石灰石-石膏湿法烟气脱硫分析方法

1、石灰石/石膏-湿法烟气脱硫工程理化分析方法一、概述为保证FGD系统正常、稳定和安全地运行，需要对FGD系统的运行状态进行监测，并进行 必要的理化分析，理化分析的主要对象为系统中的浆液介质及副产品石膏。常规的理化分析项 目可在实验室中完成。本文的描述对象为可在实验室中进行的理化分析项目。二、取样部位及分析项目2.1石灰石选粉机出口：石灰石粉水份，细度。2.2石灰石浆液：密度，固体颗粒物含量。2.3吸收塔浆液：温度，PH，密度，固体颗粒物含量，亚硫酸盐，硫酸盐，碳酸盐，Cl-。2.4石膏旋流器浆液（溢流/底流）：密度，固体颗粒物含量。2.5真空皮带脱水机（石膏）：残留水份，亚硫酸盐，硫酸盐，碳酸盐

2、，并记录皮带机真空度、 皮带速度及石膏滤饼厚度。2.6工艺水箱：温度，PH，Cl-。三、分析方法在实验室中完成的各项理化分析项目主要包括：PH值、浆液密度、固体颗粒物含量、亚硫 酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氯化物含量、石膏残留湿度等。下文对各项分析的分析方法、采用的 主要仪器及试剂、实验结果计算处理等作详细介绍。3.1 PH 值3.1.1概述对于浆液的PH值，使用便携式PH计在流动的浆液中进行测量（观察并记录温度）。如果必 要，应用PH4.01、PH7.00缓冲溶液校正电极。测完浆液后，电极应彻底清洗并保存在3mol/L 的KCl溶液中。3.1.2仪器便携式PH计500ml塑料洗瓶100ml聚乙烯烧

3、杯3.1.3试剂PH4.01、PH7.00 缓冲溶液3mol/L的KCl溶液3.1.4测定方法打开吸收塔石膏浆液排出泵取样门，冲洗管道5-10min后，用聚乙烯烧杯接取浆液，然后 按定位时的方法取出电极，用洗瓶冲洗干净后放入流动的浆液中进行测量，待电极输出稳定后， 记录浆液的PH值及浆液温度。电极取出后用洗瓶冲洗干净，滤纸吸干，按定位时的方法套好电 极保护帽备用。3.2浆液密度3.2.1概述用有准确体积的125ml试剂瓶称重。3.2.2仪器分析天平：0.1-610g/1mg125ml试剂瓶3.2.3试剂除盐水洗涤液3.2.4测定方法3.2.4.1测量试剂瓶的准确体积将试剂瓶用洗涤液浸泡，然后用

4、除盐水充分洗涤干净，放入105C干燥箱中烘干，取出后冷 却至室温，在分析天平上称重为m1 ;然后用除盐水充满试剂瓶，瓶内不得有气泡存在，外表面 用滤纸或纱布擦干，在同一台分析天平上称重为m2。记录称重时的室温，查出该温度下水的密 度为P0。试剂瓶体积V （ml） = m 2 m1（ g）P0（g / ml）3.2.4.2浆液密度测定将测量过体积的试剂瓶洗净并烘干，称重为W1 ;取样时先冲洗管道5-10min，然后用浆液 冲洗试剂瓶2-3次，在试剂瓶中注满浆液，旋紧瓶塞，多余的浆液从瓶口溢出（在运行温度40 一70C下瓶内不得有气泡），忽略冷却后形成的气泡，将试剂瓶外表冲洗干净并擦干，称重为W2

5、。 3.2.5计算W 2 W 1（ g ）密度（kg / L） = W（2V （m l）注：以上所测得的密度是运行状态下浆液的密度。3.3固体颗粒物含量3.3.1概述用砂芯坩埚过滤，用除盐水和丙酮冲洗，在40C干燥至恒重。3.3.2仪器分析天平：AB265, 0.1-220g/0.1mg100ml砂芯坩埚，孔隙率4干燥箱真空抽滤装置3.3.3试剂除盐水丙酮3.3.4测定方法测定密度后的浆液重量为W2-W1克；砂芯坩埚用1: 1盐酸浸泡并用除盐水充分洗涤、干 燥恒重后称重（一个样品一般需5个坩埚左右）；装好抽滤装置，将测定密度后的浆液摇匀，倒 入砂芯坩埚至近满，启动真空泵抽滤（石膏旋流器底流速度

6、最快，石膏旋流器溢流及吸收塔浆 液次之，石灰石浆液最慢；一般一个坩埚内加一次，抽干后换一个坩埚再抽；石膏旋流器底流 视情况可加1一3次再换一个坩埚，但固体物不要超过坩埚的1/2,这样有利于烘干），滤液倒入 烧杯内供测定Cl-用。试剂瓶用除盐水洗涤干净，洗液并入坩埚中抽滤（石灰石浆液抽滤至近干 时加1ml丙酮，洗涤3次），记录一个样品用几个坩埚进行了抽滤，空坩埚之和为W3克，然后 放至40C干燥箱中干燥8h以上，至恒重为止，一个样品的各个坩埚称重之和为W4克。3.3.5计算固体颗粒物含量= W4 W3（g）x 100%W 2 W 1（ g）第2页共7页3.4亚硫酸盐（以SO计，0.1N Na S

