CN106501444A - 一种h2s浓度的检测方法 - Google Patents

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李明
钟迎娟
林晓翠
武文豹
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    • G01N31/10—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using catalysis

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Abstract

本发明提供了一种H2S浓度的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：A、将转化炉用温控装置加热到预设温度；B、在转化炉进气管通入H2S和空气的混合气体；C、将混合气体送入转化炉内使其在催化剂表面进行氧化反应生产SO2和H2O；D、将SO2气体送入SO2分析仪检测SO2气体的浓度；E、将生成的H2O导入反应灌内进行二次脱硫处理后排出；F、根据SO2的浓度转换得到H2S的浓度。本方法测得的硫化氢浓度准确性高，检测方法简单，使用方便。利用金属丝网催化剂，导热性好，利于催化氧化过程中传热的均匀和稳定；热容量小，加热快，能快速达到预设温度；延展性好，便于做成各种需要的形状；使用寿命长且转化效率稳定；三维多孔的结构，气体流过的压降小；成本较低。

Description

一种H2S浓度的检测方法
技术领域
本发明属于气体检测技术改进领域，尤其涉及一种H2S浓度的检测方法。
背景技术
空气中的硫化氢是一种大气污染物，有毒、恶臭的无色气体，当空气中含有0.1%的硫化氢时，就会引起人头疼、晕眩。当吸入大量硫化氢时，会造成昏迷甚至死亡。与硫化氢接触多，能引起慢性中毒，使感觉变坏、头疼、消瘦等。因此，实时监测硫化氢已成为现代工业发展的必要。
当前，石油石化、天然气、化工、钢铁等正在向工业化和自动化方向高速发展，而安全问题始终是这些工业发展的一个亟待解决的问题。目前国内外对硫化氢检测的研究非常重视，实时检测硫化氢气体浓度对于保障生产安全的意义重大。
我国在研制硫化氢检测仪表的工作中取得了很大进展，研究制造了电化学和红外吸收硫化氢检定器及硫化氢报警器。便携式硫化氢检测报警仪是各国应用最早最普遍的一种硫化氢浓度检测仪表，可随时检测作业场所的硫化氢浓度。但这些检测手段都不精确，在环境因素变化的同时，检测结果会出现较大的误差，因此精确的检测硫化氢气体的浓度，且不受环境因素变化的影响非常有必要。目前较准确的方法是将硫化氢气体催化氧化为二氧化硫气体，用紫外荧光法监测二氧化硫的浓度。检测的准确性主要由硫化氢的催化氧化成二氧化硫的转化效率及催化剂的稳定性来确定，因此寻找一种高效的催化剂将硫化氢的催化氧化成二氧化硫对硫化氢气体的检测显得尤为重要。
目前已有的将硫化氢转化成SO2的方法主要有热焚烧和催化焚烧两种方法，热焚烧法需要消耗大量的能源，在节能和环保方面较差；催化焚烧法主要是将硫化氢催化氧化为单质硫和二氧化硫去除，且都是含较高浓度的硫化氢气体，所用的催化剂大多是以氧化铝、活性炭等多孔载体，负载贵金属离子活性物质做成的固体催化剂。但这种催化剂完全不适用于低浓度硫化氢催化氧化成二氧化硫，因为在通入PPB级的硫化氢时，催化剂载体会将PPB级的硫化氢完全吸附，不会转化成二氧化硫。所以对于这种多孔载体的催化剂，不适用于低浓度的硫化氢的催化氧化。
要解决技术问题：将空气中低浓度的硫化氢气体高效的转化成二氧化硫气体，用于检测硫化氢气体的浓度；催化剂要具有选择性，只能将低浓度的硫化氢选择性的氧化成二氧化硫，且不能氧化成单质硫和三氧化硫；催化剂可以长时间的稳定使用；催化反应中所用到的氧化剂为空气；高效率转化，节能环保。
现有技术中催化氧化硫化氢气体的催化剂，大多是将含较高浓度的硫化氢尾气进行催化焚烧转化为单质硫和二氧化硫，主要用于回收克劳斯尾气和地热发电厂的废气，用于较高浓度的硫化氢废气处理。所用的催化剂大多也是金属氧化物负载于多孔活性物质（如：活性氧化铝、活性炭等）。
