[發明專利]一種測定微量總硫和總氯的石英管裝置

有效

• 申請號: 201310321786.2
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103399074A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 單石文;黎仕克;邵波;劉寧;區汝森;李景嬈
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: G01N27/42
• 分類號: G01N27/42;G01N1/28
• 代理公司: 廣州三辰專利事務所(普通合伙) 44227
• 代理人: 范欽正

技術領域

????本發明適用于庫侖法分析樣品中微量的總硫和總氯的含量，也可用于紫外熒光法測定總氮的含量。

背景技術

石化產品中的微量硫化物會使下游加工的催化劑中毒,微量的氯化物容易轉化為鹽酸,腐蝕設備,因此,?丁烯-1、丙烯、氫氣、重整進料等都需要控制總硫、總氯的含量，控制指標為小于0.5mg/kg。樣品中的微量總硫、總氯含量傳統的分析方法為庫侖法，它的原理是樣品中的微量硫化物和氯化物先在石英管的氣化段氣化，然后進入石英管的燃燒段燃燒，燃燒產物隨載氣進入滴定池發生化學反應，根據消耗的電量，可計算樣品中的微量總硫和總氯的含量。分析時先用0.5mg/L硫或氯標樣校儀器，待儀器轉化率達到80%～120%才分析樣品。在儀器調校過程中，經常出現偏壓和基線不穩，轉化率時大時小，需反復調氮氣、氧氣的流速，頻繁換電解液、改變偏壓，重復測定標樣，調試很長時間才能使轉化率滿足分析要求，這樣導致樣品不能及時分析。在儀器調試過程中有時出現轉化率很低，基線下墜，甚至完全出現不出峰，導致樣品無法分析。傳統的庫侖法在石英管的氣化段通氮氣，燃燒段通氧氣。氣化段的溫度不能太高，否則，樣品在氣化段結炭。氣化段的溫度也不能太低，否則，樣品氣化不完全，有難揮發性的重組分殘留，導致基線不穩，峰形較差，測定結果不準確。標樣和樣品易在石英管的氣化段結炭，炭對硫化物有較強的吸附作用，導致儀器的轉化率和靈敏度降低，測定結果重復性差。因此，傳統的石英管的氣化段需定期通氧氣除焦。石英管使用一段時間后，轉化率下降，不能滿足分析要求，需更換新的石英管。石英管的使用壽命一般2～3個月。氣化段的氮氣流速、純度及難揮發性的殘留物等對儀器的轉化率也有較大的影響。

發明內容

????本發明目的是提供一種測定微量總硫和總氯的石英管裝置，它能快速準確測定樣品中微量總硫和總氯的含量，使樣品在石英管的氣化段直接燃燒，避免樣品在氣化段結炭、吸附，消除載氣等干擾，提高儀器的轉化率和靈敏度，延長石英管的使用壽命，縮短儀器的調試時間，簡化操作。

本發明的技術解決方案：在傳統石英管的氣化段（1）插入一根螺旋形的氧氣管線（6），并通入氧氣；在傳統石英管的燃燒段（2）插入一根直通的氮氣管線（3），并通入氮氣。將傳統石英管的進樣口改為一根可進樣的三通針頭保護套管（5），套管入口端的進樣口（502）用于注射器進樣，三通支管端的進樣口（501）與氣體進樣器（4）連接，用于氣體樣品通過氣體進樣器進樣。套管的長度為5.5～8.0?cm（應比注射器針頭長，能套住針頭）；套管的內徑為1?mm～5mm（至少能容納注射器針頭）。進樣時使注射器穿過（502）膠塞插入套管內，將樣品注入到石英管的氣化段。樣品在高溫純氧氣條件下在套管口燃燒，避免樣品在針尖上直接燃燒，可保護針頭。套管為石英或不銹鋼材質，也可用鈦、鉻、鑷等耐腐蝕的金屬或合金。

工作原理：

用注射器將樣品注入套管內，樣品在套管內瞬間氣化后，從套管出口流出，氣化的樣品置換套管口附近的氧氣，進入石英管的氣化段，遇到高溫純氧氣后，在套管口外面劇烈燃燒。樣品中的硫化物、氯化物與氧氣發生反應，硫化物轉化為SO₂，氯化物轉化為氯離子等物質，隨載氣全部進入滴定池。在滴定池中SO₂與I₂等物質發生氧化還原反應，氯離子與銀離子反應，消耗的I₂通過電解I^—補充，消耗的銀離子通過電解銀電極補充，根據電解的電量由法拉第定律可計算出樣品中的總硫、總氯含量。在石英管的氣化段通純氧氣，樣品在純氧氣中更易燃燒，燃燒更完全，避免氣化段結炭；硫轉化為二氧化硫的轉化率更高；樣品完全燃燒生成二氧化硫后吸附性小，加上氣化段溫度很高，吸附更??；沒有載氣等其它物質的干擾，因而基線穩定，峰形對稱，儀器的轉化率和靈敏度較高，轉化率接近100%。氣化段不通氮氣，干擾因素小，氧氣和氮氣的流速基本上可固定，操作條件有重現性。樣品從注射器流出后直接燃燒，不受載氣等其它物質的干擾，因而結果的重復性好，準確度高。石英管不易結炭，不需要反燒石英管的氣化段。氣化段的溫度較高，樣品燃燒后放出熱量，使氣化段溫度升高，高溫下針頭內的樣品氣化、燃燒完全，沒有殘留，針頭和針芯不易堵塞，不需要用丙酮等溶劑清洗注射器。