硫酸化验操作规程.doc

1、硫酸含量的测定 
1.1 方法提要 
以甲基红－次甲基蓝为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液中和滴定以测得硫酸含量。   反应式： 

1.2 试剂和材料 
   （1） 氢氧化钠标准滴定溶液：C（NaOH）=0.5mol/L
    （2） 250ml的三角瓶 
   （4） 甲基红-次甲基蓝混合指示剂
 1.3 测定步骤 
用已称量的带磨口盖的称量瓶，称取约0.7g试样，称准至0.0001g，小心移入盛有50ml水的锥形瓶中，冷却至室温，加入2－3滴混合指示剂，用0.5mol/L的氢氧化钠标准滴定溶液滴至溶液呈灰绿色为终点。
 1.4计算     
    工业硫酸中硫酸的质量分数为： 

   式中： 
C─NaOH标准滴定溶液的实际浓度的数值，单位为摩尔每升（mol/L）
     V─滴定耗用的NaOH标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（ml） 
m─试样的质量分数，单位为克（g） 
M—硫酸的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol）(M=49.04)
 1.5 浓硫酸中硫酸含量平行测定结果允许绝对差值不大于0.2％  
2、工业硫酸中灰分的测定 
2.1方法提要 
    试料蒸发至干，灼烧，冷却后称量 2.2仪器设备 
2.2.1铂皿（或石英皿、瓷皿）：容量60ml-100ml 
2.2.2高温电炉：可控制温度（800±50）℃ 
2.3分析步骤 
将铂皿置于高温电炉内，在800±50℃温度下灼烧15min，置于干燥器中，冷却至室温称量，精确至0.0001g。 
称取约25g～50g试样于铂皿中（精确至0.01g）在沙浴（或可调温电炉）上小心加热蒸发至干，移入高温电炉内，在800±50℃温度下灼烧15 min，取出铂皿，置于干燥器中，冷却至室温后称量，精确至0.0001g。
 2.4分析结果的表述 
    工业硫酸中灰分的质量分数W3（％）按下式计算：  

 式中： 
   M—灼烧后灰分的质量的数值，单位为克（g）；
m0—试料的质量的数值，单位为克（g）。
 取平行测定结果的算术平均值为测定结果 
2.5允许差 
   平行测定结果允许相对偏差：   

3、炉气中二氧化硫含量的测定 
3.1原理 
    气体中的二氧化硫通过定量的碘溶液时，被氧化成硫酸和氢碘酸，以淀粉为指示剂，根据碘的用量和余气体积计算SO2的含量 反应按下式进行 

3.2试剂与仪器 
（1）0.01mol/L碘溶液
 （2）0.1mol/L碘溶液
 （3）50g/L的淀粉溶液 
（4）经过处理不耗碘的蒸馏水
 （5）反应管 
（6）气体量管（500ml）
 （7）水准瓶 
（8）温度计
 （9）采样管 
3.3测定准备 
3.3.1检查量气管，水准瓶及仪器装置是否漏气 
3.3.2用移液管移取0.01mol/L或0.1mol/L的碘溶液10ml,注入反应管中加水至反应管容量的3/4处，加5g/L淀粉溶液2ml塞紧橡胶塞备用。
 3.3.3采样前排气数分钟 
3.4测定步骤 
3.4.1将仪器连接好 
3.4.2转动旋塞，使气流能连续冒出气泡，直至溶液蓝色刚刚消失时停止通气，使量气管内的水位与水准瓶水位对成水平，读取量气管气体体积和温度，根据余气体积和碘液用量计算或查表，得出二氧化硫的含量。 
3.4.3分析完毕后，提起水准瓶排气，使量气管内水位恢复至零点。 
3.5平行测定允许偏差0.2％ 
3.6 注意事项： 
⑴ 焙烧炉出口气体为负压并含有大量灰尘，从采样点接出的取样钢管不宜过长，与钢管连接的玻璃管要用较细的内径，所用橡皮管尽量不与气体接触，如气体含有三氧化硫更应注意这一点，采样前应充分抽气，置换管道中余气，并注意管道不应漏气。 
⑵ 气体中含水分过多时，应装置分离瓶，分离掉气体中夹带的水或酸沫，以免影响测定结果。 
⑶ 测定转化器各段效率和某设备是否漏气时，应在进出口同时采样分析。 
⑷ 在不同采样点测定时，需用的碘液浓度和毫升数，应根据气体中二氧化硫含量而定。在同时进行某一设备进出口二氧化硫含量测定时，应控制的流速、反应终点和操作手续等尽量达到一致。 
4、转化率的测定  
  转化率=

