氣相色譜測定焦化廠煤氣中的硫化氫

1、氣相色譜測定焦化廠煤氣中的硫化氫摘要：在全國的焦化行業(yè)中，煤氣中硫化氫含量的測量方法通常有兩 種，一種是化學(xué)滴定法，另外一種是借助于分光光度計的比色法，這 兩種方法都操作步驟復(fù)雜，耗時長，還受到檢出限的限制。對生產(chǎn)工 藝的指導(dǎo)性不強?，F(xiàn)在氣相色譜比較普及。因此想到用氣相色譜測量 焦?fàn)t煤氣中硫化氫的含量，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)氣相色譜測量煤氣中的硫化 氫不但過程比較簡單，耗時短，重復(fù)性也是大大提高。還可以避免煤 氣中其它硫組分的對硫化氫的影響。完全滿足不同含量H2S分析要求, 是一種簡便快速的分析方法。關(guān)鍵詞：硫化氫的測定氣相色譜法準(zhǔn)確性焦化廠在煉焦的過程中會產(chǎn)生大量的 H2S、SQ、COS CHISCH

2、3等 含硫氣體，硫化物對人的身體健康，環(huán)境都有極大的影響。而且對后 續(xù)焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，造成系統(tǒng)中設(shè)備、管路堵塞、腐 蝕，催化劑中毒、失活等一系列問題。因此在現(xiàn)在的生產(chǎn)過程中檢測 并控制硫化物檢的含量是非常必要的。該硫化物又主要以HS為主，所以現(xiàn)在的分析方法都是分析 H2S?，F(xiàn)行的行業(yè)內(nèi)，一種是用化學(xué)滴 定法，反算出H2S的重量，該法準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好，但操作繁瑣，分 析周期長（2h左右）,需要消耗大量的化學(xué)試劑，且國標(biāo)中的碘滴定 法分析下限高，對低含量H2S的分析誤差較大。還有一種是亞甲基藍(lán) 分光光度法，只適用于低含量 HS （ 130 mg /m3）的分析。同時這 兩種方法都會

3、受到其它含硫化合物的影響。造成分析結(jié)果的準(zhǔn)確性， 以及可信度降低。本文介紹采用氣相色譜法與國標(biāo)的碘滴定法和比色 法進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)對比。結(jié)果表明，本方法分析周期短，且煤氣中H2S 的含量在（15000） X 10 6的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，準(zhǔn)確度高，重 現(xiàn)性好，還可以避免煤氣中其它硫組分的對硫化氫的影響。1、實驗1.1儀器與試劑氣相色譜儀，帶FPD檢測器（雙火焰），美國Valeo公司的手動惰性 六通閥，整個進(jìn)樣系統(tǒng)全部是聚四氟乙烯管，1ml聚四氟乙烯定量環(huán)， 涂聚四氟乙烯的取樣袋，色譜柱 10%TCR磷酸三甲苯脂）色譜柱是 聚四氟乙烯管。BF-2002色譜工作站。標(biāo)準(zhǔn)氣H2S低濃度1 mg/m32

4、mg/m35mg/m10mg/m高濃度3500mg/m1000mg/m2000mg/m2500 mg/m51.2實驗條件柱箱（COL 50 C 注樣器（ING） 200C 檢測器（DET） 200 C 載氣 30ml/min 氫氣 140ml/min 空氣 1 80ml/min 空氣 2 170ml/min 1.3實驗步驟1.3.1打開氣體，開機，等待儀器就緒，就緒約 10min后，點火，等 基線穩(wěn)定。1.3.2直接把標(biāo)氣鋼瓶通過不銹鋼管連接到六通閥進(jìn)口，六通閥出用 氣路管引出，接到一個裝水的燒杯中，吸收多余的H2S1.3.3把低濃度的四組標(biāo)氣分別進(jìn)色譜，每個樣品重復(fù)三次，通過軟 件計算出出平

5、均值，然后用軟件計算出標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖一）。圖一高濃度的四組標(biāo)氣也是用同樣的方法，計算出標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖二）圖圖三2、結(jié)果與討論2.1試驗的結(jié)果完全是通過色譜工作站來完成的。避免人工計算可能 出現(xiàn)的錯誤。保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性。2.2在煤氣取樣口接一裝滿無水 CaCb的干燥器，用氣體取樣袋從煤 氣管道取回煤氣，待煤氣溫度與室溫相同后，直接用取樣袋從六通閥 進(jìn)樣口即可開始進(jìn)樣分析。2.3計算兩組校正曲線，這和儀器的本身的量程有關(guān)，濃度比較小的 用最大的量程。濃度比較低的用最小的量程。這樣做與檢查的樣品息 息相關(guān)。保證樣品檢驗的合理性與準(zhǔn)確性。2.4 FPD檢測條件的選擇應(yīng)針對最佳響應(yīng)值進(jìn)行，檢測條件選擇合

