两种煤化工行业煤气中硫化氢含量检验方法的对比分析

马 幸，桑应琪

(拜城县众泰煤焦化有限公司，新疆 阿克苏 842300)

两种煤化工行业煤气中硫化氢含量检验方法的对比分析

马 幸，桑应琪

(拜城县众泰煤焦化有限公司，新疆 阿克苏 842300)

对于煤化工行业，其是我国的重要能源行业，主要是为我国的经济发展提供充足的燃料资源，这是保证我国经济持续稳定发展的重要行业。对于当前的煤化工行业煤气中硫化氢含量的检测，其主要分为两种方法，两种方法的检测原理存在着较大的差异，一种是锌氨络合液吸收法，另一种检测方法则是氨性氯化锌吸收法。对于这两种检测方法，其不同点主要在分析步骤以及吸收液的配置方面，此外，在检验结果等方面也存在着较大的不同。在本文中，作者根据自身的工作经验对当前两种煤化工行业煤气中硫化氢含量的检测方法进行了简单的对比分析。

煤化工行业；硫化氢含量；检验方法；对比分析

对于煤化工行业，其煤气中的硫化氢含量一直是测量煤化工行业污染情况的重要数据，此外，由于硫化氢是煤化工生产过程中的一种副产物，通过硫化氢含量的测试能够反映生产情况，因此，硫化氢含量测试能够指导煤化工行业进行改革，提高生产效率。在当前我国的焦化生产行业中，比较常见的测量煤化工生产中硫化氢含量测试的方法有两种，两种方法的测试过程以及测试内容等有一些不同，其分别是氨性氯化锌吸收法和锌氨络合液吸收法。在本文中，作者根据自身的工作经验，对当前煤化工行业煤气中硫化氢含量的测试方法进行了简单的介绍，主要从检验的具体方法以及吸收液的配置等方面对两种方法之间的异同点进行了对比分析。

1 检验结果的对比分析

在本文研究中，对某企业在2015年2月份期间的，煤化工生产进行了研究，通过不同时间和生产过程中的脱硫取样点数据测试，对比分析了两种硫化氢测量方法的测试结果。具体的测试结果为：在2月8号，采用两种方法进行测试，其煤化工煤气中的硫化氢含量分别为3.10 g/L(锌氨络合液吸收法)和8.90 g/L(氨性氯化锌吸收法)，在2月19号的测试结果为2.97 g/L(锌氨络合液吸收法)和9.25 g/L(氨性氯化锌吸收法)，在2月24号的测试结果为2.36 g/L(锌氨络合液吸收法)和8.72 g/L(氨性氯化锌吸收法)，最后是2月28号的取样测试结果2.53 g/L(锌氨络合液吸收法)和8.20 g/L(氨性氯化锌吸收法)。对比在相同条件下的两种测试方法的测试结果可以发现，采用氨性氯化锌吸收法能够更好的反映煤化工生产中煤气中硫化氢的实际含量，其测试结果的准确性要相对更高一些。

通过对生产原料中的煤硫比例进行对比分析可以得知，其在生产过程中的煤气中的硫化氢含量应该在9g/L左右，而在两种测试方法中，锌氨络合液吸收法的测试结果远远低于这一理论数据，这是由于该测试方法的吸收原理和检验计算方法等同氨性氯化锌吸收法之间存在着较大的差异，从而导致两种方法的测试结果不同。

2 两种检验方法的对比分析

2.1 吸收液的配置方法对比分析

对于两种硫化氢含量测试方法，其吸收液的配置方法方面存在着较大的差异，下面对其进行了简单的介绍：

首先是锌氨络合液吸收法，在该测试方法中，其溶液的主要成分为氢氧化钠(6 g)、硫酸锌(5 g)、硫酸铵(70 g)，将这些物质溶于1 L的蒸馏水中，三种物质之间会发生化学反应，且由于该反应不是彻底的化学反应，属于一种平衡性的化学反应，其具体的化学方程式为：

ZnSO4+2NaOH=Na2SO4+Zn(OH)2

而该反应的整个发生过程分为两个过程，分别是：

(NH)4SO+H2O2NH3.H2O+H2SO4

Zn(OH)2+NH3·H2O[Zn(NH3)6](OH)2

通过上述反应可以发现，对于氨性氯化锌吸收法来说，其在进行硫化氢气体含量测试时的反映是一个平衡性反应过程，通过控制不同的条件能够对反应结果产生一定的影响。

然后是氨性氯化锌吸收法，这种方法的吸收液配置方法为：氯化锌(30 g)、氯化铵(10 g)，将两种化学物质溶于75Ml浓氨水中配置成对应的吸收液，在该吸收液的配置过程中发生的化学反应主要是：

