一種測定脫硫生石灰有效成分的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煙氣脫硫領(lǐng)域，涉及一種測定脫硫生石灰有效成分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生石灰作為一種重要的脫硫劑，主要用于燃煤電廠、燃煤鍋爐、工業(yè)窯爐等行業(yè)的 煙氣脫硫工藝，其有效成分的含量直接決定煙氣脫硫的效果。生石灰的主要成分為氧化鈣 (CaO)，由于CaO獨(dú)特的物理化學(xué)特性，其易在空氣發(fā)生潮解，與空氣中的H20和C02發(fā)生反 應(yīng)生成Ca(OH) 2、CaC03等物質(zhì)，導(dǎo)致生石灰活性降低。不同的脫硫工藝對(duì)有效成分的要求不 同，如干法煙氣脫硫工藝中只有CaO和Ca(0H)2可以作為脫硫生石灰的有效成分。但在濕 法煙氣脫硫工藝中CaC03也可以作為脫硫生石灰的有效成分。因此，對(duì)脫硫生石灰成分的 確定是非常必要的。
[0003] 目前，關(guān)于對(duì)生石灰成分的測試方法有很多，其中國家標(biāo)準(zhǔn)HG/T4205-2011規(guī)定 CaO含量是通過化學(xué)滴定法來確定的，其原理是CaO與蔗糖生成溶解度較大的蔗糖鈣，以酚 酞為指示液，用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至無色為終點(diǎn)。但該方法存在以下不足：（1)在滴定 和添加生石灰時(shí)要迅速，反之生石灰可能會(huì)發(fā)生潮解給測量結(jié)果帶來誤差；（2)操作過程 中人為因素影響較多，誤差較大；（3)測試結(jié)果不能有效區(qū)分Ca0、Ca(0H)2、CaC03等的含量。
[0004]CN101201325A公開了一種生石灰中游離氧化鈣含量的測定方法，該方法利用乙酰 乙酸乙酯和2- 丁醇的混合液在煮沸回流冷凝的條件下，選擇性將生石灰中游離的氧化鈣 萃取出來，在通過過濾將生石灰中CaC03等其他會(huì)消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的固體及生石灰中不 溶性殘?jiān)蛛x，再用鹽酸對(duì)濾液中的氧化鈣進(jìn)行滴定分析，計(jì)算得到生石灰中游離的氧化 鈣含量。該方法只能測定出生石灰中游離氧化鈣含量，對(duì)于其他鈣化合物的含量沒有辦法 測定。
[0005]CN103776990A公開了一種生石灰有效含量的測試方法，該方法需要經(jīng)過表面處 理、切割、溶解等操作后再對(duì)液體里的鈣離子進(jìn)行測定才能測試出生石灰的有效含量。該測 試方法缺點(diǎn)在于耗時(shí)長、能耗大、人為誤差大以及測量結(jié)果只能說明樣品中鈣的含量，而不 能有效區(qū)分CaO、Ca(0H)2、CaC03等的含量。
[0006]CN104090066A公開了一種測定生石灰中CaO含量的裝置及方法，其測定過程如 下：將樣品和容器稱重后檢查裝置，再將一定量的原料生石放入反應(yīng)桶，然后加入適量的水 消化形成石灰乳與灰渣，再用水將石灰乳與灰渣分開，最后再用鹽酸滴定石灰乳，通過公式 (1)計(jì)算CaO的含量：1
，該方法缺點(diǎn) 在于過程復(fù)雜、在操作過程帶來人為誤差造成測定結(jié)果不準(zhǔn)確。
[0007] 因此，現(xiàn)有生石灰測試方法存在過程復(fù)雜、多采用化學(xué)分析法、人為影響因素嚴(yán) 重、測試結(jié)果誤差大、對(duì)有效成分區(qū)分困難等問題，亟需開發(fā)一種能夠有效測定脫硫生石灰 中有效成分種類和含量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種測定脫硫生石灰有效成分的方 法，該方法能夠有效區(qū)分脫硫生石灰樣品中CaO、Ca(0H)JPCaCO3的含量。
[0009] 為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0010] 本發(fā)明提供一種測定脫硫生石灰有效成分的方法，所述方法為：
[0011] 分析確定脫硫生石灰樣品中可分解的有效成分的種類及其含量，然后對(duì)未分解的 樣品進(jìn)行元素分析，確定未分解樣品中所含有效成分的含量，從而確定脫硫生石灰樣品中 有效成分的含量。
[0012] CaO、Ca(0H) 2和CaCO3均可作為脫硫生石灰的有效成分，應(yīng)用本發(fā)明的方法可以準(zhǔn) 確地測定各成分的含量，其中脫硫生石灰樣品中可分解的有效成分指的是Ca(0H)JP/或 CaC03，而未分解樣品中所含有效成分為CaO。
