烟道气氨法脱硫浆液中四种阴离子检测方法的初探

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烟道气氨法脱硫的硫酸铵浆液从吸收到离心分离被循环往复的使用,属于类封闭系统。从工艺水和烟气中带入系统的氯离子、氟离子、硝酸根离子因结晶温度较高,大部分不随硫酸铵产品带出,在系统中不断积累,浓度不断增加。其中卤素离子是引起设备严重腐蚀最重要物质,同时降低SO2的吸收效率。其中硫酸根离子和硝酸根离子是烟道气脱硫工艺中重要的控制指标。但是对于上述四种阴离子,由于硫铵浆液的成分复杂,目前还没有一套完整的分析方案,简单易行且适用于企业使用的测试方法尚未建立。  本文在系统总结国内外氯离子、氟离子、硝酸根离子和硫酸根离子的常用测定方法的基础上,针对硫铵浆液的组成和特点,展开了以下研究内容:⑴采用电位滴定法测定硫酸铵溶液中的氯离子。经研究发现:氯离子的测定范围为50-400mg/l,其加标回收率为90%-110%;实验测定最佳pH范围为3-5;加入乙醇有利于增大电位突跃区间,降低检出下限,增大了AgCl分散程度,同时不会影响滴定终点时AgNO3消耗量;与莫尔法相比,电位滴定法测定结果更加稳定。⑵建立了以六次甲基四胺-硝酸钾-钛铁试剂作为总离子强度调节剂、采用离子选择电极法测定硫酸铵溶液中氟离子的测试方案。经研究发现:F-浆液的测定范围为0.5-20mg/L,其加标回收率均在90%-110%之间;实验pH在5.5-6范围内,电极电位较为平稳,测得值与真实值较接近;Fe3+对氟离子测定有影响,样品中Fe3+浓度>1000mg/L,干扰氟离子的测定,且此影响与氟离子浓度无关。⑶提出了以紫外分光光度法分析硫酸铵溶液中的硝酸根离子。经研究发现:硝酸根测定范围为2.5-25mg/L,其加标回收率均在90%-110%之间;当pH范围在1-10时,pH对测定结果无影响;铁离子的存在使得硝酸根测定结果偏大,可采用直接扣除吸光度值的方法准确有效地排除铁离子的干扰。该校准值不适用成分较复杂的水样,因此可采用氢氧化钠使铁离子沉淀,消除铁离子对硝酸根测定的影响。⑷研究以铬酸钡分光光度法(热法)分析硫酸铵模拟浆液中硫酸根离子含量。经研究发现:硫酸根的测定范围为10-200mg/L,其加标回收率均在90%-110%之间;实验加入酸性铬酸钡溶液比加入铬酸钡悬浊液的测定结果更加稳定;pH对SO42-含量测定结果影响不大,但采用酸性环境有利于铬酸根的水解,同时能抑制碳酸钡沉淀的形成;铁离子在加入氨水后的碱性条件下形成沉淀,过滤,对实验结果影响较小。⑸离子色谱能同时测定多种离子,但测定范围小,需多次稀释,易造成操作误差。化学法测定范围广,但检测周期长。从现场浆液测定结果可知,用离子色谱法测定氯离子、氟离子、硫酸根的测定结果比化学法高,而硝酸根测定结果比化学法低。
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