FGD吸收塔浆液中油份的测试方法研究.pdf

当代化工研究 1 Modern Chemical Research 丄2020 07 本刊特稿 FGD吸收塔浆液中油份的测试方法研究 *杨小玲 吴仁军文小于 湖南省湘电试验研究院有限公司湖南410004 摘耍由于燃煤电厂脱硫FGD吸收塔浆液中油份会直接影响系统餉整体性能，因此研究精确测试吸收塔浆液中油份的方法具有重要意 义.本文通过多因素组合实验，优化了萃取方式、样品体积和萃取剂用量等因素的组合方式，确定了精确测试吸收塔浆液中油份丝方法， 并对样品进行了精密度和加标回收测试，研究结果表明，该方法具有良好丝可行性和准确性. 关键词脱硫；吸收塔浆液；油份；萃取；四氯乙烯 中图分类号TQ 文献标识码A Study on Measuring of Oil Content in Slurry of FGD Absorption Tower Ya n g Xia o l in g, Wu Ren jun , Wen Xia o yu Hun a n Xia n gd ia n Test, Resea r c h In stitute Co ., Ltd ., Hun a n , 410004 Abstracts It is of great significance to study the of accurately measuring the oil content of the absorption toyer, because the oil content of the desulphurization FGD absorption tower in the coal-fired power plant will directly affect the overall perance of the system. In this paper, through multi factor combination experiment, we optimized combination of extraction s, sample volume and extraction agent. Then we determined a that can precisely test the content of oil in the absorption tower. We further carried out the precision and recovery test, which shows that this has good feasibility and accuracy. Key words desulphurization； ； absorber slurry oil content extraction； tetrachloroethene 1. 引言 自国家环保部发布关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡 板实施铅封的通知环办［2010J91号以来，火电企业均拆 除已建脱硫设施的旁路烟道，对保留旁路烟道的，所有旁路 挡板均实行铅封。锅炉投油启动和低负荷投油助燃运行时， 进氧量偏小或炉膛区温度低，导致燃油不能完全燃尽，进而 导致大量油污进入吸收塔浆液。油污的介入将严重阻碍液相 的气液传质。在搅拌、喷淋等操作的相互作用下，油污快速 分散在吸收塔浆液中，而吸收塔浆液被油污包裹后形成的液 滴将严重影响石灰石的溶解，从而降低了S O的液相传质速 率，导致脱硫效率显著降低。此外，亚硫酸钙表面的油膜也 会阻碍亚硫酸盐的氧化，石膏中亚硫酸盐含量逐渐增高，将 难以形成大的石膏晶体，产生石膏脱水困难的问题。目前火 电厂FGD脱硫系统的化学分析中还没有吸收塔浆液中油份测 试方法，鉴于吸收塔浆液含油对FGD脱硫系统的潜在影响， 有必要研发一种吸收塔浆液中油份的精确测试方法。吸收塔 浆液中含有的油份主要为锅炉中掺烧的柴油的未完全燃烧产 物，主成分为有机化合物，而吸收塔浆液成分主要为无机物 和水的混合物。因此，根据化学中相似相容原理，可采用有 机溶剂将吸收塔浆液中的油份进行萃取，并参照水中油含量 的测定方法中的红外分光光度法一幻进行测试。由于四氯乙 烯对油是一种良性溶剂，且在水中油含量的国家标准测试方 法中被采用9叫故而被用在对吸收塔浆液所含油份的萃取 研究中。 2. 实验过程与分析 ⑴主要仪器和试剂 ①仪器 全自动红外测油仪泰山科瑞； 500ml , 250ml、100ml分液漏斗。 ②试剂 四氯乙烯四氯乙烯环保专用空白差别大，不仅每 批之间，甚至箱与箱之间，瓶与瓶之间也差别很大间。用于 条件实验时多瓶同批四氯乙烯混合后做空白及测试。 无水硫酸钠置于马弗炉内550C下加热4h ,稍冷后装 入磨口玻璃瓶中，置于干燥器内贮存切。 ⑵实验方法 将80ml的浆液全部倒入分液漏斗中，用40ml四氯乙烯多 次洗涤釆样瓶后移入分液漏斗中，充分振荡2分钟，并经常 开启活塞排气。静置5至10分钟后出现分层，再将分液漏斗 沿同一方向旋转几圈达到完全分层，将萃取液倒入20皿厚度 无水硫酸钠的玻璃砂芯漏斗，取适量萃取液测量，用40ml四 氯乙烯重复萃取3次并测量。吸收塔浆液中油含量为多次萃 取测量值之和与浆液体积和四氯乙烯体积比例的比值。 