石灰石石膏-湿法烟气脱硫工程理化方法20160318

1、石灰石/石膏-湿法烟气脱硫工程理化分析方法4.1 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。4.2、取样部位及分析项目4.2.1石灰石选粉机出口：石灰石粉水份，细度。4.2.2石灰石浆液：密度，固体颗粒物含量。4.2.3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-。4.2.4石膏旋流器浆液（溢流/底流）：密度，固体颗粒物含量。4.2.5真空皮带脱水机（石膏）：残留水份，

2、亚硫酸盐，硫酸盐，碳酸盐，并记录皮带机真空度、皮带速度及石膏滤饼厚度。4.2.6工艺水箱：温度，PH，Cl-。4.3.主要仪器（PH）操作手册4.3.1MettlerToledoMP120型便携式PH计4.3.1.1PH计按键说明开机：按任何键。关机：在样品测试状态按mode依次至“off”。按键名按一下按住2秒钟Read开始/结束测量，手动确定终点开/关自动终点测定“A”Cal开始校正Mode选择PH/mV/off；显示校正后的mV和缓冲液温度进入程序菜单“prog”M储存结果（最多10个）；正向改变程序菜单中的数值（数值增大）打开连续测量状态“”R浏览储存的结果；逆向改变程序菜单中的数值（

3、数值减小）4.3.1.2程序菜单在程序菜单中可设置手动温度补偿和PH校正缓冲液。只有在当前测量状态位于终点、读数达到稳定，液晶屏上显示（自动）或（手动）才能进入程序菜单（必要时可按read键，强制到达终点）。进入菜单后按mode可浏览设置内容，按read可随时退出程序菜单。当显示值闪烁时按read将不会输入此值。按住mode键2秒钟后进入程序菜单，显示prog，2秒钟后显示25.0（MTC），为手动温度补偿，按M或R可人工输入温度，范围为-5.0至105.0。本PH计自带温度探头，可自动温度补偿（测量状态下显示ATC），手动温度补偿不需设置。再按一下mode，显示b2，为选择校正缓冲溶液组，共

4、有三组：b1：PH为7.00，4.00，10.01，1.68b2：PH为7.00，4.01，9.21，1.68b3：PH为6.86，4.01，9.18，1.68如无需改变，按mode进入下一步；如需更改，按M或R，数值闪烁，再按M或R至所需组别，如b3，按mode确认，菜单进入下一步，设置校正缓冲液的定位顺序。本机定位时用PH4.01及PH7.00定位，故选择b2，按mode，菜单进入下一步，显示 cal 1，选择第一个定位液，按M或R，数值闪烁，再按M或R至显示4.01，按mode确认，显示cal 2，选择第二个定位液，按M或R，数值闪烁，再按M或R，至显示7.00，按mode确认，显示ca

5、l 3，选择第三个定位液，同上操作，选择9.21或1.68，按mode确认，菜单返回至MTC手动温度补偿设置，确认设置无误后按read退出程序菜单。PH计定位按cal，设置好的缓冲液cal 1显示2秒钟，然后PH计转入测试状态；将电极保护帽帽盖旋松，然后边旋转边向下拔出电极，用除盐水冲洗干净，用滤纸吸干，放入cal 1中，待读数稳定，显示后，按cal，显示cal 2，同上操作，进行第二点定位，到达自动终点后，显示电极状态：电极斜率在95-105%，状态良好；斜率在90-94%，电极需清洗；斜率在85-89%，电极需修整或更换。重复按cal或按read可退出校正状态。将电极取出，用除盐水冲洗干净

6、，用滤纸吸干，旋松电极保护帽帽盖，保护帽内充好3mol/l的KCL溶液，边旋转边插入电极至底，然后旋紧帽盖，备用。MettlerToledoDL55型自动电位滴定仪4.3.2.1仪器面板主要按键说明常用键以粗体显示。4.3.2.1.1 复位键Reset：复位，终止程序，退出到初始界面。4.3.2.1.2菜单键Setup：设置菜单，滴定试剂的名称、浓度、所用电极等的设置。Sample：样品菜单，可输入一系列样品数据。Method：方法菜单，包括标准方法、用户自定义方法、MettlerToledo方法等。Run：执行菜单，选择方法，开始滴定。4.3.2.1.3指令键F1：Esc，取消，返回上一层菜

