氧化锌脱硫剂硫容的分析
氧化锌资料

在反应器已经确定的情况下,影响氧化锌脱硫的主要因素有三个方面:2 R0 {9 _3 u# c3 u. ja) 脱硫剂自身的特性氧化锌脱硫剂本身的化学组成、物理结构对脱硫剂的活性有很大影响。
具体体现在ZnO的类型及含量、强度、磨耗、孔径、孔容、孔的分布及表面上。
b) 操作条件的影响温度:在200〜400C之间硫容增加比较明显且随温度升高而增加,因此,在单独使用氧化锌时,为了提高对有机硫化物的转化吸收能力,可以适当的提高使用温度。
在使用后期提高一点反应温度,对提高硫容量,延长更换周期都是有好处的,但不要超过420C,以防止烃类热裂解而造成结碳。
压力:提高压力可以降低线速度,有利于提高反应速度,一般在常压〜4MPa范围内使用。
空速:在保证有足够的线速度,不存在气膜效应的前提下,采用较低的空速对提高脱硫效率是有利的。
但是也要考虑到设备的体积和利用率。
一般空速范围为1000〜2000h-1,液空速为1〜6h-1。
8 NO G0z1T' U4 B( I" V3 C加氢量:当单独使用ZnO脱硫剂脱除有机硫化物时,会出现结碳和一些聚合物残存在表面上,从而降低了硫容。
如果加些氢氮气(氢通常是液态油体积的50%)。
会阻止结碳聚合物生成。
I* Y- d, C9 v%H;m2 x水汽比:在低温下与水汽比关系不大,在300C以上时,随着汽/气的增大,硫容量下降是明显的。
c) 硫化物的类型和浓度影响* w. g+ S" E) ~: y X) O& ]总的来说,硫化氢比有机硫化物反应速度快,简单的有机硫比复杂的反应速度快。
另外,原料中含硫化合物的浓度超过一定的范围对反应有明显的影响。
氧化锌能与H2S反应生成难于解离的ZnS, ZnO也能吸收一般的有机硫化物,反应方程式如下:%{' c/ t) H$ c) n/ Z/ t+ MZnO H2S= ZnS+ H2OZnO COS= ZnS+ CO2 11 x/ Z5 [' QZnO C2H5S申ZnS+ C2H知H2OZnO C2H5S+ H2= ZnS+ C2H+ H2O2ZnO^ CS2= 2ZnO^ CO2& N1 y- }8 x2 H7 |6 u v氧化锌吸收H2S后生成B—ZnS,气平衡常数为Kp二PH2O/PH2S—般认为ZnO脱除H2S时为一级反应。
氧化锌法矿化吸收重金属冶炼烟气中SO2分析

氧化锌法矿化吸收重金属冶炼烟气中SO2分析摘要:近几年,人们对冶炼烟气脱硫问题的重视程度逐渐提升,技术人员针对脱硫技术展开了一系列的研究,当前,氧化锌法在其中的运用范围较广,并且已经得到了良好的运用效果。
基于此,先确定氧化锌法脱硫的原理和流程,再分析氧化锌法矿化吸收重金属冶炼烟气中的SO2。
利用这种方式确定其中存在的影响因素,掌握其规律,最终达到提高氧化锌法脱硫效率的目的。
关键词:氧化锌法;脱硫技术;重金属冶炼引言:随着人们的环保意识越来越高,对烟气中SO2排放的控制力度提高,并且制定了较为严格的排放标准,该种情况下,重金属冶炼企业为了实现在市场中的持续发展,要将SO2吸收作为重点,利用脱硫技术实现高效、经济环保的废气处理,使其能够达到相应的排放标准,降低环境污染。
当前氧化锌法在脱硫中的运用范围逐渐扩大,其在实际运用中具有成本低,效果好的优势、一、氧化锌法脱硫原理和流程(一)原理氧化锌法脱硫在吸收过程中,通过氧化锌和烟气中的SO2发生反应,形成ZnSO3·5/2H2O,其溶解度较小,实现沉渣,完成SO2的固化处理。
在SO2数量过多的情况下,反应过程中还会形成Zn(HSO3)2,如果 Zn O数量较多,则生成的主要物质为ZnSO3·5/2H2O。
而在发生氧化过程中,亚硫酸锌的氧化反应从气体到液体再到固体,整体上看较为复杂,需要在液相中完成反应,主要反应过程为ZnSO3·5/2H2O+1/2O2+9/2H2O=ZnSO4·7H2O、Zn(HSO3)+O2+7H2O=ZnSO4·7H2O+H2SO4。