ZnCl2+2NH3.H2O=NH4Cl+Zn(OH)2

Zn(OH)2+NH3.H2O[Zn(NH3)6](OH)2

通过对上述化学反应方程式进行研究可以得知，在进行两种溶液的配置过程中，其吸收液中的碱性条件产生原理存在着较大的差异，但两种溶液中的碱性物质成分相同，都是通过[Zn(NH3)6](OH)2实现溶液的碱性条件的，但在锌氨络合液吸收法中，其碱性条件是通过硫酸盐水解控制溶液的酸碱性，而对于另一种测试方法中的溶液酸碱性控制则是通过浓氨水含量来进行控制。

2.2 吸收反应原理

对于两种测试方法，其在进行硫化氢含量测试时采用的是两种溶液中的碱性物质能够同硫化氢产生一定的化学方法，形成能够溶于水中的化学物质，对于两种测试方法，其对硫化氢的吸收原理是相同的，具体的检验原理为：

Zn(OH)2+H2S=ZnS+2H2O

但对于两种测试溶液，其酸碱平衡控制条件存在着较大的差异性，在锌氨络合液吸收法中，其吸收液的酸碱环境为弱碱性，这种吸收液测试过程中对硫化氢的吸收效率和吸收率之间存在着较大的影响，导致其无法彻底吸收煤气中的硫化氢物质，影响测试结果的准确性。因此，对于我国当前的一些中小型焦化工厂来说，其在进行煤气中硫化氢含量测试时，为了保证测试数据的准确性，往往会采用强碱溶液对煤气中的硫化氢物质进行吸收和测试。

2.3 吸收液检验方法对比分析

首先是对氨性氯化锌吸收法的步骤进行分析，在该测试方法中，其首先需要采用中速定性滤纸对吸收液中的物质进行一次过滤处理，这样能够将其中的杂质等进行清除，防止其影响测试结果的准确性，(错误)然后是将25 mL的标准碘溶液放置在测试用的碘量瓶中，这样能够通过碘溶液中的物质含量对吸收液中的硫化氢物质含量进行测试。然后是将含有硫化氢的吸收液导入200 mL的蒸馏水中，同时向自来水中添加10 mL的(1+1)HCl物质，使其溶于测试溶液中，然后将带有沉淀物的滤纸放置在碘量瓶中，并采用玻璃棒对其进行搅拌，保证沉淀物能够均匀溶于测试溶液中，最后则是对其进行放置处理，并将NaS2O3溶液滴定到剩余的碘溶液中，观察溶液的颜色变化情况来确定溶液中的物质是否反应完成，这样就能够对煤气中的硫化氢物质含量进行具体的测试，而在该测试方法中，其具体的化学反应为：首先是硫化锌同溶于水中的氯化氢物质发生化学反应，产生硫化锌和氯化氢物质，然后硫化氢同碘溶液中的碘物质发生对应的化学反应，生成碘化氢和固态硫物质，最后一步化学反应是碘物质同硫代硫酸钠溶液中的硫代硫酸钠发生化学反应，形成连四硫酸钠和碘化钠，消除碘物质的颜色，通过对溶液的颜色变化进行观察能够确定溶液中的碘物质是否反应完全，这样就能够通过碘物质的含量来确定煤气中的硫化氢物质含量，具体的化学方程式为：

ZnS+2HCl=H2S+ZnCl2

H2S+I2=2HI+S

2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

然后是氨性氯化锌吸收方法分析，下面是具体的分析步骤，对于该测试方法，其同前一种测试方法的观察指标相同，都是通过对溶液的颜色变化来确定溶液中的物质是否反应完全，从而掌握溶液中的硫化氢物质含量。首先是取50 mL的标准碘溶液，将其放置在碘量瓶中，然后将30 mL左右的(1+1)HCl倒入到碘量瓶中的碘溶液中，直到盐酸全部溶于碘溶液中，然后对碘量瓶进行静放，当溶液趋于稳定后在将剩余的硫代硫酸钠溶液滴定到剩余的碘溶液中，观察溶液的颜色变化，直到其不在有颜色时表明溶液中的碘物质已经完全发生化学反应，这样就能够对煤气中包含的硫化氢物质含量进行确定。对于该测试方法，其具体的化学反应为：首先是ZnS同溶于水中的氯化物发生化学反应，形成硫化氢物质，然后硫化氢物质能够同碘溶液中的碘物质发生对应的化学反应，形成固态硫，而氨水溶于水后的化学物质能够生产水分，增加溶液中的水含量。

