石灰石石膏湿法脱硫化学分析方案Word下载.docx

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一、石膏中亚硫酸钙含量的测定

1.方法提要

准确称取一定量的脱硫石膏，在酸性溶液中加入过量的碘将亚硫酸钙氧化，过量的碘用0.1N的硫代硫酸钠溶液反滴定。

主要的反应方程式如下：

CaSO3=Ca2++SO32－

SO32－+I2+H2O=SO32＿+2I＿+2H+

　　　　　　　　　　2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S2O6

2.试剂和溶液

2.1重铬酸钾：

固体G.R.级。

2.20.1mol/L碘溶液：

称取12.7g碘，迅速移入盛有25g碘化钾及50mL除盐水的烧杯中，溶解后转入1L棕色容量瓶中，然后用除盐水稀释到刻度。

2.30.05mol/L碘溶液：

用250mL容量瓶量取0.1mol/L碘溶液，注入500mL棕色容量瓶中，加除盐水至刻度。

2.4碘化钾

2.5硫酸溶液：

1＋4。

2.61%淀粉溶液：

取1g可溶性淀粉于约10mL除盐水中，搅匀，一面搅拌，一面加入90mL沸水，煮沸1min，使用时配制。

2.70.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液的配制及标定：

　2.7.1称取24.89g硫代硫酸钠（Na2S2O3·

5H2O）溶于除盐水中，移至棕色容量瓶内并定容至1L，静置数日后标定。

　2.7.2称取在200℃下烘干2h，冷却的重铬酸钾0.1-0.15g（称准至0.1mg），置于250mL锥形瓶中，用20-30mL除盐水溶解。

2.7.3加入1g碘化钾及2mL硫酸（1＋4）溶液，盖上玻璃塞置暗处静止5min。

2.7.4用除盐水稀释至200mL左右，立即用硫代硫酸钠滴定游离出的碘，至溶液为淡黄绿色。

加入1mL淀粉溶液，继续滴定至溶液呈现清晰的淡绿色为止，记录所用硫代硫酸钠的总量。

硫代硫酸钠标准溶液浓度按下式计算：

M－硫代硫酸标准溶液浓度，mol/L；

　　　W－称取重铬酸钾的质量，g；

　　　a－所消耗的硫代硫酸钠体积，mL。

3.分析步骤

称1g左右的干石膏（在40℃干燥后），精确至0.0001g，放入250mL的锥形瓶中，用约10mL除盐水稀释，加入10mL1：

1盐酸，准确加入0.05mol/L碘标准溶液10mL，然后搅拌5分钟，此时混合物PH值为1和2之间，再加入100mL除盐水，用0.1mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，当溶液成淡黄色时，加入约1mL的淀粉溶液（1%），再继续滴定至蓝色消失，记录消耗Na2S2O3的量。

4.结果计算

以质量百分数表示的亚硫酸钙（CaSO3·

1/2H2O）含量X按下式计算：

a－空白试验所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；

b－滴定试样所消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；

M－硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L；

m－石膏的取样量，g。

三、石膏中碳酸钙的测定

准确称取一定量的脱硫石膏试样，用过量的0.1mol/L的盐酸使碳酸盐释放出CO2，在加入盐酸以前，用H2O2氧化亚硫酸盐，使其不再与盐酸反应。

过量的盐酸用0.1mol/L的NaOH反滴定。

2.1双氧水H2O2：

30%。

2.2酚酞指示剂（1%）：

将1g酚酞溶于100mL95%乙醇中。

2.30.1mol/L氢氧化钠标准溶液的配制与标定：

2.3.1配制：

取5mL氢氧化钠饱和溶液，注于1L除盐水中，摇匀。

2.3.2标定：

称取0.5g（准确至0.2mg）于105-110℃烘干至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾，溶于50mL除盐水中，加2滴1%酚酞指示剂，用待标定的0.1mol/L氢氧化钠滴定至溶液呈粉红色。