式中：设转化器入口气体中SO2浓度为a%；
吸收塔出口气体中SO2浓度为b%； 
5、炉气中水分含量的测定 
5.1原理 
    含有水分的气体通过装有五氧化二磷吸收剂的干燥管，吸收掉其中的水分，根据吸收水分后干燥管的增重和通过气体的体积，即可求得气体中水分的含量。
 5.2试剂与仪器 
（1） 粉末状五氧化二磷（分析纯）
（2）U型干燥管
（3）旋风分离器 
  （4）采样管 
  （5）压差流量计或湿式流量计
   （6）温度计
   （7）压力计 
  （8）真空泵
 5.3测定准备 
5.3.1五氧化二磷干燥管的准备：将干燥洁净无碱性的玻璃纤维，截成长约6mm的短丝与粉状五氧化二磷混合，迅速装入洁净干燥的带塞U型干燥管中，使用前先通入干燥炉气约5分钟，放入干燥器内，20─30分钟称量备用，称准至0.0002g 
5.3.2如果测定干燥前气体中水分，U型干燥管前需装干燥的旋风分离管，而且事先需称量，称准至0.0002g 
5.4测定步骤 
5.4.1将仪器连接好 
5.4.2（1）将采样管插入管道1/3处，在不连接干燥管的情况下排气数分钟 
（2）连接干燥管打开旋塞进行采样，调节气体流速至2L/min左右，采样150L，停止采样关上旋塞，将干燥管取下放入干燥器，半小时后称重。
 5.5计算 

     水分含量

      式中：
W─五氧化二磷干燥管采样后增重g  
           V─采样体积（标准状态）L 5.6 注意事项： 
   ⑴ 在采样中干燥管需用毛巾覆盖，防止灰尘落入干燥管旋塞的空隙内。 
   ⑵ 在干燥塔入口采样时，应使采样管成300角倾斜，以便于冷凝水流出，而不致流回气体管道内。 
   ⑶ 采样前应检查整个装置是否漏气。 
   ⑷ 在干燥塔后采样时，可在采样管内装长15mm的棉花层两节，防止少量的酸雾进入干燥管，棉花需经干燥24h，或在采样管后加U型玻璃纤维除雾沫管。
    ⑸ 在酸洗流程中测定电除雾前气体中水分含量时，应减去水分的酸度。 
   ⑹ 在开关U型干燥管上旋塞时，采样前后需一致，使干燥管的重量不受干燥管内气体压力的影响，如正压时先关前端旋塞，负压时先关后端旋塞。
    ⑺ 干燥管每次称量前，应预先在干燥器内放置0.5h。 
   ⑻ 干燥塔出口的水分含量较低时，应用干燥样气置换5—10min。 
   ⑼ 在测定干燥前气体中水分含量时，有必要也可在玻璃旋风器与CaSO4干燥管之间加一三连球玻璃纤维。 
6、炉气中三氧化硫含量的测定 
6.1原理 
   炉气通过润湿的棉花塞，其中三氧化硫即与水结合生成酸雾而被棉花过滤下来，将棉花塞所捕集的酸雾溶于水中，用标准碘液先滴定棉花上吸附着的二氧化硫，再以标准氢氧化钠溶液滴定总硫酸量，根据滴定时耗用标准溶液的数量及通过的气样体积计算出三氧化硫的含量。    反应式如下： 

 6.2仪器与试剂 
（1） 采样管（直径6—8mm硬质玻璃管）
     （2）六连球管或两个三连球管
 （3）0.1mol/L的氢氧化钠溶液
 （4）0.01mol/L的硫代硫酸钠溶液 
（5）0.01mol/L的碘溶液 
（6）50g/L的淀粉溶液 
（7）10g/L甲基红－次甲基蓝混合指示剂
     （8）中性脱脂棉
     （9）量气瓶或气体量管
 6.3测定准备 
（1） 称取中性脱脂棉3均匀装入六连球管中，入口表层棉加水2，使均匀湿润。
     （2）将仪器连接好 
6.4测定步骤 
    将采样管深入气体管道1/3处并使进气孔正对气流方向，开动真空泵，控制气体流速为0.5－0.6L/min，连续采样200－300L，停止抽气，小心取出采样管并记录采样时间、温度、压力与采样体积。 
   用棉花或滤纸擦净采样管及六连球外壁，将六连球内的棉花移入400ml烧杯中，用中性蒸馏水洗涤采样管及六连球管，以0.5％的淀粉溶液2ml为指示剂，用0.01mol/L碘标准溶液滴定至溶液呈淡蓝色，然后用0.01mol/L硫代硫酸钠溶液将蓝色退去，加入甲基红－次甲基蓝混合指示剂2－3滴，以0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定至灰绿色出现为止。   取定量棉花做空白试验。 
6.5计算   

