一种飞灰中氨含量的检测方法_2

文档序号:9665959阅读:来源:国知局
液;再将飞灰溶液和碱液 混合,得到飞灰混合液。其中,所述飞灰溶液中燃煤锅炉飞灰的含量优选为5~50g/100mL, 更优选为10~30g/100mL;所述碱液的浓度优选为30~50wt%。燃煤锅炉飞灰待测样品、碱 和溶剂混合完毕后,得到飞灰混合液。在本发明中,燃煤锅炉飞灰待测样品中的氨以NH3 · H20的形式存在于飞灰混合液中。
[0033]得到飞灰混合液后,对所述飞灰混合液进行蒸馏。所述蒸馏的时间优选为2~ 10min,更优选为3~5min。蒸馏过程中,飞灰混合液中的NH3 ·H2〇转变为氨气,以蒸馏气体的 形式从飞灰混合液中脱离。蒸馏得到的蒸馏气体用酸液吸收,得到含铵离子的待测液。所述 酸液优选为硼酸溶液;所述酸液的浓度优选为1~5wt%,更优选为2~3wt% ;所述燃煤锅炉 飞灰待测样品与酸液的用量比优选为5~50(g) :20~100(mL),更优选为10~30(g) :40~60 (mL) 〇
[0034] 得到含铵离子的待测液后,对所述待测液中的铵离子进行含量检测。在本发明中, 所述含量检测的方式优选包括盐酸溶液滴定检测、离子色谱检测、分光光度计检测和电极 法检测中的一种或多种。
[0035] 在本发明提供的一个实施例中,采用离子色谱检测的方式对所述待测液中的铵离 子进行含量检测,该过程具体为:
[0036] cl)、对所述待测液进行离子色谱检测,得到待测液中铵离子的峰面积;
[0037] c2)、根据所述待测液中铵离子的峰面积与预定的NH4+的浓度-峰面积标准曲线,得 到待测液中铵离子的含量。
[0038] 在本发明提供的上述采用离子色谱检测的方式对所述待测液中的铵离子进行含 量检测的过程中,首先对所述待测液进行离子色谱检测。本发明对所述离子色谱检测采用 的仪器没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的离子色谱仪即可,如可以采用戴安 ICS-3000型离子色谱仪;在本发明中,所述离子色谱检测的色谱柱优选为阳离子分离柱,所 述离子色谱检测采用的抑制器优选为CSRS3004mm阳离子自身再生抑制器;所述离子色谱检 测的抑制电流优选为50mA~65mA,更优选为59mA;所述离子色谱检测的定量环的体积优选 为10此;所述离子色谱检测的分离柱优选为IonPacCS12A阳离子交换色谱柱;所述离子色 谱检测的洗脱方式优选为等度洗脱;所述离子色谱检测的淋洗液的流速优选为0.5mL/min ~2mL/min,更优选为1.OmL/min;本发明对所述淋洗液的种类没有特殊的限制,采用本领域 技术人员熟知的离子色谱检测铵离子时常用的淋洗液即可,所述淋洗液优选为20mmol/L甲 磺酸;所述离子色谱检测的柱温优选为25~35°C,更优选为30°C;所述离子色谱检测的池温 优选为30~40°C,更优选为35°C;所述离子色谱检测的柱压优选为1000~1500psi,更优选 为1100~1400psi,最优选为1200~1300psi。离子色谱检测结束后,得到待测液中铵离子的 峰面积。
[0039] 得到所述待测液中铵离子的峰面积后,本发明根据所述待测液中铵离子的峰面积 与预定的NH4+的浓度-峰面积标准曲线,得到待测液中铵离子的含量。在本发明中,所述预定 的NH4+的浓度-峰面积标准曲线优选按照以下方法获得:
[0040] 首先,提供NH4+系列浓度的标准溶液;然后,对所述NH4+系列浓度的标准溶液进行 离子色谱检测,得到每个浓度的NH4+标准溶液的离子色谱图;最后,根据所述离子色谱图与 其对应的NH4+标准溶液的浓度,得到NH4+的浓度-峰面积标准曲线。
[0041 ]在本发明提供的上述获得NH4+的浓度-峰面积标准曲线的方法中,首先提供NH4+系 列浓度的标准溶液,本发明对所述标准溶液的来源没有特殊的限制,采用本领域技术人员 熟知的NH4+标准溶液即可,如可以购买NH4+的标准品溶液,也可以自行进行配制,本发明对 所述标准溶液的配制方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的标准溶液的配制方 法即可。对于NH4+的标准品溶液的市售商品,本发明可以根据需要将其稀释成所需的浓度, 进行检测。在本发明中,所述NH4+的标准溶液的质量浓度优选为0.05~10mg/L,更优选为0.1 ~4 · 0mg/L,最优选为0 ·lmg/L、0 · 5mg/L、1 · 0mg/L、2 · 0mg/L和4 · 0mg/L。
