一种离子色谱阀切换测定异丙醇溶液中三氧化硫的方法及装置与流程

本发明涉及烟气中三氧化硫的检测装置，具体涉及一种离子色谱阀切换测定异丙醇溶液中三氧化硫的方法及装置。

背景技术：

火力发电厂尾部排放烟气中含有烟尘、sox、nox、汞及其化合物。烟气中的硫氧化物大部分是二氧化硫(so2),其中有部分so2会氧化成so3。so3是一种极易吸湿的物质，吸湿后形成的硫酸酸雾会粘附在锅炉设备以及scr系统的下游设备上，形成的h2so4还会和nh3反应生成硫酸氢铵[(nh4)hso4]和硫酸铵[(nh4)2so4]，会造成管路、设备以及烟囱的腐蚀，产生排烟不透明的现象，且so3排入到大气中，不仅会导致雾霾天气和酸雨的产生，更会对人体造成很大的危害，为了研究并采取相应的对策和措施，掌握so3准确检测显得尤为必要。相关文献如下：

srivastavark,millerca,ericksonc,etal.emissionsofsulfurtrioxidefromcoal-firedpowerplants[j].journaloftheair&wastemanagementassociation,2004,54(6):750-762.

楼清刚.煤燃烧过程中so3生成的试验研究[j].能源工程,2009,(6):46-49.

李林欣,李乾军,张雯娣,等.燃煤烟气中so3的产生及其治理措施[j].化工装备技术,2018,039(001):1-6.

刘韬,张勤.离子色谱法测定燃煤电厂烟气中的三氧化硫[j].环境影响评价,2016,38(5):76-78.

目前，测定烟气中so3的方法主要有沉淀滴定法、光谱法、钍试剂滴定法和离子色谱法等。肖雨亭等人采用沉淀滴定法测定燃煤电厂烟气中so3存在一定局限性，烟气中存在高浓度的so2，在水蒸汽的存在及高温作用下，极易氧化吸水生成h2so3，使测定结果偏高，且烟气中so3浓度很低，在沉淀法滴定的过程中较小的测定误差会带来较大的相对误差。王金袖等人采用紫外吸收光谱在线监测燃煤电厂的so3，发射特定光谱的紫外光束穿透待测烟气池，根据烟气对光强吸收程度的不同来检测，so3与so2的吸收光谱有一定重叠，实际操作由于so2浓度远远高于so3浓度，且so3会与水分子结合成硫酸而无法被检测到，此种方法对检测结果的影响较大。黄梅芬等人采用过氧化氢-氯化钡-钍试剂法以及80％异丙醇-氯化钡-钍试剂法分别一次性吸收、同时测定烟气中so2及so3浓度，不仅滴定耗时长还存在误差，且指示剂的用量以及溶液的酸度都会对检测结果造成影响，检测结果准确度大大降低。相关文献如下：

肖雨亭,贾曼,徐莉,等.烟气中三氧化硫及硫酸雾滴的分析方法[j].环境科技,2012,25(5):43-48.

王金袖.燃煤电厂三氧化硫排放在线监测技术研究[d].华北电力大学,2019.

黄梅芬,沈十林.烟气中二氧化硫及三氧化硫测定方法的研究[j].理化检验:化学分册,1994,030(003):10-12.

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种离子色谱阀切换测定异丙醇溶液中三氧化硫的方法及装置。

这种离子色谱阀切换测定异丙醇溶液中三氧化硫的装置，包括第一泵、第二泵、六通阀一、六通阀二、保护柱、分析柱、抑制器、电导检测器、富集柱、捕集柱、定量环、进样器和废液瓶；所述的第二泵通过捕集柱连接至六通阀一的c点，定量环连接六通阀一的d点和a点，进样器连接至六通阀一的e点，六通阀一的f点连接至废液瓶；所述的第一泵连接至六通阀二的c点，富集柱连接六通阀二的d点和a点，六通阀二的e点连接至废液瓶，六通阀二的b点连接至保护柱，保护柱、分析柱、抑制器和电导检测器依次连接至废液瓶；六通阀一的b点连接至六通阀二的f点。

作为优选：六通阀一处于load状态时，六通阀一的c点与b点连通，六通阀一的e点与d点连通，六通阀一的a点与f点连通；六通阀一处于inject状态时，六通阀一的c点与d点连通，六通阀一的a点与b点连通，六通阀一的e点与f点连通；六通阀二处于load状态时，六通阀二的c点与b点连通，六通阀二的f点与a点连通，六通阀二的d点与e点连通；六通阀二处于inject状态时，六通阀二的c点与d点连通，六通阀二的a点与b点连通，六通阀二的f点与e点连通。

这种离子色谱阀切换测定异丙醇溶液中三氧化硫的装置的分析检测方法，包括以下步骤：

s1、装样

六通阀一和六通阀二均保持在load状态，将异丙醇前处理过的待测样品通过进样器注入连接在六通阀一上的定量环中，所注入的多余样品进入废液瓶，开启第二泵，第二泵将去离子水通过捕集柱注入六通阀一，流经富集柱，然后进入废液瓶；koh淋洗液则被第一泵注入六通阀二，按顺序流经保护柱、分析柱、抑制器和电导检测器冲洗色谱分析系统后，进入废液瓶；

s2、富集

进样完成后，切换六通阀一至inject状态，六通阀二仍保持在load状态，第二泵中去离子水将样品从定量环转移到富集柱上，转移过程中so4^2-被富集柱保留，而异丙醇随着去离子水流入废液瓶；

s3、分析

富集一段时间后，切换六通阀，使六通阀一处于load状态，六通阀二处于inject状态，第一泵中koh作为流动相将富集柱中的so4^2-通过分析柱进行分离，再进入电导检测器进行检测。

