一种针对SO制造技术

本发明专利技术提供了一种针对SO

One for so

【技术实现步骤摘要】
一种针对SO2和CO2混合气体的简易分离装置及检测方法
本专利技术涉及天然气净化Claus工艺尾气处理领域，具体是一种混合气体的分离装置及检测方法，用于氨基磺酸铵混合溶液以及氢氧化钠溶液测定经过磷酸钠溶液处理后但没有被完全吸收的SO2和CO2的量来检测磷酸钠分别对两种气体的吸收效率。
技术介绍
二氧化硫和二氧化碳是燃烧尾气的主要成分，也是尾气排放需要控制的主要污染物，往往是混合在一起排出。一方面对二氧化硫和二氧化碳的排放检测很重要，另一方面分离回收变废为宝更有意义。目前，常用的二氧化硫的检测方法有电量法、电导法、比色法、离子色谱法、分光光度法、电化学传感器法、碘量法。电量法是运用测量电荷的方法来确定SO2的含量，是一种比较传统的技术方法，需要准备的装置为电解液和恒流源，恒流源的阳极和阴极分别发生氧化和还原反应，确保碘元素维持恒定不变，参比电极则无电荷流入。此时将被测气体通过电解液，若其中含有SO2，随着碘元素的减少电解液的平衡会被打破，部分电荷流向参比电极，通过检测电流的大小即可得到SO2的浓度。电导法的原理是SO2和过氧化氢发生反应生成H2SO4，使得溶液中离子浓度大幅度上升，电导率也会随之加大，通过计算电导率即可得到被测气体中SO2的含量。比色法的原理是过氧化氢-高氯酸吸收，高氯酸钡沉淀，过量钡与钍试剂生成有色络合物，用比色法测量该络合物体系在一定波长(显示溶液磷酸含量少、红紫色548nm；显示溶液磷酸含量多，蓝紫色575nm：甲醛吸收、紫红色577nm)的吸收，来确认二氧化硫的浓度。离子色谱法的检测方法为：Na2CO3和NaHCO3和SO2发生反应，经过双氧水的氧化后会置换出亚硫酸根，通过对亚硫酸根的定量分析就可以得到被测气体中的SO2浓度。分光光度法的原理为，二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物，在样品溶液中加入氢氧化钠使加成化合物分解，释放出的二氧化硫与副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫红色化合物，用分光光度计在波长577nm处测量吸光度。电化学气体传感器是利用电化学控制电位电解的基本原理，将电极恒定在选定的电位下(不同气体在某电位下的反应信号较大)，使被测气体在该电极上发生氧化还原反应，产生的电流与气体浓度成正比，可以实现精确定量检测。碘量法的原理为烟气中的SO2为氨基磺酸铵混合溶液所吸收，用碘标准溶液滴定，根据滴定量计算二氧化硫浓度，该方法操作简单、成本低、结果准确。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种针对SO2和CO2混合气体的简易分离装置及检测方法。本专利技术将混合气体通过两级氨基磺酸铵混合溶液除去SO2并用碘量法进行测量，接着通入三级NaOH溶液吸收CO2，通气结束后加入过量BaCl2溶液沉淀碳酸根离子，最后过滤、烘干推算出CO2的含量。为了降低试验成本而能检测出磷酸钠吸收二氧化硫和二氧化碳的效率，克服缺乏精密二氧化硫、二氧化碳检测仪，而能实现最小误差检测的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种针对SO2和CO2混合气体的简易分离装置，气源模块包括SO2气瓶、CO2气瓶和N2气瓶，分别装有SO2、CO2和N2三种气体，气源模块分别进入混合缓冲罐，使三种气体在进入磷酸钠缓冲溶液前能够充分混合，混合缓冲罐中的气体再进入混合气体吸收装置，混合气体吸收装置为1L的三口圆底烧瓶，装有500ml磷酸钠缓冲溶液，实验开始之前向混合气体吸收装置内滴加质量分数为20％的磷酸溶液调节pH，使用pH计实时测量磷酸钠缓冲溶液的pH值及温度；混合气体吸收装置连接两级SO2测量装置，两级SO2测量装置为两级SO2吸收装置，包含两个多孔玻板吸收瓶，各装有40ml的SO2吸收液；两级SO2测量装置连接三级NaOH吸收装置，三级NaOH吸收装置，由三个规格为500ml的三口圆底烧瓶串联组成，里面分别装有300ml质量分数为40％的NaOH溶液；所有的气路均用橡胶管或玻璃管连接。本专利技术还提供涉及一种针对SO2和CO2混合气体的简易分离装置的检测方法，具体步骤如下：步骤1：混合气体从混合气体吸收装置的左侧通入，通气速率为3L/min左右，其中磷酸钠吸收二氧化硫、二氧化碳的反应机理如下：Na3PO4+SO2+H2O→Na2SO3+H3PO4(1)Na3PO4+CO2+H2O→Na2CO3+H3PO4(2)步骤2：将经过磷酸钠溶液吸收后的气体先通入氨基磺酸铵混合溶液除去SO2，用《固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》(HJ/T-2000)测定SO2含量，再将未被氨基磺酸铵混合溶液吸收的剩余气体通入三级NaOH吸收装置除去其中的CO2；SO2和CO2的测定机理如下：SO2+H20＝H2SO3(3)2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O(4)SO2的测定方法为将SO2吸收液移入碘量瓶中，加入50ml浓度为2g/L的淀粉溶液之后，使用0.1mol/L的碘标准溶液滴定至蓝色，记录碘标准溶液的消耗量，根据碘标准溶液的消耗量按照公式(6)推算出吸收液中SO2的含量：H2SO3+H2O+I2＝H2SO4+2HI(5)m(SO2)＝(V-V0)×c(1/2I2)×32×1000(6)其中，m(SO2)为SO2的质量，单位为mg；V为碘标准溶液的消耗量，V0为空白对照组(取等量新配制的吸收液置于碘量瓶中，加入等量淀粉溶液进行空白滴定即为空白对照组)碘标准溶液的消耗量，c(1/2I2)为碘标准溶液的浓度，32为1L1mol/L的碘标准溶液(1/2I2)相当的SO2(1/2SO2)的质量(g)；步骤3：CO2的吸收量测定采用重量法，即将吸收二氧化碳后的溶液进行沉淀，称量沉淀物质的质量，再将沉淀物质的质量通过物质守恒的原则用公式(8)换算成为CO2的质量；使用氯化钡溶液对吸收过CO2后的溶液进行滴定至不再有新的白色沉淀产生，滴定机理如下：BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl(7)根据质量守恒原则，则氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳质量为：其中，m(CO2)为CO2的质量；M(CO2)为CO2的相对分子质量；m(BaCO3)为沉淀BaCO3的质量；m(BaCO3)为BaCO3的相对分子质量。本专利技术的有益效果在于由于采用一种用于实验室磷酸钠吸收SO2和CO2的多级检测方法，先让混合气体通过氨基磺酸铵溶液吸收SO2，之后再通过三级氢氧化钠溶液吸收CO2，可保证误差不超过0.5％。通过碘量法滴定以及BaCl2滴定可以准确稳定地测出磷酸钠的SO2、CO2吸收量。同时，用碘量法和多级氢氧化钠吸收二氧化碳法检测磷酸钠吸收二氧化碳的吸收量，氢氧化钠吸收剂的来源限制相对小，便于运输，储存。多级检测实验装置不易产生结构堵塞问题，而且，与其它吸收剂相比，氨基磺酸铵混合溶液及钠碱来源丰富而且价格便宜，且吸收能力大、用量少、吸收效率较高。这种多级实验室检测磷酸钠吸收SO2和CO2吸收量的方法测量效果明显，而且通过碘量法及重量分析法误差较小，实验结果稳定而且准确。附图说明...