2(二)流程氧化锌法在脱硫工程中,氧化锌利用料浆的形式吸收SO2,产生亚硫酸锌,在脱硫塔底位置继续发生氧化反应,形成硫酸锌,硫酸锌达到一定浓度之后,进入到电解阶段。
对SO2进行吸收是氧化锌法运用的关键组成部分,但是硫酸锌的氧化速度较慢,浆液中的亚硫酸锌含量逐渐累积,固体的含量逐渐增加,随着反应时间的增加,非常容易在脱硫塔内壁以及进料筒等位置产生结垢。
负载型氧化锌脱硫剂脱硫性能的改善

Mn摩尔 比及 纯 的 C O 脱 硫 剂 进 行 了脱 硫 对 比实 e 验 , 果表 明 , 的加 入可 以增加 氧化 铈脱 硫剂 的硫 结 锰 容量 . r a等【 将 氧 化锰 中加 入不 同氧 化 铜 制备 Gac 4 得 到脱硫 剂 , 果表 明 , 结 在新 鲜 氧化锰 脱硫 剂 中加入 氧化 铜 可 以 增 加 脱硫 剂 的 活性 . n Wa g等[ 在 氧 化 5
化 物 , C — , uF , uMo Z - Z - , n 如 uMn C — e C — , nV, nTi Z —
1 实验 部 分
1 1 脱 硫剂 制备及 表征 .
F — 和 Z - eV 等 .2已经证 明 , 合 金属 氧 化 物 eTi nF — [ 复 无论 结构 特性还 是 反应性 能都 比单一 的金 属氧 化物
于 C O 添加 氧 化 铜 的脱 硫 能 力 . i [ 在 热 重分 e。 Y 等 6 析仪 中对 纯 氧化 铈 和 氧 化 铈 中添 加 氧 化 锆 脱 硫 剂 高温 脱硫 性能 进 行 了对 比实 验 研 究 , 结果 表 明 , 添
加 2 ( 尔 分 数) 0 摩 氧化 锆 不 仅可 以提 高 脱 硫剂 热 力学 稳 定 性 , 大 程 度 地 提 高 比表 面 积 , 少 热 烧 较 减 结 , 能增 大 氧 化 铈 的还 原 程 度 , 高脱 硫 精 度. 还 提
后放入 马 弗 炉 中 , 4 0℃下 烧 结 3h得 到实 验用 在 0
脱硫 剂 , 对所得 脱 硫剂 的矿 物 组成 和 比表 面积 等 进 行 了 表 征. 射 线 衍 射 ( RD) 用 日本 理 学 D X X 采 /
Ma - ⅢA 型 X射 线 衍 射 仪 , 用 C K x 使 u a射 线 ,管
脱硫剂硫容

脱硫剂硫容什么是脱硫剂硫容?脱硫剂硫容是指在脱硫过程中,脱硫剂能够吸附和保持一定量的硫。
脱硫剂是一种用于减少燃料中硫含量的化学物质,广泛应用于工业和能源领域。
脱硫剂硫容是评价脱硫剂脱硫效果的重要指标之一。
脱硫剂硫容的意义燃料中的硫是一种有害物质,燃烧时会产生二氧化硫等有害气体,对环境和人类健康造成危害。
通过使用脱硫剂,可以有效降低燃料中的硫含量,减少有害气体的排放。
因此,脱硫剂硫容的评价和提高对于环境保护和人类健康具有重要意义。
脱硫剂的种类目前,常用的脱硫剂主要有石灰石、石膏、活性炭等。
这些脱硫剂具有不同的特点和适用范围,可以根据具体情况选择合适的脱硫剂。
石灰石石灰石是一种常见的天然矿石,主要成分是碳酸钙。
它具有吸附硫的能力,可以将燃料中的硫吸附并转化为硫酸钙。
石灰石在脱硫过程中可以起到很好的脱硫作用,但其硫容相对较低,需要较大的用量才能达到理想的脱硫效果。
石膏石膏是一种含有水合硫酸钙的矿石,主要成分是硫酸钙。
石膏可以通过吸附和反应的方式将燃料中的硫转化为硫酸钙,并形成石膏石膏硫酸钙。
石膏在脱硫过程中具有较高的硫容,且用量相对较小,是一种常用的脱硫剂。
活性炭活性炭是一种具有高度孔隙结构的炭材料,具有很强的吸附能力。
它可以通过吸附的方式将燃料中的硫吸附到其表面,从而实现脱硫的目的。
活性炭在脱硫过程中硫容较低,但具有较高的吸附速度和脱硫效率。
脱硫剂硫容的影响因素脱硫剂硫容受到多个因素的影响,主要包括脱硫剂的种类、用量、反应温度、反应时间等。