本发明的有益效果是：本发明采用80％异丙醇吸收液，将样品中的so3转化为so4^2-，而抑制so2在溶液中的溶解及氧化，从而减少so2对测定结果的影响，阀切换的在线预处理方法可除去高浓度异丙醇对so4^2-的测定所造成的影响，且具有操作简单，灵敏度高，检出限低等优点，适用于火电行业排放污染物三氧化硫含量的检测。

附图说明

图1是装样状态离子色谱装置示意图；

图2是样品富集时离子色谱装置示意图；

图3是样品分析时离子色谱装置示意图。

附图标记说明：第一泵1、第二泵2、六通阀一3、六通阀二4、保护柱5、分析柱6、抑制器7、电导检测器8、富集柱9、捕集柱10、定量环11、进样器12、废液瓶13。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例一

本申请实施例一提供了一种离子色谱阀切换测定异丙醇溶液中三氧化硫的装置，利用离子色谱阀切换系统通过检测80％异丙醇前处理过的样品中so4^2-含量来实现对so3含量的检测。装置包括：第一泵1、第二泵2、六通阀一3、六通阀二4、保护柱5、分析柱6、抑制器7、电导检测器8、富集柱9、捕集柱10、定量环11、进样器12、废液瓶13。所述的第二泵2通过捕集柱10连接至六通阀一3的c点，定量环11连接六通阀一3的d点和a点，进样器12连接至六通阀一3的e点，六通阀一3的f点连接至废液瓶13；所述的第一泵1连接至六通阀二4的c点，富集柱9连接六通阀二4的d点和a点，六通阀二4的e点连接至废液瓶13，六通阀二4的b点连接至保护柱5，色谱分析系统的保护柱5、分析柱6、抑制器7和电导检测器8依次连接至废液瓶13；六通阀一3的b点连接至六通阀二4的f点。

实施例二

在实施例一的基础上，本申请实施例二提供了一种离子色谱阀切换测定异丙醇溶液中三氧化硫的方法：采用80％异丙醇吸收液将样品中的so3转化为so4^2-，利用阀切换的在线预处理方法除去高浓度异丙醇对so4^2-的测定所造成的影响。开启第二泵2，将前处理过的待测样品注入定量环11，在第二泵2和六通阀一3之间接入一个捕集柱10，防止水中的阴离子影响最终结果，切换六通阀一3，用去离子水将样品从定量环11转移到富集柱9上，转移过程中so4^2-被富集柱9保留，而异丙醇随着去离子水流入废液瓶13。再切换六通阀二4，用koh作为流动相将富集柱9中的so4^2-通过分析柱6进行分离，再进入检测池检测。所检测到的so4^2-含量即为so3含量，其具体步骤如下：

使用仪器：离子色谱仪；ionpacag15阴离子保护柱(4mm×50mm)、ionpacas15阴离子分析柱(4mm×250mm)、aers-500(4mm)阴离子抑制器、ionpacutac-ulp1阴离子捕集柱(5mm×23mm)、ionpactac-ulp1阴离子富集柱(5mm×23mm)、koh淋洗液发生器和cr-ctc连续自动再生捕获柱、一个蠕动泵、定量环(6μl)、进样器12、废液瓶13。

分析步骤

a、装样

六通阀一3和六通阀二4均保持在load状态；六通阀一3处于load状态时，六通阀一3的c点与b点连通，六通阀一3的e点与d点连通，六通阀一3的a点与f点连通；六通阀二4处于load状态时，六通阀二4的c点与b点连通，六通阀二4的f点与a点连通，六通阀二4的d点与e点连通；将80％异丙醇前处理过的待测样品通过进样器12注入连接在六通阀一3上的定量环11中，所注入的多余样品进入废液瓶13，开启第二泵2，第二泵2将去离子水通过捕集柱10注入六通阀一3，流经富集柱9，然后进入废液瓶13；koh淋洗液则被第一泵1注入六通阀二4，按顺序流经保护柱5、分析柱6、抑制器7和电导检测器8冲洗色谱分析系统后，进入废液瓶13。

b、富集

进样完成后，切换六通阀一3至inject状态，六通阀二4仍保持在load状态；六通阀一3处于inject状态时，六通阀一3的c点与d点连通，六通阀一3的a点与b点连通，六通阀一3的e点与f点连通；六通阀二4处于load状态时，六通阀二4的c点与b点连通，六通阀二4的f点与a点连通，六通阀二4的d点与e点连通；第二泵2中去离子水将样品从定量环11转移到富集柱9上，转移过程中so4^2-被富集柱9保留，而异丙醇随着去离子水流入废液瓶13。

c、分析

富集0.6min后，切换六通阀，使六通阀一3处于load状态，六通阀二4处于inject状态；六通阀一3处于load状态时，六通阀一3的c点与b点连通，六通阀一3的e点与d点连通，六通阀一3的a点与f点连通；六通阀二4处于inject状态时，六通阀二4的c点与d点连通，六通阀二4的a点与b点连通，六通阀二4的f点与e点连通；第一泵1中koh作为流动相将富集柱9中的so4^2-通过分析柱6进行分离，再进入电导检测器8进行检测。