高炉煤气中氯含量的测定——摩尔法

高炉煤气中氯含量的测定——摩尔法

高恒岩

宁夏建龙特钢有限公司   宁夏   753200

摘要：将煤气管道中的高炉煤气通入去离子水，煤气中的氯形成氯离子存在吸收液中；洗涤煤气经过的胶管、仪器，形成洗涤液；吸收液和洗液中的氯，与硝酸银溶液反应，形成白色沉淀，吸收液和洗涤液中氯含量之和即为高炉煤气中的氯含量，用湿式气体流量计计算取样体积，按公式计算得到高炉煤气中氯的总含量；采用硝酸银溶液验证取样过程是否合理，本方法采用国标摩尔法进行氯离子测定，消除氯离子测定的干扰，结果准确度高。

关键词：高炉煤气  氯含量   摩尔法滴定 白色沉淀

1 范围：

本方法适用高炉煤气管网中氯含量的测定。

测定范围(0.2~150)mg/L

2 方法：摩尔法

3 原理及取样方法：

3.1 测定原理：

高炉煤气中的氯被去离子水吸收后，以铬酸钾为指示剂，在pH5.0~9.5范围内用硝酸银标 液滴定，吸收液中的氯，氯离子全部与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀；硝酸银过量时，与铬酸钾指示剂生成砖红色铬酸银沉淀。

反应式：Ag++Cl-=AgCl（白色沉淀）

       2 Ag++CrO42--=Ag2CrO4（砖红色沉淀）

3.2 试剂和材料：

3.2.1 硝酸溶液：1+300

3.2.2硝酸银标准滴定溶液：约0.02mol/L，按GB/T601中4.21配制

3.2.3 铬酸钾指示剂；50g/L

3.2.4 酚酞指示剂：10g/L乙醇指示剂

3.3 仪器

3.3.1 湿式气体流量计：0.5m3/h，分度值0.02L

3.3.2 软质硅橡胶管：5mm*7mm

3.3.3 滴定管：25mL，分度值0.1mL

3.3.4 移液管：25mL

3.3.5 量筒：100mL

3.3.6 天平：分度值0.1mg

3.3.7 筒形气体洗瓶：250mL，如下图1，单位：毫米

3.4取样方法：

取样位置及要求：取样点选在气流平稳的主管道上，取样管出口前装有取样阀，取样管到仪器之间用软质硅橡胶管连接，连接管小于0.5m；

取样前放散5min以上，排尽水分。

3.4.1取样装置：如图2

说明：1-取样阀、2-温度计、3-U型压力计、4-湿式气体流量计、5~8-洗气瓶

其中：5中为硝酸银溶液，检验煤气中的氯化物是否吸收净；6、7中溶液为去离子水，吸收高炉煤气中的氯化物；8为空洗气瓶，稳定气流

3.4.2取样体积：取样体积，考虑氯含量不同进行调整；

3.4.3取样流速：取样速度约0.3mL/min，吸收液中小气泡连续冒出即可，考虑氯含量不同进行调整；

3.4.4吸收液体积：50mL或100mL,考虑氯含量不同进行调整；

3.4.5取样时，如果5硝酸银溶液中有沉淀，取样作废重新取样；重新取样时，要减少取样体积。

3.5 取样

3.5.1 在洗气瓶6、7中加入10mL去离子水，在洗气瓶5中加入100mL硝酸银溶液，按图2连接，检查气密性，确认严密后，记下流量计读数V0。

3.5.2 打开取样阀，调节高炉煤气速度约0.3L/min，吸收液中冒出连续小气泡即可，取样时间不少于20min，关闭取样阀，记下流量计的读数V1。

4 分析

4.1取样结束后，取下吸收瓶6、7，分别定容6、7吸收液的体积为V吸收液6、V吸收液7,，用移液管量取分别吸取6、7洗气瓶中100mL吸收液于250ml锥形瓶中，加入两滴酚酞指示剂，用硝酸溶液调节pH，使溶液变为无色；加入1.0mL铬酸钾指示剂，用硝酸银标准滴定溶液滴定，至刚刚出现砖红色为止，同时进行空白试验。

注：7吸收液中氯含量要高于6中氯含量，若小于等于6中氯含量，说明气密性不严密或吸收液已饱和，试验作废，重新取样；

4.2 使用去离子水将待测高炉煤气经过的硅质胶管管路和化学仪器-5、6、7、8气瓶进行充分洗涤（至少洗涤三次），获得洗涤液体积V洗液，按上述方法滴定，得到C洗液；

4.3

5 计算含量

5.1 采用摩尔法分别测定6、7（去离子水吸收液中氯化物）、8（包括管路洗液）溶液中氯含量，单位mg/L；

C溶液=103*（V吸-V空）CM/V

式中：V吸-吸收液消耗硝酸银标液体积，单位mL  

V空-空白消耗硝酸银标液体积，单位mL

C-硝酸银标液浓度，单位mol/L,     

M-氯的摩尔质量，单位g/mol（M=35.45）

      V-吸收液体积，单位mL

5.2高炉煤气中氯含量的总量

C=（V吸收液6×C吸收液6+V吸收液7×C吸收液7+V洗液×C洗液）/（V1-V0）

式中：C-高炉煤气中氯离子含量，单位mg/L

      V吸收液6-6吸收液体积，单位mL

V吸收液7-7吸收液体积，单位mL

V洗液-洗液的体积，单位mL

（V1-V0）-取样体积，单位mL

      C吸收液6-6吸收液中氯离子含量，单位mg/L

  C吸收液7-7吸收液中氯离子含量，单位mg/L

C洗液-洗液中氯离子含量，单位mg/L

参考文献：

[1]GB/T 15453-2018 《工业循环冷却水和锅炉用水中氯离子的测定》 4摩尔法

[2]GB/T 12208-2008 《人工煤气组分与杂志含量测定方法》 7.1.6.1取样位置及要求、8.1.6取样

[3]GB/T 601-2016 《化学试剂 标准滴定溶液的制备》4.21硝酸银标准滴定溶液的配制