7、O，分析电极） 22 2 33.4.1概述用过量碘溶液在酸性条件下（盐酸）将亚硫酸盐氧化生成硫酸盐，剩余的碘再用硫代硫酸 钠（NSO）返滴定，然后计算亚硫酸盐的含量。3.4.2仪器分析天平：AB265，0.1-220g/0.1mg脱硫专用分析仪氧化一还原分析电极胖肚移液管：10ml100ml或250ml滴定杯3.4.3试剂: 1盐酸溶液；0.1N（0.05mol/l）的碘溶液 I ;2.0.1N（0.1mol/l）的硫代硫酸钠溶液Na SO o除盐水2 2 33.4.4测定方法称取干燥好的固体样品（或石膏）1.0-1.2g0.0001g样品放入100ml滴定杯中，用移液管 加入5ml0.05M

8、碘溶液，放置5分钟后，加入10ml1: 1盐酸和稀释至60ml左右；脱硫专用分析 仪连接0.1N Na SO滴定管和氧化-还原分析电极，清洗好后装上滴定杯，按RUN （分析）键， .、2 2 3一一启动分析程序，分析结束后，显示SO含量R1、CaSO - 1/2HO含量R2及消耗体积R3。-2323.4.5计算1ml0.05M I 溶液=3.203 mg SOSO % =占一 R3）x 3.23（竺j x J。 =。.323 （5 - R3） %m （g） x 1000mCaSO3 1/2H2O% = SO2%X2.01593.5硫酸盐（以SO计）33.5.1概述用双氧水将石膏中的亚硫酸盐氧化

9、成硫酸盐，再用阳离子交换树脂除去绝大部分阳离子， 然后用高氯酸钡进行滴定，采用磺酸一III作为指示剂，溶液颜色从紫色变为淡蓝色为达到滴定 终点。测定结果为总硫酸盐，除去亚硫酸盐后即为石膏中硫酸盐的含量。3.5.2仪器分析天平：AB265, 0.1-220g/0.1mg250ml烧杯250ml容量瓶中75长颈玻璃漏斗中速定量滤纸磁力搅拌器、搅拌子10ml移液管微量滴定仪：0.01ml/25ml10ml量筒4.5.3试剂30%双氧水（HO ）阳离子交换树洁（再生并冲洗至中性）丙酮0.005M （0.01N）高氯酸钡溶液Merck 90860.1% 磺酸一III 指示剂Merck 7995除盐水3.

10、5.4测定方法称取0.2500g样品放入烧杯中，加入10mlHO和10ml除盐水混和，盖上表面皿，用磁力搅 拌器搅拌10min （用实验室定时器计时）。然后加入三勺阳离子交换树脂，再搅拌10min。将样 品用滤纸过滤到250ml容量瓶中，用除盐水仔细冲洗烧杯，过滤至液位至近250ml容量瓶瓶颈 处，用除盐水定容到250ml。用移液管移取10ml于烧杯中，加入10ml丙酮和3滴磺酸一III指 示剂，混和，慢慢加入除盐水至溶液颜色刚变为紫色为止。然后用0.005M高氯酸钡进行滴定， 直到溶液颜色变为淡蓝色（这是一种沉淀滴定，颜色变化不明显，应慢慢滴加）。记录消耗体积 为 bml。3.5.5计算1m

11、l0.005M 高氯酸钡溶液=0.4003 mg SO3一250b x 0.4003 （mg） x SO 3% =000（）10 x 100 % = 1.00075 b%总SO含量减去SO含量为石膏中SO3的含量。SO% =总 SO %-SO % X 1.2498332CaSO 2HO%=SO % X 2.15054233.6碳酸盐（以CO计，1N NaOH，分析电极）3.6.1概述 2固体试样溶解于水后用双氧水将样品中亚硫酸盐氧化，加入过量的1N盐酸除去样品中的碳 酸根，过量的盐酸再用1N氢氧化钠滴定。3.6.2仪器分析天平：AB265, 0.1-220g/0.1mg脱硫专用分析仪PH分析电

12、极100ml滴定杯3.6.3试剂30%H O221N盐酸溶液（1mol/l）1N氢氧化钠溶液（1mol/l）3.6.4测定方法称取1.0-1.5g0.0001g干燥过的固体（或石膏）样品放入100ml滴定杯中，用洗瓶加入 约10ml除盐水，加入1mlHO混合，5min后用移液管加入1NHCl 10ml,加除盐水至60ml左右； 脱硫专用分析仪连接1NNaOH2滴定管和PH分析电极，清洗好后装上滴定杯，按RUN （分析）键， 启动分析程序，分析结束后，显示CO含量R1、CaCO含量及消耗体积R3。 TOC o 1-5 h z 3.6.5 计算231ml1N HCl=22.0053 mg CO2C