        式中C1─氢氧化钠标准溶液的物质的量浓度 
                 V1─氢氧化钠溶液的用量 
                 V─空白试验耗用氢氧化钠标准溶液的用量 
                  C2─碘标准溶液的物质的量浓度 
                 V2─碘标准溶液的用量 
               V0─空白试验用碘标准溶液的量 
                 0.0400─三氧化硫的毫摩尔质量  
                80─每摩尔三氧化硫的质量 
                 22.4─每摩尔三氧化硫在标准状况下的体积
 6.6 注意事项： 
   ⑴ 取与测定时等量的脱脂棉事先中和之，先取蒸馏水，用碘滴定后再用碱滴定，作空白实验。更换蒸馏水或棉花时，须重新作空白实验。 
   ⑵ 采样管使用前必须进行干燥。采样管与六连球管用橡皮管相连时，必须对接。采样管在气体管道外端露出的长度不得超过2cm。
⑶ 采样过程中，如气体温度较高，棉花有烧焦现象，可适当增长采样管外露部分，或可在采样管后加一个空的分离瓶，以冷却气体，并起分离矿尘作用。
    ⑷ 采样过程中，棉花层后不得有白烟现象。
    ⑸ 淀粉指示剂久藏易变质，可加入碘化汞固体少许。 
   ⑹ 要防止气体中尘进入六连球，即在取样管头包上玻璃布，或其它除尘装置。
 6.7.1尾气中三氧化硫含量与炉气中三氧化硫测定方法类同。 
7、吸收率的测定 
计算公式：()
吸收率

 式中：
C─尾气中SO3含量％ 
A─转化器入口SO2含量％ 
 B─转化器出口SO2含量％
8.1原理 
     将气体中的酸雾吸滤于棉花塞的过滤管中，然后将此吸附有酸雾的棉花塞置于水中 先用碘液滴定其上吸附的二氧化硫，再用氢氧化钠溶液滴定总硫酸量，求出酸雾含量。
          反应按下式进行 

 8.2试剂仪器
 （1）玻璃采样管
 （2）六连球管或两个三连球管
（3）压差流量计或湿式气体流量计
（4）真空泵（负压条件下使用）
（5）0.01mol/L硫代硫酸钠溶液  
（6）0.01mol/L氢氧化钠溶液
（7）0.01mol/L碘溶液
（8）50g/L淀粉溶液 
（9）10g/L甲基红乙醇溶液
（10）中性脱脂棉 
8.3测定准备：称取中性脱脂棉2g均匀装入六连球管中
 8.4测定手续 
     将仪器连接好，在采样管进气孔正对着气流方向的情况下将采样管插入气体管道1/3处，并记录采样时间，以2.0－2.5L/min的速度连续采样200－300L 
     关闭弹簧夹迅速旋转采样管，使进气孔的方向背向气流，取出采样管，记录采样时间、温度、压力与体积，然后以每分钟1－2L的速度通入空气约15分钟，以驱除棉花塞中的二氧化硫，用棉花或滤纸擦净采样管外壁，将六连球管内的棉花移入400ml烧杯中，用蒸馏水洗涤采样管和六连球管内壁，洗液并入烧杯中。 
以5g/L的淀粉2ml为指示剂用0.01mol/L碘液滴定至溶液呈淡蓝色，然后用0.01mol/L硫代硫酸钠溶液将蓝色刚刚褪去，加混合指示剂3－4滴以0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液呈灰绿色为至。
 8.5计算 
气体中酸雾（H2SO4）的含量（g/m³） 
  酸雾＝
式中：   C─氢氧化钠标准溶液的物质的量浓度 
          V1─氢氧化钠溶液的用量 
         V─空白试验耗用氢氧化钠标准溶液的用量 
           C2─碘标准溶液的物质的量浓度 
         V2—碘标准溶液的用量                       
V0—空白试验用碘标准溶液的量 
    0.04904─硫酸的毫摩尔质量 8.6 注意事项： 
   ⑴ 量取与测定时等体积的中和过的蒸馏水和脱脂棉用碘滴定，后用碱液滴定，进行空白试验，更换蒸馏水或棉花时，需重新作空白试验。 
   ⑵ 采样管与六连球管用橡皮管连接时必须对接（两连接玻璃管端头靠紧）。
    ⑶ 在样气中含有大量水时，需在六连球管前加一水分分离管。以防止棉花润湿后失去捕集作用，分离液并入烧杯中参加测定。 
   ⑷ 在电除雾器进口采样时，如有大量矿尘带入六连球管时，在滴定前需用铺两张滤纸的布氏漏斗将矿尘滤除，并用中性蒸馏水洗涤至中性，洗液并入滴定烧杯中。
    ⑸ 测定除雾效率时，必须在进出口同时采样。 
   ⑹ 采样后在吹除棉花塞中的二氧化硫时，如水分分离管有冷凝水，可晃动分离管促使二氧化硫逸出。 
   ⑺ 如测定干燥后气体时，采样管和六连球管要分开滴定，藉以鉴别是否有带酸现象。
    ⑻ 如果测定气体中三氧化硫高时，在六连球棉塞内加2ml蒸馏水，以增高捕集效率。
    ⑼ 用湿式流量计取样时，V0应进行校正。       按下式：         
9、废水中二氧化硫含量的测定 
9.1 测定目的 
        通过废水、废酸中二氧化硫含量的测定，可检查脱气塔操作，并可计算出二氧化硫损失量，以检查净化效率和矿石消耗定额。
 9.2 方法提要 
        废水中的二氧化硫，用过量的碘液氧化成硫酸，剩余的碘液用硫代硫酸钠回滴，反应式如下： 

