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工业废气中氯化氢含量的检测
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-08-17 11:15:47

   [摘 要]工业的发展使工业废气排放量增加,工业废气中氯化氢含量影响着环境和人类的正常生活。在化工生产中盐酸是一种重要的化工原料,同时它也是一种化工副产品。因此在化工生产中,不可避免的要产生氯化氢废气。而氯化氢废气对植物、人�w、建筑物等都有危害。氯化氢易溶于水,其水溶液叫盐酸,废气氯化氢进入大气后与水蒸气相遇,易生成腐蚀作用很强的白色盐酸酸雾。工业废气氯化氢对植物的危害,当它浓度很高时,会对植物产生急性危害使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。HCl浓度超过植物的忍耐限度,会使植物的细胞和组织器官受到伤害,生理功能和生长发育受阻,最后导致死亡。本文主要是对工业废气中的氯化氢含量进行检测进行分析,在这个基础上提出了下文中的内容,希望给与同行业工作的人员提供出一定价值的参考。 

  [关键词]工业废气;氯化氢;含量;分析 

  中图分类号:U466 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0025-01 

  引言:目前,国内普遍采用硝酸银容量法、硫氰酸汞分光光度法和离子色谱法测定氯离子。其中硫氰酸汞分光光度法方法灵敏、显色液稳定、操作简便,但选择性差,且方法不易掌握;后者方法准确灵敏、选择性好、能同时测定多种阴离子,但是操作复杂,且仪器昂贵,不少地方监测站无此仪器。经过长期摸索研究出测量车间工业废气中氯化氢含量的方法。此法简单容易操作,能测定和检查工厂废气排放情况,为生产的正常运行提供信息。工业废气氯化氢同时也污染环境,对设备和建筑物都具有强烈的腐蚀性。氯化氢气体易挥发,水溶性强,不易被颗粒吸附,因而扩散性较强,能与空气任意混和,其危害范围广,对氯化氢废气的回收及治理已引起了人们的重视。2015年1月1日新的《中华人民共和国环境保护法》公布并实施,可见国家对环境保护的重视。按GB3095-2012《环境空气质量标准》,GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与污染物采样方法》,国家对工业向大气中排放氯化氢废气含量有明确的要求。 

  1.关于工业废气的危害 

  对人体健康的危害:世界卫生组织称,2012年空气污染造成约700万人死亡(部分人死亡原因与室内/外空气污染均有关),也就是全球每八位死者中就有一位。大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。 

  对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。 

  对天气和气候的影响:大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的。 

  2.实验部分 

  2.1 主要仪器 

  反应管50mL三支;酸式滴定管50mL一支;碱式滴定管50mL一支;真空泵一台;气体流量计一台;移动电源插座一个。 

  2.2 试剂及溶液 

  硫酸标准滴定溶液:0.5mol/L;氢氧化钠标准滴定溶液:0.5mol/L;酚酞指示剂;甲基红―亚甲基兰混合指示剂。 

  2.3 实验前准备 

  向反应管中装入硫酸标准溶液和甲基红―亚甲基兰混合指示剂,在尾气中检测成分浓度未知的情况下,均接50.0mL硫酸标准溶液作为吸收液。三支反应管串连在一起作为接收器,第一个反应管和第三个反应管为缓冲瓶,第二个反应管为接有吸收溶液的吸收瓶。(如果尾气温度较高,可适当的在第一个缓冲瓶前增加缓冲瓶接收冷凝的液体)。 

  3.检测步骤 

  3.1 样品采集 

  向真空泵和气体流量计中注适量蒸馏水,在检测现场就近接通电源,检查尾气管道是否连接正常。按照尾气管道→反应管→流量计→真空泵的顺序用橡胶管连接在一起,记下流量计的读数A1作为起始读数,开启电源开始尾气检测。完成抽气检测后,关闭真空泵开关,同时拆除连接设备的橡胶管,防止由于管道负压将吸收瓶内的吸收溶液反抽入管道。记下流量计的读数A2作为结束读数,放掉真空泵和气体流量计中的水并冲洗干净,收起移动电源线。第四是取下吸收瓶和第三个反应管洗入三角瓶中,用硫酸标准溶液来中和滴定剩余的吸收溶液。以此求得吸收溶液的耗量。 

  3.2 尾气中氯化氢含量的计算方法 

  式中:V1为氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL; 

  V2为中和滴定的硫酸标准滴定溶液的体积,m ; 

  C1为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,mol/L; 

  C2为中和滴定的硫酸标准滴定溶液的浓度,mol/L; 

  M为氯化氢的摩尔质量36.5,g/mol; 

  V3为流量计记录的抽取尾气体积,L; 

  V3=A2-A1。 

  3.3 实验数据 

  取同一点的工业废气做样品(在生产设备、生产过程正常运行下进行),按GB/T16109-1995《车间空气中氯化氢及盐酸的硫氰酸汞分光光度测定方法》进行氯化氢含量测定,检测数据如表1。 

  4.讨论 

  检测应在生产设备、生产过程正常运行下进行,确保能真实反映各工厂尾气中氯化氢含量的排放情况。向真空泵和气体流量计中注适量蒸馏水,在检测现场就近接通电源,检查尾气管道是否连接正常。按照尾气管道→流量计→真空泵的顺序用橡胶管将设备连接,接通电源抽尾气2min,目的是:检查设备运行是否正常,并将尾气管道中的气体替换成烟囱中正在排放的气体,以减少检测误差。再去抽尾气管道中的气体5-10min以置换尾气管道的气体。气体流量计指针为匀速转动。第五是抽取气体至反应管指示剂变色,或在反应管指示剂没有变色的情况下抽取100-300 L尾气,控制抽气量尽量不使指示剂变色(根据尾气中待测物质含量的不同可减少或增加尾气抽取体积)。完成抽气检测后,关闭真空泵开关,同时拆除连接设备的橡胶管,防止由于管道负压将吸收瓶内的吸收溶液反抽入管道。用一根橡胶管将反应管的出口和入口连接在一起,避免空气进入。如果样品采集不能当天测量,应将样品放入冰箱二摄氏度到五摄氏度保存,保存不得超过四十八个小时。 

  总结:综上所述,随着我国工业化进程的加快,工业废气氯化氢给我们的健康和生存环境都带来了很大的威胁。提高环保意识、减少未处理工业氯化氢的排放、对工业排放氯化氢进行检测、完善工业废气氯化氢的治理技术和设备是防治工业废气的重要措施。本实验建立了测定工业废气中氯化氢含量的测定方法,该方法操作简便、准确、快速,可用于工厂对工业废气中氯化氢含量的测定,从而控制废气中的氯化氢含量不要超出标准排放量,适合工业生产过程中的控制。 

  参考文献 

  [1] 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T 16157-1996. 

  [2] 《固定污染源废气氯化氢的测定 硝酸银容量法》 HJ 548-2009. 

  [3] 《空气和废气监测分析方法》(第四版增补法). 

  [4] 张金凤,马艳宁,徐淼,李铭.水解氧化工艺治理制药工业有机废气的设计[J].城市环境与城市生态,2014,06:32-34. 

  [5] 王祥生.氯化氢的纯化方法[J].低温与特气,1983,04:20-22. 

  [6] 刘自珍.填料塔处理化工废气中的氯化氢制盐酸[J].氯碱工业,1990,06:47-48. 

  [7] 包训祥,郝英群.氯化氢废气的回收及治理[J].化工环保,1993,03:148-150. 

  [8] 周晓军.氯化氢废气的回收及治理[J].陕西化工,1994,01:45.

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