将空气中低浓度的硫化氢气体高效的转化成二氧化硫气体，用于检测硫化氢气体的浓度；催化剂要具有选择性，只能将低浓度的硫化氢选择性的氧化成二氧化硫，且不能氧化成单质硫和三氧化硫；催化剂可以长时间的稳定使用；催化反应中所用到的氧化剂为空气。
发明内容
本发明的目的在于提供一种H2S浓度的检测方法，旨在解决上述的技术问题。
本发明是这样实现的，一种H2S浓度的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
A、将转化炉用温控装置加热到预设温度；
B、在转化炉进气管通入H2S和空气的混合气体；
C、将混合气体送入转化炉内使其在催化剂表面进行氧化反应生产SO2和H2O；
D、将SO2气体送入SO2分析仪检测SO2气体的浓度；
E、将生成的H2O导入反应灌内进行二次脱硫处理后排出；
F、根据SO2的浓度计算得到H2S的浓度。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤A中预设温度为300-320℃。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤C中的催化剂为60目的纯钼网催化剂或60目的不锈钢丝网催化剂。
本发明的进一步技术方案是：所述转化炉包括加热装置、温度传感器、温控器、炉体、催化剂、进气管及出气管，所述加热装置套设于所述炉体上，所述温度传感器设于所述加热装置上，所述温度传感器的输出端连接所述温控器的输入端，所述催化剂设于所述炉体内，所述进气管的一端连接所述炉体的进气口，所述出气管的一端连接所述炉体的出气口，所述温控器设于所述加热装置上。
本发明的进一步技术方案是：所述炉体呈柱状，所述炉体内设于炉芯，所述炉芯的一端连接所述炉体的顶面，所述炉体的上端侧面设有进气口，所述炉体的下端侧面设有出气口。
本发明的进一步技术方案是：所述进气口与所述出气口成轴心对称，所述进气口与所述出气口设于所述炉体的相对侧面、且位于同一平面内。
本发明的进一步技术方案是：所述催化剂设于所述炉芯与所述炉体形成的空腔内。
本发明的进一步技术方案是：所述不锈钢丝网的成份分别为Fe、Cr、Mo、V。
本发明的有益效果是：本方法测得的硫化氢浓度准确性高，检测方法简单，使用方便。利用金属丝网催化剂，导热性好，利于催化氧化过程中传热的均匀和稳定；热容量小，加热快，能快速达到预设温度；延展性好，便于做成各种需要的形状；本身具有催化活性，不需要担载活性物质；使用寿命长且转化效率稳定；三维多孔的结构，气体流过的压降小；成本较低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的低浓度H2S催化氧化为SO2的装置的结构图。
图2是本发明实施例提供的低浓度H2S催化氧化为SO2的装置的截面图。
具体实施方式
附图标记：10-炉体 20-加热装置 30-出气管 40-进气管 50-电源线 60-催化剂 101-出气口 102-进气口 103-炉芯
本发明提供的H2S浓度的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
A、将转化炉用温控装置加热到预设温度；
B、在转化炉进气管通入H2S和空气的混合气体；
C、将混合气体送入转化炉内使其在催化剂表面进行氧化反应生产SO2和H2O；
D、将SO2气体送入SO2分析仪检测SO2气体的浓度；
E、将生成的H2O导入反应灌内进行二次脱硫处理后排出；
F、根据SO2的浓度转化得到H2S的浓度。
所述步骤A中预设温度为300-320℃。
所述步骤C中的催化剂为60目的纯钼网催化剂或60目的不锈钢丝网催化剂。
催化氧化硫化氢气体的催化剂，大多是将含较高浓度的硫化氢尾气进行催化焚烧转化为单质硫和二氧化硫，主要用于回收克劳斯尾气和地热发电厂的废气，用于较高浓度的硫化氢废气处理。所用的催化剂大多也是金属氧化物负载于多孔活性物质（如：活性氧化铝、活性炭等）。
为了将空气中低浓度的硫化氢气体催化氧化为二氧化硫，然后进行精确的浓度检测。而上述的这些催化剂均不适用于低浓度硫化氢的催化氧化，会将低浓度的硫化氢全部吸附，而不是催化氧化。本发明所用的金属丝网催化剂，不具有多孔结构，不会对低浓度的硫化氢进行吸附。