3样品体积与萃取剂用量的研究与■分析 ①萃取剂体积对测试结果的影响 由于吸收塔浆液的特殊性，在萃取吸收塔浆液中油 份时不能加盐酸酸化，否则无法分层，直接用四氯乙烯 进行萃取，并需重复萃取。取某电厂吸收塔浆液测试其 油份，将同一体积浆液用不同体积萃取剂进行多次萃取 测试，本次测试取吸收塔浆液为50ml ,萃取剂体积分别用 50ml、40ml、30ml、20ml ,均重复萃取5次，测试结果如表1。 表1萃取剂用量对测试结果的影响 测试结果mg/L 取萃取剂体积mL 50403020 第1次萃取8. 67310.8813.5717.75 第2次萃取3. 0603.1254.1714. 469 当代化工研究 Modem Chemical ReseaFch 本刊待稿 2020 ・ 07 第3次萃取0.6041.2772.9081. 726 第4次萃取0. 3020.6211. 0221. 081 第5次萃取0. 3370. 3690. 3410. 351 吸收塔浆液中油测试mg/L12.9813. 0212.6510. 15 由表1可知萃取剂用50ml、40ml、30ml萃取50ml吸收塔 浆液，所得的结果差别很小，而用20ml萃取剂萃取50ml浆 液的结果偏小。同时由表1可看出萃取次数在第五次时测试 结果均约为0. 3mg/L,经测试此批次无水硫酸钠，其油测试 值约为0. 3mg/L,考虑到每次洗涤无水硫酸钠要消耗四氯乙 烯，为节约经济成本和减少剧毒废液的产生，且无水硫酸钠 油含量约为0. 3mg/L并不影响测试结果，所以忽略无水硫酸 钠中的油含量，即浆液测试值约为0. 3mg/L时，浆液中油份 已经被完全萃取，萃取实验结束。由此并结合上表结果可 知，用50ml萃取剂萃取浆液3次即可，用40ml、30ml、20ml 萃取剂萃取则需4次萃取即50ml萃取剂需重复萃取3次， 共用萃取剂150ml； 40ml萃取剂需重复萃取4次，共用萃 取剂160ml； 30ml萃取剂需重复萃取4次，共用萃取剂 120ml； 20ml萃取剂需重复萃取4次，共用萃取剂80ml o由此 可知20ml萃取剂萃取的最后用量最少，但是结果偏小；30ml 萃取剂萃取所用萃取剂的量偏少，但需萃取4次，50ml萃取 剂萃取，萃取次数少但是所用萃取剂量偏大，因此该实验还 不能确定吸收塔浆液和萃取剂的用量，还需从多方面考虑， 进一步试验来得到吸收塔浆液和萃取剂的用量，从而准确测 试吸收塔浆液中油的含量。 ②样品体积与萃取剂体积比例的优化 表2样品体积与萃取剂体积不同比例测试结果 样品体积与萃取剂体积比例 1121314151101 测试结果mg/L12. 8013.2312. 9612. 2412.2210. 95 图1样品体积与萃取剂体积不同比例测试结果趋势图 由于吸收塔浆液主要由石膏二水硫酸钙、亚硫酸钙、 碳酸钙和含盐水组成，由于石膏成分和水的密度都小于四 氯乙烯，用四氯乙烯萃取浆液中油含量时，也会出现四氯乙 烯萃取水中油产生的分层现象，但是浆液体积与四氯乙烯 体积达到一定的比例，浆液会因固体部分太多导致密度会偏 大，导致浆液中的固体会沉入四氯乙烯中不易分层，影响测 试结果。为了能更加彻底地萃取出浆液中油份，从浆液体积 与萃取剂体积不同比例入手，确定所取浆液的体积是否影响 结果，以某电厂吸收塔浆液为例，进行浆液体积与萃取剂体 积为不同比例的多次试验，此次测试萃取剂用量为50ml ,浆 液分别为50ml、100ml、150ml、200ml、250ml和500ml ,测试 结果3次测试平均值如表2,并将其绘制曲线如图1。 实验过程中样品体积与萃取剂体积比为11时，分层很 明显，随着样品体积与萃取剂体积比例增大，吸收塔浆液与 四氯乙烯越难分层。同时从表2、图1可知，比例为11、21 时，所得结果的增加量很小；随着比例的进一步增加，所得 结果开始减小，所以样品体积与萃取剂体积比为21时，萃 取结果最接近吸收塔浆液油份的含量。样品体积与萃取剂体 积比为11时的结果较为接近吸收塔浆液油份的含量，且分 层很明显。 ③样品体积与萃取剂体积最佳量的研究 确定样品体积与萃取剂体积比例后，结合表1的结果进 一步确定样品体积的取量，进行下一步测试，所得的测试结 果如表3。 表3样品体积与萃取剂体积比为21测试结果 测试结果mg/L 样品体积与萃取剂体积单位ml 1005080406030 第1次萃取17. 0617416.75 第2次萃取5.4775.2624.599 第3次萃取2.4751.9281.524 第4次萃取1.8861.4951.212 第5次萃取0. 3820.4090. 337 吸收塔浆液中油测试值mg/L13.6413.9212.21 由表3可知，样品体积与萃取剂体积比为21时，萃取 次数均为4次。而当萃取剂用30ml ,吸收塔浆液取60ml时， 结果偏小，这说明浆液取量偏小会影响测试结果，由上表可 知，为了保证测试结果的准确性，结合萃取剂用量，本文确 定了样品体积与萃取剂体积分别取80ml、40ml的量最佳。 3.准确度和精密度测试 为验证结果的准确性，确定此方法的可行性，取某电厂 吸收塔浆液进行精密度测试和加标回收测试，测试结果分别 如表4和表5。 表4精密度测试结果 吸收塔浆液中油 mg/L 平均值 mg/L RSD 6.6.4.5.5.5.5・ ・5・ ・5.5.5.7・ ・ 2281619763743686890371197121868434 表5加标回收率 序号 吸收塔浆液 中油mg/L 加3mg/L油 标mg/L 加3mg/L油标 回收率 加10mg/L油 标mg/L 加10mg/L油 标回收率 15.6848.877106.415.539 46 25. 