一种石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，装置包括反应器、碱石棉吸收管、通气管、氮气钢瓶，反应器设有进样管、加酸管、加水管、导气管、氮气分布器和废液排放管。进样管与石膏脱硫浆液系统连接，加酸管与硫酸罐连接，加水管与除盐水系统连接，废液排放管与废液罐连接。氮气分布器通过载气管与氮气钢瓶相连。导气管与碱石棉吸收管连接，碱石棉吸收管通过通气管与外界大气相通。碱石棉吸收管内装碱石棉和无水氯化钙。本实用新型通过反应器与内装碱石棉和无水氯化钙的碱石棉吸收管连接，用碱石棉吸收湿法石灰石石膏脱硫浆液加酸分解后产生的二氧化碳，用重量法测定浆液中碳酸盐含量，加快了测试速度，简化了测试步骤，提高了测试结果的准确性和可靠性。
【专利说明】一种石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业分析与测量【技术领域】，涉及一种石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置。
【背景技术】
[0002]随着湿法石灰石石膏烟气脱硫技术的不断普及，在确保获得理想的脱硫效率的同时获得高品质的石膏，提高脱硫系统的运行经济性受到企业的关注。由于燃煤中硫含量的不同和机组负荷的变化，烟气中二氧化硫含量不稳定，脱硫过程消耗的碳酸盐量也随之变化，因此需要及时测定浆液中碳酸盐含量，根据需要调整CaCO3的加入量。
[0003]现有技术石灰石石膏脱硫系统吸收塔浆液中碳酸盐含量的测定是通过定期从吸收塔浆液中取样，在实验室进行分析测试。由于脱硫浆液中的碳酸盐不稳定，在采样的同时必须添加适量的稳定剂。浆液中碳酸盐的测试过程较为复杂，国内尚无统一的方法，国外通常采用的方法是:①先往浆液中加入适量盐酸，将浆液中的碳酸盐加热分解碳酸盐分解产生的二氧化碳用过量的氯化钡的碱性溶液吸收；③再用盐酸滴定剩余的氯化钡碱溶液通过消耗的酸、碱量之差计算碳酸盐含量。这种方法操作过程复杂、对操作人员的技术水平要求较高，不宜快速检测脱硫系统浆液中碳酸盐的含量。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，以简化测试过程，快速测试出浆液中的碳酸盐含量，提高浆液中碳酸盐含量测试的准确性和可靠性。
[0005]本发明石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，包括反应器和氮气钢瓶，反应器为密闭反应器。反应器设有进样管、加酸管、加水管、氮气分布器和废液排放管。进样管与石膏脱硫浆液系统连接，加酸管与硫酸罐连接，加水管与除盐水系统连接，废液排放管与废液罐连接。氮气分布器设有氮气喷嘴。氮气分布器位于反应器下部，通过通过载气管与氮气钢瓶相连。反应器设有导气管，测试装置设有碱石棉吸收管和通气管，导气管与碱石棉吸收管连接，碱石棉吸收管通过通气管与外界大气相通。碱石棉吸收管内装碱石棉和无水氯化钙。
[0006]氮气分布器由2?10排等距离分布的支管构成，支管设有等距离分布的氮气喷嘴，氮气喷嘴的开口朝下。不排除其它形式的氮气分布器。氮气钢瓶通过向浆液中鼓入氮气，用氮气将浆液产生的二氧化碳输送到导气管，氮气同时起到对浆液和硫酸的搅拌作用。碱石棉吸收管为U形管结构，碱石棉吸收管的两头设有接头，通过接头分别与导气管和通气管连接。进样管、导气管、载气管、通气管、加酸管、加水管和废液排放管分别设有阀门。
[0007]本发明依据的反应原理是:吸收液中可以与酸反应的主要成分为CaCO3和极少量的CaSO3，其与酸反应的化学方程式为:
[0008]CaC03+H2S04 — CaS04+H20+C02 f[0009]CaS03+H2S04 — CaS04+H20+S02 f
[0010]由于吸收液中CaSO3的含量很小，产生的SO2不会对CO2测试产生干扰。
[0011]碱石棉吸收二氧化碳的反应为:
[0012]2Na0H+C02 — Na2C03+H20 个
[0013]碱石棉用于吸收反应产生的二氧化碳，无水氯化钙用于吸收少量水蒸汽。使用本实用新型石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置检测浆液中碳酸盐含量，便于及时掌握和调整CaCO3浆液的供给量，防止CaCO3过量造成的石膏品质不纯或CaCO3供给量不足造成的脱硫效率降低，优化石膏脱硫系统的操作，使浆液中CaCO3含量保持在最佳水平。
[0014]本实用新型石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，通过反应器与内装碱石棉和无水氯化钙的碱石棉吸收管连接，用碱石棉吸收湿法石灰石石膏脱硫浆液加酸分解后产生的二氧化碳，用重量法测定浆液中碳酸盐含量，加快了测试速度，简化了测试步骤，提高了测试结果的准确性和可靠性。本实用新型结构简单，操作简单、方便，用于电力企业石灰石石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试，也可用于其它领域碳酸盐含量或二氧化碳含量的测定。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量测试装置的示意图；
[0016]图2为氮气分布器结构示意图。
[0017]其中:
[0018]I—反应器、2—进样管、3—加酸管、4一加水管、5—导气管、6-载气管、7—碱石棉吸收管、8—通气管、9—废液排放管、10—氮气钢瓶、11—阀门、12—接头、13—氮气分布器、14 一支管、15—氮气喷嘴。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0020]本实用新型石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，如图1所示，包括反应器1、氮气钢瓶10、碱石棉吸收管7和通气管8，反应器为密闭反应器。反应器设有进样管