7、单。F2：F3：Print，打印F4：Modify，显示或修改参数。F5：OK，确认。4.3.2.1.4箭头键：向上移动一行。：向下移动一行。4.3.2.1.5输入键Shift：上档键，可输入与数字共用一键、位于上一排的符号。Shift+7：向右移动光标。Shift+4：向左移动光标。Del：删除光标所在位置的数字/符号/字母。Shift+CE：删除整个一行的内容。Shift+F3：打印当前显示(复制)。Shift+F4：打印系统数据，供查看滴定仪的详细装置情况。4.3.2.1.6辅助功能键Sensor：传感器，测定溶液电位或温度并校准温度传感器。Stirrer：搅拌器，开启或关闭搅拌器，改变

8、搅拌速度。Changer：可人工操作样品转换仪，未配置。Burette：滴定管，手动冲洗滴定管，预加一定量滴定剂或手工滴定。Results：结果清单，可观察最后一次或一系列的分析结果清单，并修正统计值。Report：报告，可打印附加报告。Misc：定义，可定义日期、时间、语言及输入、输出口。Data Transfer：数据传输，可将分析数据储存在内存卡或转移入计算机中。Burette滴定管菜单Rinse burette：清洗滴定管，排除气泡先选择Burettedrive（滴定管驱动器），按F4修改（Modify），按F5启动和停止清洗过程。一次消耗一滴定管的体积（10ml），以清洗滴定管，排除

9、活塞及试剂管内的气泡。一般每瓶试剂第一次滴定前都需清洗并检查试剂管内有无气泡。Rinsetip：清洗滴定管尖嘴同上操作。一次消耗5%滴定管体积（2ml），以消除试剂管尖嘴内扩散的溶剂。一般滴定完一次后重新开始下一次滴定前都需清洗尖嘴。Dispense：预加一定量的试剂先选择Burettedrive（滴定管驱动器），按F4可修改（Modify）；按下移一行至Burettevolume（滴定管体积量），为滴定管的参数，我们使用的是10ml滴定管；再按下移一行至Volume（预加体积量），输入要加入多少ml，按F5（Start），仪器启动，加入指定的ml数。RUN滴定执行菜单：按RUN键，显示Num

10、berofsamples（样品系列的数量），一般为1个样品，如有几个样品要连续分析，则输入样品的数量；按下移一行，至MethodID（方法编号），显示的是上一次分析时的方法编号，如需修改，则输入新的样品方法号；下一行为User（操作员姓名或编号），可不输入。按F5（Start），显示方法设置的信息，如：Stirrer1：Stand1（搅拌器1连接滴定台1）；Sensor1：DGXXX（传感器1：DGXXX电极）；Drive1：0.1mol/LNaOH（滴定管驱动器1上连接0.1mol/LNaOH滴定溶液）。根据这些信息检查电极、滴定剂、驱动器是否接对，确认无误后，按F5（OK），进入样品信息。

11、显示Weightg：0.0（输入输入样品重量；根据方法设置，或显示Volumeml，输入吸取试液体积），确认无误后，按F5（OK），启动分析程序，搅拌器开始搅拌，设定时间到后，开始滴定，可根据需要按F2（滴定体积电位列表）、F3（当前滴定体积、电位）、F4（电位体积曲线）切换画面显示。滴定结束后，显示消耗体积及计算结果的值。4.3.2.4自动电位滴定仪一般操作步骤：4.3.2.4.1滴定标准液连接到自动电位滴定仪上的驱动器1（Drive 1）位置。4.3.2.4.2滴定时电极侧面的封口帽都需打开，插入滴定台小孔时与滴定管呈对角线位置。4.3.2.4.3滴定液连接到滴定仪上后，都需检查滴定管内是