6849. 004110. 716. 11104. 26 当代化工研究 q Modern Chemical Research Q2020 07 本刊特稿 有机相 金纳 米簇的优化合成及表征 *王宇秀 *赵志远王立杰2 1.文登创业水务有限公司山东264400 2.哈尔滨工业大学威海山东 264200 摘耍采用一种新的方法来合成有机相金纳米簇，在甲硫氨酸修饰的水相金纳米簇的基础上，利用静电诱导理论用十六烷基三甲基渙化 铁将表面修饰合成具有两亲性的金纳米簇，对合成条件进行优化，利用其亲水、亲油性用不同极性的溶剂溶解并进行表征，得出用相对介 电常数为10. 97的乙醇/正己烷溶剂可得到溶解性好、稳定餉有机相金纳米簇. 关键词有机相；金纳米簇；两亲性；可控合成；相转移 中图分类号0621.3 文献标识码A Synthesis and Optimization of Organic Gold Nanoclusters Wa n g Yuxiu1*, Zh a o Zh iyua n1, Wa n g Lijie2 l .Wen d en g Pio n eer Wa ter Co ., Ltd ., S h a n d o n g, 264400 2.Ha r bin In stitute o f Tec h n o l o gy Weih a i, S h a n d o n g, 264200 Abstract A new is used to synthesize organic gold nanoclusters. On the basis of methionine modified aqueous gold nanoclusters, surface modified gold nanoclusters are synthesized by cetyltrimethylammonium bromide based on electrostatic induction theory. The synthesis conditions are optimized. The hydrophilicity and lipophilicity of gold nanoclusters are dissolved and characterized by solvents of different polarity, and the relative medium is obtained .The gold nanoclusters -with good solubility and stability can be obtained in ethanol /n-hexane with an electrical constant of 10.97. Key words organic phases gold nanoclusters \ amphiphilicity controlled synthesis； phase transfer 下转第4页 上接第2页 35. 6848.42191. 2016. 07103.86 45. 6848. 51194. 2016.15104.66 55. 6848. 38590. 0315.1995. 06 65. 6848.63498. 3015. 77100.86 75. 6848.68199. 9014. 7991. 06 85. 6848. 37789. 7014. 9892.96 95. 6848.814104. 314. 8591.66 105. 6848.693100. 314. 9592.66 由表5可知，加3mg/L油标回收率为89. 70〜110. 7,加 10mg/L油标回收率为91. 06〜104. 6。 4.结论 1 通过相同样品体积下用不同体积萃取剂萃取、不 同样品体积下用同体积萃取剂萃取等多个条件实验，确定了 测试吸收塔浆液时的最优浆液样品用量和萃取剂体积。 2 采用多次萃取方式，用最佳样品用量及萃取剂体 积，用红外分光光度法测定吸收塔浆液中油份的含量。 3 通过此方法对样品精密度测试和加标回收，验证 了该方法的可行性和准确性。 【参考文献】 [11HJ637-2018.水质石油类和动植物油类的测定.红外分光光 度法[S]. [2] 魏光涛，韦朝海，等.红外分光光度法测定焦化废水中油的 方法改进[J].冶金分析，2007 35 59-61. [3] 王国军.红外分光光度法测定水和废水中油类的改进[J]. 四川环境， ，2010 29. [4] 张宝华，王亮，雷岗星.四氯乙烯替代四氯化碳作为石油类 测定萃取剂研究[J].石油石化节能与减排,2013⑶37-41. [5] 陈欢，王炜，许娟娟，等.四氯乙烯萃取剂测定水中石油类的 研究[J].轻工科技,2019 35 84-85. [6] 严业华.红外分光光度法测油中存在问题的探讨[J].海峡 科学, 2008 5 37-38. 【作者简介】 杨小玲 1986-,女，湖南益阳人，硕士研究生，工程师， 湖南省湘电试验研究院有限公司；研究方向电力环保监测以及电 网电磁环境.