【技术保护点】
1.一种针对SO

【技术特征摘要】
1.一种针对SO2和CO2混合气体的简易分离装置，其特征在于：
气源模块包括SO2气瓶、CO2气瓶和N2气瓶，分别装有SO2、CO2和N2三种气体，气源模块分别进入混合缓冲罐，使三种气体在进入磷酸钠缓冲溶液前能够充分混合，混合缓冲罐中的气体再进入混合气体吸收装置，混合气体吸收装置为1L的三口圆底烧瓶，装有500ml磷酸钠缓冲溶液，实验开始之前向混合气体吸收装置内滴加质量分数为20％的磷酸溶液调节pH，使用pH计实时测量磷酸钠缓冲溶液的pH值及温度；混合气体吸收装置连接两级SO2测量装置，两级SO2测量装置为两级SO2吸收装置，包含两个多孔玻板吸收瓶，各装有40ml的SO2吸收液；两级SO2测量装置连接三级NaOH吸收装置，三级NaOH吸收装置，由三个规格为500ml的三口圆底烧瓶串联组成，里面分别装有300ml质量分数为40％的NaOH溶液；所有的气路均用橡胶管或玻璃管连接。


2.一种利用权利要求1所述针对SO2和CO2混合气体的简易分离装置的检测方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：混合气体从混合气体吸收装置的左侧通入，通气速率为3L/min左右，其中磷酸钠吸收二氧化硫、二氧化碳的反应机理如下：
Na3PO4+SO2+H2O→Na2SO3+H3PO4(1)
Na3PO4+CO2+H2O→Na2CO3+H3PO4(2)
步骤2：将经过磷酸钠溶液吸收后的气体先通入氨基磺酸铵混合溶液除去SO2，用《固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》(HJ/T-2000)测定SO2含量，再将未被氨基磺酸铵混合溶液吸收的剩余气体通入三级NaO...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乃瑞，牛鹏飞，商海东，张鑫，张步超，侯璞明，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61