磷锌系循环水系统垢样分析方法的改进

大氮肥2004年Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry.第27卷第6期磷锌系循环水系统垢样分析方法的改进包森清(中石化镇海炼油化工股份有限公司,浙江宁波,315207)摘要采用络合滴定法、分光光度法和重量分析法等常规手段测定磷锌系循环冷却水系统中沉积物和腐蚀产物(以下称垢样)的组分含量。该方法有效消除了样品中高含量的锌对其他组分测定的干扰,提高了分析结果的准确性。关键词循环水垢样分析中石化镇海炼油化工股份有限公司现有8套2垢样组分含的测定循环冷却水装置,现场共安装了14 台(套)碳钢和2.1含 量的测定铜材质的监测换热器,每月需定期对监测换热器表1是2000年1月监测试管垢样的分析数的垢样组分进行系统分析,以准确了解循环水系据。可以看出,由于分析结果总和达到118%,分统的结垢和腐蚀情况。析结果不可信,出现了较大的误差。在2000年以前,一直采用钼系和低锌磷系水表1监测试管垢样 各组分含最t分析数据%稳剂。随着水源劣化和设备保护要求的提高,开样品规贷政物P2Os FeO3 ALO, Ca0 Mg0 Zn0 CuO总计始逐步使用含锌磷系水稳剂,使垢样中的锌含量增加,原有的分析方法不能适应垢样中组分含量碳钢18.01 2.52 11.31 51.96 7.33 0.90 2.59 8.83 0.39 103.84变化的要求。如2000年1月化肥厂监测换热器铜管26.94 2.5423.26 2.34 20.946.74 1.1832.970.98 117.89铜管垢样,各组分含量的总和达到117.4% ,其中分别用EDTA络合滴定法、等离子发射光谱三氧化二铝的含量为20.9% ,分析结果出现较大(ICP)法、铝试剂分光光度法测定上述垢样中三氧偏差。通过对原方法比较和试验,发现垢样中的化二铝和氧化锌含量,数据见表2。锌含量增加是导致分析结果失真的主要原因。为表2垢样中三氧化二铝含的对比测定此,提出了新的垢样组分含量分析方法。容量法测ICP法测 比色法测 容量法测试样Al2O3Al2O,mO碳钢垢样7.331.30.998.831样品处理过程铜垢样.20.941.3832.97与原来的方法相比,对样品处理过程做如下1)原分析方法不能解决锌盐干扰:在原分析改进:①改变试样溶液制备过程。原方法制备试方法中,测定三氧化二铝的条件是在滴定Fe?+后样溶液时,直接使用950C灼烧产物进行酸处理,的溶液中加入过量的EDTA标准溶液，控制条件由于垢样经高温灼烧后有部分熔融现象,样品酸使溶液加热到70C,加入pH=4.5的缓冲溶液，处理和转移时有一定的损失。 现改为取2份干燥使AI+与EDTA定量络合,过量的EDTA溶液以后的试样分别测定,-.份直接用于测定灼烧减量,PAN为指示剂,用CuSO4标液反滴定,从而测定出另一份经过450吣灼烧除去大部分有机物后,再垢样中铝盐的含量。由于EDTA络合滴定铝盐的进行酸处理,减少酸处理过程的损失。②改变垢样的酸处理体系。灼烧产物的溶解处理在由盐”中国煤化工，两者比较接近。.酸硝酸消解处理的基础上增加了高氯酸,高氯酸可以在加热情况下彻底分解有机物，同时将硅酸THC N M H :.00-11.29.作者简介:包森清,男,190年出生,1992年毕业于抚顺石油胶体脱水成二氧化硅沉淀,保证了试样的分解完学院应用化学系,工程师,现从事水质分析技术管理工作。联系全。电话:574-6444891。430大氮肥2004年第27卷 .在滴定铝盐时,部分锌盐也与过量的EDTA络合，液低 20倍左右,表明在测定钙、镁的干过滤后溶使反滴定的CuSO4标液用量减少,铝盐结果偏高。液中,用醋酸钠沉淀分离铁、铝盐的同时,大部分从表2数据可以看出,垢样中锌盐含量越高,容量铜盐也被沉淀损失。法测定铝盐的误差越大。2.3氧化钙、氧化镁含量的测定2)南京化工大学提供的容量分析方法不能测定氧化钙、氧化镁含量的方法与测定硬度解决高含量铁盐干扰川。