同时作空白试验。

氢氧化钠标准溶液的浓度（N）按下式计算：

G－邻苯二甲酸氢钾的重量，g；

a1－滴定邻苯二甲酸氢钾消耗氢氧化钠溶液的体积，mL；

a2－空白试验消耗氢氧化钠溶液的体积，mL；

0.2042－每毫克当量邻苯二甲酸氢钾的重量，g。

2.4盐酸溶液：

0.1mol/L。

用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液进行标定

称取约1g经40℃干燥后的样品（精确至0.0001g），加入250ml锥形瓶中，用10mL除盐水稀释，并加入1mL30%的H2O2混合。

2分钟后，用移液管准确加入10mL0.1mol/L盐酸，将溶液搅拌5分钟。

加2滴酚酞指示剂，用0.1mol/L的NaOH滴定过量的盐酸至终点。

以质量百分数表示的碳酸钙（CaCO3）含量X的计算

VHCL－加入盐酸溶液的体积，mL；

VNaOH－消耗氢氧化钠溶液的体积，mL；

注：

当可取得粉状固体石灰石样品时，可参照此方法进行CaCO3的纯度分析。

四、钙硫摩尔比的计算

钙硫摩尔比指投入脱硫设备中钙基吸收剂与脱硫设备脱除的SO2摩尔数之比，它同时表示脱硫设备在达到一定脱硫效率时所需要的脱硫吸收剂的过量程度。

其计算式如下：

xCaCO3－石膏中CaCO3质量含量，%；

xCaSO4·

2H2O－石膏中CaSO4·

2H2O质量含量，%；

xCaSO3·

1/2H2O－石膏中CaSO3·

1/2H2O质量含量，%；

MCaSO4·

2H2O－CaSO4·

2H2O摩尔质量，172.18；

MCaSO3·

1/2H2O－CaSO3·

1/2H2O摩尔质量，129.15。

第四章　循环浆液成分分析

一、循环浆液中亚硫酸根含量的快速测定

在酸性溶液中，亚硫酸盐与一定量的碘溶液发生氧化还原反应，过量的碘用0.1N的硫代硫酸钠溶液反滴定。

CaSO3=Ca2++SO32－

2.分析步骤

准确量取50mL已制备好的试样于烧杯内，放入250mL的锥形瓶中，用约10mL除盐水稀释，加入10mL1：

1盐酸，准确加入0.05mol/L碘标准溶液10mL，然后搅拌5分钟，此时混合物PH值为1和2之间，再加入100mL除盐水，用0.1mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，当溶液成淡黄色时，加入约1mL的淀粉溶液，再继续滴定至蓝色消失，记录消耗Na2S2O3的量。

3.结果计算

试样中亚硫酸根的含量X（mg/L）按下式计算：

V－所取试样的体积，mL。

将取样瓶内的浆液混合均匀，用移液管量取10mL的浆液，放入250mL的锥形瓶中，加入10mL1：

1盐酸，加入0.05mol/L碘标准溶液10mL，此时混合物PH值为1和2之间，再加入100mL左右的除盐水，用0.1mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，当溶液成淡黄色时，加入约1mL的淀粉溶液，再继续滴定至蓝色消失，记录消耗Na2S2O3的量。

以摩尔浓度表示的亚硫酸钙（CaSO3·

1/2H2O）含量X（mmol/L）按下式计算：

V－浆液的取样量，mL。

吸收塔浆液中亚硫酸钙一般在5-10mmol/L之间。

本试验方法具有快速测定的特点，但取样缺乏一定的代表性，仅作定性分析之用。

二、循环浆液中氯离子的测定

1.方法提要

试样以铬酸钾作指示剂，在中性或弱碱性条件下，用硝酸银标准液进行滴定，出现砖红色铬酸银沉淀时指示终点到达。

反应式如下：

CL－+Ag+=AgCL↓（白）

　　　　　　　　　　CrO42-+2Ag+=Ag2CrO4↓（砖红）

2.1酚酞指示剂（1%）：

2.2铬酸钾指示剂：

10%。

2.3硫酸溶液：

0.05mol/L。

2.4氢氧化钠溶液：

2.5氯化钠固体试剂：

优级纯。

2.6双氧水H2O2：

2.7硝酸银标准溶液：

　2.7.1硝酸银标准溶液的配制：

称取2.5g硝酸银溶于1000mL除盐水中，贮存于棕色瓶内。

　2.7.2硝酸银溶液的标定：

准确称取0.8245g优级纯氯化钠基准试剂（预先在500-600℃灼烧0.5h或105－110℃干燥2h，置于干燥器中冷至室温），溶于除盐水中并定容至1L。

准确吸取此溶液（1mL含1mgCL－）10.00mL，置于250mL的锥形瓶中，加水稀释至100mL，并加2－3滴1%酚酞指示剂，若显红色，用0.05mol/L硫酸溶液中和至恰无色，若不显红色，则用0.1mol/L氢氧化钠溶液中和至红色。

然后以0.05mol/L硫酸溶液回滴至恰无色。

再加1mL10%铬酸钾指示剂，用硝酸银标准液（盛于棕色滴定管）滴至橙色为止，记下硝酸银标准液的消耗量C。

重复标定两次，三次平行试验结果的平均偏差应小于0.25%。

另取100mL试剂水作空白试验（除不加氯化钠标准溶液外，其它手续同上），记下硝酸银标准液的消耗量b，硝酸银标准液的滴定度T（mgCL－/ml）按下式计算：

c－标定中硝酸银标准消耗量，mL；

　　　b－空白试验中硝酸银标准液消耗量，mL；

　　　10－10ml氯化钠标准液（1ml含1mgCL－）中氯离子的含量，mg。

　　最后调整硝酸银溶液浓度，使其成为1mL相当于1.00mgCL－的标准溶液。

准确移取试样溶液1mL于250mL锥形瓶中，加水至约100mL。

加2－3滴酚酞指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液调节至水样恰由无色变为红色，加1mL10%铬酸钾溶液作指示剂，用AgNO3标准溶液（1mL相当于1mgCL-）滴定，溶液由黄色变为砖红色即达到滴定终点。