所述装置包括加热装置20、温度传感器、温控器、炉体10、催化剂60、进气管40及出气管30，所述加热装置20套设于所述炉体10上，所述温度传感器设于所加热装置20上，所述温度传感器的输出端连接所述温控器的输入端，所述催化剂60设于所述炉体10内，所述进气管40的一端连接所述炉体10的进气口102，所述出气管30的一端连接所述炉体10的出气口101，所述温控器设于所述加热装置20上。如图1-2所示。
所述炉体20呈柱状，所述炉体20内设于炉芯103，所述炉芯103的一端连接所述炉体10的顶面，所述炉体10的上端侧面设有进气口102，所述炉体10的下端侧面设有出气口101。
所述进气口102与所述出气口101成轴心对称，所述进气口102与所述出气口101设于所述炉体10的相对侧面、且位于同一平面内。
所述催化剂60设于所述炉芯103与所述炉体10形成的空腔内。
所述催化剂60采用的是60目的纯钼网催化剂或60目的不锈钢丝网催化剂。
所述不锈钢丝网的成份分别为Fe、Cr、Mo、V。
所述炉体10采用的是不锈钢炉体。
所述进气管40及出气管30均采用不锈钢管。
所述加热装置20通过螺栓锁紧套设于所述炉体上。
所用的金属丝网催化剂60，主要有两种，一种是60目的纯钼网催化剂，另外一种是60目的不锈钢丝网催化剂，不锈钢丝网催化剂的主要组分为Fe(铁)、Cr（铬）、Mo（钼）、V（钒）。
首先给转化炉用加热装置加热到预定的温度300-320℃，进气管通入H2S和空气的混合气体，在炉体10内的催化剂60表面H2S和O2发生氧化反应，生成SO2和H2O，SO2气体从出气管出去，进入SO2分析仪检测SO2气体的浓度，即可检测H2S的浓度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种H2S浓度的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
A、将转化炉用温控装置加热到预设温度；
B、在转化炉进气管通入H2S和空气进行气体混合；
C、将混合气体送入转化炉内使其在催化剂表面进行氧化反应生产SO2和H2O；
D、将SO2气体送入SO2分析仪检测SO2气体的浓度；
E、将生成的H2O导入反应灌内进行二次脱硫处理后排出；
F、根据SO2的浓度转换得到H2S的浓度。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述步骤A中预设温度为300-320℃。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述步骤C中的催化剂为60目的纯钼网催化剂或60目的不锈钢丝网催化剂。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述转化炉包括加热装置、温度传感器、温控器、炉体、催化剂、进气管及出气管，所述加热装置套设于所述炉体上，所述温度传感器设于所述加热装置上，所述温度传感器的输出端连接所述温控器的输入端，所述催化剂设于所述炉体内，所述进气管的一端连接所述炉体的进气口，所述出气管的一端连接所述炉体的出气口，所述温控器设于所述加热装置上。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述炉体呈柱状，所述炉体内设于炉芯，所述炉芯的一端连接所述炉体的顶面，所述炉体的上端侧面设有进气口，所述炉体的下端侧面设有出气口。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述进气口与所述出气口成轴心对称，所述进气口与所述出气口设于所述炉体的相对侧面、且位于同一平面内。
7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述催化剂设于所述炉芯与所述炉体形成的空腔内。
8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述不锈钢丝网的成份分别为Fe、Cr、Mo、V。
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