12、否有空气泡存在，如有，需清洗滴定管：按Burette（滴定管），显示Rinse burette（清洗滴定管），按F5（OK），显示Burettedrive：drive 2（滴定管驱动器2），按F4修改（Modify）为Drive 1，按F5（OK）启动，同时用手指连续弹滴定瓶乳胶管以排除气泡，滴定仪消耗一滴定管10ml溶液用以清洗，如气泡没有排尽，可多清洗几次。如没有发现气泡，则只需清洗滴定管尖：按Burette（滴定管），显示Rinse burette（清洗滴定管），按下移至Rinse tip(清洗滴定管尖)，按F5（OK），显示Burettedrive：drive 2（滴定管驱动器2），按

13、F4修改（Modify）为Drive 1，按F5（OK）启动，滴定仪消耗一滴定管体积的1/5（2ml）用以清洗。清洗结束后，按压洗瓶8-10次，清洗电极及滴定管表面，然后再装上滴定杯。4.3.2.4.4 滴定管及电极装配、清洗好，装上滴定杯后，按RUN（分析）键，显示Number of samples（样品系列的数量），一般为1个样品，如有几个样品要连续分析，则输入样品的个数；按下移一行，至MethodID（方法编号），显示的是上一次分析时的方法编号，如需修改，则输入相应的方法编号；下一行为User（操作员姓名或编号），可不输入。按F5（Start），显示方法设置的信息，Stirrer1：St

14、and1（搅拌器1连接滴定台1）；Sensor1：XXXXX（传感器1连XXXXX电极）；Drive 1：XXXXX（滴定管驱动器1上连接XXXXX滴定液）。根据这些信息检查电极、滴定剂、驱动器是否接对，确认无误后，按F5（OK），进入样品信息。如为滴定SO2及CO2，则显示Weightg：0.0，输入样品重量；如为滴定Cl-，则显示Volumeml：0.0，输入样品体积（滤液为5ml，工艺水为50ml），确认无误后，按F5（OK），显示Sample ID和Method ID（样品编号及方法编号），检查后按F5（OK），启动分析程序，搅拌器开始搅拌，设定时间到后，开始滴定，可根据需要按F2（滴

15、定体积电位列表）、F3（当前滴定体积、电位）、F4（电位体积曲线）切换画面显示。滴定结束后，显示消耗体积R1及相应含量R2和CaSO3.1/2H2O或CaCO3的含量R3。4.2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。4.2.1 PH值4.2.1 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3m

16、ol/L的KCl溶液中。4.2.2 仪器MP120便携式PH计500ml塑料洗瓶100ml聚乙烯烧杯4.2.3 试剂PH4.01、PH7.00缓冲溶液3mol/L的KCl溶液4.2.4 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、出现自动终点指示图形（必要时可按read手动确定）时，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。4.3浆液密度4.3.1 概述用有准确体积的125ml试剂瓶称重。4.3.2 仪器分析天

17、平：PG603-S，0.1-610g/1mg125ml试剂瓶4.3.3 试剂除盐水洗涤液4.3.4 测定方法4.3.4.1测量试剂瓶的准确体积将试剂瓶用洗涤液浸泡，然后用除盐水充分洗涤干净，放入105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0。4.3.4.2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4070

18、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。4.3.4.3计算注：以上所测得的密度是运行状态下浆液的密度。4.4固体颗粒物含量4.4.1概述用砂芯坩埚过滤，用除盐水和丙酮冲洗，在40干燥至恒重。4.4.2仪器分析天平：AG204，0.1-210g/0.1mg30ml砂芯坩埚，孔隙率4干燥箱真空抽滤装置4.4.3试剂除盐水丙酮4.4.4测定方法测定密度后的浆液重量为W2W1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最