[0013] 在本發(fā)明所述測定脫硫生石灰有效成分的方法中，所述分析確定脫硫生石灰樣品 中可分解的有效成分的種類及其含量是利用熱重-紅外聯(lián)用儀來實(shí)現(xiàn)的；所述對(duì)未分解的 樣品進(jìn)行元素分析是利用X射線熒光光譜儀來實(shí)現(xiàn)的。
[0014] 熱重分析可用于研宄材料的熱穩(wěn)定性、分解過程、吸附與解吸、氧化與還原、水分 與揮發(fā)物測定，作材料成分的定量分析及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研宄等。紅外主要用于材料的組成和 結(jié)構(gòu)分析，二者聯(lián)用可對(duì)熱分解過程中的產(chǎn)物進(jìn)行分析。將熱重分析儀與紅外光譜儀聯(lián)用 是目前最常用的逸出氣體分析手段之一。通過熱重加熱樣品，樣品會(huì)因揮發(fā)物的存在或者 燃燒分解出氣體，這些氣體被傳輸?shù)郊t外收集池中，加以識(shí)別。紅外光譜的分析可以檢測功 能基團(tuán)，可以更好地對(duì)熱重結(jié)果進(jìn)行分析，從而可以確定樣品中成分的含量。
[0015]HG/T4205-2011化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所述的工業(yè)氧化鈣，包括I類（CaO彡92% )、II類 (CaO彡82% ) JII類（CaO彡90% )和IV類（CaO彡85% )，其中規(guī)定煙氣脫硫用工業(yè)氧化 鈣的CaO含量須在85%以上，即為IV類工業(yè)氧化鈣，在此規(guī)定中該氧化鈣的含量是用化學(xué) 滴定法測定的，其不能有效區(qū)分樣品中CaO、Ca(0H)2、CaC03等鈣化合物的含量。
[0016] 本發(fā)明所述測定脫硫生石灰有效成分的方法，可以有效地測定脫硫用生石灰中各 有效成分及其含量，所述方法包括以下步驟：
[0017] (1)將脫硫生石灰樣品放入熱重分析儀進(jìn)行熱失重測定，并通過聯(lián)用的紅外光譜 儀對(duì)分解產(chǎn)物進(jìn)行分析，確定樣品中發(fā)生分解的有效成分及其含量；
[0018] (2)利用X射線熒光光譜儀對(duì)未分解的樣品進(jìn)行元素分析，確定其中所含的有效 成分占未分解樣品的百分含量，將未分解的樣品中有效成分的百分含量換算成占原脫硫生 石灰樣品的百分含量，而后減去可分解樣品中有效成分分解產(chǎn)生的不可分解產(chǎn)物占原脫硫 生石灰樣品的百分含量，進(jìn)而得到原脫硫生石灰樣品中未分解的有效成分的含量。
[0019] 在本發(fā)明所述測定脫硫生石灰有效成分的方法中，還包括在進(jìn)行熱失重測定前對(duì) 脫硫生石灰樣品進(jìn)行干燥處理，所述干燥處理的目的主要是去除樣品中帶有的水分，所述 干燥處理可以采用本領(lǐng)域已知的方法進(jìn)行，只要這種方法不會(huì)造成有效成分的分解即可， 例如在烘箱中烘干、真空干燥或冷凍干燥等。
[0020]在本發(fā)明所述測定脫硫生石灰有效成分的方法中，步驟（1)所述放入熱重分析 儀中的脫硫生石灰樣品的質(zhì)量為50_500mg，例如50mg、80mg、100mg、120mg、150mg、180mg、 200mg、230mg、250mg、280mg、300mg、320mg、340mg、360mg、380mg、400mg、430mg、450mg、480mg 或 500mg。
[0021] 在本發(fā)明所述測定脫硫生石灰有效成分的方法中，步驟（1)所述熱失重測定過程 中升溫速率為 5_15°C/min，例如 5°C/min、6°C/min、7°C/min、8°C/min、9°C/min、10°C/ min、ll°C/min、12°C/min、13°C/min、14°C/min或 15°C/min，從室溫升溫至 900-1100°C， 例如從室溫升溫至 900 °C、920 °C、940 °C、950 °C、960 °C、980 °C、1000 °C、1020 °C、1040 °C、 1060。。、1080。?；?1100 °C〇
[0022] 在本發(fā)明所述測定脫硫生石灰有效成分的方法中，步驟（1)所述發(fā)生分解的有效 成分為Ca(0H) 2和/或CaCO3。
[0023] 在本發(fā)明所述測定脫硫生石灰有效成分的方法中，步驟（2)所述的可分解樣品中 有效成分分解產(chǎn)生的不可分解產(chǎn)物為CaO。
[0024] 在本發(fā)明所述測定脫硫生石灰有效成分的方法中，步驟（2)所述