国内氯碱行业盐酸生产系统分析检测现状调查报告
2020-10-30费红丽
费红丽
(1.全国氯碱工业信息中心,辽宁 葫芦岛 125000;2.锦西化工研究院有限公司,辽宁 葫芦岛 125000)
在2016—2017年国内氯碱行业盐水精制工艺状况调查[1]的基础上,笔者对国内34家氯碱生产企业的分析检测系统进行了全方位的调查,包括氯碱生产整个过程中的9个工艺系统中100多个检测项目、80多种技术和60种设备及设备来源进行了整理、统计分析,其中盐酸生产系统包括合成盐酸、副产盐酸和高纯盐酸3部分,相关内容如下述。
1 高纯盐酸
1.1 高纯盐酸分析检测调查数据
高纯盐酸分析检测调查数据如表1所示。
表1 高纯盐酸分析检测调查数据Table 1 Investigation data of analysis and detection of high purity hydrochloric acid
续表
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1.2 高纯盐酸分析检测调查数据
本次调查共收到26家氯碱企业的高纯盐酸分析检测调查数据,统计分析如下。
(1)HCl含量。
采用容量法、酸碱中和滴定法进行分析,所用仪器和设备有天津市天玻玻璃仪器有限公司、四川蜀牛玻璃仪器公司、天津市天科玻璃仪器制造有限公司的滴定法分析装置,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司的电子天平。
在分析检测时,因乳胶管老化导致滴定管漏液,更换乳胶管后问题得到解决;因管未清洗、滴定管漏气、管中存气泡、一次测量、斜看数据、滴终点时快、滴定试剂不准、操作失误等导致滴定误差大,采取清洗滴定管、拧紧接头并挤出气泡、多测取平均值、水平看数据、慢慢滴定至终点、边滴边振荡、更换试剂、保证正确操作等措施,问题得到解决;因终点滴不准导致滴定结果不准,控制滴定终点为墨绿色,问题得到解决。
w(HCl)控制指标低的≥28%,高的≥33%。
(2)铁含量。
采用利曼、上海天美科学仪器有限公司、斯派克分析仪器公司、安捷仑科技的ICP、珀金埃尔默,岛津制作所株式会社的分光光度计进行高纯盐酸中铁含量的分析测定。
在分析测定时,因样品液流入样品池导致样品池污染,及时用擦镜纸擦拭后,问题得到解决;因取样瓶不净、取样阀不净或堵塞、读ICP出问题、操作失误导致滴定误差大,采取清洗取样瓶、不乱装样品、清洗取样阀、检修设备、正确操作等措施后,问题得到解决;因长时间分析高盐物质导致分析结果超出误差,改变校验方法后问题得到解决。
w(铁)控制指标低的≤3×10-7,高的≤1.0%。
(3)Ca2+含量。
采用利曼、德国斯派克分析仪器有限公司的ICP进行分析。
在分析测定时,因载气不纯、电压不稳导致试验中熄火,更换钢瓶及稳压电源后,问题得到解决;因氯化钠结晶导致矩管堵塞,用硝酸清洗后,问题得到解决。
w(Ca2+)控制指标低的为0,高的≤0.3%;或者ρ(Ca2+)控制指标≤0.2 mg/L。
(4)其他杂质含量。
分别采用利曼、德国斯派克分析仪器有限公司的ICP分析测定ρ(Mg2+),其控制指标低的≤0.1 mg/L,高的≤0.5 mg/L。
有用奥氏气体分析仪进、出系统氯中的氢,进、出系统氯中的氧,出系统氯中水的含量,连续在线分析脱氯真空度、温度、废气排放量等检测项目,并用三氯化氮测定装置分析出系统氯中的HCl,用气体吸收瓶分析出系统中的Cl2,各项数据的控制指标见企业12。
2 合成盐酸
2.1 合成盐酸分析检测调查数据
合成盐酸分析检测调查数据见表2。
表2 合成盐酸分析检测调查数据Table 2 Investigation data of analysis and detection of synthetic hydrochloric acid
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2.2 合成盐酸分析检测调查数据分析
本次调查共收到24家氯碱企业的合成盐酸分析检测调查数据,统计分析如下。
(1)HCl含量。
采用容量法、酸碱中和滴定法进行分析测定, 所用仪器和设备有天津市天玻玻璃仪器有限公司、四川蜀牛玻璃仪器公司、天津市天玻玻璃仪器有限公司、天津市天科玻璃仪器制造有限公司、上海申波电子检测仪器有限公司的滴定法分析装置,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司的电子天平 ,以及GB 320—2006《工业用合成盐酸》(全国化学标准化技术委员会氯碱分会,2006-12-01)中指定的设备。
