一种燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法技术

本发明专利技术涉及废气处理技术领域，公开了一种燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法。该方法包括：采用采集装置从烟道的燃煤烟气中收集待测样品，接着采用离子色谱法和纳氏试剂分光光度法检测待测样品中的SO

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法


[0001]本专利技术涉及废气处理
，具体涉及一种燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法。

技术介绍

[0002]氮氧化物是燃煤电厂的主要大气污染物之一，目前国家对污染控制要求不断提高，其中山东省《火电厂大气污染物排放标准》(DB/37 664
‑
2019)及江苏省《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB/32 4148
‑
2021)中均规定NOx排放限值是50mg/m3。
[0003]选择性催化还原法(SCR)是目前世界范围内应用最为广泛的烟气脱硝技术。其原理是烟气进入SCR反应器，通过催化剂在含氧气氛下，以氨作为还原剂注入含NO
X
的烟气中，在金属催化剂的作用下，NO
X
被还原成N2和H2O，其主要反应如下：
[0004]4NO+4NH3+O2→
4N2+6H2O
ꢀꢀꢀ
(1)
[0005]2NO2+4NH3+O2→
3N2+6H2O
ꢀꢀꢀ
(2)
[0006]在绝大多数锅炉的烟气中，脱硝出口存在一定量的氨逃逸。与此同时，燃煤烟气中一部分SO2会氧化成SO3。在一定条件下，SO3与未反应的逃逸氨及水蒸气可生成硫酸铵及硫酸氢铵。硫酸铵和硫酸氢铵会同时生成，而两者的生成分布取决于NH3/SO3摩尔比，当NH3/SO3摩尔比大于2时，硫酸铵为主要产物；当NH3/SO3摩尔比小于1时，产物以硫酸氢铵为主。
[0007]硫酸铵的熔点为280℃，硫酸氢铵的熔点为147℃。硫酸铵盐会覆盖在催化剂上原有的活性位，造成孔道堵塞，阻碍酸碱位点对反应气体的吸附；在空预器内，硫酸氢铵处于由液态向固态转变的过程，具有粘性和酸性，会粘附大量飞灰，造成空预器的堵塞与腐蚀现象，影响系统安全性，增加运行能耗。根据现有文献，目前对于硫酸铵盐的研究明显更倾向于硫酸氢铵，而缺乏对于硫酸铵的探讨。同时，在实际应用中，如何采集燃煤烟气中的硫酸铵及硫酸氢铵仍没有较为成熟的采样方法及装置进行烟气采集。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的无法实现对燃煤烟气中的硫酸铵和硫酸氢铵进行采集并进行分析检测的问题，提供一种燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法，该方法包括：采用采集装置从烟道的燃煤烟气中收集待测样品，接着采用离子色谱法和纳氏试剂分光光度法检测待测样品中的SO
42
‑
和NH
4+
离子浓度，然后根据检测结果确定燃煤烟气中硫酸铵和硫酸氢铵的浓度，其中，所述采集装置包括加热采样枪、加热石英过滤器、恒温油浴系统和冷凝反应器，所述加热采样枪的进气端放入烟道内，所述加热采样枪、所述加热石英过滤器和所述冷凝反应器依次连接，所述冷凝反应器置于所述恒温油浴系统中。
[0010]优选地，所述加热采样枪的温度控制为320
±
5℃。
[0011]优选地，所述加热石英过滤器的温度控制为320
±
5℃。
[0012]优选地，所述恒温油浴系统的油浴温度为120
‑
260℃。
[0013]优选地，所述冷凝反应器内填充玻璃珠或石英棉。
[0014]优选地，所述玻璃珠的直径为1
‑
5mm。
[0015]优选地，所述采集装置还包括第一吸收装置和第二吸收装置，所述第一吸收装置用于对从所述冷凝反应器排出的气体进行处理，吸收气体中的SO3；所述第二吸收装置用于对从所述第一吸收装置排出的气体进行处理，吸收气体中的NH3。
[0016]优选地，所述第一吸收装置中容纳异丙醇水溶液，优选浓度为75
‑
85wt％的异丙醇水溶液。
[0017]优选地，所述第二吸收装置中容纳盐酸溶液，优选浓度为0.05
‑
0.2mol/L的盐酸溶液。
[0018]优选地，收集待测样品的过程包括：用去离子水从所述冷凝反应器中洗出凝结物，得到洗液。
[0019]优选地，根据检测结果确定燃煤烟气中硫酸铵和硫酸氢铵的浓度的具体过程为：
[0020](I)根据所述洗液的体积以及通过离子色谱法和纳氏试剂分光光度法检测出的SO
42
‑
和NH
4+
离子浓度计算出所述洗液中SO
42
‑
离子和NH
4+
离子的量；
[0021](II)根据以下公式计算出所述燃煤烟气中硫酸铵和硫酸氢铵的浓度，M＝2a
‑
b
[0022]N＝b
‑
a
[0023][0024][0025]其中，a为洗液中SO
42
‑
离子的量，mol；
[0026]b为洗液中NH
4+
离子的量，mol；
[0027]M为硫酸氢铵的量，mol；
[0028]N为硫酸铵的量，mol；
[0029]V为标准状态下采样抽取的燃煤烟气体积，L；
[0030]为燃煤烟气中硫酸铵的浓度，mg/m3；
[0031]为燃煤烟气中硫酸氢铵的浓度，mg/m3。
[0032]按照本专利技术的技术方案，可以采集燃煤烟气中的硫酸铵及硫酸氢铵，并实现定量分析检测。
附图说明
[0033]图1是本专利技术所述的燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法中采用的采集装置的结构示意图。
[0034]附图标记说明
[0035]1‑
加热采样枪；2、加热石英过滤器；3、恒温油浴系统；4、冷凝反应器；5、第一吸收装置；6、第二吸收装置；7、气体流量计；8、压力计；、9、温度计；10、风机。
具体实施方式
[0036]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0037]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0038]在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
[0039]本专利技术所述的燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法包括：采用采集装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤烟气中硫酸铵及硫酸氢铵的测量方法，其特征在于，该方法包括：采用采集装置从烟道的燃煤烟气中收集待测样品，接着采用离子色谱法和纳氏试剂分光光度法检测待测样品中的SO
42
‑
和NH
4+
离子浓度，然后根据检测结果确定燃煤烟气中硫酸铵和硫酸氢铵的浓度，其中，所述采集装置包括加热采样枪(1)、加热石英过滤器(2)、恒温油浴系统(3)和冷凝反应器(4)，所述加热采样枪(1)的进气端放入烟道内，所述加热采样枪(1)、所述加热石英过滤器(2)和所述冷凝反应器(4)依次连接，所述冷凝反应器(4)置于所述恒温油浴系统(3)中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热采样枪(1)的温度控制为320
±
5℃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热石英过滤器(2)的温度控制为320
±
5℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述恒温油浴系统(3)的油浴温度为120
‑
260℃。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述冷凝反应器(4)内填充玻璃珠或石英棉。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述玻璃珠的直径为1
‑
5mm。7.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述采集装置还包括第一吸收装置(5)和第二吸收装置(6)，所述第一吸收装置(5)用于对从所述冷凝反应器(4)排出的气体进行处理，吸收气体中的SO3；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许浩，杨桂芹，杨鑫，丁刚，
申请(专利权)人：国能山东能源环境有限公司，
类型：发明
国别省市：