[0042] 得到NH4+系列浓度的标准溶液后,本发明对所述NH4+系列浓度的标准溶液进行离 子色谱检测,得到每个浓度的MV标准溶液的离子色谱图。本发明优选采用上述对待测液中 铵离子检测的技术方案对所述MV系列浓度的标准溶液进行离子色谱检测,在此不再赘述。 本发明为了提高得到的标准曲线的准确度,优选对所述MV系列浓度的标准溶液进行2次~ 5次平行检测,更优选为3次,将得到的相应的峰面积加和,取其平均值。
[0043] 得到每个浓度的NH4+标准溶液的离子色谱图后,本发明计算得到每个浓度的NH4+ 标准溶液的峰面积,根据得到的峰面积与其对应的NH4+标准溶液的浓度,得到NH4+浓度-峰 面积标准曲线。本发明优选采用最小二乘法拟合-峰面积曲线进行校准。
[0044] 在本发明提供的另一个实施例中,采用盐酸溶液滴定检测的方式对所述待测液中 的铵离子进行含量检测,该过程具体为:
[0045] 使用盐酸溶液对所述待测液进行滴定,根据所述待测液的体积以及滴定用的盐酸 溶液的浓度和体积计算得到所述待测液中铵离子的含量。其中,所述盐酸溶液的浓度优选 为0.02~0.lmol/L,更优选为0.04~0.06mol/L。所述滴定的方式优选为电位滴定。所述电 位滴定采用的电极优选为pH电极。
[0046] 在本发明提供的其他实施例中,采用分光光度计检测的方式对所述待测液中的铵 离子进行含量检测,该过程具体为:
[0047] 使用分光光度计对所述待测液进行检测,得到所述待测液的吸光度,根据所述待 测液的吸光度与预定的NH4+的浓度-吸光度标准曲线,得到所述待测液中铵离子的含量。在 本发明中,使用分光光度计对所述待测液进行检测的方法优选为纳氏试剂分光光度法。
[0048] 在本发明提供的其他实施例中,采用电极法对所述待测液中的铵离子进行含量检 测,该过程具体为:
[0049] 将所述待测液进行铵电极法检测,得到所述待测液中铵离子的含量。
[0050] 在本发明中,对所述待测液中的铵离子进行含量检测后,得到所述待测液中铵离 子的含量数据,然后根据所述待测液中铵离子的含量与所述燃煤锅炉飞灰待测样品的质 量,得到飞灰中的氨含量。在本发明中,为了得到精确的检测结果,在对待测样品的质量进 行称量时,精确度优选为O.OOOlg。本发明可以按照式(I)所示公式对氨的含量进行计算:
[0051]
[0052] 式(I)中,C2为飞灰中的氨含量,单位为mg/kg;Cic为待测液中NH4+的含量,单位为 mg/L;V为待测液体积,单位为L;m为燃煤锅炉飞灰待测样品的质量,单位为g; 17为氨的相对 分子质量;18为NH4+的相对分子质量。
[0053] 本发明提供的方法可以快速准确地测定燃煤锅炉飞灰中氨含量,从而间接反映 SCR脱硝系统的氨逃逸状况,对工业生产有一定的指导意义。本发明提供的检测方法具有如 下优点:
[0054] 1)、无需采用昂贵的在线监测设备,无需投入过高的维护费用,大大降低了烟气脱 硝系统中氨逃逸的检测成本;
[0055]2)、操作步骤简单,检测耗时较短;
[0056] 3)、所述待测液由原始飞灰样品经蒸馏和再吸收后获得,待测液中的杂质含量较 少,因此,待测液中铵离子含量可选择的检测方式更多,得到的检测结果也更加准确和稳 定;
[0057] 4)、在本发明提供的优选实施方式中,选择特定的飞灰待测样品、碱和溶剂的用量 配比以及特定的蒸馏时间,从而进一步提升了氨含量的检测结果准确度。
[0058] 实验结果表明,采用本发明提供的方法对飞灰中的氨含量进行检测时的相对标准 偏差小于0.8%,平均加标回收率为101~103%,可准确分析飞灰中氨含量。
[0059] 本发明还提供了一种SCR脱硝系统中氨逃逸的检测方法,包括以下步骤:
[0060] A)、经过SCR脱硝处理的燃煤锅炉烟气在除尘器中进行除尘处理,收集除尘器中的 飞灰,得到燃煤锅炉飞灰待测样品;
[0061] B)、将所述燃煤锅炉飞灰待测样品、碱和溶剂混合,得到飞灰混合液;
[0062] C)、所述飞灰混合液进行蒸馏,蒸馏得到的蒸馏气体用酸液吸收,得到含铵离子的 待测液;
[0063] D)、对所述待测液中的铵离子进行含量检测,根据所述待测液中铵离子的含量与 所述燃煤锅炉飞灰待测样品的质量,得到飞灰中的氨含量。
[0064] E)、根据所述飞灰中的氨含量反应SCR脱硝系统中的氨逃逸情况。
[0065] 在本发明提供的氨逃逸检测方法中,首先进行步骤A),该过程为:将经过SCR脱硝 处理的燃煤锅炉烟气在除尘器中进行除尘处理,并收集除尘器中的飞灰,得到燃煤锅炉飞 灰待测样品。
[0066] 完成步骤A)的操作后,进行步骤B),该过程为:将所述燃煤锅炉飞灰待测样品、碱 和溶剂混合,得到飞灰混合液。在本发明中,所述步骤B)的具体过程与所述飞灰中氨含量的 检测方法中的步骤a) -致,在此不再赘述。
[0067] 完成步骤B)的操作后,进
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