脱硫剂的种类不同种类的脱硫剂具有不同的硫容。
如前所述,石膏具有较高的硫容,而活性炭硫容较低。
在选择脱硫剂时,需要考虑其硫容以及与燃料的适应性。
脱硫剂的用量脱硫剂的用量直接影响脱硫效果。
通常情况下,脱硫剂用量越大,硫容越高。
但过大的用量也会增加成本和对环境的影响,因此需要在经济性和环保性之间进行平衡。
反应温度反应温度对脱硫效果有显著影响。
一般来说,较高的反应温度可以提高脱硫剂的活性,从而增加硫容。
氧化锌脱硫剂

• COS + H2 =H2S + CO • CS2 + 4 H2=2H2S +CH4 注:氧化锌脱硫剂对噻吩的转化能力很低,不能直接吸收,
因此单用氧化锌不能将有机硫化物除尽
(二)氧化锌脱硫剂
ZnO为主体(约80%),还加入CuO、MgO、MnO2等作为 助剂。
脱硫剂常用型号: T 302、T 304、T 305 。
机硫在350 ~400℃左右。
压力: 氧化锌脱硫属于内扩散控制过程,提高压力有利于加快反应 速度,其大小取决于原料气的压力和脱硫工序在合成氨生产 中的部位,一般为0.7~7Mp 硫容量: 评价脱硫剂的一个重要指标。指的是单位质量新的氧化锌脱 硫剂吸收硫的量。氧化锌脱硫剂使用过程如下图所示
• 靠近气体入口的氧化锌先被硫饱和, 随着使用时间的增长,饱和层逐渐 扩大。
•CO+H2 =CH4+ H2O+Q •CO2+4H2 = CH4+ 2H2O+Q •O2+H2 =H2O+Q
(三)工艺条件
1.温度:350~430℃之间 2.压力:0.7~7Mp 3.空速:入口气空间速度500~1500L/h 4.氢气加入量:维持反应后含量5~10% 5.CO+ CO 2:小于0.5%
一、钴钼加氢转化法
• 钴钼加氢转化法是一种脱除含氢原料气中有机硫的 预处理措施。
• 有机硫化物脱除一般比较困难,但将其在钴钼催化 剂存在下加氢转化成硫化氢就容易脱除了。
• 采用钴钼加氢可使天然气、石脑油原料中的有机硫 几乎全部转化成硫化氢,再以氧化锌法便可将硫化
氢脱除到0.02 L / L。
(一)钴钼加氢催化剂
(二)钴钼加氢转化法原理 1.转化反应
氧化锌脱硫剂的制备与性能评价

2015年3月第23卷第3期 工业催化INDUSTRIALCATALYSIS Mar.2015Vol.23 No.3催化剂制备与研究收稿日期:2015-01-05 作者简介:安全建,1979年生,男,天津市人,工程师,从事催化和净化剂研发工作。
通讯联系人:安全建。
氧化锌脱硫剂的制备与性能评价安全建1,戴宏斌2,曹 敏1(1.昆山市精细化工研究所有限公司,江苏昆山215337;2.陕西兴化集团有限责任公司,陕西咸阳713100)摘 要:以硫酸锌为原料与碳酸钠等碱性物质反应,制备氧化锌粉体,采用混碾和挤条成型工艺制备以氧化锌为活性组分的高温脱硫剂。
制备不同堆积密度的脱硫产品,并与对比剂进行性能比较,结果表明,在相同评价条件下,氧化锌制备工艺不同,脱硫剂样品硫容差异明显。
采用特殊工艺制备的氧化锌粉体与市售活性氧化锌按质量比1∶1混合制备的脱硫剂,堆积密度1.2kg·L-1,350℃硫容32.8%,径向抗压碎力52N·cm-1。
关键词:催化剂工程;氧化锌脱硫剂;堆积密度;硫容doi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.03.009中图分类号:TQ426.6;O643.36 文献标识码:A 文章编号:1008 1143(2015)03 0213 03PreparationanddesulfurizationperformanceevaluationofzincoxidedesulfurizersAnQuanjian1 ,DaiHongbin2,CaoMin1(1.KunshanResearchInstituteofFineChemicalsCo.,Ltd.,Kunshan215337,Jiangsu,China;2.ShaanxiXinghuaGroupCo.,Ltd.,Xianyang713100,Shaanxi,China)Abstract:Zincoxidepowderwaspreparedviathereactionofzincsulfatewithsodiumcarbonateandammoniumbicarbonate.Usingzincoxideastheactivecomponent,thehightemperaturedesulfurizationagentswaspreparedbygrindingandextruding-formingprocess.Theperformanceofdesulfurizerwascomparedwiththatofthereferencedesulfurizationagents.Theresultsshowedthatunderthesameevalua tioncondition,zincoxidedesulfurizationagentsobtainedbydifferentpreparationprocessexhibitedobviousdifferenceofsulfurcapacity.Thedesulfurizationagentwaspreparedviamixingcommercialactivatedzincoxideandzincoxidepowderpreparedbyspecialprocesswiththemassratioof1∶1,anditsbulkdensity,sulfurcapacity(350℃)andstrengthwere1.2kg·L-1,32.8%and52N·cm-1,respectively.Keywords:catalystengineering;zincoxidedesulfurizer;bulkdensity;sulfurcapacitydoi:10.3969/j.issn.1008 1143.2015.03.009CLCnumber:TQ426.6;O643.36 Documentcode:A ArticleID:1008 1143(2015)03 0213 03 氧化锌脱硫剂作为天然气、炼厂气和合成气等工业气体中的硫化氢精脱除剂无法取代,硫化氢是危害性极强的毒性气体,无论从安全、设备、环境保护还是经济角度考虑,都必须脱除[1-4]。
氧化锌脱硫剂化学成分分析方法的改进

式 中 : 。为 滴 定 终 点 时 消 耗 的 E T 毫 升 数 , 位 为 ml V DA 单 ; C 为 E T 的 准 确 摩 尔 浓 度 . 位 为 m lL: DA 单 o/ 0018氧 化锌 的 毫摩 尔 质 量 分数 : .83 n l为 分 取 的 试 样 的 质 量 , 位 为 g 单
资 料 表 明 .我 国 2 0 0 7年 氧 化 锌 脱 硫 剂 的 市 场 需 求 量 在 3 0 40 t 00~ 0 0 , 此 时 E T 的体 积 V 。 DA 1 2 3 12 计 算 . .. Z O含 量 的计 算 公 式如 下 : n W 1% ) ( = ×10 0
分 析方 法 作 了较 为 全 面 的介 绍 。
2 实 验 方 法
2. 试 剂 及 仪 器 1
03 时 , 新 做 滴 定 实 验 。 .% 重
2 32 Mg 含 量 的 检 测 . . O
2 1 1 主 要 实 验 试 剂 ..
在p 为1 H O的 氨 一 氯 化 铵 缓 冲 溶 液 中 . 以 铬 黑 料 中 硫 化 氢 和 部 分 有 机 硫 , 成 的 硫 化 锌 具 有 很 能 生
2 3 化 学 成 分 的 检 测 .
