[发明专利]水分检测校准系统、检测模型的建立方法及水分检测方法

说明书

本发明实施例涉及一种含硫化氢的气体中的水分检测校准系统、水分检测模型的建立方法及水分检测方法；水分检测校准系统包括并联的加湿流路、干燥流路和硫化氢流路构成的含硫化氢的湿气发生器和并联的霜点检测流路、水分检测流路和放空流路构成的检测放空流路，湿气发生器和所述检测放空流路经主流路连通；加湿流路包括加湿器，干燥流路包括干燥器，硫化氢流路用于通入含已知浓度硫化氢的标准气体；霜点检测流路包括露点仪，水分检测流路包括卡尔费休库仑水分滴定仪，放空流路用于放空进气。该系统可用于含硫化氢的气体中的水分检测模型建立，能够避免现有技术检测含有硫化氢的气体中的水分时的修正方法带来的系统误差，简单易行，结果准确。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种含硫化氢的气体中的水分检测的水分检测校准系统、水分检测模型的建立方法及水分检测方法。

背景技术

在甲醇(CH₃OH)为主要成分的无水溶剂中，碘(I₂)、二氧化硫(SO₂)和水(H₂O)按照反应式(1)，以1∶1∶1的化学计量比反应。该反应被称为卡尔费休反应。

CH₃OH+SO₂+I₂+H₂O+3RN→[RNH]SO₄CH₃+2[RNH]I (1)

上式中，RN是有机碱，例如咪唑。

卡尔费休库仑法通过电解反应生成碘分子参与卡尔费休反应，然后根据法拉第定律通过电解电量计算碘的物质的量，从而得到水分含量。卡尔费休库仑法是一种水分检测的直接方法，准确度和灵敏度较高，广泛用于固体、液体和气体中的水分含量的检测。

以卡尔费休库仑法用于检测天然气中水分含量(GB/T 18619.1-2002)为例，说明该方法用于检测含硫化氢的气体中的水分含量的缺陷。天然气中的硫化氢能够和电解产生的碘分子反应，造成水分检测结果偏高。通常认为硫化氢和碘分子按照反应式(2)反应生成硫。

H₂S+I₂→2HI+S↓ (2)

国标GB/T 18619.1-2002规定，已知硫化氢的含量，根据硫化氢和碘反应的化学计量比(1∶1)，来计算副反应造成的系统误差，并对水分检测结果进行修正。然而，该修正方法的依据是水溶液中硫化氢和碘反应的机理，不适用于卡尔费休滴定所使用的无水溶剂体系。按照该修正方法检测的含硫化氢的气体的水分含量偏高。

同理，利用卡尔费休库仑法检测含硫化氢的气体中的水分含量时，根据上述方法计算无水溶剂体系时的系统误差，都存在水分含量检测值不准确的问题。

发明内容

为了解决上述利用卡尔费休库仑法检测含硫化氢的气体中的水分含量时，以硫化氢和碘反应的化学计量比为1∶1计算无水溶剂体系时的系统误差，存在水分含量检测不准确的技术问题，本发明实施例提出了一种含硫化氢的气体中的水分检测模型的建立方法，包括以下步骤：S1、在多个预设的霜点值下，在相同检测条件下，利用卡尔费休库仑水分滴定仪检测多个已知硫化氢浓度的标准待测气体中的水分含量，利用第一试剂检测标准待测气体中的水分含量，得到水分检测值x，利用第二试剂检测标准待测气体中的水分含量，得到水分检测值y，利用霜点值计算标准待测气体中的水分标准值z，所述标准待测气体由硫化氢、水蒸气和纯待测气体组成；S2、根据各数据点x，y，z进行函数拟合，获得用于检测含硫化氢的气体中的水分含量的水分检测模型z＝f(x,y)。

进一步，所述第一试剂为Hydranal Coulomat AG Oven库仑法阳极液和HydranalCoulomat CG库仑法阴极液；所述第二试剂为无二氧化硫卡尔费休试剂阳极液和HydranalCoulomat CG库仑法阴极液。