[發明專利]一種針對SO2

在審

• 申請號: 202010034413.7
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111189963A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 劉乃瑞;牛鵬飛;商海東;張鑫;張步超;侯璞明
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16;G01N1/34
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

本發明提供了一種針對SO₂和CO₂混合氣體的簡易分離裝置及檢測方法，氣源模塊進入混合緩沖罐，再進入混合氣體吸收裝置，向混合氣體吸收裝置內滴加磷酸溶液調節pH，混合氣體吸收裝置連接兩級SO2測量裝置，兩級SO₂測量裝置連接三級NaOH吸收裝置，三級NaOH吸收裝置裝有NaOH溶液；所有的氣路均用橡膠管或玻璃管連接。本發明氫氧化鈉吸收劑的來源限制相對小，便于運輸，儲存，不易產生結構堵塞問題，而且，與其它吸收劑相比，氨基磺酸銨混合溶液及鈉堿來源豐富而且價格便宜，且吸收能力大、用量少、吸收效率較高，吸收SO₂和CO₂吸收量的方法測量效果明顯，通過碘量法及重量分析法誤差較小，實驗結果穩定且準確。

技術領域

本發明涉及天然氣凈化Claus工藝尾氣處理領域，具體是一種混合氣體的分離裝置及檢測方法，用于氨基磺酸銨混合溶液以及氫氧化鈉溶液測定經過磷酸鈉溶液處理后但沒有被完全吸收的SO₂和CO₂的量來檢測磷酸鈉分別對兩種氣體的吸收效率。

背景技術

二氧化硫和二氧化碳是燃燒尾氣的主要成分，也是尾氣排放需要控制的主要污染物，往往是混合在一起排出。一方面對二氧化硫和二氧化碳的排放檢測很重要，另一方面分離回收變廢為寶更有意義。

目前，常用的二氧化硫的檢測方法有電量法、電導法、比色法、離子色譜法、分光光度法、電化學傳感器法、碘量法。電量法是運用測量電荷的方法來確定SO2的含量，是一種比較傳統的技術方法，需要準備的裝置為電解液和恒流源，恒流源的陽極和陰極分別發生氧化和還原反應，確保碘元素維持恒定不變，參比電極則無電荷流入。此時將被測氣體通過電解液，若其中含有SO₂，隨著碘元素的減少電解液的平衡會被打破，部分電荷流向參比電極，通過檢測電流的大小即可得到SO₂的濃度。電導法的原理是SO₂和過氧化氫發生反應生成H₂SO₄，使得溶液中離子濃度大幅度上升，電導率也會隨之加大，通過計算電導率即可得到被測氣體中SO₂的含量。比色法的原理是過氧化氫-高氯酸吸收，高氯酸鋇沉淀，過量鋇與釷試劑生成有色絡合物，用比色法測量該絡合物體系在一定波長(顯示溶液磷酸含量少、紅紫色548nm；顯示溶液磷酸含量多，藍紫色575nm：甲醛吸收、紫紅色577nm)的吸收，來確認二氧化硫的濃度。離子色譜法的檢測方法為：Na₂CO₃和NaHCO₃和SO₂發生反應，經過雙氧水的氧化后會置換出亞硫酸根，通過對亞硫酸根的定量分析就可以得到被測氣體中的SO₂濃度。分光光度法的原理為，二氧化硫被甲醛緩沖溶液吸收后，生成穩定的羥甲基磺酸加成化合物，在樣品溶液中加入氫氧化鈉使加成化合物分解，釋放出的二氧化硫與副玫瑰苯胺、甲醛作用，生成紫紅色化合物，用分光光度計在波長577nm處測量吸光度。電化學氣體傳感器是利用電化學控制電位電解的基本原理，將電極恒定在選定的電位下(不同氣體在某電位下的反應信號較大)，使被測氣體在該電極上發生氧化還原反應，產生的電流與氣體濃度成正比，可以實現精確定量檢測。碘量法的原理為煙氣中的SO₂為氨基磺酸銨混合溶液所吸收，用碘標準溶液滴定，根據滴定量計算二氧化硫濃度，該方法操作簡單、成本低、結果準確。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種針對SO₂和CO₂混合氣體的簡易分離裝置及檢測方法。本發明將混合氣體通過兩級氨基磺酸銨混合溶液除去SO₂并用碘量法進行測量，接著通入三級NaOH溶液吸收CO₂，通氣結束后加入過量BaCl2溶液沉淀碳酸根離子，最后過濾、烘干推算出CO₂的含量。為了降低試驗成本而能檢測出磷酸鈉吸收二氧化硫和二氧化碳的效率，克服缺乏精密二氧化硫、二氧化碳檢測儀，而能實現最小誤差檢測的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：