本發(fā)明屬于氣體檢測技術(shù)改進領(lǐng)域,尤其涉及一種H2S濃度的檢測方法。
背景技術(shù):
空氣中的硫化氫是一種大氣污染物,有毒、惡臭的無色氣體,當空氣中含有0.1%的硫化氫時,就會引起人頭疼、暈眩。當吸入大量硫化氫時,會造成昏迷甚至死亡。與硫化氫接觸多,能引起慢性中毒,使感覺變壞、頭疼、消瘦等。因此,實時監(jiān)測硫化氫已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必要。
當前,石油石化、天然氣、化工、鋼鐵等正在向工業(yè)化和自動化方向高速發(fā)展,而安全問題始終是這些工業(yè)發(fā)展的一個亟待解決的問題。目前國內(nèi)外對硫化氫檢測的研究非常重視,實時檢測硫化氫氣體濃度對于保障生產(chǎn)安全的意義重大。
我國在研制硫化氫檢測儀表的工作中取得了很大進展,研究制造了電化學(xué)和紅外吸收硫化氫檢定器及硫化氫報警器。便攜式硫化氫檢測報警儀是各國應(yīng)用最早最普遍的一種硫化氫濃度檢測儀表,可隨時檢測作業(yè)場所的硫化氫濃度。但這些檢測手段都不精確,在環(huán)境因素變化的同時,檢測結(jié)果會出現(xiàn)較大的誤差,因此精確的檢測硫化氫氣體的濃度,且不受環(huán)境因素變化的影響非常有必要。目前較準確的方法是將硫化氫氣體催化氧化為二氧化硫氣體,用紫外熒光法監(jiān)測二氧化硫的濃度。檢測的準確性主要由硫化氫的催化氧化成二氧化硫的轉(zhuǎn)化效率及催化劑的穩(wěn)定性來確定,因此尋找一種高效的催化劑將硫化氫的催化氧化成二氧化硫?qū)α蚧瘹錃怏w的檢測顯得尤為重要。
目前已有的將硫化氫轉(zhuǎn)化成SO2的方法主要有熱焚燒和催化焚燒兩種方法,熱焚燒法需要消耗大量的能源,在節(jié)能和環(huán)保方面較差;催化焚燒法主要是將硫化氫催化氧化為單質(zhì)硫和二氧化硫去除,且都是含較高濃度的硫化氫氣體,所用的催化劑大多是以氧化鋁、活性炭等多孔載體,負載貴金屬離子活性物質(zhì)做成的固體催化劑。但這種催化劑完全不適用于低濃度硫化氫催化氧化成二氧化硫,因為在通入PPB級的硫化氫時,催化劑載體會將PPB級的硫化氫完全吸附,不會轉(zhuǎn)化成二氧化硫。所以對于這種多孔載體的催化劑,不適用于低濃度的硫化氫的催化氧化。
要解決技術(shù)問題:將空氣中低濃度的硫化氫氣體高效的轉(zhuǎn)化成二氧化硫氣體,用于檢測硫化氫氣體的濃度;催化劑要具有選擇性,只能將低濃度的硫化氫選擇性的氧化成二氧化硫,且不能氧化成單質(zhì)硫和三氧化硫;催化劑可以長時間的穩(wěn)定使用;催化反應(yīng)中所用到的氧化劑為空氣;高效率轉(zhuǎn)化,節(jié)能環(huán)保。
現(xiàn)有技術(shù)中催化氧化硫化氫氣體的催化劑,大多是將含較高濃度的硫化氫尾氣進行催化焚燒轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫和二氧化硫,主要用于回收克勞斯尾氣和地?zé)岚l(fā)電廠的廢氣,用于較高濃度的硫化氫廢氣處理。所用的催化劑大多也是金屬氧化物負載于多孔活性物質(zhì)(如:活性氧化鋁、活性炭等)。
將空氣中低濃度的硫化氫氣體高效的轉(zhuǎn)化成二氧化硫氣體,用于檢測硫化氫氣體的濃度;催化劑要具有選擇性,只能將低濃度的硫化氫選擇性的氧化成二氧化硫,且不能氧化成單質(zhì)硫和三氧化硫;催化劑可以長時間的穩(wěn)定使用;催化反應(yīng)中所用到的氧化劑為空氣。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種H2S濃度的檢測方法,旨在解決上述的技術(shù)問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種H2S濃度的檢測方法,所述檢測方法包括以下步驟:
A、將轉(zhuǎn)化爐用溫控裝置加熱到預(yù)設(shè)溫度;
B、在轉(zhuǎn)化爐進氣管通入H2S和空氣的混合氣體;
C、將混合氣體送入轉(zhuǎn)化爐內(nèi)使其在催化劑表面進行氧化反應(yīng)生產(chǎn)SO2和H2O;
D、將SO2氣體送入SO2分析儀檢測SO2氣體的濃度;
E、將生成的H2O導(dǎo)入反應(yīng)灌內(nèi)進行二次脫硫處理后排出;
F、根據(jù)SO2的濃度計算得到H2S的濃度。
本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是:所述步驟A中預(yù)設(shè)溫度為300-320℃。
本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是:所述步驟C中的催化劑為60目的純鉬網(wǎng)催化劑或60目的不銹鋼絲網(wǎng)催化劑。
本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是:所述轉(zhuǎn)化爐包括加熱裝置、溫度傳感器、溫控器、爐體、催化劑、進氣管及出氣管,所述加熱裝置套設(shè)于所述爐體上,所述溫度傳感器設(shè)于所述加熱裝置上,所述溫度傳感器的輸出端連接所述溫控器的輸入端,所述催化劑設(shè)于所述爐體內(nèi),所述進氣管的一端連接所述爐體的進氣口,所述出氣管的一端連接所述爐體的出氣口,所述溫控器設(shè)于所述加熱裝置上。
本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是:所述爐體呈柱狀,所述爐體內(nèi)設(shè)于爐芯,所述爐芯的一端連接所述爐體的頂面,所述爐體的上端側(cè)面設(shè)有進氣口,所述爐體的下端側(cè)面設(shè)有出氣口。
本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是:所述進氣口與所述出氣口成軸心對稱,所述進氣口與所述出氣口設(shè)于所述爐體的相對側(cè)面、且位于同一平面內(nèi)。
本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是:所述催化劑設(shè)于所述爐芯與所述爐體形成的空腔內(nèi)。
本發(fā)明的進一步技術(shù)方案是:所述不銹鋼絲網(wǎng)的成份分別為Fe、Cr、Mo、V。
本發(fā)明的有益效果是:本方法測得的硫化氫濃度準確性高,檢測方法簡單,使用方便。利用金屬絲網(wǎng)催化劑,導(dǎo)熱性好,利于催化氧化過程中傳熱的均勻和穩(wěn)定;熱容量小,加熱快,能快速達到預(yù)設(shè)溫度;延展性好,便于做成各種需要的形狀;本身具有催化活性,不需要擔載活性物質(zhì);使用壽命長且轉(zhuǎn)化效率穩(wěn)定;三維多孔的結(jié)構(gòu),氣體流過的壓降??;成本較低。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的低濃度H2S催化氧化為SO2的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明實施例提供的低濃度H2S催化氧化為SO2的裝置的截面圖。
具體實施方式
附圖標記:10-爐體 20-加熱裝置 30-出氣管 40-進氣管 50-電源線 60-催化劑 101-出氣口 102-進氣口 103-爐芯
