一种紫外荧光法测定微量总硫含量的燃烧管及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种紫外荧光法测定微量总硫含量的燃烧管及应用，适用于石油化工企业样品中微量总硫、总氮及总氯含量的测定。它公开了燃烧管进样端面外设置有插入的带进样口的针头保护套管，在燃烧管离进样口端五分之二处设置一个隔板，将一个燃烧室分成一个预燃烧段和燃烧段，针头保护套管设置在预燃烧段内，在燃烧管的预燃烧段内设置有氧气和氩气的入口管线及氧气入口管线，氧气和氩气的入口管线在靠近隔板处设置成螺旋形，氧气入口管线穿过预燃烧段直达隔板预留孔中，在燃烧管的燃烧段内设置有带螺旋管的内燃烧管。本发明专利技术增大样品的进样量，延长样品的燃烧时间，降低仪器检测浓度到0.1mg/kg，提高分析速度和分析准确度，延长石英管的寿命。

A Combustion Tube for the Determination of Trace Total Sulfur Content by Ultraviolet Fluorescence Spectrometry and Its Application

The invention relates to a combustion tube for the determination of trace total sulfur content by ultraviolet fluorescence method and its application, which is suitable for the determination of trace total sulfur, total nitrogen and total chlorine content in samples of petrochemical enterprises. The utility model discloses a needle protection sleeve with an insertion into the sample inlet outside the injection end face of the combustion pipe, a separator is arranged at two fifths of the combustion pipe from the sample inlet end, and a combustion chamber is divided into a pre-combustion section and a combustion section. The needle protection sleeve is arranged in the pre-combustion section of the combustion pipe, and an oxygen and argon inlet pipeline and an oxygen inlet pipeline are arranged in the pre-combustion section of the combustion pipe. The inlet pipelines of oxygen and argon are arranged in a spiral shape near the baffle. The oxygen inlet pipelines pass through the pre-combustion section to the reserved holes of the baffle. An internal combustion tube with spiral tubes is arranged in the combustion section of the combustion tube. The invention enlarges the sample injection amount, prolongs the burning time of the sample, reduces the detection concentration of the instrument to 0.1mg/kg, improves the analysis speed and accuracy, and prolongs the life of the quartz tube.

【技术实现步骤摘要】
一种紫外荧光法测定微量总硫含量的燃烧管及应用
：本专利技术涉及紫外荧光法测定石油化工产品中总硫含量的燃烧管，适用于石油化工企业气、液体样品中总硫含量的测定，也可适用于石油化工企业气、液体样品中总氮含量的测定。
