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实验室气相色谱法分析硫磺加收过程(二)

2020.3.18

3.2色谱柱和检测器温度的控制

在50~100℃作了柱温选择实验。当柱温为50℃时,O2、N2分离良好,但H2S、SO2、COS、CS2峰形拖尾较明显,分析时间长,约 15min才能完成分析。当柱温为100℃时,硫化物分析时间可缩短为7min且峰形完整,但O2、N2分离不彻底。结果表明,柱温保持在80℃较适宜。

检测器是一种指示并测定载气中被分离组分的装置。实验表明,检测器温度太高会引起噪音的增加,降低检测器的灵敏度,所以,检测器温度控制在100℃较为理想。

3.3载气和流速的选择

用H2作载气时柱效略低于用氮气作载气,但要缩短分析时间。载气流速对热导检测器的信号值有一定的影响,在热导检测上随载气流速的增加信号即有利于硫化物的分离,又兼顾到O2、N2的分离。

3.4桥流

在100~600℃mA范围内对桥流作了选择实验,增大桥路电流能明显地增大输出信号;然而桥路电流太大会使基线不稳定,噪音也相应增大。结果表明:采用140mA桥流可满足分析需要。

3.5定性及定量分析

3.1.5定性分析

采用已知纯物质的标准气与未知样品的保存特性进行组分鉴定。即比较已知物和未知物的保存值(保存时间和保存体积),就能确定某一色谱峰代表什么组分。根据保存特性进行鉴定,是最常用的方法。

3.5.2定量分析

由于各种物质的峰面积与色谱条件有关,和物质的结构和性质没有固定数目关系,因此在进行定量分析时必须要用标准物质进行对比。采用工作曲线定量法或外标法定量。

3.6外标气的配制

在一个100mL医用注射器内加进少许硬质聚四氟乙烯块,注射器口用一软质橡皮帽封住,先吸取60mL高纯氮,然后用10mL注射器注进一定量的标准气,最后用高纯氮烯释到满刻度,反复摇动,负气体混合均匀。

3.7校正曲线的绘制

定量进样校正曲线是色谱分析常用的一种简便、快速的尽对定量方法。将已配制好的不同含量标准样,注进气相色谱仪,然后将分析结果绘制成峰面积-百分含量校正曲线。在作硫磺回收过程气分析时打进同样体积的分析样品,根据所测得的被分析组分的峰面积值,可直接从外标校正曲线上查出相应组分的百分含量。

4灵敏度、误差及最低检测浓度

4.1灵敏度

目前通常采用迪姆巴特(Dimbat)及其同事提出的方法来测定检测器的灵敏度,即表示为单位浓度的样品所导致检测器的响应值。操纵条件为桥流:140mA;柱温:80℃;载气:氢气;衰减:1;检测器温度:100℃;汽化室温度150℃;载气流速:28mL/min;进样量:1mL。硫化氢为样品,测得:灵敏度S>1900mV.mL/mL。

4.2正确度

表2列出了实验所测得的正确度的具体数据。

4.3最低检测浓度

在实验条件下实测最低检测浓度见表3

5结论

(1)硫化物分析可采用气固和气液色谱法,但在工艺控制分析中采用气固色谱法具有无固定相流失、柱寿命长等特点,同时,也不会因柱室超温而损坏柱子,可用于高灵敏度检测器。实验证实GDX-301是分析硫化物的理想柱子;

(2)由于硫化氢、二氧化硫、二硫化碳和硫氧碳都是极性物质,在分析过程中轻易发生吸附现象而影响分析结果。因此,应尽量缩短采样时间,确保分析结果的正确性;

3在分析低含量氧时,应采取有效的密封措施,防止空气中氧的渗透。

该方法是为硫磺回收过程气的分析而开发的,方法快速、正确、灵敏,分析误差为±1.4%,试验证实满足硫回收过程气的工艺分析。


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