰氯产品工艺中，采用氯化亚砜参与氯化反应，在其合成过程中产生大量的尾气，其中包括氯化氢、二氧化硫、三氯乙烷、二甲基甲酰胺等物质，尾气直接排放污染环境，采用回收利用的方法，经过吸收剂对尾气吸收、解析，获得纯的盐酸、二氧化硫等副产品。
在回收二氧化硫的应用中，因其含有杂质影响使用，例如，在氯化亚砜的生产中，杂质的存在会破坏生产系统。经查阅有关标准和文献资料，检测二氧化硫主要是测定水分和残渣，在确定其杂质方面，现有技术手段下是个盲点，因此有必要确定废气中未知杂质，并开发一种方法进行检测，进而达到有效的控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，解决了三氯蔗糖、酰氯产品生产尾气回收中二氧化硫杂质的检测问题，采用气相色谱检测，准确度高，操作简便，稳定性好，有利于生产控制。
本发明所述的尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，包括如下步骤：
(1)将回收二氧化硫挥发，获得挥发残留物；
(2)将挥发残留物采用有机溶剂溶解；
(3)采用气相色谱法对步骤(2)得到物质进行检测，利用标准品进行定位，对杂质进行定量分析。
所述的尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，包括如下步骤：
(1)将回收二氧化硫挥发，获得挥发残留物；
(2)将挥发残留物采用有机溶剂溶解；
(3)采用气质联用对步骤(2)得到物质进行检测，定性其中所含的杂质，采用气相色谱法对步骤(2)得到物质进行检测，利用标准品进行定位，对杂质进行定量分析。
在根据生产工艺能够分析出杂质成分时，直接采用气相色谱法对溶解后的挥发残留物进行检测，利用标准品进行定位，对杂质进行定量分析。
在根据生产工艺不能分析出杂质成分时，首先采用气质联用对杂质成分进行定性，然后采用气相色谱法对溶解后的挥发残留物进行检测，利用标准品进行定位，对杂质进行定量分析。
其中：
步骤(1)中，所述的挥发为自然挥发或在40℃水浴中挥发，优选为自然挥发。
步骤(2)中，所述的有机溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇或丙酮中的一种，优选为甲醇。
步骤(3)中所述的气相色谱法，采用的气相色谱仪为Agilent 7820A气相色谱仪，工作条件如下：
色谱柱固定相：5％苯基-95％甲基聚硅氧烷固定相、35％苯基-65％甲基聚硅氧烷固定相或14％氰丙基苯基-86％甲基聚硅氧烷固定相中的一种；
载气：氮气；
气化室温度：200℃；
进样方式：分流进样；
检测器：氢火焰离子化检测器；
检测器温度：200℃；
柱箱温度：100～160℃。
所述工作条件中，气化室温度为200℃，是因为所采用的色谱柱的最高耐受温度为325℃，但是日常使用的时候，260℃为固定相流失临界点，是正常使用色谱柱的最高温度，若汽化室采用其它温度，其固定相就会流失殆尽，属于破坏性使用。
在其它条件完全相同的条件下，对比了分流进样与不分流进样的异同，发现选择分流进样的效果比不分流进样要好，本申请分流比为50：1，其峰面积、分离度、对称度均能达到最好效果。
所述的色谱柱为HP-5、DB-5、BP-5、RTX-5或AT-5中的一种。
所述的色谱柱固定相优选为5％苯基-95％甲基聚硅氧烷固定相，柱长30m，柱内径0.25mm。在其它条件完全相同的条件下，通过实验发现，二氧化硫杂质样品在5％苯基-95％甲基聚硅氧烷固定相的色谱柱上不仅能得到良好的分离，而且在峰形、分离度、对称度等方面较其它色谱柱更好。
所述的分流进样，分流比为50：1。
所述的分流进样，每次进样的样品体积为1μL。
所述的载气流速为0.6～1.2mL/min。在其它条件完全相同的条件下，对样品进样分析，发现载气的流速对样品的分离度、对称度、峰形等影响很小。但是从经济角度考虑，为了节省成本，载气的流速优选为0.8mL/min。
所述的柱箱温度采用程序升温，初始温度100℃，保持2min，以20℃/min的升温速度升温至160℃，保持5min。这样的升温程序，是综合分离度、对称度和分析时间等各个要素最终优化的结果。
所述的气相检测条件除特别说明外，均为常规条件。
本发明采用气相色谱仪对二氧化硫杂质进行检测，能够有效分离杂质，根据面积归一法和溶解溶液质量计算其含量。
杂质含量计算公式如下：
X＝my/M×100
式中：
X为二氧化硫中杂质的含量，％；
M为二氧化硫的质量，g；
m为溶剂和挥发残留物的质量，g；
y为杂质的归一百分比含量。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明所述的尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，实现了对二氧化硫的跟踪检测，省时省力，而且准确度高，稳定性好，能更好的控制生产。
