一种甲醇厂排放废气中二氧化硫的测定方法与流程

1.本发明涉及二氧化硫测定技术领域，具体涉及一种甲醇厂排放废气中二氧化硫的测定方法。


背景技术：

2.二氧化硫排放到空气之后，大量聚集，形成酸雾或者酸雨，是环境酸化的重要前驱物，而且形成的气溶胶还会加剧空气雾霾，使空气质量变差，对周围环境、农作物、动植物及人群的危害极大，因此，二氧化硫被环保部门确定为大气环境重点污染物。而甲醇厂生产过程中会产生一定量二氧化硫，若生产过程中控制不到位，三废处理不当，就会逸散到环境空气中，对周围环境造成严重污染，进而对附近人群产生健康危害，因此，在甲醇厂生产过程中，要加强对排放尾气中二氧化硫的监控。目前常用的二氧化硫测定方法有《hj 483
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2009环境空气二氧化硫的测定四氯汞盐吸收
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副玫瑰苯胺分光光度法》、《hj/t 57
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2000固定污染源排气中二氧化硫测定电位电解法》、《hj/t 56
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2000固体污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》，其中四氯汞盐吸收法中用到的四氯汞钾有剧毒，对操作人员身体健康危害较大，分析废物处理不当也会造成环境污染，而定电位电解法所用仪器比较笨重，体积大，在排放口位置处采取样时比较费时费力，碘量法测定时，操作比较繁琐，耗时长，分析效率低。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的问题，本发明提供了一种甲醇厂排放废气中二氧化硫的测定方法，该方法操作过程简单快捷，测定结果准确可靠，适于甲醇厂等工业废气中二氧化硫的测定。
4.为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种甲醇厂排放废气中二氧化硫的测定方法，包括：
6.s1：用硫酸钠为硫酸盐标准物，配制不同浓度的硫酸盐标准水溶液，加入一定量稳定剂和一定量氯化钡固体，并搅拌，形成硫酸钡浑浊液，然后在可见分光光度计的可见光区域测定浑浊液的吸光度，并绘制硫酸盐浓度与吸光度的相关性曲线；
7.s2：将甲醇厂排放的废气通过空气采样系统采样，采样后的气体通入吸收瓶被氢氧化钠吸收液吸收，生成亚硫酸盐；
8.s3：吸收后的吸收液在清洁空气环境中曝气一定时间，使其中的亚硫酸盐完全氧化为硫酸盐；
9.s4：将吸收液转移至容量瓶中，用盐酸溶液调节至酸性，定容至刻度线；
10.s5：取上述吸收液，先加入稳定剂，后加入氯化钡固体，并搅拌，使硫酸盐完全生成硫酸钡沉淀，悬浮在吸收液中；
11.s6：在可见分光光度计的可见区域测定硫酸钡浑浊液的吸光度，并对比s1中的相关性曲线，确定硫酸盐的浓度；
12.s7：根据s4中吸收液的定容体积，s6中硫酸盐的浓度，s2中采样气体体积，换算出
甲醇厂排放的废气中二氧化硫的含量。
13.进一步的，步骤s3中氧化时间不小5min；步骤s4向吸收液中加入盐酸溶液，将ph值调节至4。
14.进一步的，该方法的检出限为2mg/m3，测定下限为10mg/m3，测定上限为5000mg/m3；适合甲醇厂排放废气中二氧化硫的测定。
15.进一步的，所述的氢氧化钠吸收液浓度为40g/l；所述的盐酸溶液由盐酸和水按1:9的比例混合制备；所述的硫酸盐标准储备溶液浓度为1000mg/l，制备时称取1.4786g无水硫酸钠或1.8141g无水硫酸钾，溶于纯水中，并定容至1000ml；所述的硫酸盐标准工作溶液的浓度为100mg/l，制备时取50ml硫酸盐标准储备液于500ml容量瓶中，用实验用水定容至刻度线；所述的氯化钡晶体的大小为20目～30目。
16.进一步的，所述的稳定剂溶液制备时：称取75g氯化钠，溶于300ml纯水中，加入30mlρ20＝1.19g/ml的盐酸、50ml甘油和100ml95％的乙醇，混合均匀；
17.进一步的，在步骤s1中绘制硫酸盐浓度与吸光度的相关性曲线时，包括步骤如下：
18.步骤sa1，在8个100ml容量瓶中，分别加入0.00ml、2.50ml、5.00ml、10.00ml、20.00ml、25.00ml、50.00ml和100.00ml硫酸盐标准工作溶液，加水至标线,摇匀后,其所对应的硫酸盐含量分别为0.00mg/l、5.00mg/l、10.00mg/l、20.00mg/l、25.00mg/l、50.00mg/l、100.00mg/l；
19.步骤sa2，取同型号100ml烧杯8个，分别吸取上述硫酸盐标准溶液50ml于8个烧杯中，放入磁力搅拌子，将烧杯放置在磁力搅拌器上，开启磁力搅拌器；
20.步骤sa3，在上述8个烧杯中，分别加入2.5ml稳定剂溶液，调节电磁搅拌器速度，使溶液在搅拌时不溅出，再加入0.5g氯化钡晶体并立即计时，搅拌60s
±
5s,搅拌结束后，放置9min；
21.步骤sa4，在420nm波长下，用可见分光光度计上测量上述溶液的吸光度，以0.00mg/l的溶液为参比，以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的硫酸盐含量为横坐标，绘制相关性曲线。
22.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