9.3 试剂溶液 
1） 0.1mol/L I2标准溶液 
   2） 0.1mol/L Na2S2O3标准溶液 
   3） 0.5%淀粉溶液 
9.4 测定手续 
    将50ml蒸馏水加入250ml锥形瓶中，加碘液10—20ml，用移液管移取水样10ml，将管尖插入锥形瓶内的液面下，等试液流完，用0.1mol/L Na2S2O3标准溶液回滴至淡黄色，加入0.5%淀粉溶液2ml，继续滴定至蓝色刚消失。
 9.5 计算 
   二氧化硫（g/L）=
式中：C1—标准碘溶液的物质的量浓度，mol/L  
     V1—标准碘溶液的用量，ml   
     C2—标准 Na2S2O3溶液的物质的量浓度，mol/L      
V2—标准Na2S2O3溶液的用量ml       
V—取样体积，ml   
0.032—二氧化硫的毫摩尔质量，g/mmol/L 
9.6 注意事项
 ⑴ 碘溶液的浓度易变，要定期进行标定。
⑵ 当试样中的干扰杂质影响较大时，可另取一份试样用1ml 37%甲醛掩蔽二氧化硫后，同上进行滴定。按下式计算结果：
 二氧化硫（g/L）=
式 中：V1—甲醛掩蔽二氧化硫后，滴定所耗硫代硫酸钠毫升数；
v、V2、c2同上。
10、废水中总酸度的测定

10.1 测定目的 
根据对废水中溶解的二氧化硫和三氧化硫的测定，可衡量气体中三氧化硫的变化，控制调节操作，用以计算净化过程中硫的回收率，并可调节中和剂的用量，使处理后废水符合卫生标准。 
10.2方法提要 
用中性双氧水使试样中二氧化硫氧化成硫酸与三氧化硫溶于水生成的硫酸，用.1mol/L NaOH标准溶液滴定总硫酸含量，反应式如下：

10.3 试剂溶液 
⑴ 3%中性双氧水 
⑵ 0.1mol/L NaOH标准溶液 
⑶甲基红-次甲基蓝混合指示剂 
10.4 测定手续 
⑴将50ml蒸馏水放入250ml锥形瓶中，加入3%中性双氧水5ml，加入混合指示剂2-3滴，用氢氧化钠标准溶液滴定至褐绿色。 
⑵吸取试液10ml，将移液管尖插入锥形瓶内液面下至试液流完，以0.1mol/L NaOH标准溶液滴定至红色转为褐绿色。 
10.5 计算 
⑴总酸度计算   

