氣相色譜法測定焦爐煤氣中硫化氫
對環境和生物造成破壞。
工業上允許的空氣中?H?2?S?含量不超過?0. ?01?m g?·L?-? ?1。在冶煉生產中,?焦爐煤氣均含有較高的?H?2?S,?對?環境、人體、生產均存在著較大的威脅,?因此必須嚴格控制煤氣中的H?2?S?含量。H?2?S?含量的準確測定,?為?現場煤氣中含硫化合物的消除提供了科學加藥的依據。而目前,?相當一部分實驗室采用的是化學法中的 碘量法進行測定,?該方法分析時間長,?當干擾物質存 在時易受其影響,?測定結果的準確性較低。本文在通過大量對比實驗后發現,?色譜法在檢測焦爐煤氣中的?H?2?S?時要優于化學法。
1 實驗部分
1. 1 儀器和試劑
H?2?S?標準氣體:?濃度分別為?35、123、148m g?·m?-? ?3。
5、10、50、100?mL?的注射器。
普瑞GC-7820微量硫專用氣相色譜儀:配置火焰光度檢測器（FPD）,?zui低檢出限為?1?m g?·m?-? ?3。
1. 2 儀器主要結構
1. 2. 1 色譜系統
采用特殊處理過的?GD X - ?104?色譜柱。在室溫 下工作,?主要用于分離?H?2?S?和?CO S。
1. 2. 2 F PD?系統該系統除火焰光度檢測器外,?還包括一個由
集成運放組成的放大器以及光電倍增管工?作所必須的高壓穩壓電源。
1. 3 檢測原理
儀器檢測原理是:?待分析的氣體樣品經過色譜 分離柱后,?不同的硫化物以不同的時刻進入?F PD ,從而在記錄儀上出現不同保留時間的色譜峰,?因為硫化物響應與硫濃度的平方成正比,?所以可根據待 分析硫化物的色譜峰的大小在預先作好的雙對數校 正曲線上找出相應的硫濃度,?從而進行硫化物的定 量分析。
1. 4 標準曲線的繪制
取?1. ?25、2. ?5、5、10、20?mL ?濃度為?123?m g?·m?-? ?3?的?H?2?S?標準氣體依次注入色譜儀分析,?用雙對?數坐標紙以成分進樣量對色譜峰高值繪制工作曲線,?其相關性達到?0. 9998。
圖?1 H?2S?標氣分析的色譜圖
1. 5 樣品的測定
從現場用注射器直接采集?100?mL ?的待測氣 體,?直接注入?20?mL?樣品進行測定。
?
2 結果與討論
2. 1 方法的準確度
用加入一定量的標準氣體的回收試驗對該方法 的準確度進行檢驗。
?
2. 2 精密度試驗
以?6?次測定標準樣品及工業用焦爐煤氣出口的 樣品,?得到標準偏差?S?和相對標準偏差?R SD?分別為
2. 1 %?和?1. 7 %?。
2. 3 對照實驗
2. 3. 1 本法與化學法測定結果的對照
按照本文方法及化學法分別對濃度為?35、123、-? ?3
?
?
| 樣品含量/Λg加標量/Λg測得值/Λg回收率/%?7. 9?2?9. 7?99? |
148 m g·m的標氣及兩個焦爐煤氣進出口進行檢測,?結果見表?2。 由表中可以看出,?本法與化學法在 測定高純度?H?2?S?時結果一致,?但在現場樣品的檢測中,?測定結果出現了明顯的差異。
2. 3. 2 結果判定
2. 3. 2. 1 現場焦爐煤氣成分分析
經對現場焦爐煤氣成分進行分析,?發現其中含有大 量的H?2 ?外,?還有CH?4、CO?、CO?2、N?2 ?及少量的?SO?2。
2. 3. 2. 2 干擾物質對兩種檢測方法的影響
在含量為?148?m g·m?-? ?3?的標準氣體中加入一定?量上述各物質,?分別用本法和碘量法進行測定,?發現?SO?2 ?對碘量法的測定結果存在顯著影響,?測得值在(167±8)m g?·m?-? ?3?之間,?波動較大。 其原因可能是?SO?2 ?與碘量法中的?Zn?2+ ?反應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 量法測定結果明顯偏高。而?SO?2 ?對本法不會產生干 擾,?測得值在?(148±3)m g·m?-? ?3?之間。 由此判定中色譜法的分析結果是準確的。由此可以看出,?在 測定成分復雜的焦爐煤氣時,?色譜法要優于化學法。
2. 4 注意事項
2. 4. 1 F PD?檢測器的影響
F PD?煙囪部分的溫度升至高于?100?℃后?(?約?l
?
h?)?才能點燃氫焰,?否則檢測器積水,?無法進行分析。
2. 4. 2 恒溫室溫度的控制
溫度不超過色譜柱允許的zui高溫度,?否則將導 致檢測器污染,?靈敏度下降,?且色譜柱變質,?硫化物吸附損失增加,?zui終無法分析。
2. 4. 3 高濃度與低濃度樣品的測定
在測定高濃度樣品時,?可取一定體積的待測樣 品與空氣混合稀釋后測定;?對于低濃度樣品,?可改變 儀器當前的操作條件,?提高高壓即可進行更低濃度的樣品檢測。
采用本法測定成分復雜的焦爐煤氣中的?H?2?S?含量時,?測定方法簡單、快速,?方法準確度、精密度均 達到國家規定的標準,?且不受干擾物質?SO?2? ?的影?響,?值得現場推廣應用。
?
?
?
-
技術原理