对于这两种测试方法，其通过吸收液检验方法对比分析可以得知，其在进行硫化氢物质含量的测定时采用的化学方法存在着较大的差异性，但对于其中的锌氨络合液吸收法，其在进行分析检验时没有将溶液倒入标准碘溶液中，因此，可以将过量的盐酸添加到溶液中，而在进行滴定测试的过程中，由于该溶液本身呈现为弱酸性，因此，在进行滴定反应的过程中每消耗1 moL 的碘溶液，其将会消耗2 moL的硫代硫酸钠。而对于氨性氯化锌吸收法来说，其在进行测试时需要将溶液倒入到标准碘溶液中，但由于该溶液中包含大量的浓氨水物质，这使得溶液呈现为弱碱性，因此，在进行滴定反应时，其消耗1 moL的碘物质，将会消耗0.5 moL的硫代硫酸钠物质，两种测试方法的分析差别在此。

2.4 计算方法的对比分析

对于两种测试方法的含量计算，其存在着一定的不同，首先是锌氨络合液吸收法，该放在对硫化氢物质进行计算时的公式是：

X1=17.04C(25-V1)/V0

在该公式中，其中V1代表的是在进行滴定反应时，其所需要的硫代硫酸钠标准溶液的体积，而后面的V0则是代表将硫代硫酸钠溶液带入到理想状态时所消耗的溶液体积，最后的C则代表的是硫代硫酸钠标准溶液的浓度，即每升溶液中包含亚硫酸钠物质的含量。

然后是氨性氯化锌吸收法，该放的计算公式为：

X2=17.04C(50-V1)/V0

对于该计算公式，其中的V1代表的是反应过程中所消耗的亚硫酸钠标准溶液的体积，而V0则是理想状态下硫代硫酸钠溶液的消耗体积，C代表的仍然是标准溶液的浓度。

通过对上述两种方法的计算公式进行对比分析可以得知，在进行硫化氢物质的含量测定时，不用方法所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积不同，其中的锌氨络合液吸收法在进行测定时，其消耗的硫代硫酸钠物质比例为1∶2，而对于后一种测试方法，其消耗的硫代硫酸钠物质比例为2∶1。

对于氨性氯化锌物质，其在反应过程中每消耗1 moL物质，往往会消耗2倍的硫代硫酸钠物质，因此，在进行碘溶液滴定反应时，其会造成大量的硫代硫酸钠物质反应，从而影响检测结果的准确性。

通过对两种方法的计算公式、检验结果等进行对比分析可以得知以下几点结论：

首先，在进行硫化氢物质含量测定时，其采用氨性氯化锌吸收法的测试结果准确性要高于锌氨络合液吸收法，这是由于氨性氯化锌吸收法中的碱性环境以及发生的化学反应所影响的。

第二，对于两种检验方法，其在反应过程中的吸收原理是相同的，同时通过碱性溶液将硫化氢中的硫变为固体硫，但由于两种测试方法的反应溶液酸碱性不同，导致其在进行测试时的结果存在着一定的差异性，这主要是由于锌氨络合液吸收法中的高浓度硫酸铵物质会对吸收反应产生一定的影响，导致硫化氢物质无法被充分吸收。

第三，在对吸收液进行分析时，两种方法的差别较大。

第四，在进行地点反应时，不用的测试方法溶液消耗的标准碘溶液不同，此外，滴定反应的外界条件需要进行严格的控制，保证测试结果的准确性，这是影响测试结果准确性的主要因素之一。

3 总结

对于煤化工行业，其在进行生产的过程中需要对煤气中的硫化氢物质含量进行测定，当前对该物质的测定方法非常多，但本文介绍的两种测定方法是比较常见的，一种是氨性氯化锌吸收法，另一种测试方法是锌氨络合液吸收法。通过对两种测试方法进行对比分析可以得知，两者在检验结果和分析步骤等方面存在着较为明显的差别，因此，其测试结果的准确性方面也存在着较大的差异。

在本文中，作者通过对计算步骤和分析步骤等进行对比分析，总结了两种测试方法对比分四个结论：在进行测试的过程中，氨性氯化锌吸收法的测试结果准确性要高于后一种测试方法；对于两种测试方法的吸收原理，其大致是相同的，但由于两种测试方法的溶液酸碱性不同，导致其测试结果的准确性具有一定的差异，锌氨络合液吸收法的测试结果准确性要更低 一些；对于吸收液的检验方法，两种测试方法存在着较大的差异性；在进行滴定实验时，需要严格控制滴定条件，防止产生误差，影响测试结果的准确性。

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(本文文献格式：马 幸，桑应琪.两种煤化工行业煤气中硫化氢含量检验方法的对比分析[J].山东化工,2017,46(3):76-77,79.)

2016-12-23

马 幸(1987—)，女，河南洛阳人，本科，助理工程师，研究方向：煤化工。

TQ533.1

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1008-021X(2017)03-0076-02