[发明专利]一种针对SO2

权利要求书

1.一种针对SO₂和CO₂混合气体的简易分离装置，其特征在于：

气源模块包括SO₂气瓶、CO₂气瓶和N₂气瓶，分别装有SO₂、CO₂和N₂三种气体，气源模块分别进入混合缓冲罐，使三种气体在进入磷酸钠缓冲溶液前能够充分混合，混合缓冲罐中的气体再进入混合气体吸收装置，混合气体吸收装置为1L的三口圆底烧瓶，装有500ml磷酸钠缓冲溶液，实验开始之前向混合气体吸收装置内滴加质量分数为20％的磷酸溶液调节pH，使用pH计实时测量磷酸钠缓冲溶液的pH值及温度；混合气体吸收装置连接两级SO₂测量装置，两级SO₂测量装置为两级SO₂吸收装置，包含两个多孔玻板吸收瓶，各装有40ml的SO₂吸收液；两级SO₂测量装置连接三级NaOH吸收装置，三级NaOH吸收装置，由三个规格为500ml的三口圆底烧瓶串联组成，里面分别装有300ml质量分数为40％的NaOH溶液；所有的气路均用橡胶管或玻璃管连接。

2.一种利用权利要求1所述针对SO₂和CO₂混合气体的简易分离装置的检测方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：混合气体从混合气体吸收装置的左侧通入，通气速率为3L/min左右，其中磷酸钠吸收二氧化硫、二氧化碳的反应机理如下：

Na₃PO₄+SO₂+H₂O→Na₂SO₃+H₃PO₄ (1)

Na₃PO₄+CO₂+H₂O→Na₂CO₃+H₃PO₄ (2)

步骤2：将经过磷酸钠溶液吸收后的气体先通入氨基磺酸铵混合溶液除去SO₂，用《固定污染源排气中二氧化硫的测定碘量法》(HJ/T-2000)测定SO₂含量，再将未被氨基磺酸铵混合溶液吸收的剩余气体通入三级NaOH吸收装置除去其中的CO₂；SO₂和CO₂的测定机理如下：

SO₂+H₂O＝H₂SO₃ (3)

2NaOH+CO₂＝Na₂CO₃+H₂O (4)

SO₂的测定方法为将SO₂吸收液移入碘量瓶中，加入50ml浓度为2g/L的淀粉溶液之后，使用0.1mol/L的碘标准溶液滴定至蓝色，记录碘标准溶液的消耗量，根据碘标准溶液的消耗量按照公式(6)推算出吸收液中SO₂的含量：

H₂SO₃+H₂O+I₂＝H₂SO₄+2HI (5)

m(SO₂)＝(V-V₀)×c(1/2I₂)×32×1000 (6)

其中，m(SO₂)为SO₂的质量，单位为mg；V为碘标准溶液的消耗量，V0为空白对照组(取等量新配制的吸收液置于碘量瓶中，加入等量淀粉溶液进行空白滴定即为空白对照组)碘标准溶液的消耗量，c(1/2I₂)为碘标准溶液的浓度，32为1L 1mol/L的碘标准溶液(1/2I₂)相当的SO₂(1/2SO₂)的质量(g)；

步骤3：CO₂的吸收量测定采用重量法，即将吸收二氧化碳后的溶液进行沉淀，称量沉淀物质的质量，再将沉淀物质的质量通过物质守恒的原则用公式(8)换算成为CO₂的质量；使用氯化钡溶液对吸收过CO₂后的溶液进行滴定至不再有新的白色沉淀产生，滴定机理如下：

BaCl₂+Na₂CO₃＝BaCO₃↓+2NaCl (7)

根据质量守恒原则，则氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳质量为：

其中，m(CO₂)为CO₂的质量；M(CO₂)为CO₂的相对分子质量；m(BaCO₃)为沉淀BaCO₃的质量；m(BaCO₃)为BaCO₃的相对分子质量。