如果在有大量的亚硫酸盐的情况下，滴定前必须加入1mL30%H2O2进行氧化。

试样中氯离子的含量X（mg/L）按下式计算：

VAgNO3－AgNO3标准溶液消耗量，mL；

V0－空白试验时AgNO3标准溶液消耗量，mL；

T－AgNO3标准溶液的滴定度，mgCL-/mL；

V－滴定中所取试样的体积，mL。

附表1　脱硫系统浆液密度与百分比浓度关系表（参考）

项目

浆液密度

浆液百分比浓度

　　单位

序号

（kg/m3）

吸收塔（%）

石灰石（%）

石灰石（%）

1

1020

3.4

3.1

101

1220

31.7

28.6

2

1022

3.8

102

1222

31.9

28.8

3

1024

4.1

3.7

103

1224

32.2

29.0

4

1026

4.5

4.0

104

1226

32.4

29.2

5

1028

4.8

4.3

105

1228

32.6

29.4

6

1030

5.1

4.6

106

1230

32.9

29.6

7

1032

5.4

4.9

107

1232

33.1

29.8

8

1034

5.8

5.2

108

1234

33.3

30.1

9

1036

6.1

5.5

109

1236

33.6

30.3

10

1038

6.4

110

1238

33.8

30.5

11

1040

6.8

111

1240

34.0

30.7

12

1042

7.1

112

1242

34.2

30.9

13

1044

7.4

6.7

113

1244

34.5

31.1

14

1046

7.7

7.0

114

1246

34.7

31.3

15

1048

8.0

7.3

115

1248

34.9

31.5

16

1050

8.4

7.5

116

1250

35.2

17

1052

8.7

7.8

117

1252

35.4

18

1054

9.0

8.1

118

1254

35.6

32.1

19

1056

9.3

119

1256

35.8

32.3

20

1058

9.6

120

1258

36.0

32.5

21

1060

9.9

121

1260

36.3

32.7

22

1062

10.3

122

1262

36.5

23

1064

10.6

9.5

123

1264

36.7

24

1066

10.9

9.8

124

1266

36.9

25

1068

11.2

10.1

125

1268

37.1

33.5

26

1070

11.5

10.4

126

1270

37.4

33.7

27

1072

11.8

127

1272

37.6

33.9

28

1074

12.1

128

1274

37.8

34.1

29

1076

12.4

129

1276

38.0

34.3

30

1078

12.7

130

1278

38.2

31

1080

13.0

11.7

131

1280

38.4

32

1082

13.3

12.0

132

1282

38.7

33

1084

13.6

12.3

133

1284

38.9

35.1

34

1086

13.9

12.5

134

1286

39.1

35

1088

14.2

12.8

135

1288

39.3

36

1090

14.5

13.1

136

1290

39.5

37

1092

14.8

13.4

137

1292

39.7

38

1094

15.1

138

1294

39.9

39

1096

15.4

139

1296

40.1

36.2

40

1098

15.7

14.1

140

1298

40.4

36.4

41

1100

16.0

14.4

141

1300

40.6

36.6

42

1102

16.3

14.7

142

1302

40.8

36.8

43

1104

16.6

14.9

143

1304

41.0

44

1106

16.8

15.2

144

1306

41.2

45

1108

17.1

145

1308

41.4

37.3

46

1110

17.4

146

1310

41.6

37.5

47

1112

17.7

147

1312

41.8

37.7

48

1114

18.0

16.2

148

1314

42.0

37.9

49

1116

18.3

16.5

149

1316

42.2

38.1

50

1118

18.6

16.7

150

1318

42.4

51

1120

18.8

17.0

151

1320

42.6

52

1122

19.1

17.2

152

1322

42.8

38.6

53

1124

19.4

17.5

153

1324

43.0

38.8

54

1126

19.7

154

1326

43.2

39.0

55

1128

19.9

155

1328

43.4

56

1130

20.2

18.2

156

1330

43.6

57

1132

20.5

18.5

157

1332

43.8

58

1134

20.8

18.7

158

1334

44.0

59

1136

21.0

19.0

159

1336

44.2

60

1138

21.3

19.2

160

1338

44.4

40.0

61

1140

21.6

19.5

161

1340

44.6

40.2

62

1142

21.9

162

1342

44.8

63

1144

22.1

163

1344

45.0

64

1146

22.4

164

1346

45.2

40.7

65

1148

22.7

20.4

165

1348

45.4

40.9

66

1150

22.9

20.7

166

1350

45.6

41.1

67

1152

23.2

20.9

167

1352

45.8

41.3

68

1154

23.5

21.1

168

1354

46.0

69

1156

23.7

21.4

169

1356

46.1

70

1158

24.0

170

1358

46.3

71

1160

24.2

171

1360

46.5

72

1162

24.5

172

1362

46.7

42.1

73

1164

24.8

22.3

173

1364

46.9

42.3

74

1166

25.0

22.6

174

1366

47.1

42.5

75

1168

25.3

22.8

175

1368

47.3

76

1170

25.5

23.0

176

1370

47.5

77

1172

25.8

23.3

177

1372

47.7

78

1174

26.0

178

1374

47.8

43.1

79

1176

26.3

179

1376

48.0

43.3

80

1178

26.6

23.9

180

1378

48.2