2、加酸管3、加水管4、废液排放管9、氮气分布器13和导气管5。进样管2石膏脱硫浆液系统连接，加酸管3与硫酸罐连接，加水管与除盐水系统连接，废液排放管9与废液罐连接。如图2所示，氮气分布器13由4排等距离分布的支管14构成，支管设有氮气喷嘴15，氮气喷嘴在支管上均匀分布，氮气喷嘴的开口朝下。氮气分布器位于反应器下部，通过通过载气管6与氮气钢瓶10相连。导气管与碱石棉吸收管连接，碱石棉吸收管通过通气管8与外界大气相通。碱石棉吸收管为U形管结构，碱石棉吸收管的两头设有接头12。碱石棉吸收管7内装碱石棉和无水氯化钙，碱石棉和无水氯化钙分段装，碱石棉用于吸收反应产生的二氧化碳，无水氯化钙用于吸收少量水蒸汽。碱石棉吸收管中碱石棉和无水氯化钙为过量，能够完全吸收浆液样品中碳酸盐分解产生的二氧化碳和水。进样管、导气管、通气管、加酸管、力口水管、载气管和废液排放管分别设有阀门U。
[0021]石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试用的试剂与仪器为:
[0022]1.lmol/1硫酸:用市售分析纯硫酸配制；[0023]2.碱石棉:市售，粒度I~2mm ;氯化韩:市售，粒度3_6mm。
[0024]3.除盐水:自电厂除盐水系统直接取用即可。
[0025]4.分析天平:精确到0.1mg0
[0026]5.干燥箱
[0027]测试步骤为:
[0028]⑴将碱石棉吸收管105°恒重lh，记录恒重后碱石棉吸收管7的重量W1 (g)。
[0029]⑵按图1连接好反应器I的进样管2、导气5管、加酸管3、加水管4、载气管6和废液排放管9连接管路，关闭上述管路的阀门11。
[0030]⑶将在105°C恒重后的碱石棉吸收管7接入装置，通过接头12分别与导气管5和通气管8连接，关闭通气管8的阀门11。
[0031]⑷通过进样管向反应器I注入0.251浆液，通过加水管4加入100ml蒸馏水，关闭取样管和加水管的阀门11。通过加酸管3加入25ml lmol/1的硫酸，关闭加酸管上的阀门
11。打开载气管6,开启氮气钢瓶10,氮气通过氮气分布器13的氮气喷嘴向反应器底部鼓气，使反应器中液体充分搅拌，同时打开导气管5和通气管8上的阀门11，使反应器I通过导气管5、碱石棉吸收管7和 通气管8与大气相通。硫酸加入量为过量，使浆液样品中碳酸盐完全分解。
[0032](5)搅拌30min后,将产生的二氧化碳全部鼓出，通过导气管输送二氧化碳到吸收系统，取下碱石棉吸收管7，关闭碱石棉吸收管7两侧阀门。将吸收管7置于105°C烘箱中恒重Ih后称重，记录其重量W2 (g)。通过烘干蒸发掉碱石棉吸收管7中吸收的水分。
[0033](6)测试完成后，通过废液排放管9排出废液。然后再用除盐水对反应器内部进行洗涤，将洗涤后的废液通过废液排放管9排出。
[0034](7)每次测定时，要更换新的碱石棉吸收管7。
[0035]⑶计算浆液中碳酸盐含量C:
[0036]C= (W2-W1) X 1000/26 XV ( mmol/1)
[0037]其中:
[0038]26为二氧化碳分子量和水分子量之差，二氧化碳的分子量为44,水的分子量为18,44-18=26 ；
[0039]W1为测试前碱石棉吸收管的重量，g ；
[0040]W2为测试后碱石棉吸收管的重量，g ；
[0041]V为浆液体积，I。
[0042]表1为一组石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试数据
[0043]表1石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试数据
【权利要求】
1.一种石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，包括反应器(I)和氮气钢瓶(10)，反应器为密闭反应器；所述反应器设有进样管(2)、加酸管(3)、加水管(4)、氮气分布器(13)和废液排放管(9)，所述进样管(2)与石膏脱硫浆液系统连接，所述加酸管(3)与硫酸罐连接，所述加水管与除盐水系统连接，所述废液排放管(9)与废液罐连接；氮气分布器位于反应器下部，通过载气管(6)与氮气钢瓶(10)相连；氮气分布器设有氮气喷嘴，其特征是:所述反应器(I)设有导气管(5)，所述测试装置设有碱石棉吸收管(7)和通气管(8)，导气管与碱石棉吸收管连接，碱石棉吸收管通过通气管(8)与外界大气相通；所述碱石棉吸收管(7)内装碱石棉和无水氯化钙。
2.根据权利要求1所述的石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，其特征是:所述氮气分布器(13)由2?10排等距离分布的支管(14)构成，所述支管设有等距离分布的氮气喷嘴(15)，氮气喷嘴的开口朝下。
3.根据权利要求1所述的石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，其特征是:所述碱石棉吸收管(7)为U形管结构，碱石棉吸收管的两头设有接头(12)，通过接头分别与导气管(5)和通气管(8)连接。
4.根据权利要求1所述的石膏脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测试装置，其特征是:所述进样管(2)、导气管(5)、载气管(6)、通气管(8)、加酸管(3)、加水管(4)和废液排放管(9)分别设有阀门(11)。
【文档编号】G01N5/02GK203405391SQ201320370206
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2013年6月26日
【发明者】宋晓红, 杨杰, 马东伟, 龙啸, 张志强, 牛向楠 申请人:国家电网公司, 河北省电力公司电力科学研究院, 河北省电力建设调整试验所