固定源三氧化硫测试技术研究

郭 链，刘含笑，郦建国，袁建国，袁伟锋，杨 倩

（浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江 诸暨 311800）

固定源三氧化硫测试技术研究

郭 链，刘含笑，郦建国，袁建国，袁伟锋，杨 倩

（浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江 诸暨 311800）

通过分析国内外SO3相关测试标准和技术，探讨了SO3采样及硫酸根滴定方法，以及烟气协同治理技术路线中SO3测试方法，旨在探索一种科学合理的SO3工程测试技术和方法。

燃煤电厂；三氧化硫；固定源烟气

1 引言

SO3的毒性要比SO2大10倍，是电厂排放的蓝烟、黄烟的罪魁祸首，也是酸雨形成的主要原因之一。SO3形成亚微米级的H2SO4酸雾，通过烟囱排入大气，进而形成二次颗粒硫酸盐，也是大气中PM2.5的重要来源之一。SO3还可能引起设备腐蚀，或与NH3反应生成(NH4)2SO4和NH4HSO4，引起SCR催化剂失活。

国外发达国家现已有相应的SO3排放标准。如德国对SO2和SO3的混合浓度规定为日均50mg/m3，30min平均浓度为200mg/m3。美国有22个州对燃煤电厂烟气SO3提出了限值要求，其中佛罗里达州的要求最为严格，SO3排放限值为0.6mg/m3，马里兰州为20mg/m3，有14个州的排放限值低于6mg/m3。我国《硫酸工业污染物排放标准》（GB 26132-2010）规定硫酸雾的排放限值为30mg/m3，执行大气污染物特别排放限值的地区为5mg/m3，但对于燃煤电厂烟气中SO3的排放尚无标准要求。

研究燃煤电厂烟气中SO3测试技术是有针对性地采取高效SO3控制措施的前提。

2 国内外SO3测试标准

目前，国内关于SO3测试的标准有：GB/T 16157-1996、DL/T998-2006、GB/T21508-2008、HJ544-2009等（如表1所示）。这些标准的编制时间较早，目前普遍参照标准DL/T 998-2006中附录A：烟气中SO3的测试的相关标准。

表1 我国现行固定源烟气中SO3测试相关标准

美国、日本、ⅠSO等均发布了关于固定源SO3测试标准，如美国的EPA-8、ANSⅠ/ASTM D 4856-2001、日本的JⅠS K0103-2005等（如表2所示）。

表2 国外固定源烟气中SO3测试标准

3 采样方法

SO3的化学性质较为活泼，且与SO2相比在烟气中的含量相对较低。因此，在采样过程中如何有效收集并避

免SO2的干扰，是采样的关键。

基于等速采样，利用采样枪从烟道中抽取烟气，并对采样枪进行保温加热，防止SO3在管壁冷凝，后接过滤器以过滤烟气中粉尘，之后接SO3收集装置，然后是干燥装置、泵、流量计。其中SO3收集方法有冷凝法和吸收法两种。

3.1 冷凝法

SO3冷凝法收集装置一般为恒温蛇形管或螺旋管形式，采样系统如图1所示，可通过恒温水浴来控制冷凝装置温度，温度不宜低于60℃，主要是防止SO2也发生冷凝。DL/T 998-2006、ANSⅠ/ASTM D 4856-2001、JⅠS K0103-2005均属于该方法，但日本JⅠS标准中并未给出温度要求。

图1 SO3冷凝法收集装置图

3.2 吸收法

吸收法指的是通过在冰浴中用80%异丙醇作为吸收剂，直接吸收烟气中SO3，异丙醇可有效吸收SO3并防止SO2氧化，之后接3%H2O2洗气瓶以吸收烟气中SO2。系统如图2所示。EPA-8属于该方法。

图2 吸收法采样系统图

4 硫酸根测定方法

冷凝法收集SO3后，通过洗液冲洗，对于水溶液中低浓度进行测定，并根据采样体积折算烟气中SO3浓度。水溶液中低浓度测定方法主要有：重量法、铬酸钡光度法、离子色谱法、浊度法、容量滴定法等。其中重量法是ⅠSO 787-13 2002中的使用方法，但该方法操作繁琐、过程冗长，难以操作，而铬酸钡光度法也存在类似的缺点，离子色谱法检测相对方便，准确性也高，但设备投资费用高，难以普及，而相对来说浊度法和容量滴定法使用较为普遍。对于异丙醇溶液中的可通过钍试剂进行滴定。

5 烟气协同治理技术路线中SO3测试方法探讨

电除尘器前布置了热回收器（WHR），将烟气温度降低至酸露点以下，此时烟气中的SO3冷凝成硫酸雾，且绝大部分会吸附在粉尘表面，因此，若在热回收器前布置测点，直接采样为气态SO3，而若在热回收器之后布置测点，则直接采样为硫酸雾。对于气态SO3浓度的测定可按标准《燃煤烟气脱硫设备性能测试方法》（GB/T 21508-2008）或《石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范》（DL/T 998-2006）执行。对于在有粉尘条件下，且粉尘已吸附了一定量的SO3，此时如何测定低浓度的硫酸雾，目前尚无标准测试方法。

6 结语

准确检测燃煤电厂烟气中SO3浓度，可为针对性解决燃煤电厂SO3污染问题提供依据。本文通过分析国内外SO3相关测试标准和技术，探讨了SO3采样及硫酸根滴定的方法，并对烟气协同治理技术路线中的SO3测试方法进行了初步探讨，取得了一定阶段性成果。但需要指出的是，要准确测定燃煤电厂烟气中SO3浓度，需要结合工程实际情况，将多种采样方法及硫酸根测定手段联用，进行对比分析，以确定不同测试技术的适用范围，并提高测试结果的准确性。

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Study of SO3Measurement Method for Stationary Sources

GUO Lian, LIU Han-xiao, LI Jian-guo, YUAN Jian-guo, YUAN Wei-feng, YANG Qian
(Zhejiang Feida Environmental Science & Technology Co., Ltd, Zhejiang Zhuji 311800, China)

Based on the SO3relevant test standard and technology at home and abroad, the paper probes into the SO3sampling and sulfate titration method and the SO3test method in flue gas cooperated with the control technical route.

coal-fired power plant; SO3; stationary source

X701

A

1006-5377（2016）11-0042-03