齊 凱，李紅星（陜西長青能源化工有限公司，陜西寶雞 721000）

粗煤氣中微量硫的氣相色譜法測定探討

齊 凱，李紅星
（陜西長青能源化工有限公司，陜西寶雞 721000）

煤化工企業(yè)在生產(chǎn)運行過程中會產(chǎn)生大量的有毒氣體，其中在這些氣體中占據(jù)大量成分的化學(xué)物質(zhì)為H2S，主要采用氣相色譜法測定粗煤氣中的微量硫，實驗結(jié)果表明，采用氣相色譜法測定粗煤氣中的微量硫，具有準(zhǔn)確度高、操作簡單、周期短并且精密度較高的特征，比傳統(tǒng)的普通測量方法優(yōu)勢更為明顯。

粗煤氣；微量硫；氣相色譜法；測定

硫化物是一種有毒物質(zhì)，并且對環(huán)境也有一定的危害，常見的硫化物主要有H2S，S2O，COS等，這些化學(xué)物質(zhì)如果溶于空氣中的水蒸氣當(dāng)中就會形成酸雨，對生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生較大的破壞，并且這些物質(zhì)長時間停留在空氣中，會由呼吸道進(jìn)入人體組織，對人們的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的影響［1］。近年來，隨著我國相關(guān)部門對空氣污染的重視度不斷提升，各個化工企業(yè)開始引進(jìn)一種空氣凈化裝置，但是硫化物在裝置中的存在會對凈化裝置的管道造成堵塞，容易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)腐蝕等現(xiàn)象，因此，需要對廢氣中微量硫的含量進(jìn)行測定。氣相色譜的法對微量硫的測定是人們認(rèn)定的一種有效方法。

1　氣相色譜法測定粗煤氣中微量硫的實驗

1.1實驗原理

氣相色譜系統(tǒng)包括兩個部分，分別是固定相和流動相，位于管柱內(nèi)部的通常是固定相，而通向管柱的檢測氣體是流動相。流動相在經(jīng)過固定相時，其中的組成部分分配系數(shù)會被固定相不同程度的吸收和溶解。不同的分配系數(shù)會影響到流動相沿管柱流動的速度，當(dāng)各組分的流動足夠時，分配系統(tǒng)較小的情況下流動的時間就會越短，自然也會有較快的流動速度。色譜圖的形成就是各組分流出的濃度與進(jìn)樣時間以坐標(biāo)圖的形式表達(dá)出來的圖形。同一種組分經(jīng)過相同的管柱時，就會出現(xiàn)固定的色譜圖，因此，通過對待測含硫氣體和不同硫含量的氣體色譜圖進(jìn)行對比，能夠得到氣體中的硫含量。

1.2實驗所用設(shè)備及測定條件分析

本次實驗中主要用到的設(shè)備有氣相色譜測定儀，F(xiàn)PD裝配側(cè)檢測器，手動惰性六通閥。使用的材料有聚四氟乙烯管、聚四氟乙烯定量環(huán)、取樣袋，標(biāo)準(zhǔn)氣體H2S，用到的氣體分為低濃度氣體以及高濃度氣體兩種，具體的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：

表1　標(biāo)準(zhǔn)氣體H2S

實驗的測定條件是需要有60℃的色譜柱箱，30℃的注樣器，100℃的檢測器，150mL的氫氣，50mL的載氣，此外，還需要200mL以及2 180mL的空氣。

1.3實驗具體步驟分析

本次實驗的步驟主要分為三個步驟：

第一步，向裝置中注入一定量的實驗氣體，打開閥門，做好所有的實驗準(zhǔn)備工作之后，向著實驗所用裝置中注入10min的氣體，然后引燃裝置中的氣體，觀察裝置穩(wěn)定線的移動狀況，直到達(dá)到基礎(chǔ)穩(wěn)定線。