23.该方法操作过程省时省力，简单快捷，测定结果准确可靠，适于甲醇厂等工业废气中二氧化硫的测定。
附图说明
24.图1是本发明步骤s1中硫酸盐浓度与吸光度的相关性曲线图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：
26.在本发明的一个实施例中，一种甲醇厂排放废气中二氧化硫的测定方法，包括：
27.s1：用硫酸钠为硫酸盐标准物，配制不同浓度的硫酸盐标准水溶液，加入一定量稳定剂和一定量氯化钡固体，并搅拌，形成硫酸钡浑浊液，然后在可见分光光度计的可见光区域测定浑浊液的吸光度，并绘制硫酸盐浓度与吸光度的相关性曲线；
28.s2：将甲醇厂排放的废气通过空气采样系统采样，采样后的气体通入吸收瓶被氢氧化钠吸收液吸收，生成亚硫酸盐；
29.s3：吸收后的吸收液在清洁空气环境中曝气一定时间，使其中的亚硫酸盐完全氧化为硫酸盐；
30.s4：将吸收液转移至容量瓶中，用盐酸溶液调节至酸性，定容至刻度线；
31.废气中若含有二氧化碳时，被氢氧化钠吸收后生成碳酸钠，碳酸钠加氯化钡之后产生碳酸钡沉淀，用比浊法测硫酸盐时会产生干扰，使测定结果偏大，因此，采用比浊法测定前需向吸收液中加盐酸，将吸收液调节至偏酸性，将生成的碳酸钡沉淀溶解掉，消除对测定结果的影响。
32.s5：取上述吸收液，先加入稳定剂，后加入氯化钡固体，并搅拌，使硫酸盐完全生成硫酸钡沉淀，悬浮在吸收液中；
33.s6：在可见分光光度计的可见区域测定硫酸钡浑浊液的吸光度，并对比s1中的相关性曲线，确定硫酸盐的浓度；
34.s7：根据s4中吸收液的定容体积，s6中硫酸盐的浓度，s2中采样气体体积，换算出甲醇厂排放的废气中二氧化硫的含量。
35.具体换算时：
36.二氧化硫的浓度，按下式计算：
[0037][0038]
式中：c—甲醇厂排放的废气中二氧化硫的含量，mg/m3；
[0039]
c1—可见分光光度计测定硫酸钡浑浊液的吸光度，在相关性曲线上对应的硫酸盐的浓度，mg/l；
[0040]
v1—吸收液定容体积，l；
[0041]
v2—气体采样体积，l；
[0042]
0.67—为二氧化硫与硫酸盐换算比；
[0043]
具体的，步骤s3中氧化时间不小5min，保证亚硫酸钠完全氧化成硫酸钠，且氧化时应放置于无二氧化硫废气的清洁空气环境中，防止非被测污染源之外的二氧化硫被吸收。
[0044]
具体的，步骤s4向吸收液中加入盐酸溶液，将ph至调节至4左右，保证不生成碳酸钡沉淀，影响测定结果。
[0045]
在本发明的一个具体实施例中，本发明中的所述方法的检出限为2mg/m3，测定下限为10mg/m3，测定上限为5000mg/m3；适合甲醇厂排放废气中二氧化硫的测定。
[0046]
在本发明的一个具体实施例中，所述的氢氧化钠吸收液浓度为40g/l；所述的盐酸溶液由盐酸和水按1:9的比例混合制备；
[0047]
所述的硫酸盐标准储备溶液[ρ(so
42
‑
)＝1000mg/l]：称取1.4786g无水硫酸钠(na2so4)或1.8141g无水硫酸钾(k2so4)，溶于纯水中，并定容至1000ml。
[0048]
所述的硫酸盐标准工作溶液[ρ(so
42
‑
)＝100mg/l]：取50ml硫酸盐标准储备液于500ml容量瓶中，用实验用水定容至刻度线。
[0049]
所述的稳定剂溶液：称取75g氯化钠(nacl)，溶于300ml纯水中，加入30ml盐酸(ρ20＝1.19g/ml)、50ml甘油(丙三醇)和100ml乙醇(95％)，混合均匀；
[0050]
所述的氯化钡晶体(bacl2
·
2h2o)大小为20目～30目；
[0051]
具体的，在步骤s1中绘制硫酸盐浓度与吸光度的相关性曲线时，包括步骤如下：
[0052]
步骤sa1，在8个100ml容量瓶中，分别加入0.00ml、2.50ml、5.00ml、10.00ml、20.00ml、25.00ml、50.00ml和100.00ml硫酸盐标准工作溶液，加水至标线,摇匀后,其所对应的硫酸盐含量分别为0.00mg/l、5.00mg/l、10.00mg/l、20.00mg/l、25.00mg/l、50.00mg/l、100.00mg/l；
[0053]
步骤sa2，取同型号100ml烧杯8个，分别吸取上述硫酸盐标准溶液50ml于8个烧杯中，放入磁力搅拌子，将烧杯放置在磁力搅拌器上，开启磁力搅拌器；
[0054]
步骤sa3，在上述8个烧杯中，分别加入2.5ml稳定剂溶液，调节电磁搅拌器速度，使溶液在搅拌时不溅出，再加入0.5g氯化钡晶体并立即计时，搅拌60s
±
5s,搅拌结束后，放置9min；
[0055]
步骤sa4，在420nm波长下，用可见分光光度计上测量上述溶液的吸光度，以0.00mg/l的溶液为参比，以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的硫酸盐含量(mg/l)为横坐标，绘制相关性曲线，如图1所示。
[0056]
本方法测定结果与《hj/t 56
‑
2000固体污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》测定结果的相对误差为：5.78％，见表1；
[0057]
表1
[0058][0059]
本方法在重复性条件下测定5次的相对标准偏差为：3.14％，见表2；
[0060]
表2
[0061][0062]
本方法在再现性条件下测定5次的相对标准偏差为：3.11％，见表3；
[0063]
表3
[0064]
[0065]
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围。