PDS脫硫液中硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉含量測定方法

馬瑞進(jìn)，余正祥，王嘯宇，丁 偉，杜 燕

（1.甘肅銀光聚銀化工有限公司，甘肅 白銀 730900；2.甘肅銀光化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司，甘肅 白銀 730900）

要做到對脫硫過程副反應(yīng)的控制，減少副鹽生產(chǎn)量，提高脫硫液使用效率，就必須要對脫硫液中副鹽的種類和含量進(jìn)行定性定量研究。本文對甘肅銀光聚銀化工有限公司氣體制造廠脫硫工序脫硫液中Na2S2O3、Na2SO3副鹽含量進(jìn)行研究，并提出一種分析方法，達(dá)到準(zhǔn)確測定2種副鹽含量的目的。

1 分析方法原理

將PDS脫硫液過濾除去懸浮的單質(zhì)硫，加入一定濃度的乙酸鋅溶液，消除脫硫液中S2-的干擾影響，脫硫液中加入一定量的濃鹽酸，Na2S2O3、Na2SO3同濃鹽酸反應(yīng)，生成的SO2使用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收，過量的碘溶液使用淀粉溶液作為指示液，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,藍(lán)色消失，即為終點。生成的S過濾后稱重。通過生成的SO2和S含量計算脫硫液中Na2S2O3、Na2SO3的含量。

2 分析試劑

工藝水：在25℃時電導(dǎo)率＜1.0μs·cm-1，pH值6.0~7.2。吸收液：0.1mol·L-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。10%乙酸鋅溶液，0.1mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，36%濃鹽酸，10g·L-1淀粉指示液。

3 干擾因素分析

PDS脫硫液中懸浮的單質(zhì)S 對測定Na2S2O3含量有影響，會造成測定結(jié)果偏高，需要提前過濾消除干擾。S2-在酸性條件下可以生成H2S，H2S會與Na2S2O3、Na2SO3產(chǎn)生的SO2反應(yīng)生成單質(zhì)S ,造成Na2S2O3測定含量偏高，Na2SO3含量偏低。脫硫液中Na2CO3和NaHCO3會消耗外加的鹽酸，導(dǎo)致Na2S2O3、Na2SO3同濃鹽酸反應(yīng)不完全，造成測定結(jié)果偏小。其他物質(zhì)對測試Na2S2O3、Na2SO3含量無明顯影響。

4 測定過程及計算方法

4.1 測定過程

脫硫液中組分較復(fù)雜，干擾物質(zhì)對測定準(zhǔn)確度有重要影響。舒紅英[3]用醋酸對脫硫液進(jìn)行酸化，用甲醛除去亞硫酸鈉的影響。陳連山[4]使用氫氧化鋅溶液對脫硫廢液中硫化物和砷化物進(jìn)行分離?？紤]到工廠生產(chǎn)需要對脫硫液中組分進(jìn)行全面分析的實際，本文采用乙酸鋅溶液分離S2-，酸化蒸餾脫硫液的方式，測定Na2S2O3、Na2SO3這2種副鹽含量，減少除去干擾物的環(huán)節(jié)。

具體操作如下：過濾待測脫硫液，除去硫單質(zhì)，取1mL過濾后的脫硫液于10mL玻璃瓶中，滴加1.5mL乙酸鋅溶液，待沉淀完全后，離心分離，吸取上層清液加入250mL蒸餾瓶中，生成的ZnS沉淀用工藝水洗滌2次后離心分離，洗滌液也加入250mL蒸餾瓶，蒸餾瓶中溶液用工藝水稀釋。蒸餾瓶中滴加1mL 36%濃鹽酸并加熱。脫硫液中Na2S2O3、Na2SO3同濃鹽酸反應(yīng)生成SO2。加熱蒸餾瓶并通入氮氣氣吹。使用25mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收生成的SO2。待蒸餾液冷卻后，用烘干并精確稱量的濾紙過濾反應(yīng)生成的單質(zhì)硫，過濾后將濾紙放入烘箱烘干，精確單質(zhì)硫質(zhì)量m。將25mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收液加入250mL錐形瓶，使用淀粉溶液作為指示液，用0.1mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡黃色，加入幾滴淀粉溶液作為滴定指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失即為達(dá)到終點。消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V。

4.2 計算方法

反應(yīng)方程式為:

計算式為：

式中：m—過濾單質(zhì)S質(zhì)量，g；

V—消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

158—Na2S2O3的摩爾質(zhì)量，g·mol-1；

126—Na2SO3的摩爾質(zhì)量，g·mol-1。

5 分析結(jié)果

5.1 準(zhǔn)確度

按氣體制造廠提供的脫硫液組分，準(zhǔn)確配制Na2S2O3、Na2SO3濃度為（20/100）g·L-1、（40/200）g·L-1、（60/300）g·L-1的脫硫液，使用分析方法測定配制液中Na2S2O3、Na2SO3的含量，計算回收率，分析數(shù)據(jù)見表1。

5.2 精密度

5.2.1 重復(fù)性

取氣體制造廠貧液樣品，分析Na2S2O3、Na2SO3含量，通過計算偏差、相對偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，驗證分析方法重復(fù)性，所得分析數(shù)據(jù)見表2。

5.2.2 重現(xiàn)性

取氣體制造廠貧液樣品，在相同分析條件下，不同實驗場所、不同操作人員分析Na2S2O3、Na2SO3含量，驗證分析方法重現(xiàn)性，所得分析數(shù)據(jù)見表3。

表1 使用本方法對配制脫硫液的測定結(jié)果

表2 本方法的重復(fù)性實驗結(jié)果

表3 本方法的重復(fù)性實驗結(jié)果

6 結(jié)論

（1）該分析方法考慮到了可能存在的干擾因素，提出前處理手段，減少了干擾物質(zhì)對最終測定結(jié)果的影響，分析方法的準(zhǔn)確度和精密度較高。

（2）Na2S2O3、Na2SO3含量測定方法對脫硫液分析方法進(jìn)行有效補(bǔ)充，滿足現(xiàn)階段生產(chǎn)需要。

（3）該分析方法對下一步研究脫硫液中副鹽生成機(jī)理，尋找減緩副鹽生成速率等研究具有一定的指導(dǎo)作用。

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