[发明专利]一种脱硫后烟气含湿量测定方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于化工分析技术领域，涉及一种脱硫后烟气含湿量测定方法和装置。 

背景技术

脱硫后烟气的含湿量是湿法脱硫系统设计、改造以及生产运行的重要参数，用于计算烟气冷凝温度、烟气污染物排放量和脱硫系统的水耗。传统的烟气含湿量测定通常是采用冷凝法、干湿球法和重量法三种。 

冷凝法是将烟气管道中抽取出来的烟气通过冷凝器，根据冷凝出来的水量和冷凝器排除的饱和气体中水蒸汽含量之和计算烟气中的含湿量。其缺点是：难以保证冷凝器的冷凝效果；需要根据水的饱和蒸气压和温度关系曲线进行饱和蒸汽含湿量的复杂计算；冷凝水的称重需要在实验室完成，不能实时获得含湿量结果，且测定结果的准确度较差。干湿球法是使气体在一定流速下经过干、湿球温度计，根据干湿球温度计的读数和测点处排气的压力，计算烟气中的含湿量。此方法缺点是：需要向盛水的容器中不断加水，以保证包裹湿球的纱布浸在水中，否则无法保证测试准确性；含湿量计算过程中需要查看水的饱和蒸气压和温度关系曲线，由于计算公式涉及的参数较多且许多参数是根据经验值估算，容易产生较大的误差。重量法是使烟气通过装有吸湿剂的吸湿管，其增重即为已知体积烟气中含有的水分含量。重量法的缺点在于：吸湿剂在吸收水蒸汽的同时也会吸收烟气中其它物质，使测量结果产生较大的误差；测量前后都需要在实验室进行吸湿管的称重，不能实时获得测量结果。上述测定方法误差大，测定过程复杂，测定时间长。 

发明内容

本发明的目的是提供一种脱硫后烟气含湿量测定方法，以提高烟气脱硫后含湿量测定准确性，简化测定过程，加快测定速度，能够为生产运行调整及时、准确的提供依据。本发明的另一目的提供一种脱硫后烟气含湿量测定装置。 

本发明脱硫后烟气含湿量测定方法，通过采样管、伴热通气管路、吸气泵、流量调节阀、流量计、三通阀从脱硫后烟气管道定量抽取烟气。烟气通过与伴热通气管路相连进气管进入卡尔费休滴定仪的滴定杯中，用卡尔费休法进行测定。卡尔费休滴定仪具有自动吸排液系统和自动平衡功能,自动吸排液系统可有效避免接触有毒有害的有机试剂,自动平衡功能可自动扣除试剂及系统中的水分功能。测定步骤如下： 

⑴测定准备：利用自动吸排液系统向滴定杯中加入100mL无水甲醇，将三通阀转向排空位置，利用三通阀切断卡尔费休滴定系统与烟气采样系统及外界大气的连接。启动滴定仪自动平衡功能，使滴定仪复位到系统空白值。预热伴热通气管路（4）。

⑵卡尔费休试剂标定：用微量进样器准确量取2～5mL或用天平准确称取10～25mg标准水注入滴定杯中，开启搅拌，调节搅拌速度，使甲醇溶液有明显漩涡但无气泡，用卡尔费休试剂进行滴定，仪器自动测量并计算出卡尔费休试剂的滴定度。 

⑶冲洗管路：开启吸气泵泵从烟气管道中抽取烟气，调节伴热通气管路的伴热温度，使烟气温度为110～130℃。将三通阀转向排空位置，用烟气充分冲洗管路10～15分钟。 

⑷滴定：三通阀转向通卡尔费休滴定仪位置，将烟气以50～100mL/min的流速通入滴定杯中，通气时间为2～5min，进行卡尔费休滴定。 

⑸测定结果：滴定仪自动计算并输出脱硫烟气中的含湿量。 

卡尔费休试剂的滴定度为5±0.2mg/mL，无水甲醇为分析纯无水甲醇，标准水的密度为1g/mL。烟气含湿量的计算式为： 

其中：其中：   ：烟气中含湿量，（v）%；

      22.4：每mol气体在标准状态下的体积，L/mol；

      273：标准状态下的温度，K；

101.3：标准状态下的压力，Kpa；

      ：烟气在管路中的温度，℃；

      ：烟气在管路中的压力，Kpa；

18：水的摩尔质量，g/mol；

：烟气在采样管路中的流量，L /min；

：烟气通入卡尔费休滴定杯的时间，min；

：消耗的卡尔费休试剂体积，mL；

：卡尔费休试剂滴定度，mg/mL。