13、O % =（10 一 R3） X 22.005（mg） x 100% = 2.2005（10 -R3） %2m x 1000（ mg）mCaCO3% = CO2%X 2.27423.7氯化物（以Cl-计，0.1N AgNO，分析电极）3.7.1概述3用双氧水氧化样水中的亚硫酸盐，去除干扰因素，再用0.1mol/L的硝酸银在酸性介质中滴 定。3.7.2仪器脱硫专用分析银量电极真空抽滤装置100ml滴定杯3.7.3试剂30%双氧水硫酸1 : 4硝酸银溶液：0.1mol/L3.7.4测定方法用移液管吸取5ml浆液抽滤后的滤液（工艺水取50ml水样），置于100ml滴定杯中，加入 2ml1 ： 4硫酸

14、混合，加除盐水至约60ml ；脱硫专用分析仪连接0.1N AgNO滴定液和银量电极， 清洗好后装上滴定杯，按RUN启动分析程序，分析结束后，记录Cl-含量R1及消耗体积R2。如果滤液中含有大量的亚硫酸盐，分析前必须用双氧水氧化，系统正常时一般不需氧化。3.7.5计算1ml0.1N AgNO =3.5453 mg Cl-3 R2 x 3.5453(mg) x 100010( ml)Cl-(mg / L) =:= 354.53R23.8石膏残留水份3.8.1概述石膏样品在50C恒温干燥后失去的水分。3.8.2仪器石膏水份测定仪（40-200C, 0.1-71.0g/1mg）3.8.3测定方法使用前

15、应检查仪器水准仪内的气泡在中央位置，确保仪器水平。按on/off键开机，检查干 燥温度设置为50C，干燥程序设置为标准干燥，关机模式设置为5 （样品在140秒内减重小于 1mg即认为到达终点），显示模式设置为0-100,打印模式设置为M;然后按弹出键打开样品室， 将空样品盘从样品盘支架圆形边缘下方的边孔中插入支架内；装好样品盘后，按O/T键去皮重， 样品室自动关闭，清零后自动弹出；湿石膏样品颗粒用角匙压碎，放入样品盘内，并尽量分布 均匀，一般称取5.0-10.0g;然后按Start键，样品室自动关闭，启动干燥程序，待干燥时间结 束后，仪器发出报警声，样品室自动弹出，结果显示在液晶屏上并自动打印

16、。此时样品盘和样 品还是热的，应让其冷却后，才能将样品盘从支架内取出。干燥后的石膏样品冷却至室温后， 才可进行亚硫酸盐、硫酸盐、碳酸盐等的测量。3.8.4石膏结晶水的测定石膏表面水份在50C时放出，结晶水则要到168C时才能分离，故测定石膏结晶水时需设 置干燥温度为200C,其余设置不变，测定其结晶水含量。测定完毕后一定要待样品盘及样品冷 却后才能继续操作，防止烫伤。3.9石灰石粉水份、细度（干法）3.9.1概述石灰石经球磨机磨碎后，在选粉机出口取样，经烘干后，测量其失去的水份和通过孔径45 Um分样筛的百分数。3.9.2仪器分析天平干燥箱水泥负压筛析仪标准分样筛：325目(孔径45|im),

17、中150mm3.9.3测定方法称取25g石灰石粉置于中200mm不锈钢圆盘中，放入105C干燥箱中干燥至恒重，取出称量 为W1,然后将石灰石粉移入45 口 m分样筛中，置于水泥负压筛析仪上抽筛至石灰石粉不再减少， 取下筛子，将筛中剩余的石灰石粉称重为W2。3.9.4计算水份(%) = 25 可 1(g)x 100 %25(g)细度(%) = 25 堕2(苴)x 100 %25(g)附：石灰石细度测量(湿法)将标准检验筛40um、32um、20um依次叠放。在烧杯中称取5g石灰石样，并转移至检验筛中，用洗瓶小心冲洗筛面，直至最上层筛面只 剩下不能通过的粗颗粒。称微孔滤膜纸的质量，将其夹在抽滤漏斗

18、中，依次将40um、32um、20um筛子所残留的颗粒 转移至组合抽滤漏斗中，打开真空泵进行抽滤，同时不断地用冲洗将残留在漏斗壁的颗粒冲 洗至滤纸中心，停用真空泵。用镊子取出粘有石灰石颗粒的滤纸，将其转移至快速水份仪表上烘干。计算：40um筛子未通过率：石灰石及滤纸烘干后的质量-滤纸质量质量X100%石灰石样品质量32um40um:石灰石及滤纸烘干后的质量-滤纸质量质量X100%石灰石样品质量20um筛子未通过率：石灰石及滤纸烘干后的质量-滤纸质量质量X100%石灰石样品质量【备注】：方法号及描述1000： NaOH标定方法，称1g左右的邻苯二甲酸氢钾，加水至50mL,1001 : 1mol/L的HCl的空白测定，移取10mL的HC1,加50mL水1002：样品CO 2-测定，称取1g左右石膏，或0.1g左右石灰石，移取10mL的HCl,加50mL 水2000： Na2S2O3的标定方法，2001 : I的空白测定，移取5ml的I ,加入10ml的1： 1HCl,加50ml的水2002：样品SO 2-含量测定。称取的12g左右的石膏，移取5ml的I加入10