6、適可以得到最佳的檢測結(jié)果。主要影響因素有氣體流速、檢測器溫度 和樣品濃度。柱箱50C,注樣器200C,檢測器200Co載氣30ml/min , 氫氣140ml/min，空氣1 80ml/min，空氣2 170ml/min。這個條件是 靈敏度，噪聲最佳的條件。2.5通過對比試驗發(fā)現(xiàn)色譜做出來的結(jié)果，分別找了三個實驗員做色 譜法分析與和化學(xué)滴定法與分光光度計的比色法，塔前氣體不能用分光法進(jìn)行測量。分光法只適用于含量較低的氣體。具體結(jié)果見下表（表 一）表塔前mg/m塔后mg/m分析方法色譜法滴定法色譜法滴定法分光法實驗員12300.62521.53.074.063.97實驗員22315.12598.

7、03.084.784.35實驗員32320.32660.13.043.853.61發(fā)現(xiàn)試驗色譜法相對于其它方法，有一定的差距，是否是色譜方法的 問題。又用純的標(biāo)準(zhǔn)氣分別用三種方法去做對比試驗。 實驗結(jié)果如下表（表二）。表二標(biāo)氣濃度mg/m色譜法mg/m滴定法mg/m分光法mg/m20.020.320.419.950.050.150.151.1100.098.9100.8100.5用純的H2S標(biāo)氣分析發(fā)現(xiàn)色譜法與其它方法，并沒有什區(qū)別。但分析 實際氣體時出現(xiàn)一定的偏差。分析原因，對于化學(xué)來說，其它含硫物 質(zhì)也與Zn產(chǎn)生沉淀，影響碘的用量，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)果偏大。分光法也 是類似，硫化物與鋅銨溶液也形成

8、絡(luò)合物。 影響亞甲基藍(lán)的顏色進(jìn)而 導(dǎo)致結(jié)果偏大。2.6從表一中還可以看出，對于不同分析者，用色譜方法的重復(fù)性好， 但化學(xué)滴定法和分光光度計的比色法， 重復(fù)性就相對要差些，這兩種 方法步驟比較多，即使很標(biāo)準(zhǔn)的操作，每個人的系統(tǒng)誤差也是不一樣 的，從而造成誤差變大。結(jié)果的可信度就會降低。2.7通過高純標(biāo)氣也可以看出。硫化氫的回收率達(dá)到100%因此可以 直接用氣相色譜儀得出的結(jié)果。2.8整個氣路包括進(jìn)樣系統(tǒng)全部都是聚四氟乙烯材料制成的，聚四氟 乙烯相對于其它材料而言吸附性很小， 可以忽略，因此可以保證氣體 結(jié)果的準(zhǔn)確性。從測量結(jié)果也可以看出。2.9對于氣體均要求高純氣體（99.999%以上）或者是相

9、對應(yīng)的氣體 發(fā)生器。氣體純度直接影響檢測器的靈敏度。氣體不純會帶進(jìn)去雜質(zhì)， 對色譜柱與檢測器都會產(chǎn)生不好的影響。例如導(dǎo)致檢測器噪聲變大。2.10色譜使用時，應(yīng)該等儀器就緒等亮后，大概十分鐘后再點火， 以防止檢測器積水，導(dǎo)致噪聲變大。2.11精密度取樣袋取一袋氣體 放置到室溫后即可進(jìn)樣分析，每次進(jìn) 樣時盡量控制相同的速度和進(jìn)樣量（定量管為1 mL）。在同一條件 下進(jìn)行多次平行測定，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，其結(jié)果見表1。表1樣品平行分析結(jié)果序號塔前mg/m塔后mg/n312478.64.6522466.54.7332458.14.5942497.94.6652479.34.7RSD0.541.02由表1可知本方法的精密度較好，能滿足煤氣中HS測定的要求3、結(jié)論通過此試驗，我們會發(fā)現(xiàn)氣相色譜法分析代替其它方法分析，整個分析的周期由原來的2 h縮短到現(xiàn)在的10 min左右，而且準(zhǔn)確度 高，精密性理想，操作簡便快速，完全可以替換掉傳統(tǒng)的滴定法和分 光光度法來測量焦?fàn)t煤氣中的 H2S在分析實際樣品時，可以看到有 其它的雜質(zhì)峰，可以分析其它含硫雜質(zhì)的特點。這是傳統(tǒng)方法無法避 免的。因此，這個方法是值得推廣的。4、參考文獻(xiàn)1 人工煤氣組分與雜質(zhì)含量測定方法GB/T 12208-2008，23-29.2 空氣和