2 3 1Z O 含 量 的 检 测 .. n 2 3 11 实 验 步 骤 . .. 首 先 , 量 取 试 样 溶 液 lrl Oa ,置 于 2 Oa 形 瓶 中 ,用 水 稀 释 到 5r l锥
高 的稳 定性 , 有脱 硫 精 度 高 、 具 使用 简便 、 稳妥 可靠 、 容 高 的特 点 。 硫
硫容

中温氧化铁脱硫剂硫容分析我公司20万吨/年焦炉气制甲醇项目精脱硫系统是由化二院设计的二级加氢脱硫工艺流程串中温氧化铁脱除法,脱硫剂采用山东淄博鲁裕工贸有限公司生产的氧化铁:堆比重850~950kg/Nm3,硫容20%,操作温度(300-400℃)最高不得超过450℃;西北化工研究院生产的氧化锌:堆比重约1000kg/Nm3, 硫容25%,使用温度(300-400℃)最高不得超过450℃。
以上两种脱硫剂都有一定的焦炉气生产合成氨实践经验,但没有焦炉气生产甲醇的实际经验。
自2007年12月31日投产运行以来,工艺操作基本稳定,煤化公司脱硫后送来的焦炉气中含无机硫≤20mg/Nm3,有机硫≤250 mg/Nm3,符合可研要求。
且在2008年1-3月份的生产过程中没有发现总硫、无机硫、有机硫超标现象。
然而从3月24日从化验室的分析报告中发现氧化铁脱硫剂出现不正常现象,我们就开始查找原因,并与氧化铁生产厂家联系。
3月31日的硫分析报告发现氧化铁A 槽放硫,而且二级加氢转化后硫含量高超标,为保护中文氧化锌脱硫槽不受损失和为今后生产考虑。
3月31日21:30分生产负荷由30000m3/h减到10000m3/h 以下,停一台压缩机轻负荷生产。
原因分析:针对中温氧化铁存在的问题,我们经过询问相似厂家中温氧化铁使用情况,好多厂家都出现了中温氧化铁理论硫容与实际硫容不符的现象,以及中温氧化铁运行时间短、更换频繁等问题。
从我公司使用的中温氧化铁情况看,使用效果也很不理想;实际运行时间按80天计算,运行负荷平均按25000Nm3/h,进口总硫平均按100mg/Nm3计(以上数据根据操作记录和分析记录统计)。
A、B 两槽脱硫剂共脱去总硫为:4.8T,而按该脱硫剂理论硫容20.9%计算,A、B两槽脱硫剂应该脱去总硫36.3T,因此该脱硫剂只脱去理论总硫量的13.2%,未达到预期的脱硫效果,根据目前运行情况,中温氧化铁A槽硫已经饱和,中温氧化铁B槽经过再生后使用效果不佳,C槽升温还原后效果如何还需要实践证明,如果其脱硫效果与A、B槽一样的话,运行时间也不会很长。
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氧化锌脱硫剂硫容的分析摘要:采用燃烧中和法测定氧化锌脱硫剂硫容。
通过实验确定了最佳的实验条件:在燃烧温度为1000℃,燃烧时间25min,并继续通氧气5min的实验条件下,测定不同脱硫剂硫容的结果与艾氏卡法的相对误差均小于0.4%。
并论证了该分析方法的准确性、科学性和实用性。
关键词:氧化锌脱硫剂;硫容;燃烧中和法;测定方法Sulfur content determination in zinc oxide desulfurizerAbstract:The sulfur content in zinc oxide desulfurizer was determined by burning nautralization method.In this paper, this best test method was described in detail:buring at 1000℃, buring time in 25 minutes, keeping oxygen in 5 minutes. The different sulfur contents measured by the best test method coincided with the results mesured by Escar method. Based on theexperimentation, the test method was proved exact, scientific and pragmatic. Key words:Zinc oxide desulfurlzer, sulfur content, burning nautralization method, test method氧化锌脱硫剂是以氧化锌为主要组分的一种转化吸收型固体脱硫催化剂[1],以矾土、水泥或纤维素为粘结剂的精细脱硫作为促进剂,有时添加CaO、MnO2、MgO或Al2O3,有时还加入某种造孔剂以改变脱硫剂的孔结构,以改进脱硫活性和增强抗破碎强度。