第二步，用不銹鋼管連接六通閥門以及標(biāo)氣鋼瓶的進(jìn)口，為了能夠?qū)2S進(jìn)行充分的吸收，可以將氣路管連接到裝有純水的燒杯當(dāng)中。

2　氣相色譜法測定粗煤氣中微量硫的實驗結(jié)果分析

實驗測定結(jié)果的分析主要通過色譜工作站進(jìn)行分析，通過對兩組實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，儀器的選擇對實驗的重要性是非常重要的，對于濃度較大的實驗應(yīng)該選擇大量程的儀器，濃度較小的實驗應(yīng)該選擇小量程的儀器，只有這樣，才能夠更好地增強(qiáng)樣品測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)測定條件選擇為FDP后，應(yīng)該從最佳響應(yīng)值的角度進(jìn)行檢測，最終的測定數(shù)據(jù)很大程度上會受到檢測條件以及實驗儀器的影響。通常情況下，氣體的流動速度、測定儀器的溫度及樣品濃度都會對測定數(shù)據(jù)造成影響。通過對色譜圖的比較分析，可以發(fā)現(xiàn)，分光比法只有在氣體含量較低的情況下其適用性才較強(qiáng)，測定分析結(jié)果如表2所示。

表2　氣體含量較低時分光比色法的應(yīng)用實驗

從表2的數(shù)據(jù)能夠看出，色譜分析法并不是最為完善的分析方法。通過利用純凈的H2S標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測定實驗，能夠得出，色譜分析法對實際氣體進(jìn)行分析時會存在一定的偏差。標(biāo)準(zhǔn)氣體測定實驗數(shù)據(jù)見表3。

表3　標(biāo)準(zhǔn)氣體測定實驗數(shù)據(jù)

從化學(xué)反應(yīng)方面進(jìn)行分析，大量的含硫物質(zhì)會與Zn產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)之后生成一定的沉淀物質(zhì)，這時，碘的實驗用量就會增大，最重視的測定的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。硫化物與鋅銨進(jìn)行溶解的情況下也會產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，最終使得測定的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的偏差。從表2中的數(shù)據(jù)還能夠發(fā)現(xiàn)，采用不同的分析方式所產(chǎn)生的重復(fù)性也會不同，相對于其他的分析方法而言，色譜測定技術(shù)重復(fù)性比較低，測定的數(shù)據(jù)可靠性較高。

3　結(jié)語

氣相色譜法在檢測氣體時準(zhǔn)備工作比較簡單，與化學(xué)滴定法以及分光光度計法進(jìn)行對比，氣相色譜法的測定周期短、精確度并且操作簡單，對于焦?fàn)t煤氣中的H2S進(jìn)行測定具有很大的優(yōu)勢。特別是在實際樣品的分析過程中，這種方法能夠測量分析樣品中含硫的氣體雜質(zhì)，并且測定得出的結(jié)果具有較高的可重復(fù)性，測定的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較好，因此，它具有廣泛的應(yīng)用前景。

［1］ 王建超.粗煤氣中的微量硫的氣相色譜法測定分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（4）：93.

收稿日期：2016-05-01

作者簡介： 齊凱（1984—），男，陜西寶雞人，助理工程師，主要研究方向為化工分析。

Discussion on Determination of Trace Sulfur Crude Gas by Gas Chromatography

Qi Kai，Li Hong-xing

The coal chemical industry in the production run will produce large amounts of toxic gases，which occupy chemicals lot of ingredients in these gases as H2S，measured mainly by gas chromatography the crude gas in the trace sulfur，experimental results show that the weather Determination of trace sulfur crude gas，with high accuracy，simple operation，short cycle and high precision characteristics，more obvious than the traditional method of measuring the general advantage.

crude gas；trace sulfur；gas chromatography；determination

TQ547

A

1003-6490（2016）05-0012-02

2016-05-12

張若冰（1971—），男，河北隆堯人，助理工程師，主要從事設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作。