烟气氨法脱硫浆液Cl-含量测定的试验研究
党红娟，祁福平，雷朝红，杜利平
（陕西神木化学工业有限公司， 陕西 神木 719300）
［摘 要］ 浆液中的Cl-含量是烟气氨法脱硫工艺中的一个重要监控指标。本研究使用莫尔法与离子色谱法对氨法脱硫浆液中的Cl-含量进行测定，结果发现：使用莫尔法进行测定时，滴定终点难以判断；而使用离子色谱法，测定过程不受灰分等杂质组分的干扰，加标回收率在95%～105%，相对误差、相对标准偏差均较小，测量结果准确度、精密度较高。
［关键词］ 氨法脱硫浆液；Cl-含量测定；莫尔法；离子色谱法
［中图分类号］ TQ 073+.1 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2017）01-0072-03
0 引 言
据统计，2015年上半年，我国二氧化硫排放量达10 028 kt，是世界上二氧化硫年排放量最大的国家，大量二氧化硫的排放使我国酸雨污染面积迅速扩大，每年因酸雨污染给森林及农作物造成的直接经济损失达数百亿元［1］。近年来，随着人们环保意识的逐步提高，工业烟气脱硫工艺也得到了较快的发展和改进。氨法脱硫工艺因其脱硫效率高、产物硫酸铵可作化肥、二次污染小、装置占地面积小等优点被国内众多企业采用，以求减少二氧化硫的排放。烟气氨法脱硫工艺中，燃煤及工艺水中的Cl-会在脱硫系统内循环累积，造成设备腐蚀，最终可能导致设备或管道的金属断裂，且影响硫酸铵产品的质量。因此，氨法脱硫浆液中的Cl-含量是烟气氨法脱硫工艺中的一个重要监控指标，如何准确测定氨法脱硫浆液中Cl-含量，适时补水、排污，对预防管道和设备腐蚀、保证氨法脱硫系统的稳定运行有着极其重要的意义。
氨法脱硫浆液成分复杂，除含有饱和硫酸铵、亚硫酸等含阴离子的多种物质及有机酸外，灰分特别高，对莫尔法等常规Cl-测定方法产生严重干扰。目前，关于如何测定氨法脱硫浆液中Cl-含量的方法鲜有报道，本文以我公司氨法脱硫浆液样品为例，分别采用莫尔法和离子色谱法对浆液中的Cl-含量进行测定，并评估这两种测定方法的优劣。
1 测定原理
1．1 莫尔法的测定原理
莫尔法是目前常规水样品中Cl-含量测定的主要方法，具有操作简单、试剂种类少等特点，被大中型企事业单位化验室广泛使用。
此法是在中性或弱碱性溶液中，以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液进行滴定。由于AgCl的溶解度比Ag2CrO4小，因此溶液中首先析出白色AgCl沉淀，当AgCl定量析出后，过量1滴AgNO3溶液即与CrO2-4反应生成砖红色Ag2CrO4沉淀，表示达到滴定终点。
Ag++Cl-====AgCl↓ Ksp＝1.8×10-10
2 Ag++CrO2-4====Ag2CrO4↓ Ksp ＝2.0×10-12
滴定必须在中性或在弱碱性溶液中进行，最适宜pH范围为6.5～10.5，如有铵盐存在，溶液的pH范围最好控制在6.5～7.2。
1.2 离子色谱法的测定原理
离子色谱法（Ion Chromatography，IC）是色谱法的一个分支，离子色谱法（IC）是利用被分离物质在离子交换树脂（固定相）上交换能力的不同，从而连续对共存多种阴离子或阳离子进行分离、定性和定量的方法。
Cl-作为常规阴离子，是离子色谱法测定效果最好的阴离子之一，随着离子色谱技术的不断更新、改进，越来越多的常规阴阳离子使用离子色谱完成分析工作。但离子色谱设备昂贵，同时测定过程对样品的清洁程度要求极高，任何微小的杂质、浮尘都可能堵塞管路，样品含有机物等油类物质时则可能永久损坏色谱柱等。
2 试验所用试剂、设备及配置参数
2.1 莫尔法
硝酸溶液 1+300
氢氧化钠溶液 2 g/L
硝酸银标准滴定溶液 C(AgNO3)=0.1 mol/L
铬酸钾指示剂 50 g/L
酚酞指示剂 10 g/L乙醇溶液
2.2 离子色谱法
色谱型号 ICS-1600
分析柱 AS18（4×250 mm）
保护柱 AG18（4×50 mm）
抑制器 AERS 500（4 mm）
抑制器电流 57 mA（采用色谱柱厂家提供的参考电流）
淋洗液 23 mmol/L的KOH溶液（PROD，RFC-30自动电解淋洗液发生器电解产生）
淋洗液流速 1 mL/min
柱温 40 ℃
检测器温度 35 ℃
基准 NaCl
3 Cl-含量测定的试验过程
我公司氨法脱硫浆液样品中灰分高、颜色发黑，浆液密度1 140～1 190 kg/m3，日常运行中CODCr在10 000 mg/L以上。以下分别采用莫尔法和离子色谱法对样品浆液中的Cl-含量进行测定。
3.1 莫尔法的测定过程
浆液中悬浮杂质的含量极高，颜色发黑，经多天的试验操作，发现将脱硫浆液原液稀释200倍（取1 mL浆液用去离子水稀释到200 mL）后，稀释浆液较为澄清，对稀释200倍后的浆液直接用莫尔法进行测定。具体步骤如下：准确移取100 mL脱硫浆液样品（原液稀释200倍后），调节pH在6.5～7.2（消除铵盐的影响），加入1 mL K2CrO4指示溶液，在不断摇动的情况下用AgNO3标准溶液滴定至砖红色沉淀出现，此时即为滴定终点。但实际测定过程中无法准确判断砖红色沉淀出现。
更多内容详见《中氮肥》2017年第1期