这种脱硫剂以其脱硫精度高、使用简便、性能稳定、硫容高而占具着重要地位,广泛应用在合成氨、合成甲醇、煤化工、石油炼制、饮料生产等行业,以脱除天然气、石油馏分、油田气、炼厂气、合成气(H2+CO)等原料中的硫化氢及某些有机硫。
脱硫剂硫容的测定方法有燃烧中和法、库仑法[2]、艾氏卡法[3]等。
其中燃烧中和法通过测定脱硫剂燃烧释放出的SO2来求得脱硫剂中的硫容。
该方法使用被氨基磺酸铵和硫酸铵混合液吸收脱硫剂燃烧释放出来的SO2,用标准碘溶液进行滴定,其过程简单,分析速度快。
本实验重点讨论燃烧温度、燃烧时间、带出气流的选择对脱硫剂硫容测定的影响。
1 实验部分1.1 仪器与试剂WZK可控硅温度控制器;管式电炉;分析天平。
已知硫容的标准脱硫剂,硫容为18.55%。
吸收液:称取l1.0g氨基磺酸铵,7.0g硫酸铵,加入少量水,搅拌使其溶解,继续加水至1000mL,再加入5mL稳定剂摇匀,贮存于玻璃瓶中。
冰箱保存,有效期三个月。
稳定剂:称取5.0g乙二胺四乙酸二钠盐(Na2-EDTA),溶于热水,冷却后加入50mL异丙醇,用水稀释至500mL,贮存于玻璃瓶中。
冰箱保存,有效期三个月。
硫代硫酸钠溶液(0.1000±0.0002mol/L)。
碘贮备液C(1/2I2)=0.10 mol/L:称取40.0g碘化钾,12.7g碘(I2),加少量水溶解后,用水稀释至1000mL。
加三滴盐酸,贮于棕色瓶中,保存于暗处。
每月用硫代硫酸钠溶液标定一次。
碘标准溶液C(1/2I2)=0.010mol/L:吸取0.10mol/L碘贮备液50mL于500mL容量瓶中。
用水稀释至标线,混匀。
贮于棕色瓶中,冰箱保存,有效期三个月。
淀粉指示剂:称取0.20g可溶性淀粉,加少量水调成糊状,慢慢倒入100mL沸水中,继续煮沸至溶液澄清,冷却后贮于细口瓶中,临用现配。
以上均采用分析纯试剂,水为去离子水或蒸馏水。
1.2 实验方法先将脱硫剂碾碎并烘干至恒重,然后在分析天平上准确称取0.5g左右的脱硫剂于干净恒重的瓷舟中,在两个已烘干的吸收瓶中分别加入100mL吸收液,用橡皮管把两个吸收瓶和锥形瓷管连接起来,接通电源把炉温预热剂600℃~700℃之间,把装脱硫剂的瓷舟迅速推到燃烧炉中间,通入适当氧气流,调大电压,迅速把炉温升到燃烧的温度,保持燃烧所需的时间,再调大氧气流量,继续燃烧5min,取下吸收瓶,关断氧气和电源,所吸收的二氧化硫用碘量法测定。
根据所测得二氧化硫的量而得到脱硫剂中硫的释放量。
2.结果与讨论使用ZnO脱硫剂进行脱硫的时候,一般反应方程式如下:ZnO + H2S == ZnS + H20 △H0298= -76.62 kJ/molZnO + COS == ZnS + CO2 △H0298= -126.40 kJ/molZnO + C2H5SH == ZnS + C2H4 + H2O △H0298= -0.58 kJ/mol2ZnO + CS2 == 2ZnS + CO2 △H0298= -283.95 kJ/mol因此使用ZnO脱硫剂进行脱硫后,硫的主要形态是ZnS。
使用燃烧中和法测定脱硫剂的硫容,其中最主要的影响因素是脱硫剂在管式电炉中是否燃烧充分。
如果燃烧不充分的话,脱硫剂中的硫不能完全转换成二氧化硫,从而直接的影响了测定结果的准确性。
因此需要对燃烧过程中的燃烧温度和燃烧时间进行条件时间,以找到最佳的燃烧温度和燃烧时间的条件。
同时为了确保残留在管式电炉膛体中二氧化硫能完全被吸收液吸收,因此需要使用一定气流将其带入吸收液中。
