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分析规程

硝酸二车间

生产控制分析化验规程

批准：

庞世森

文件编号：

QSC120－2007

版本：

A

修改状态：

0

页码：

24

受控号：

山东联合化工股份有限公司2007.03.1日发布2007.04.01日生效

一、稀硝部分

1氨气纯度的测定:

按QSC233–2004《厂控中间控制项目分析规程》中“二、氨气含量的测定”进行。

2混合气中氨、氧化氮、氧化率的测定。

2.1混合气中氨浓度的测定:

2.1.1原理:

以定量的硫酸标准溶液吸收混合气中的氨，过量的酸用NaOH标准溶液滴定，以硫酸消耗量求得氨含量:

2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4

2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O

2.1.2仪器

a一般化验室用仪器b500ml真空瓶。

c50ml滴定管。

2.1.3试剂

a硫酸标准滴定溶液C（1/2H2SO4）＝0.1mol/L。

b氢氧化钠标准滴定溶液C（NaOH）＝0.1mol/L。

c甲基红指示剂:

1g/L乙醇溶液

2.1.4测定步骤

取一真空瓶，加硫酸标准滴定溶液（2.1.3a）30ml，将瓶口擦干，均匀的将瓶塞磨口部分一层真空润滑脂，盖好后抽空至101.325KPa，倒置真空瓶检查严密性。

用干净的绸布将瓶部擦净。

置于万分之一的天平上称量，采样时，取样处是正压时，打开阀门充分置换后调气体的流速，均匀转动活塞取样，在6～10秒内采完样。

取样处是负压时，可先用置换瓶充置换后方可采样。

待采样瓶冷却至室温后，将瓶擦净。

再用分析天平称量。

两次称量之差，为采样之重。

将采样瓶充分振荡15分钟。

开启活塞，小心冲洗。

加3滴甲基红指示剂。

用氧化钠标准滴定溶液（2.1.3.b）滴定至橙黄色。

2.1.5计算:

混合气中氨的百分含量X1按下式计算:

酸过量时:

（V1C1-V2C2）×0.01703

X1＝─────────────×100

m

碱过量时:

（V1C1＋V3C1）×0.01703

X1＝─────────────×100

m

式中:

V1─加入过量的硫酸标准滴定溶液积，ml；

V2─滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml；

V3─滴定过量氨消耗硫酸标准滴定溶液的体积，ml；

C1─硫酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；

C2─氢氧化钠标准滴定溶液的实际的浓度，mol/L；

m─取样的质量，g；

0.01703─与1.00ml硫酸标准滴定溶液[C（1/2H2SO4）＝1.000mol/L]相当的以克表示的氮的质量。

2.1.6计算:

混合气中氨质量百分数换算为体积百分数X2按下式计算。

X1×22.08

────────

17.03

X2＝─────────────────×100

X1×22.08100-X1

─────＋─────

17.031.293

式中:

X1─氨的质量百分数，％；

22.08─在标准状况下氨的摩尔体积，L；

17.03─氨的摩尔质量；

1.293─在标准状况下空气的密度g。

2.1.7注意事项:

a必须检查真空瓶和采样管是否漏气。

b按瓶塞时，不得使硫酸进入塞内，以免抽空时抽出。

2.2生成气中氧化氮含量的测定方法Ⅰ

2.2.1原理

以氢氧化钠标准滴定溶液吸收气体中的氧化氮，生成硝酸钠和亚硝酸钠，过量的氢氧化用硫酸标准滴定溶液回滴。

以氢氧化钠的消耗量计算出氧化氮含量。

NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O

2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O

2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O

2.2.2试剂

a氢氧化钠标准滴定溶液:

C（NaOH）＝0.1mol/L

b硫酸标准滴定溶液:

C（1/2H2SO4）＝0.1mol/L

c酚酞指示剂:

10g/L。

2.2.3仪器:

a一般实验室仪器b500ml真空瓶c50ml滴定管。

2.2.4测定步骤

取一真空瓶加30mlNaOH（2.2.2a）标准滴定溶液，以下手续同（2.1.4）至用蒸馏水冲洗瓶。

加酚酞指示剂（2.2.2c）三滴，用H2SO4（2.2.2b）标准滴定溶液滴定至无色。

2.2.5计算:

在计算中系将一氧化氮折算成氨，以氨的质量百分数X3计。

（V1C1-V2C2）×0.01703

X3＝─────────────×100

m

式中:

C1─氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L

C2─硫酸标准滴定溶液的浓度，mol/L

V1─氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml

V2─硫酸标准滴定溶液的体积，ml

m─样品的质量，g

0.01703─与1.00ml硫酸标准滴定溶液[C（1/2H2SO4）＝1.000mol/L]相当的以克表示的氨质量。

2.2.6换算成体积百分数:

X3×22.08

───────

17.03

X4＝─────────────────×100

X3×22.08　100-X3

─────＋──────

17.031.293

式中:

　X3─氨的质量百分数，％

22.08─在标准状况下氨的摩尔体积，L

1.293─标准状况下空气的密度，g/L

17.03─氨的摩尔质量。

2.2.7注意事项

a混合气与生成气的取样应同时进行以减少所测氧化率的误差。

b充分振荡使NOx完全吸收。

2.3生成气中氧化氮含量的测定方法Ⅱ

2.3.1原理

以双氧水吸收氧化氮生成定量的硝酸，用氢氧化钠中和，以氢氧化钠的消耗量计算氧氮的含量。

2NO＋O2＝2NO2

2NO2＋H2O2＝2HNO3

HNO3＋NaOH＝NaNO3＋H2O

2.3.2试剂

a氢氧化钠标准滴定溶液:

C（NaOH）＝0.1mol/L。

b双氧水:

3％，取30％双氧水10ml于100ml容量瓶中稀释至刻度摇匀。

c甲基红指示剂:

1g/L乙醇溶液。

2.3.3仪器

a一般实验室用仪器。

b500ml真空瓶c50ml滴定管。

2.3.4分析步骤:

取一真空瓶，加3％双氧水（2.3.2b）30ml均匀于瓶塞的磨口上涂一层真空油，按于瓶口，用真空泵将瓶内抽空至负压101.325KPa，将瓶口倒置，检查严密性，用干净绸布将瓶外部净，于天平上称量，将取样管以负压装置（水利抽气泵）进行置换，直至玻璃管短接内的水珠被抽出的高温气体带走消失为止，然后连接真空瓶，慢慢转动活塞使气体在6～10秒进入瓶内，关闭活塞，待真空瓶冷却至室温，将瓶擦净，称量出取样质量，将真空瓶振荡15min开启活塞，冲洗活塞加3滴甲基红指示剂（2.3.2C）以NaOH标准滴定溶液（2.3.2a），滴定至橙黄色。

2.3.5计算:

在计算中将一氧化氮，以氨的质量百分数X5计。

CV×0.01703

X5＝──────────×100

m

式中:

C─NaOH标准滴定溶液的浓度，mol/L；

V─消耗NaOH的体积，ml；

m─样品的质量，g；

0.01703─与1.00ml硫酸标准滴定溶液[C（1/2H2SO4）＝1.000mol/L]相当的以克表示的氨的量。

2.3.6换算成体积百分数（按方法Ⅰ2.2.6）。

2.4氧化率的计算:

生成气中氨的质量百分数

氧化率％＝─────────────×100

混合气中氨的质量百分数

3开工时氨浓度的分析、动火氨浓度的分析。

3.1开工时氨浓度的分析（体积法）

3.1.1原理

用定量的硫酸标准滴定溶液吸收混合气中的氨，过量的氨或酸用酸碱中和的方法中和，用硫酸的消耗量计算氨的含量。

2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4

2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O

3.1.2试剂

a硫酸标准滴定溶液:

C（1/2H2SO4）＝0.1mol/L。

b氢氧化钠标准滴定溶液:

C（NaOH）＝0.1mol/L。

c甲基红指示剂:

1g/L乙醇溶液。

3.1.3仪器:

一般实验室用仪器、1000ml平底烧瓶。

3.1.4测定步骤:

取平底烧瓶，用滴定管加入30ml硫酸标准滴定溶液（3.1.2a）和蒸馏水约200ml，将烧瓶抽空至101.325KPa。

将烧瓶倒置检查是否漏气（看有无气泡产生）采样时置换取样处，然后把瓶子翻转采样至烧瓶没有压力为止。

充分振荡烧瓶，等吸收完全后，打开活塞用蒸馏水冲洗瓶口，并将冲洗液收入瓶内，加2-3滴甲基红指示剂（3.1.2c）然后用酸碱中和的方法滴定至中性，以硫酸的消耗量计算氨含量。

3.1.5计算:

以氨的体积百分数X6表示

V×C×22.08

X6＝──────────×100

V×C×22.08＋V0

1000×P×273

V0＝────────────

101.325×（273＋t）

式中:

V─消耗硫酸标准滴定溶液的体积，ml；

C─硫酸标准滴定溶液的的浓度，mol/L；

V0─20℃时，瓶子的真实体积，ml；

22.08─标准状况下氨的毫摩尔体积，ml；

1000─是烧瓶的体积，ml；

273─温度在零度时的绝对温度，K；

t─室内温度，℃；

P─抽空时实际真空压力，KPa；

101.325─标准大气压，KPa。

3.1.6注意事项

a防止抽真空时把硫酸抽出，烧瓶不能漏气。

b防止采样时瓶内溶液倒流。

3.2开工时氨浓度的分析重量法

其分析方法与正常生产时分析方法相同，可按（2.1）进行测定。

3.3动火时氨含量的分析。

3.3.1原理

以定量的硫酸标准滴定溶液吸收动火区的氨，过量的酸或氨用酸碱中和，以硫酸的耗量算出动火区的氨含量。

2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4

2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O

3.3.2仪器一般实验室用仪器3000ml平底烧瓶。

3.3.3试剂

a氢氧化钠标准溶液:

C（NaOH）＝0.1mol/L。

b硫酸标准滴定溶液:

C（1/2H2SO4）＝0.1mol/L。

c甲基红指示剂:

1g/L乙醇溶液。

3.3.4测定步骤

取平底烧瓶，加入5ml硫酸标准滴定溶液（3.3.3b）及蒸馏水约100ml，加2～3滴甲基红指剂（3.3.3c），将烧瓶抽空至101.25KPa，将真空瓶倒置，如无气泡产生，说明不漏气。

在动火地点，将真空瓶倒置并转动活塞，利用负压取样。

气泡速度以能看出小气泡连续从溶液中出现为好。

取至常压（不再鼓泡为止），充分振荡后测余压，看溶液颜色是否变化，如仍呈红色，说明氨气含量小于0.5％，可以动火，如果溶液变黄，则不可以动火。

如需确定含量时，前者用氢氧化钠（3.3.3a）滴定至橙色，后者用硫酸（3.3.3b）然后采样，将烧瓶充分振荡后，冲洗瓶塞冲洗液一并收入瓶内，根据溶液的酸碱性进行中和滴定，以硫酸标准滴定溶液的消耗量，计算出氨的含量.

3.3.5计算以氨的体积百分数X7表示

（V＋V1）C×22.08

显碱性时:

X7＝──────────────×100

（V＋V1）C×22.08＋V0

（VC－V2C1）×22.08

显酸性时:

X7＝──────────────×100

（VC－V2C1）×22.08＋V0

（V3-105）×273×P

V0＝───────────

101.325×（273＋t）

式中:

V─加入硫酸标准滴定溶液的体积，ml；

V1─滴定用去硫酸标准滴定溶液的体积，ml；

V2─滴定用去氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml；

C─硫酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；

C1─氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；

22.08─在标准状况下，氨的摩尔体积，ml；

101.325─抽真空的压力，KPa；

P─抽空时实际真空压力，KPa；

t─室温，℃；

V3─烧瓶的体积，ml；

273─温度在零时的绝对温度，K。

4废热锅炉水中碱度的分析

执行GB1576-2001<<工业锅炉水质>>中规定方法。

5废热锅炉水中氯化物的测定

执行GB1576-2001<<工业锅炉水质>>中规定方法。

6废热锅炉水中溶解固形物的分析

执行GB1576-2001<<工业锅炉水质>>中规定方法。

7气体冷却器的冷凝酸、地下槽酸度的测定。

7.1冷凝酸分析

7.1.1原理

在混合指示剂的存在下，试样中的酸被氢氧化钠标准滴定溶液中和，以氢氧化钠的消耗量计算酸的含量。

HNO3＋NaOH＝NaNO3＋H2O

7.1.2仪器:

a一般实验室用仪器。

b250ml锥形瓶。

7.1.3试剂

a氢氧化钠标准滴定溶液:

C（NaOH）＝0.1mol/L。

b甲基红-次甲基兰混合指示剂。

7.1.4测定步骤

用移液管吸取试样10ml置于250ml锥形瓶中，加入约（200ml）蒸馏水，加2～3滴混合指示剂，用NaOH标准滴定溶液（5.1.3.a）滴定至灰色。

7.1.5计算:

酸度X8，以硝酸（HNO3）计，用g/L来表示

V1C×0.06302

X8＝─────────×1000

V

式中:

V1─消耗NaOH标准滴定溶液的体积，ml；

C─NaOH标准滴定溶液的浓度，mol/L；

V─试样的体积，ml；

0.06302─与1.00ml氢氧化钠标准滴定溶液[C（NaOH）＝1.000mol/L]相当的以克表示的硝酸的质量。

7.2地下槽酸度的测定（同7.1）。

8地下槽氯化物的测定

8.1方法Ⅰ

8.1.1原理

在酸性介质中，在亚硝基铁氰化钠指示剂的存在下，氯化物与硝酸汞作用生成氯化汞，而过量的硝酸汞与指示剂作用生成白色沉淀，以硝酸汞的消耗量计算氯化物的含量。

Hg（NO3）2＋2NaCl＝HgCl2＋2NaNO3

Hg（NO3）2＋Na2Fe（CN）5NO＝HgFe（CN）5NO＋2NaNO3

8.1.2仪器:

一般化验室用仪器。

8.1.3试剂

a硝酸汞标准滴定溶液:

C[1/2Hg（NO3）2]＝0.01mol/L。

b亚硝基铁氰化钠[Na2Fe（CN）5NO]:

10g/L。

8.1.4测定步骤

用移液管移取试样10ml置于预先盛有100ml水的烧杯中，加入指示剂（8.1.3b）1ml，用硝酸汞标准滴定溶液（8.1.3a）滴定至出现白色混浊为终点。

8.1.5计算:

氯化物含量X9以氯根（Cl-）计，用mg/L表示。

V1C×0.03545

X9＝─────────×106

V

式中:

V1─用去硝酸汞标准滴定溶液的体积，ml；

V─试样体积，ml；

C─硝酸汞标准滴定溶液的浓度，mol/L；

0.03545─与1.00ml硝酸汞标准滴定溶液{C[1/2Hg（NO3）2]＝1.000mol/L}相当的以克表示的氯的质量。

8.2方法Ⅱ

8.2.1原理

在pH6.5～9溶液中，氯化物与硝酸银作用生成氯化银白色沉淀，而过量的硝酸银与铬酸钾指示剂作用生成砖红色沉淀，以硝酸银的消耗量计算氯化物的含量。

AgNO3＋NaCl＝AgCl＋NaNO3

2AgNO3＋K2CrO4＝Ag2CrO4＋2KNO3

8.2.2仪器:

一般化验室用仪器。

8.2.3试剂

a硝酸银标准滴定溶液:

CAgNO3＝0.01mol/L。

b铬酸钾指示剂:

50g/L。

c酚酞指示剂:

10g/L。

d氢氧化钠：

200g/L。

e氢氧化钠:

0.1mol/L。

f硫酸:

0.1mol/L。

8.2.4测定步骤

用移液管移取试样10ml置于预先盛有20ml水的烧杯中，加入酚酞指示剂（8.2.3c）2～3滴，用氢氧化钠溶液（8.2.3d）中和，再用氢氧化钠（8.2.3e）中和至显微红色，最后用硫酸溶液（8.2.3f）中和至红色刚刚消失。

加入1ml铬酸钾指示剂（8.2.3b），用硝酸银标准滴定溶液（8.2.3a）滴定至出现砖红色沉淀为终点。

8.2.5计算:

氯化物含量X10以氯根（Cl-）计，用mg/L表示。

V1C×0.03545

X10＝─────────×106

V

式中:

V1─用去硝酸汞标准滴定溶液的体积，ml；

V─试样体积，ml；

C─硝酸银标准滴定溶液的浓度，mol/L；

0.03545─与1.00ml硝酸银标准滴定溶液[CAgNO3＝1.000mol/L]相当的以克表示的氯的质量。

9成品稀硝酸酸度、亚硝酸含量、氯化物的测定。

9.1成品稀硝酸酸度分析、亚硝酸含量执行GB/T337.2-2002规定方法。

9.2硝酸酸度测定密度法

9.2.1原理

由密度计在被测液体中达到平衡状态时所浸没的深度读出该液体的密度。

9.2.2仪器

a密度计：

分度值为0.001g/cm3；

b玻璃量筒：

250～500ml；

c温度计：

0～100℃，分度值1℃。

9.2.3将待测试样注入清洁、干燥的量筒内，不得有气泡。

将清洁干燥的密度计缓缓地放入试样中，其下端应离筒底2cm以上，不能与筒壁接触，密度计的上端露资液面外的部分所沾液体不得超过2～3分度。

待密度计在试样中稳定后，读出密度计弯月面下缘的刻度（标有读弯月面上缘刻度的除外），同时测定试样的温度。

9.2.4试样结果

at℃测定时的密度ρt（g/cm3）按下式计算：

ρt＝ρt1＋ρt1.a（20-t）

式中：

ρt1─试样在t℃时密度计的读数值，g/cm3；

a─密度计的玻璃膨胀系数，一般为0.000025；

20─密度计的标准温度，℃；

t─测定时的温度，℃。

b在t℃下试样的密度换算为20℃时的密度ρ20：

ρ20＝ρt＋ｋ（t－20）

式中：

k─试样密度的温度校正系数，可根据查表或由不同液体化工产品实测求得。

9.3成品稀硝酸中氯化物测定。

测定方法同8。

10碱吸收塔出入口氧化氮含量的测定

10.1氢氧化钠吸收法

10.1.1原理

以氢氧化钠吸收氧化氮，生成硝酸钠和亚硝酸钠，过量的氢氧化钠用硫酸回滴，以氢氧化钠的消耗量计算氧化氮含量。

NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O

2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O

2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O

10.1.2仪器:

a一般实验室用仪器。

b1000ml平底烧瓶。

10.1.3试剂:

a氢氧化钠标准滴定溶液:

C（NaOH）＝0.1mol/L。

b硫酸标准滴定溶液:

C（1/2H2SO4）＝0.1mol/L。

c甲基红指示剂:

1g/L乙醇溶液。

10.1.4测定步骤

取平底烧瓶加入5mlNaOH标准滴定溶液（10.1.3.a）及200ml蒸馏水，加入指示剂（10.1.3c）2～3滴，将烧瓶抽空至101.325KPa。

倒置检查是否漏气，然后采样。

采样口连接三通及玻璃毛过滤器，打开采样口阀门充分置换连接玻璃毛过滤器出口与平底烧瓶，慢慢开启活塞，取样在6～10内完成。

充分振荡，使其吸收完全。

开启活塞，测量瓶内余压。

小心冲洗瓶塞，使洗液完全流入瓶中，如呈黄色用硫酸标准溶液（10.1.3b）滴定至橙黄色，如呈红色则用NaOH标准滴定溶液（10.1.3a）滴定至橙黄色。

10.1.5出入口氧化氮体积百分含量X11按下式计算:

（V1C＋V2C）×22.4

显酸性时:

X11＝─────────────×100

（V1C＋V2C）×22.4）＋V0

（V1C1-V3C2）×22.4

显碱性时:

X11＝─────────────×100

（V1C1-V3C2）×22.4＋V0

（V4-V5）×273×（P1-P2-PH2O）

V0＝──────────────

101.325×（273＋t）

式中:

V1─加入氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml；

C1─NaOH标准滴定溶液的浓度，mol/L；

C2─硫酸标准滴定溶液浓度，mol/L；

V2─消耗NaOH标准滴定溶液的体积，ml；

V3─消耗硫酸标准滴定溶液的体积，ml；

V4─取样瓶的体积，ml；

V5─加入溶液的体积，ml；

P1─抽空的压力，KPa；

P2─取样后烧瓶内压力，KPa；

PH20─t℃时水的饱和蒸汽压力，KPa；

22.4─标准状况下氧化氮的毫摩尔体积，ml；

273─零度时的绝对温度，K；

101.325─标准大气压，KPa。

10.2双氧水吸收法

10.2.1原理:

以双氧水为吸收剂吸收氮氧化物，生成定量的硝酸，用氢氧化钠中和，以氢氧化钠的消耗量计算出氧化氮的含量。

H2O2＋NO＝NO2＋H2O

2NO2＋H2O2＝2HNO3

HNO3＋NaOH＝NaNO3＋H2O

10.2.2仪器:

a一般实验室用仪器b过滤器c1000ml平底烧瓶

10.2.3试剂:

a氢氧化钠标准滴定溶液:

C（NaOH）＝0.1mol/L。

b双氧水:

3％按（2.3.2b）配制。

c甲基红指示剂:

1g/L乙醇溶液。

10.2.4测定步骤

取平底烧瓶加入15ml双氧水（10.2.3b）及200ml蒸馏水，将烧瓶抽空至101.325KPa。

倒置检查是否漏气，然后采样。

采样口连接三通及玻璃毛过滤器，打开采样口阀门充分置换，将平底烧瓶倒置，连接玻璃毛过滤器出口，慢慢开启活塞，取样在6～10内完成。

充分振荡，使其吸收完全。

15min后，开启活塞，测量瓶内余压。

小心冲洗瓶塞，使洗液完全流入瓶中，加入指示剂1～2滴，用NaOH标准滴定溶液（10.2.3a）滴定至橙黄色。

10.2.5计算出入口氧化氮体积百分含量X12按下式计算:

VC×22.4

X12＝─────────×100

VC×22.4＋V0

（V3-V4）×273（P1-P2－PH2O）

V0＝──────────────

101.325×（273＋t）

式中:

V─氢氧化钠标准滴定溶液的体积，ml；

C─NaOH标准滴定溶液的浓度，mol/L；

V3─取样瓶的体积，ml；

V4─加入溶液的体积，ml；

P1─抽空的压力，KPa；

P2─取样后烧瓶内压力，KPa；

PH20─t℃时水的饱和蒸汽压力，KPa；

22.4─标准状况下氧化氮的毫摩尔体积，ml；

273─零度时的绝对温度，K；

101.325─标准大气压，KPa。

10.2.6注意事项

a严防酸雾进入瓶内，必须用过滤器。

b.必须滴定时再加指示剂，否则终点不明确.

11碱塔出入口余氧的测定

11.1方法Ⅰ

11.1.1原理

铜在氨性溶液中，易氧化生成氧化铜和氧化亚铜，而所生成的氧化铜与氧化亚铜被饱和氯化铵溶液吸收而生成高铜盐与低铜盐，低铜盐吸收氧而生成高盐，而高铜盐又被铜丝还原，而生成亚铜，反应式如下。

3Cu＋O2＝CuO＋Cu2O

CuO＋2NH4Cl＋2NH4OH＝Cu（NH3）4Cl