[发明专利]一种测定高硫含量物质全硫的红外吸收方法

说明书

技术领域

本发明涉及物质中硫含量的测量方法，具体地说，本发明是一种测定高硫含量物质全硫的红外吸收方法。

背景技术

目前，国际先进测定物质中全硫含量的方法为红外吸收法，即用红外池来进行全硫含量的测量。红外吸收法基于二氧化硫气体分子具有选择性吸收红外光的性质，该方法是根据朗伯——比尔定律：

I＝I₀e^-KLC或LnI0I=KLC]]>

式中：——表示单色光通过气体时被吸收的程度，即吸光度。

I₀——吸收前红外光的光强度。

I——吸收后红外光的光强度。

K——与红外光谱和气体性质有关的比例常数。

L——红外池气室的长度。

C——气体的浓度。

该定律表明：在气体浓度较低时，吸光度与气体的浓度成线性关系。但是对高硫煤和高硫矿粉或者其它高硫含量的物质在燃烧整个过程中前期释放二氧化硫的速率很快，瞬时浓度很高，后期释放很慢，瞬时浓度很低。瞬时浓度很高时，吸光度与气体的浓度不再成线性关系。解决的方法是减短红外池气室的长度，气室减短，线性范围会增大，就解决了瞬时浓度高的时段，但是浓度较低的时段因为气室减短长度减少，输出信号也较小。国际上通用的方法是用一个高硫红外池和一个低硫红外池串连，浓度高时切换记录高硫池的数据，浓度低时再切换记录低硫池低数据。最后对两个红外池的数据进行处理得到被测物质的全硫含量。因为涉及到对两个红外池数据进行处理，这就要求两个红外池的基准初始电压要一致，如果其中一个红外池基准初始电压偏离了，试验结果就有偏差。这样的测试方法，需要两个红外池同步工作，结构比较复杂，成本高且故障率高。

发明内容

本发明克服了上述缺点，提供了一种测定高硫含量物质全硫的红外吸收方法。该方法无需两个红外池，只需要一个低硫池，降低了成本，维护也变得简单。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：燃烧产生的高浓度二氧化硫气体首先通过吸附剂，再通过红外池进行测量。

一种测定高硫含量物质全硫的红外吸收方法包括了特定吸附剂、红外池。高硫物质在燃烧过程中产生的二氧化硫首先通过特定吸附剂，再通过红外池进行检测。特定的吸附剂为自身极性很强物质，二氧化硫也是强极性分子，当二氧化硫分子接触到吸附剂后便被吸附剂吸附。二氧化硫分子被吸附后在供燃烧用的氧气的冲刷下又发生解吸物理现象。二氧化硫分子就这样在装有吸附剂的装置中不断的吸附——解吸，不断的向前运动，每个二氧化硫分子经历的吸附——解吸次数和路径是不一样的。这样，高浓度的二氧化硫在达到红外池后浓度已经降低了很多，此时的二氧化硫浓度就在低硫池的线性范围内了。

本发明可实现用一个红外池进行高硫含量物质的全硫测试。该方法在通用的红外吸收测硫方法基础上，只增加特定的吸附剂。特定吸附剂可以是活性硅胶颗粒、活性三氧化二铝颗粒或者活性炭等具有可发生物理吸附——解吸二氧化硫分子特性的物质，这些物质均不与二氧化硫生化学反应。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

附图标记说明：1.燃烧进气管；2.吸收管；3.高温棉；4.吸附剂；5.红外池；6.红外池出气口；7.气管。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明所用装置由燃烧进气管1、吸附管2、红外池5、红外池出气口6构成。在吸附管2内交替填充有高温棉3和吸附剂活性硅胶颗粒4。吸附管2与红外池5通过气管7连接。

燃烧产生的高浓度二氧化硫气体首先通过吸附剂活性硅胶颗粒4，再通过红外池5进行测量。

高浓度的二氧化硫气体从燃烧进气管1进入吸附管2内，在通过吸附管2的过程中，不断地被吸附剂活性硅胶颗粒4吸附，之后又从吸附剂活性硅胶颗粒4解吸出来，不断地前进。最后通过吸附管2与红外池5的连接气管7进入红外池5，此时的二氧化硫浓度已经降低，在红外池测量的线性范围内。

实施例2

吸附剂4采用活性三氧化二铝颗粒，其它工艺条件与实施例1相同。

实施例3

吸附剂4采用活性炭，其它工艺条件与实施例1相同。