粗煤气中微量硫的气相色谱法测定探讨

齐 凯，李红星（陕西长青能源化工有限公司，陕西宝鸡 721000）

粗煤气中微量硫的气相色谱法测定探讨

齐 凯，李红星
（陕西长青能源化工有限公司，陕西宝鸡 721000）

煤化工企业在生产运行过程中会产生大量的有毒气体，其中在这些气体中占据大量成分的化学物质为H2S，主要采用气相色谱法测定粗煤气中的微量硫，实验结果表明，采用气相色谱法测定粗煤气中的微量硫，具有准确度高、操作简单、周期短并且精密度较高的特征，比传统的普通测量方法优势更为明显。

粗煤气；微量硫；气相色谱法；测定

硫化物是一种有毒物质，并且对环境也有一定的危害，常见的硫化物主要有H2S，S2O，COS等，这些化学物质如果溶于空气中的水蒸气当中就会形成酸雨，对生态环境会产生较大的破坏，并且这些物质长时间停留在空气中，会由呼吸道进入人体组织，对人们的身体健康产生严重的影响［1］。近年来，随着我国相关部门对空气污染的重视度不断提升，各个化工企业开始引进一种空气净化装置，但是硫化物在装置中的存在会对净化装置的管道造成堵塞，容易导致设备出现腐蚀等现象，因此，需要对废气中微量硫的含量进行测定。气相色谱的法对微量硫的测定是人们认定的一种有效方法。

1　气相色谱法测定粗煤气中微量硫的实验

1.1实验原理

气相色谱系统包括两个部分，分别是固定相和流动相，位于管柱内部的通常是固定相，而通向管柱的检测气体是流动相。流动相在经过固定相时，其中的组成部分分配系数会被固定相不同程度的吸收和溶解。不同的分配系数会影响到流动相沿管柱流动的速度，当各组分的流动足够时，分配系统较小的情况下流动的时间就会越短，自然也会有较快的流动速度。色谱图的形成就是各组分流出的浓度与进样时间以坐标图的形式表达出来的图形。同一种组分经过相同的管柱时，就会出现固定的色谱图，因此，通过对待测含硫气体和不同硫含量的气体色谱图进行对比，能够得到气体中的硫含量。

1.2实验所用设备及测定条件分析

本次实验中主要用到的设备有气相色谱测定仪，FPD装配侧检测器，手动惰性六通阀。使用的材料有聚四氟乙烯管、聚四氟乙烯定量环、取样袋，标准气体H2S，用到的气体分为低浓度气体以及高浓度气体两种，具体的标准如表1所示：

表1　标准气体H2S

实验的测定条件是需要有60℃的色谱柱箱，30℃的注样器，100℃的检测器，150mL的氢气，50mL的载气，此外，还需要200mL以及2 180mL的空气。

1.3实验具体步骤分析

本次实验的步骤主要分为三个步骤：

第一步，向装置中注入一定量的实验气体，打开阀门，做好所有的实验准备工作之后，向着实验所用装置中注入10min的气体，然后引燃装置中的气体，观察装置稳定线的移动状况，直到达到基础稳定线。

第二步，用不锈钢管连接六通阀门以及标气钢瓶的进口，为了能够对H2S进行充分的吸收，可以将气路管连接到装有纯水的烧杯当中。

2　气相色谱法测定粗煤气中微量硫的实验结果分析

实验测定结果的分析主要通过色谱工作站进行分析，通过对两组实验数据进行分析，不难发现，仪器的选择对实验的重要性是非常重要的，对于浓度较大的实验应该选择大量程的仪器，浓度较小的实验应该选择小量程的仪器，只有这样，才能够更好地增强样品测定结果的准确性。当测定条件选择为FDP后，应该从最佳响应值的角度进行检测，最终的测定数据很大程度上会受到检测条件以及实验仪器的影响。通常情况下，气体的流动速度、测定仪器的温度及样品浓度都会对测定数据造成影响。通过对色谱图的比较分析，可以发现，分光比法只有在气体含量较低的情况下其适用性才较强，测定分析结果如表2所示。

表2　气体含量较低时分光比色法的应用实验

从表2的数据能够看出，色谱分析法并不是最为完善的分析方法。通过利用纯净的H2S标准气体进行测定实验，能够得出，色谱分析法对实际气体进行分析时会存在一定的偏差。标准气体测定实验数据见表3。

表3　标准气体测定实验数据

从化学反应方面进行分析，大量的含硫物质会与Zn产生化学反应之后生成一定的沉淀物质，这时，碘的实验用量就会增大，最重视的测定的数据出现偏差。硫化物与锌铵进行溶解的情况下也会产生一定的化学反应，最终使得测定的数据出现较大的偏差。从表2中的数据还能够发现，采用不同的分析方式所产生的重复性也会不同，相对于其他的分析方法而言，色谱测定技术重复性比较低，测定的数据可靠性较高。

3　结语

气相色谱法在检测气体时准备工作比较简单，与化学滴定法以及分光光度计法进行对比，气相色谱法的测定周期短、精确度并且操作简单，对于焦炉煤气中的H2S进行测定具有很大的优势。特别是在实际样品的分析过程中，这种方法能够测量分析样品中含硫的气体杂质，并且测定得出的结果具有较高的可重复性，测定的数据稳定性较好，因此，它具有广泛的应用前景。

［1］ 王建超.粗煤气中的微量硫的气相色谱法测定分析［J］.科技创新与应用，2016，（4）：93.

收稿日期：2016-05-01

作者简介： 齐凯（1984—），男，陕西宝鸡人，助理工程师，主要研究方向为化工分析。

Discussion on Determination of Trace Sulfur Crude Gas by Gas Chromatography

Qi Kai，Li Hong-xing

The coal chemical industry in the production run will produce large amounts of toxic gases，which occupy chemicals lot of ingredients in these gases as H2S，measured mainly by gas chromatography the crude gas in the trace sulfur，experimental results show that the weather Determination of trace sulfur crude gas，with high accuracy，simple operation，short cycle and high precision characteristics，more obvious than the traditional method of measuring the general advantage.

crude gas；trace sulfur；gas chromatography；determination

TQ547

A

1003-6490（2016）05-0012-02

2016-05-12

张若冰（1971—），男，河北隆尧人，助理工程师，主要从事设备的维护保养工作。