在带出气流的选择方面,需要进行实验的研究。
2.1燃烧温度对脱硫剂硫容测定的影响在不同温度下脱硫剂燃烧与硫容测定值的数据见表1,其燃烧温度与硫容测定值的关系图见图1。
表1 燃烧温度与硫容测定值关系的数据燃烧温度(℃) 400 500 600 700 800 900 1000 1100硫容测定值(%) 2.27 6.32 9.34 14.76 17.21 18.45 18.53 16.87准确性(%) 12.24 34.07 50.35 79.57 92.78 99.46 99.89 90.94从图1可看出,900℃以下SO2的释放量随着温度的升高而增大,900 C以后,SO2释放量趋于稳定,这是由于低温下脱硫剂不完全燃烧,并且从脱硫剂中挥发出的硫不完全氧化成SO2,而是以硫的其他形式(比方说SO)释放出来,从而使得硫容测定值偏低。
温度太高时,由于脱硫剂中所固定的硫大部分以ZnS形式存在,ZnS在1080℃[4]以上热不稳定,热分解生成的单质硫,会随气流直接带入吸收液中,从而使得测定的结果偏低。
实验也发现在1100℃进行燃烧的时候,硫容的测定结果确实偏低。
因此在选择燃烧温度的时候,在700℃的时候进样,并迅速升温至1000℃,同时确保温度不超过1050℃,进行脱硫剂的燃烧。
图1燃烧温度与硫容测定值的关系图2燃烧时间与硫容测定值之间的关系2.2燃烧时间对脱硫剂硫容测定的影响在1000℃的燃烧温度下,不同燃烧时间的脱硫剂燃烧与硫容测定值的数据见表2,其燃烧时间与硫容测定值的关系图见图2。
表2 燃烧时间与硫容测定值关系的数据燃烧时间(min) 5 10 15 20 25 30硫容测定值(%) 5.86 9.34 15.27 17.58 18.49 18.52准确性(%) 31.59 50.35 82.32 94.77 99.68 99.84从图2可以看出燃烧时间在20min以下,SO2的释放量随着时间的延长而增大,在25min后基本趋于稳定。
可见在这种实验条件下,25min后脱硫剂中的硫能够完全转化成SO2而释放出来。
因此可以确定完全燃烧的时间为25min。
2.3带出气流对脱硫剂硫容测定的影响在选择管式炉膛体带出气流的时候,可以选择氧气或是惰性气体氮气。
进行带出气流的选择实验时燃烧的温度设定为1000℃,燃烧时间25min,分别通氧气和氮气5min的条件下进行三次平行实验,测定的结果见表3。
表3 带出气流对硫容测定值的影响实验序号氧气氮气1 2 3 4 5 6硫容测定值(%) 18.50 18.47 18.52 18.53 18.38 18.41准确性(%) 99.73 99.57 99.84 99.89 99.08 99.25理论上讲,由于氧气的氧化作用,在吸收液中可能会将硫氧化成最高价态,从而影响测定结果,但是实际操作过程中用于换气所造成的实验误差影响更大。
从表3的数据也可以证明这一点。
因此带出气流仍然选用氧气。
2.4与艾氏卡法的比较艾氏卡法因其具有对不同形式的硫兼容且不受硫含量大小影响的优点,可以作为仲裁法使用。
按照实验探索的最佳实验条件,将5个不同硫含量的试样同时用燃烧中和法与艾氏卡法进行测定,对测定结果进行比对,结果如表4。
表4 两种方法的对比结果样品号硫容测定值误差/%艾氏卡法燃烧中和法1 8.78 8.75 -0.342 10.35 10.38 0.293 15.12 15.14 0.134 16.48 16.42 -0.365 18.54 18.51 -0.16由表四的数据可以看出,两种方法测定的结果基本一致,误差很小。
3 结论综上所述,用燃烧中和法测定脱硫剂的硫容具有不需使用大型实验仪器、操作简便、易于掌握、准确度高的优点,在实验条件较薄弱的实验室也可进行。
从实验结果来看,使用该方法的时候控制燃烧温度为1000℃,燃烧时间25min,并继续通氧气5min的实验条件下,测定不同硫容的结果与艾氏卡法的相对误差均小于0.4%,可见其结果可以保证分析结果的准确性和精密度。
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