式中：C—标准氢氧化钠溶液的物质的量浓度，mol/L          
V—标准氢氧化钠溶液的用量，ml    
0.04904—硫酸的毫摩尔质量，g/mmol/L 
⑵硫酸含量计算   
硫酸（g/l）= 总酸度（g/l）-二氧化硫（g/l）×1.531   
式中：1.531—二氧化硫换算为硫酸的系数 
10.6 注意事项 
⑴当废水中铁含量太高时，应减少取样量，并适当增大滴定体积，避免在滴定中产生氢氧化铁沉淀，由于三价铁的黄色背景，滴定应以暗蓝色为终点。 
⑵封闭净化流程废水或稀酸，其总酸度为200g/L时，铁含量高达20g/L，试样用过氧化氢氧化后，应分取部分试样进行测定。 
11、炉气中尘含量的测定
 一、内部取样法 
1、原理                                  
将内装石棉绒、玻璃纤维的捕尘管插入气体管道内部。使一定数量的气体通过该捕尘管，尘被阻留在各纤维层内，根据捕尘管增加的重量和通过气体量，计算气体中尘含量。 
2、仪器 
（1）、捕尘管 
（2）、压差流量计或湿式气体流量计 
（3）、温度计 
（4）、真空泵
（5）、马弗炉 
（6）、水银压差计 
3 、测定准备  
称取石棉绒1g和中性玻璃纤维1.5g，混合后填装于捕尘管内，底部装填较紧，表面较松。放入马弗炉在350烘至恒重，至于干燥器中备用。 
4、测定手续 
将捕尘管插入气体管道1/3处，开始时使捕尘管进气孔背气流方向，预热5分钟，然后旋转180℃，使采样管正对气流方向，立即开动真空泵，并记录时间。
取样完毕停止抽气，迅速旋转捕尘管方向，使采样孔方向背向气流，小心取出采样管，记录时间，温度，压力和体积。将捕尘管用干净抹布擦净，置于马弗炉中，在350℃温度下，烘烤1小时，放入干燥器至室温后称重。 
5、计算
气体中尘含量
式中m1----采样前捕尘管的质量
m2----采样后捕尘管的质量
v0----采样气体体积（标准状态） 
二、外部取样法 
对于含尘量较高，温度较高的炉气或潮湿气体，用外部取样法测定含尘量。如沸腾炉出口及其后惯性除尘设备出口和入口的气体，旋风除尘器入口的气体，以及洗涤塔或文丘里洗涤器出口的潮湿气体等，都用外部取样法测定其中含尘量。
 1、方法提要
使含尘气体通过装有棉花的捕尘管，气体中的矿尘即被阻留于捕尘管的棉花上，将棉花连同矿尘移入坩锅中，在800±10℃的温度下灼烧，然后称量坩埚内残留的矿尘重量，根据通过捕尘管的气量和捕集的矿尘重量，计算气体中含尘量。 
2、试剂和仪器
⑴采样管：玻璃或不锈钢制
⑵捕尘管：硬质玻璃制
⑶水银压力计   
⑷压差流速计或湿式流量计
⑸温度计：0—100℃
 ⑹真空泵
 ⑺水分分离瓶 
⑻马弗炉
3、测定准备
称取脱脂棉2g（称准至0.1g），用镊子将棉花装进捕尘管，底部装填较紧，表面较松。装有棉花的捕尘管在测定条件下的阻力为980.665Pa（100mmH2O）左右。 
4、测定手续
将仪器连接好，将采样管插入气体管道内1/3处，使其进气孔正对着气流方向，同时开动真空泵，并记录采样时间。
  硫酸化验操作规程
   随时调节通过采样孔的气体速度，使其与气体管道内的气体流速相等。采样完毕后，停止抽气，迅速旋转采样管方向，使采样管背向气流，然后取出采样管，记录采样的时间、温度、压力与采样体积。 
仔细擦净采样管外部与进气孔周围的附着物，将捕尘管中的带尘棉花定量的移入已恒重的坩埚内。将已知重量的棉花（约0.1g）绕在不锈钢丝上，小心擦净采样管内壁附着的矿尘，然后将矿尘和棉花一并放入坩锅中。将棉花灰化后，放入马弗炉中在800±10℃的温度下灼烧1h，移入干燥器，冷却至室温（约0.5h）后称重。 
5、计算气体中矿尘含量
式中：m2—矿尘与棉花灼烧残渣的总质量，g；
m1—空白试验时棉花灼烧残渣的质量，g；
V0—采样气体体积（标准状态），L。 
6、注意事项 
⑴为取得足够的矿尘量，应根据不同采样点气体中的平均含尘量来确定采样体积。含尘量高的炉气的采样量一般不应少于30L。
 ⑵若在灼烧过程中，尘有失重现象，可参考冶炼烟气中测尘采用的灼烧温度校正法。