技术介绍
：硫含量是油品分析的一项重要内容，是石油化工产品中的一项重要控制指标。硫化物是造成设备腐蚀、催化剂中毒和发动机磨损的主要危害物之一，在石油炼制中硫含量的准确测定具有十分重要的意义。目前，测定硫含量的方法主要有微库仑法和紫外荧光法。微库仑法影响因素较多，操作繁琐，对操作人员的技术要求较高；紫外荧光法操作简单、重复性好、准确度高，是石油化工产品中硫含量检测的仲裁方法，但它只适合测定1mg/Kg以上的总硫含量，不适合1mg/Kg以下的微量总硫含量分析，而石油化工产品中的总硫含量大部分小于1mg/Kg，导致紫外荧光法在微量总硫含量的分析应用方面受到较大的限制。GB/T11141紫外荧光法虽然能测定气体中0.2mg/Kg的硫含量，但方法中没有详细的硫石英管的结构图和操作条件，实用性不强，目前还没有用国产紫外荧光硫分析仪测定气体中微量总硫含量的文献报道。紫外荧光硫分析仪存在干扰信号，对硫含量很高的样品影响不大，对硫含量很低的样品(总硫含量小于0.5mg/Kg)，测定结果影响很大。因硫化物易吸附，微量总硫的气体标样配制和保存困难，用气体标样校仪器测定气体样品难以实现。测定气体样品用液体标样校验仪器存在系统误差，相应的技术问题还有待解决。近几年美国热电公司对紫外荧光硫燃烧管进行改进，将进样量由传统的20微升提高到100微升，但分析时间需6分钟，不能满足中控快速分析的要求，且仪器昂贵，仅配件气体进样器就需20万元以上，使用成本高，难以大量推广应用。国内也有对紫外荧光硫燃烧管的改进研究，主要是模仿美国热电的硫燃烧管的结构，结炭、分析时间长和测定结果不准的问题仍未解决，气体中的微量总硫含量紫外荧光法与微库仑法的结果存在较大差异的原因及解决方法未见报道。
技术实现思路
：专利技术目的是提供一种紫外荧光法测定微量总硫含量的燃烧管及应用，它能大量进样且样品能完全燃烧，以便通过紫外荧光法快速准确地测定样品中微量总硫含量(小于0.5mg/Kg)，或通过发光定氮法快速准确地测定样品中微量总氮的含量。建立一种用液体标样校仪器测定气体样品中微量总硫含量的分析方法。技术解决方案：本专利技术紫外荧光法测定微量总硫含量的燃烧管，在现有技术燃烧管的基础上对其结构进行改进，它特别公开了在燃烧管进样口端的中间设置有带喇叭形进样口的针头保护套管，针头保护套管插入燃烧管内的预燃烧段内，套管长为13～15厘米，内径为1～2毫米，所述喇叭形进样口头部设置在燃烧管进样口端面3～3.5厘米外。在燃烧管内离进样口端五分之二处设置一个隔板，所述隔板将燃烧管内分成二部分，一部分靠近进样口端是预燃烧段，另一部分靠近混合气出口端为燃烧段，针头保护套管插入燃烧管内的预燃烧段内；燃烧管进样口端另有二支管线穿入，其一是氧气和氩气入口管线，所述氧气和氩气入口管线穿入燃烧管预燃烧段内后设置成“U”字形，在“U”字转弯下半截设置一段螺旋管，氧气和氩气入口管线出口离进样口端内壁为3～4毫米。其二是氧气入口管线，所述氧气入口管线穿过预燃烧段直达隔板预留孔中。在所述燃烧段内设置一根带螺旋管的内燃烧管，所述内燃烧管在靠近燃烧段的混合气出口端设置成“U”字形，“U”字形内燃烧管一端连到隔板预留孔中，另一端设置在离隔板1厘米处。本专利技术同时也公开了一种紫外荧光法则定微量总硫含量的燃烧管的应用。a)针头保护套管内只通载气(Ar)，所述载气的流速为10～45mL/min。b)氧气和氩气入口管线内通氧气和氩气的混合气，氧气的流速为100～300mL/min，氩气的为0～250mL/min。c)氧气入口管线内通氧气，氧气的流速为200～500mL/min。工作原理是气态试样或液态试样汽化后由载气带入燃烧管与氧气混合并燃烧，其中微量硫大部分转化为二氧化硫(小部分转化为三氧化硫)，试样燃烧生成的气体在除去水后被紫外光照射，二氧化硫吸收紫外光的能量转化为激发态的二氧化硫(SO2*)，当激发态的二氧化硫返回到稳定态的二氧化硫时发射荧光，并由光电倍增管检测，由所得信号值计算出试样的硫含量。仪器的信号值除了与硫发射的荧光强度有关外，还存在干扰信号，干扰信号的大小与样品燃烧完全程度有关。因用液体标样校仪器测定气体样品，一定量的液体标样的干扰信号应与一定量的待测气体样品干扰信号接近，测定结果才准确，否则，会因液体标样和气样样品燃烧的完全程度不同，产生的干扰信号值不同，结果出现较大的系统误差，导致紫外荧光法的测定结果与经典的微库仑法的结果存在较大的偏差。液体标样的进样条件应与气体样品的进样条件接近，两者的干扰信号值也应接近，用液体标样校验仪器测定气体样品，干扰信号值应相互抵消，紫外荧光法的测定结果才能与微库仑法的结果吻合，分析结果才准确。