该方法采用置换滴定的方法--致,首先调节溶液pH=12,用EDTA络法,具有较好的抗干扰性,原理是试样中先加人过合滴定法测定氧化钙的含量,调节溶液的pH=量的EDTA标准溶液,使AB+、Fe3+ 、Zn2+等被测10,测定钙镁总量,从而求出氧化镁的含量。由于和干扰离子全部与EDTA络合,调节溶液pH =垢样中锌含量的增加,锌盐作为两性氢氧化物对5.5,加热,使反应完全。用ZnCl标准溶液滴定多pH= 10条件下测定钙镁总量测定有干扰,而对余的EDTA,然后加人氟化铵,定量置换出被络合pH= 12钙的测定干扰较小。测定结果见表4。的AP+,同时被置换出来的EDTA用ZnC2标准溶表4锌盐对钙镁总测定的干扰%液滴定,从而测定出铝盐的含量。一般在垢样中，垢样加掩蔽剂情况Ca0Ca0+ Mg0 Zn0铁盐含量高于铝盐,高含量铁离子将使滴定终点碳钢加硫代乙醇酸5.756.7621.16不加硫代乙醇酸5.75 .8.10颜色变深,变化不明显,甚至不能准确读数。7.627.893)铝试剂比色法与ICP 法测定结果一致。12.8332.54在pH值为3.0~ 4.5的条件下,以铝试剂(玫红三以上数据表明,氧化锌对钙镁总量的测定有羧酸铵)作显色剂,在525 nm波长下用分光光度干扰，而对氧化钙的测定没有影响,加入掩蔽剂硫法测定,Fe3+的干扰用抗坏血酸掩蔽,测定结果与代乙醇酸(β_氨基乙硫醇)可以消除氧化锌的干ICP法-致。由于铝试剂是显色法测定铝盐的特扰。硫代乙醇酸应在掩蔽剂三乙醇胺之前加入。效试剂,因此采用铝试剂比色法可以准确测定垢样中的铝盐含量。3效果评价2.2氧化铜 含量的测定采用新的垢样组分含量系统分析方法后,分双环己酮草酰二腙比色法测定垢样中铜盐含析结果的准确性大为提高。据统计, 1999年大修量时,试样溶液直接从滤液中而不是测定钙、镁的垢样共分析33个,其中组分含量总计小于95%和干过滤溶液(沉淀分离铁铝盐后溶液)中吸取,避大于100%的就有16个,占48.48%。2000 年大免铜离子的沉淀过滤损失。测定结果见表3。修,共分析垢样38个,垢样各组分含量总和大于表3在不同滤液中氧化铜含最 测定100%和小于95%的只有2个,占5.3%，比1999试样来源比色法,%原子吸收法/mg年有大幅度的降低。新方法完全满足垢样组分系垢样原滤液0.0910.455统分析的要求。测钙、镁的干过滤后滤液0.00430.025比色法和原子吸收法的测定结果都表明测参考文献钙镁的干过滤后滤液中的铜盐含量比试样原滤1周本省 .工业水处理技术.北京:化学工业出版社，1997IMPROVING FOULING SAMPLE ANALYSIS METHOD FORPHOSPHORUS AND ZINC CIRCULATING WATER SYSTEMBao Miaoqing( Zhenhai Refining & Chemical Co . ud. , SINOPEC , Ningbo ,315207)Abstract Using the titration, spectrophotometric and gravimetric method to determine the com-position of deposits and corrosion products( called as fou中国煤化工and zine eirculat-ing cooling water system. This analysis method can elimirHC N M H G content phospho-rus and zinc to the testing of other elements in sample , and improve the accuracy of the results.Key words: circulating water , fouling sample , analysis