碘量法测定烟气中二氧化硫的影响因素探讨

2015-07-16胡科先杨丹丹

石油工业技术监督 2015年8期

胡科先，姚亮，杨丹丹

中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安 710018）

有效的污染源自动监测数据是国控企业计算主要污染物排放量和确定污染物达标排放的依据，是环境保护主管部门总量考核、监督执法、排污申报核定等工作的基础。这就要求污染源自动监测设备的监测结果准确、可靠。定期采用便携式烟气检测仪（电位分解法）、碘量法进行比对、调试、维护是保证自动监测设备二氧化硫监测结果准确、可靠的一项有效措施。碘量法是一种经典测定烟气中二氧化硫分析方法[1-2]，它的特点是方法原理简单，操作方便。在实际操作过程中普遍认为碘量法测量准确度低[5]，步骤复杂。通过现场监测实验，找出吸收温度、采样时间及滴定的终点判断等对监测结果的影响，提高监测结果准确度。

1 实验

用氨基磺酸铵溶液吸收烟气中的二氧化硫[3-4]，反应生成亚硫酸盐,加入过量的碘溶液，使之在酸性条件下以氧化生成的硫酸盐，剩余的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定，与空白滴定相对比可测出烟气中的硫化氢含量。

用高含量二氧化硫标气，在室温常压条件下（25℃、86.8kPa）进行标定。用2个 75mL多孔玻板吸收瓶串联采样器,各加入100mL吸收液，以 0.5L/min流量采样，采样时间为20min，采样结束后在现场进行分析。在采样瓶中加入稳定剂，再加入10mL浓度为2g/L的碘液和2mL的淀粉指示剂，用标定好的硫代硫酸钠溶液进行滴定，计算二氧化硫含量为1 805mg/m3。

2 实验结果与分析

2.1 吸收温度

二氧化硫吸收过程中吸收液温度由吸收瓶外冰浴或冷浴控制，以提高吸收效率。但是在怎样的吸收温度下吸收效率较高并未进行相关实验证明，由于二氧化硫不同温度下在水中的溶解度不尽相同（表1），吸收速率也不一样。为了证实不同温度下的吸收率不同，测定不同温度下二氧化硫吸收效率的实验（表2）。结果发现，最佳吸收温度为0～10℃。当温度大于10℃时，测定结果偏低，吸收率小于90%。因此，温度对二氧化硫吸收存在着较大的影响，温度越低，吸收效果越好，测定结果准确度越高。

表1 不同温度下二氧化硫的水中溶解度

表2 不同反应温度下的二氧化硫含量

2.2 淀粉滴加时间

当用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定时，滴定至溶液有微黄色时，滴加1～2mL淀粉指示剂溶液，继续滴定至无色即到终点。在实际滴定分析过程中，由于每个人对颜色的判断存在差异，滴加淀粉溶液的时间也存在差别。在滴定实验中按照滴定程序，设置不同的淀粉溶液滴加时间,判断其影响因素（表3）。由表3结果可以看出，淀粉滴加时间离终点越近其相对偏差越小，测量结果越准确。

2.3 吸收速率

标准上采样时气体的吸收速率500mL/min。由于在现场进行吸收时，为了降低二氧化硫的衰减，需要快速操作，保证监测数据真实性。用湿式气体流量计对转子流量计进行校准，将吸收速率分别定为 100mL/min、 300mL/min、500mL/min、 800mL/min、1 200mL/min、1 600mL/min来进行试验，淀粉临近终点滴加，吸收温度为8℃，试验结果如表4所示。

表3 淀粉指示剂滴加时间的影响因素试验

表4 吸收速率对硫化氢测定结果影响因素试验

从表4可以看出，吸收速率过低或是过快，硫化氢测定结果均比正常测定值偏低。这是由于相同条件下，吸收速率低，导致吸收时间长，二氧化硫吸收液衰导致检测结果偏低，而吸收速率低则造成烟气中二氧化硫与吸收液未充分接触,吸收效率会明显降低。流量在300～500mL/min气流稳定,气液接触较充分,可采集到真实可靠的样品。