靈華焦?fàn)t煤氣分析專用氣相色譜儀檢測硫化氫含量

     H2S、SO 2、CO S、CH3SCH3 等等都是含硫化合物中的一種, 它們在大氣中易被氧化成SO 2, SO 2 與水接觸易形成酸霧、酸雨等, 對(duì)環(huán)境和生物造成破壞。工業(yè)上允許的空氣中H2S 含量不超過0. 01 m g·L^-1。在冶煉生產(chǎn)中, 焦?fàn)t煤氣均含有較高的H2S, 對(duì)環(huán)境、人體、生產(chǎn)均存在著較大的威脅, 因此必須嚴(yán)格控制煤氣中的H2S 含量。H2S 含量的準(zhǔn)確測定, 為現(xiàn)場煤氣中含硫化合物的消除提供了科學(xué)加藥的依據(jù)。而目前, 相當(dāng)一部分實(shí)驗(yàn)室采用的是化學(xué)法中的碘量法進(jìn)行測定, 該方法分析時(shí)間長, 當(dāng)干擾物質(zhì)存在時(shí)易受其影響, 測定結(jié)果的準(zhǔn)確性較低。本文在通過大量對(duì)比實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn), 色譜法在檢測焦?fàn)t煤氣中的H2S 時(shí)要優(yōu)于化學(xué)法。

儀器和試劑

　　H2S 標(biāo)準(zhǔn)氣體: 濃度分別為35、123、148m g·m - 3。

　　5、10、50、100 mL 的注射器。

WL SP852 微量硫分析儀: 在H2= 22 格,O 2= 8格,N 2= 0. 06 格; 高壓×衰減= 400 (V ) ×1/8 的操作條件下, 檢出限為1 m g·m - 3。

儀器主要結(jié)構(gòu)

　色譜系統(tǒng)

　　采用特殊處理過的GDX- 104 色譜柱。在室溫下工作, 主要用于分離H2S 和CO S。

　  FPD 系統(tǒng)

該系統(tǒng)除火焰光度檢測器外, 還包括一個(gè)由CA 3140 集成運(yùn)放組成的放大器以及光電倍增管工作所必須的高壓穩(wěn)壓電源。

檢測原理

儀器檢測原理是: 待分析的氣體樣品經(jīng)過色譜分離柱后, 不同的硫化物以不同的時(shí)刻進(jìn)入FPD,從而在記錄儀上出現(xiàn)不同保留時(shí)間的色譜峰, 因?yàn)榱蚧镯憫?yīng)與硫濃度的平方成正比, 所以可根據(jù)待分析硫化物的色譜峰的大小在預(yù)先作好的雙對(duì)數(shù)校正曲線上找出相應(yīng)的硫濃度, 從而進(jìn)行硫化物的定量分析。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

　　取1. 25、2. 5、5、10、20 mL 濃度為123 m g ·m - 3的H2S 標(biāo)準(zhǔn)氣體依次注入色譜儀分析, 用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙以成分進(jìn)樣量對(duì)色譜峰高值繪制工作曲線, 其相關(guān)性達(dá)到0. 9998。

樣品的測定

　　從現(xiàn)場用注射器直接采集100 mL 的待測氣體, 直接注入20 mL 樣品進(jìn)行測定。

結(jié)果與討論

方法的準(zhǔn)確度

　　用加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)氣體的回收試驗(yàn)對(duì)該方法的準(zhǔn)確度進(jìn)行檢驗(yàn), 結(jié)果見表1。

精密度試驗(yàn)

以6 次測定標(biāo)準(zhǔn)樣品及工業(yè)用焦?fàn)t煤氣出口的樣品, 得到標(biāo)準(zhǔn)偏差S 和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD 分別為2. 1 % 和1. 7 %。

對(duì)照實(shí)驗(yàn)

　本法與化學(xué)法測定結(jié)果的對(duì)照

　　按照本文方法及化學(xué)法分別對(duì)濃度為35、123、148 m g·m - 3的標(biāo)氣及兩個(gè)焦?fàn)t煤氣進(jìn)出口進(jìn)行檢測, 結(jié)果見表2。由表中可以看出, 本法與化學(xué)法在測定高純度H2S 時(shí)結(jié)果一致, 但在現(xiàn)場樣品的檢測中, 測定結(jié)果出現(xiàn)了明顯的差異。

結(jié)果判定

　 現(xiàn)場焦?fàn)t煤氣成分分析

　　經(jīng)對(duì)現(xiàn)場焦?fàn)t煤氣成分進(jìn)行分析, 發(fā)現(xiàn)其中含有大量的H2 外, 還有CH4、CO、CO 2、N 2 及少量的SO 2。

　干擾物質(zhì)對(duì)兩種檢測方法的影響

　　在含量為148m g·m - 3的標(biāo)準(zhǔn)氣體中加入一定量上述各物質(zhì), 分別用本法和碘量法進(jìn)行測定, 發(fā)現(xiàn)SO 2 對(duì)碘量法的測定結(jié)果存在顯著影響, 測得值在(167±8)m g·m - 3之間, 波動(dòng)較大。其原因可能是SO 2 與碘量法中的Zn2+ 反應(yīng)生成亞硫酸鋅共沉淀,引起正干擾, 且受SO 2 含量多少的影響顯著, 使碘量法測定結(jié)果明顯偏高。而SO 2 對(duì)本法不會(huì)產(chǎn)生干擾, 測得值在(148±3)m g·m - 3之間。由此判定, 表2 中色譜法的分析結(jié)果是準(zhǔn)確的。由此可以看出, 在

測定成分復(fù)雜的焦?fàn)t煤氣時(shí), 色譜法要優(yōu)于化學(xué)法。

注意事項(xiàng)

　  FPD 檢測器的影響

　　FPD 煙囪部分的溫度升至高于100 ℃后(約l h) 才能點(diǎn)燃?xì)溲?/font>, 否則檢測器積水, 無法進(jìn)行分析。