19、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13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40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。4.4.5计算4.5亚硫酸盐（以SO2计，0.1N Na2S2O3，DM140电极，方法30）4.5.1概述用过量碘溶液在酸性条件下（盐酸）将亚硫酸盐氧化

20、生成硫酸盐，剩余的碘再用硫代硫酸钠（Na2S2O3）返滴定，然后计算亚硫酸盐的含量。4.5.2仪器分析天平：AG204，0.1-210g/0.1mgDL55自动电位滴定仪（方法20）DM140氧化还原电极胖肚移液管：10ml100ml或250ml滴定杯4.5.3试剂1：1盐酸溶液；0.1N(0.05mol/l)的碘溶液I2；0.1N(0.1mol/l)的硫代硫酸钠溶液Na2S2O3。除盐水4.5.4测定方法称取干燥好的固体样品（或石膏）1.0-1.2g±0.0001g样品放入100ml滴定杯中，用移液管加入10ml1：1盐酸和5ml0.05M碘溶液，稀释至60ml左右；自动电位滴定仪

21、连接0.1N Na2S2O3滴定管和DM140电极，清洗好后装上滴定杯，按RUN（分析）键，启动分析程序，滴定结束后，显示SO2含量R1、CaSO3·1/2H2O含量R2及消耗体积R3。4.5.5计算1ml0.05M I2溶液=3.203 mg SO2CaSO3·1/2H2O%SO2%×2.01594.6硫酸盐（以SO3计）4.6.1概述用双氧水将石膏中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐，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。4.

22、6.2仪器分析天平：AG204，0.1-210g/0.1mg250ml烧杯250ml容量瓶75长颈玻璃漏斗中速定量滤纸磁力搅拌器、搅拌子10ml移液管数显滴定器：0.01ml/25ml10ml量筒4.6.3试剂30%双氧水（H2O2）阳离子交换树脂（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III指示剂Merck 7995除盐水4.6.4测定方法称取0.2500g样品放入烧杯中，加入10mlH2O2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

23、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。4.6.5计算1ml0.005M高氯酸钡溶液=0.4003 mg SO3总SO3含量减去SO2含量为石膏中SO3的含量。SO3%总SO3%-SO2%×1.2498CaSO4·2H2O%=SO3%×2.15054.7碳酸

24、盐（以CO2计，1N NaOH，DG111电极，方法20）4.7.1概述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。4.7.2仪器分析天平：AG204，0.1-210g/0.1mgDL55自动电位滴定仪（方法30）DG111PH电极100ml滴定杯4.7.3试剂30%H2O21N盐酸溶液（1mol/l）1N氢氧化钠溶液(1mol/l)4.7.4测定方法称取1.0-1.5g±0.0001g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1mlH2O2混合，5min后用移液管加入1

25、N HCl 5ml，加除盐水至60ml左右；自动电位滴定仪连接1N NaOH滴定管和DG111电极，清洗好后装上滴定杯，按RUN（分析）键，启动分析程序，滴定结束后，显示CO2含量R1、CaCO3含量及消耗体积R3。4.7.5计算1ml1N HCl=22.0053 mg CO2 CaCO3%CO2%×2.27424.8氯化物（以Cl-计，0.1N AgNO3，DM141电极 方法10）4.8.1概述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。4.8.2仪器DL55自动电位滴定仪（方法10）DM141银量电极真空抽滤装置100ml滴定杯4.

26、8.3试剂30%双氧水硫酸1：4硝酸银溶液：0.1mol/L4.8.4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硫酸混合，加除盐水至约60ml；自动电位滴定仪连接0.1N AgNO3滴定液和DM141电极，清洗好后装上滴定杯，按RUN启动分析程序，滴定结束后，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，滴定前必须用双氧水氧化，系统正常时一般不需氧化。4.8.5计算1ml0.1N AgNO3=3.5453 mg Cl-4.9石膏残留水份4.9.1概述石膏样品在50恒温干燥后失去的水分。4.9.2仪器HR73卤素水份测定仪（50-200，0.1-71.0g/1mg）4.9.3测定方法使用前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50，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