本专利技术的优点是对国产紫外荧光法测定气体中微量总硫含量结果偏高或偏低(与传统微库仑法比较)的原因进行分析研究，根据误差产生的原因，有针对性地对紫外荧光硫分析仪的硫燃烧管和测定方法进行改进，改进后的硫燃烧管(石英管)样品的进样量从20微升增加到50微升，最小检测浓度由1mg/Kg降低到0.1mg/Kg，分析时间为90秒，比美国热电的仪器缩短270秒。改进的方法增大样品的进样量，延长样品的燃烧时间，降低仪器的最小检测浓度，提高分析速度和分析的精密度。石英管不易结炭，延长石英管的使用寿命。改进的方法确定液体标样的进样量与待测气体样品进样量的关系，消除标样和样品不同造成的系统误差，提高分析的准确度。改进的方法能测定气体和液体样品中0.1mg/Kg以上的微量总硫含量，在石油化工生产中有较大的推广应用价值。附图说明：图1、本专利技术的构造原理图；图2、传统硫燃烧管构造示意图；图3、本专利技术预燃烧段氧气流速对测定结果的影响；图4、本专利技术预燃烧段氩气流速对测定结果的影响；图5、本专利技术燃烧段氧气流速对测定结果的影响；图6、本专利技术进样载气流速对测定结果的影响；图7、本专利技术液体标样的工作曲线；图8、本专利技术气体样品进样量对测定结果的影响。具体实施方式：根据图1所示，在现有技术的基础上燃烧管中封闭的进样口端和混合气出口9，本专利技术在燃烧管进样口端的中间设置有带喇叭形进样口1和针头保护套管2，针头保护套管2插入燃烧管内的预燃烧段5内，套管2长为13～15厘米，内径为1～2毫米，所述喇叭形进样口1头部设置在石英管进样口端面3～3.5厘米外，在燃烧管内离进样口端五分之二处设置一个隔板6，所述隔板6将燃烧管内分成二部分，一部分靠近进样口端是预燃烧段5，另一部分靠近混合气出口端为燃烧段7,针头保护套管2插入燃烧管内的预燃烧段5内；燃烧管封闭的进样口端另有二支管线穿入，其一是氧气和氩气入口管线，所述氧气和氩气入口管线4穿入燃烧管预燃烧段5内后设置成“U”字形，在“U”字转弯下半截设置一段螺旋管，氧气和氩气入口管线出口离进样口端内壁为3～4毫米，其二是氧气入口管线3，所述氧气入口管线3穿过预燃烧段5直达隔板6预留孔中，在所述燃烧段7内设置一根带螺旋管的内燃烧管8，所述内燃烧管在靠近燃烧段7的混合气出口9端设置成“U”字形，“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外荧光法测定微量总硫含量的燃烧管，它包括燃烧管中封闭的进样口端和混合气出口，其特征是在燃烧管进样口端的中间设置有带喇叭形进样口的针头保护套管，针头保护套管插入燃烧管内的预燃烧段内，套管长为13～15厘米，内径为1～2毫米，所述喇叭形进样口头部设置在石英管进样口端面3～3.5厘米外,在燃烧管内离进样口端五分之二处设置一个隔板，所述隔板将燃烧管内分成二部分，一部分靠近进样口端是预燃烧段，另一部分靠近混合气出口端为燃烧段,针头保护套管插入燃烧管内的预燃烧段内；燃烧管进样口端另有二支管线穿入，其一是氧气和氩气入口管线，所述氧气和氩气入口管线穿入燃烧管预燃烧段内后设置成“U”字形，在“U”字转弯下半截设置一段螺旋管，氧气和氩气入口管线出口离进样口端内壁为3～4毫米，其二是氧气入口管线，所述氧气入口管线穿过预燃烧段直达隔板预留孔中，在所述燃烧段内设置一根带螺旋管的内燃烧管，所述内燃烧管在靠近燃烧段的混合气出口端设置成“U”字形，“U”字形内燃烧管一端连到隔板预留孔中，另一端设置在离隔板1厘米处,校验仪器的液体标样的进样量和待测烃类气体样品的进样量有一定的关联性，烃类气体样品的进样量为液体标样进样量的250～375倍。...

【技术特征摘要】
1.一种紫外荧光法测定微量总硫含量的燃烧管，它包括燃烧管中封闭的进样口端和混合气出口，其特征是在燃烧管进样口端的中间设置有带喇叭形进样口的针头保护套管，针头保护套管插入燃烧管内的预燃烧段内，套管长为13～15厘米，内径为1～2毫米，所述喇叭形进样口头部设置在石英管进样口端面3～3.5厘米外,在燃烧管内离进样口端五分之二处设置一个隔板，所述隔板将燃烧管内分成二部分，一部分靠近进样口端是预燃烧段，另一部分靠近混合气出口端为燃烧段,针头保护套管插入燃烧管内的预燃烧段内；燃烧管进样口端另有二支管线穿入，其一是氧气和氩气入口管线，所述氧气和氩气入口管线穿入燃烧管预燃烧段内后设置成“U”字形，在“U”字转弯下半截设置一段螺旋管，氧气和氩气入口管线出口离进样口端内壁为3～4毫米，其二是氧气入口管线，所述氧气入口管线穿过预燃烧段直达隔板预留孔中，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：单石文，魏海波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11