本發(fā)明提供的H2S濃度的檢測方法,所述檢測方法包括以下步驟:
A、將轉(zhuǎn)化爐用溫控裝置加熱到預(yù)設(shè)溫度;
B、在轉(zhuǎn)化爐進氣管通入H2S和空氣的混合氣體;
C、將混合氣體送入轉(zhuǎn)化爐內(nèi)使其在催化劑表面進行氧化反應(yīng)生產(chǎn)SO2和H2O;
D、將SO2氣體送入SO2分析儀檢測SO2氣體的濃度;
E、將生成的H2O導(dǎo)入反應(yīng)灌內(nèi)進行二次脫硫處理后排出;
F、根據(jù)SO2的濃度轉(zhuǎn)化得到H2S的濃度。
所述步驟A中預(yù)設(shè)溫度為300-320℃。
所述步驟C中的催化劑為60目的純鉬網(wǎng)催化劑或60目的不銹鋼絲網(wǎng)催化劑。
催化氧化硫化氫氣體的催化劑,大多是將含較高濃度的硫化氫尾氣進行催化焚燒轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫和二氧化硫,主要用于回收克勞斯尾氣和地?zé)岚l(fā)電廠的廢氣,用于較高濃度的硫化氫廢氣處理。所用的催化劑大多也是金屬氧化物負載于多孔活性物質(zhì)(如:活性氧化鋁、活性炭等)。
為了將空氣中低濃度的硫化氫氣體催化氧化為二氧化硫,然后進行精確的濃度檢測。而上述的這些催化劑均不適用于低濃度硫化氫的催化氧化,會將低濃度的硫化氫全部吸附,而不是催化氧化。本發(fā)明所用的金屬絲網(wǎng)催化劑,不具有多孔結(jié)構(gòu),不會對低濃度的硫化氫進行吸附。
所述裝置包括加熱裝置20、溫度傳感器、溫控器、爐體10、催化劑60、進氣管40及出氣管30,所述加熱裝置20套設(shè)于所述爐體10上,所述溫度傳感器設(shè)于所加熱裝置20上,所述溫度傳感器的輸出端連接所述溫控器的輸入端,所述催化劑60設(shè)于所述爐體10內(nèi),所述進氣管40的一端連接所述爐體10的進氣口102,所述出氣管30的一端連接所述爐體10的出氣口101,所述溫控器設(shè)于所述加熱裝置20上。如圖1-2所示。
所述爐體20呈柱狀,所述爐體20內(nèi)設(shè)于爐芯103,所述爐芯103的一端連接所述爐體10的頂面,所述爐體10的上端側(cè)面設(shè)有進氣口102,所述爐體10的下端側(cè)面設(shè)有出氣口101。
所述進氣口102與所述出氣口101成軸心對稱,所述進氣口102與所述出氣口101設(shè)于所述爐體10的相對側(cè)面、且位于同一平面內(nèi)。
所述催化劑60設(shè)于所述爐芯103與所述爐體10形成的空腔內(nèi)。
所述催化劑60采用的是60目的純鉬網(wǎng)催化劑或60目的不銹鋼絲網(wǎng)催化劑。
所述不銹鋼絲網(wǎng)的成份分別為Fe、Cr、Mo、V。
所述爐體10采用的是不銹鋼爐體。
所述進氣管40及出氣管30均采用不銹鋼管。
所述加熱裝置20通過螺栓鎖緊套設(shè)于所述爐體上。
所用的金屬絲網(wǎng)催化劑60,主要有兩種,一種是60目的純鉬網(wǎng)催化劑,另外一種是60目的不銹鋼絲網(wǎng)催化劑,不銹鋼絲網(wǎng)催化劑的主要組分為Fe(鐵)、Cr(鉻)、Mo(鉬)、V(釩)。
首先給轉(zhuǎn)化爐用加熱裝置加熱到預(yù)定的溫度300-320℃,進氣管通入H2S和空氣的混合氣體,在爐體10內(nèi)的催化劑60表面H2S和O2發(fā)生氧化反應(yīng),生成SO2和H2O,SO2氣體從出氣管出去,進入SO2分析儀檢測SO2氣體的濃度,即可檢測H2S的濃度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。