附图说明
图1为本发明实施例1获得的气相色谱图；
图2为本发明实施例2获得的气相色谱图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例中采用的气相色谱仪为Agilent 7820A气相色谱仪。
实施例1
(1)将生产三氯蔗糖尾气回收的二氧化硫，在室温下自然挥发，有少量的残留物不能挥发；
(2)将挥发残留物加入3mL甲醇溶解，并称重；
(3)根据生产工艺分析可知其中所含的杂质为三氯乙烷，采用气相色谱法对步骤(2)得到物质进行检测，利用标准品进行定位，记录各峰归一百分比含量，对杂质三氯乙烷进行定量分析。
所述的气相色谱法，工作条件如下：
色谱柱：HP-5毛细管色谱柱，柱长30m，柱内径0.25mm；
色谱柱固定相为5％苯基-95％甲基聚硅氧烷固定相；
载气：氮气；
载气流速为0.8mL/min；
柱箱温度：100～160℃，采用程序升温，初始温度100℃，保持2min，以20℃/min的升温速度升温至160℃，保持5min；
气化室温度：200℃；
检测器温度：200℃；
检测器：氢火焰离子化检测器；
进样方式：分流进样，分流比50：1；
进样量：1uL。
杂质含量计算公式如下：
X＝my/M×100
＝0.2936×0.23/421.3651×100
＝0.016
式中：
X为二氧化硫中杂质的含量，％；
M为三氯蔗糖尾气回收二氧化硫的质量，g；
m为溶剂和挥发残留物的质量，g；
y为杂质的归一百分比含量。
实施例2
(1)将生产对苯二甲酰氯尾气回收的二氧化硫400g，在室温下自然挥发，有少量的残留物不能挥发；
(2)将挥发残留物加入3mL乙醇溶解，并称重；
(3)根据生产工艺分析可知其中所含的杂质为DMF，采用气相色谱法对步骤(2)得到物质进行检测，利用标准品进行定位，记录各峰归一百分比含量，对杂质三氯乙烷进行定量分析。
所述的气相色谱法，工作条件如下：
色谱柱：HP-5毛细管色谱柱，柱长30m，柱内径0.25mm；
色谱柱固定相为5％苯基-95％甲基聚硅氧烷固定相；
载气：氮气；
载气流速为0.9mL/min；
柱箱温度：100～160℃，采用程序升温，初始温度100℃，保持2min，以20℃/min的升温速度升温至160℃，保持5min；
气化室温度：200℃；
检测器温度：200℃；
检测器：氢火焰离子化检测器；
进样方式：分流进样，分流比50：1；
进样量：1uL。
杂质含量计算公式如下：
X＝my/M×100
＝0.3011×0.12/419.7845×100
＝0.00086
式中：
X为二氧化硫中杂质的含量，％；
M为对苯二甲酰氯尾气回收二氧化硫的质量，g；
m为溶剂和挥发残留物的质量，g；
y为杂质的归一百分比含量。
Claims (5)
1.一种尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将回收二氧化硫挥发，获得挥发残留物；
（2）将挥发残留物采用有机溶剂溶解；
（3）采用气质联用对步骤（2）得到物质进行检测，定性其中所含的杂质，采用气相色谱法对步骤（2）得到物质进行检测，利用标准品进行定位，对杂质进行定量分析；
步骤（1）中，所述的挥发为自然挥发或在40℃水浴中挥发；
步骤（2）中，所述的有机溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇或丙酮中的一种；
所述的尾气回收二氧化硫中杂质为生产三氯蔗糖的尾气回收二氧化硫中的三氯乙烷和生产对苯二甲酰氯的尾气回收二氧化硫中的DMF；
步骤（3）中所述的气相色谱法，工作条件如下：
色谱柱固定相：5%苯基-95%甲基聚硅氧烷固定相；
载气：氮气；
气化室温度：200℃；
进样方式：分流进样；
检测器：氢火焰离子化检测器；
检测器温度：200℃；
柱箱温度：采用程序升温，初始温度100℃，保持2min，以20℃/min的升温速度升温至160℃，保持5min。
2.根据权利要求1所述的尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，其特征在于：所述的色谱柱为HP-5、DB-5、BP-5、RTX-5或AT-5中的一种。
3.根据权利要求1所述的尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，其特征在于：所述的分流进样，分流比为50：1。
4.根据权利要求1所述的尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，其特征在于：所述的分流进样，每次进样的样品体积为1μL。
5.根据权利要求1所述的尾气回收二氧化硫中杂质的检测方法，其特征在于：所述的载气流速为0.6～1.2mL/min。
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