在分析检测时,因乳胶管老化导致滴定管漏液,更换乳胶管后问题得到解决;因管未清洗、滴定管漏气、管中存气泡、一次测量、斜看数据、滴终点时快、滴定试剂不准、操作失误等导致滴定误差大,采取清洗滴定管、拧紧接头并挤出气泡、多测取平均值、水平看数据、慢慢滴定至终点、边滴边振荡、更换试剂、保证正确操作等措施,问题得到解决;因终点滴不准导致滴定结果不准,控制滴定终点为墨绿色,问题得到解决。
w(HCl)控制指标低的≥19%,高的≥33%。
(2)铁含量。
采用分光光度法等进行合成中铁含量的分析测定,所用仪器和设备有利曼、斯派克分析仪器公司、珀金埃尔默的ICP, 上海青华科技仪器有限公司、上海精密仪器仪表有限公司、上海仪电科学仪器股份有限公司、上海精科、上海天美科学仪器有限公司、北京瑞利分析仪器有限公司、岛津制作所株式会社的分光光度计。
在分析测定时,因样品液流入样品池导致样品池污染,及时用擦镜纸擦拭后,问题得到解决;因取样瓶不净、取样阀不净或堵塞、读ICP出问题、操作失误导致滴定误差大,采取清洗取样瓶、不乱装样品、清洗取样阀、检修设备、正确操作等措施后,问题得到解决;因长时间分析高盐物质导致分析结果超出误差,改变校验方法后问题得到解决。
w(铁)控制指标低的≤0.002%,高的≤0.3%;或者ρ(铁)控制指标≤0.3 mg/L。。
(3)其他杂质含量。
有氯碱企业采用利曼的ICP分析了Ca2+含量,ρ(Ca2+)控制指标为(0~3)×10-7,见企业14。
有氯碱企业采用德国斯派克分析仪器有限公司的ICP分析了Ca2+和Mg2+的含量,ρ(Ca2+)的控制指标≤0.2 mg/L,ρ(Mg2+)控制指标≤0.05 mg/L,具体数据见企业23。
还有氯碱企业采用玻璃仪器分析了游离氯、还原物含量,用北京瑞利分析仪器有限公司的可见分光光度计分析了硫酸盐含量,用赛多利斯科学仪器(北京)有限公司的电子天平分析了不挥发物和重金属含量,具体数据见企业17。
因考克缺油导致漏液,及时涂考克油解决了问题;因操作不够细导致分析结果存在误差,通过操作人员培训提到解决;因分析方法不适用导致分析值偏高,改用标准曲线法解决问题。
3 副产盐酸
3.1 副产盐酸分析检测调查数据
副产盐酸分析检测调查数据见表3。
表3 副产盐酸分析检测调查数据Table 3 Investigation data of analysis and detection of by-product hydrochloric acid
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3.2 副产盐酸分析检测调查数据分析
本次调查共收到15家氯碱企业的副产盐酸分析检测调查数据,统计分析如下。
(1)盐酸中的HCl含量。
采用容量法、酸碱中和滴定法进行分析测定, 所用仪器和设备有天津市天玻玻璃仪器有限公司、天津市天科玻璃仪器制造有限公司、上海申波电子检测仪器有限公司、四川蜀牛玻璃仪器公司的滴定管,托利多仪器公司的电子天平。
在分析检测时,因操作人员操作不熟练导致测定不准,加强对分析操作人员的培训,问题得到解决;因管未清洗、滴定管漏气、管中存气泡、一次测量、斜看数据、滴终点时快、滴定试剂不准、操作失误等导致滴定误差大,采取润洗滴定法分析装置、拧紧接头并挤出气泡、多测取平均值、水平看数据、慢慢滴定至终点、边滴边振荡、更换试剂、保证正确操作等措施,问题得到解决;因终点滴不准导致滴定结果不准,控制滴定终点为墨绿色,问题得到解决。
w(HCl)控制指标低的≥20%,高的≥32.5%。
(2)铁含量。
采用利曼、斯派克分析仪器公司、安捷仑科技、珀金埃尔默的ICP,上海精密仪器仪表有限公司、上海仪电科学仪器股份有限公司、上海天美科学仪器有限公司的分光光度计等分析副产中的铁含量。
在分析测定时,因取样瓶不净、取样阀不净或堵塞、读ICP出问题、操作失误导致滴定误差大,采取清洗取样瓶、不乱装样品、清洗取样阀、检修设备、正确操作等措施后,问题得到解决;因长时间分析高盐物质导致分析结果超出误差,改变校验方法后问题得到解决。
w(铁)控制指标低的≤3×10-7,高的≤0.3%。
(3)其他。
有氯碱企业用葵花玻璃仪器制造厂的双头气体取样管进行氯化氢纯度分析,w(HCl)控制指标为92%~94%。有的企业用比色皿分析了重金属含量的,w(重金属)控制指标≤0.005%。
有氯碱企业用限量法和目视比色法分析Pb2+含量,w(Pb2+)控制指标≤0.005%,见企业8。
有氯碱企业采用斯派克分析仪器公司的ICP分析Pb2+含量,w(Pb2+)控制指标≤0.5%,见企业34。
致谢
本项调查历时近1年,几十家氯碱企业、100多名氯碱技术人员接受调查,相关企业的领导和个人都给予了不同程度的支持,特别是得到了反馈调查表的34家氯碱企业的领导和同仁的全力支持。
本项调查得到了全国氯碱工业信息中心副主任、锦西化工研究院有限公司氯碱中心主任高旭东的大力支持,得到了保定市顺业通用电器有限公司、江苏一脉科技有限公司、利曼、瑞士万通中国有限公司、德国斯派克分析仪器公司等企业的赞助。
笔者仅在此表示衷心的感谢!