專(zhuān)利名稱(chēng)：一種分析含氧化亞氮廢氣組分及含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用氣相色譜法分析己二酸生產(chǎn)過(guò)程中含氧化亞氮廢氣組分及含量的方法，特別適用于硝酸氧化法生產(chǎn)己二酸過(guò)程中含氧化亞氮廢氣組分的定性、定量分析。
背景技術(shù)：
硝酸氧化法生產(chǎn)己二酸的反應(yīng)方程式如下C6H11OH+2HNO3——→HOOC(CH2)4COOH+N2O+NOX反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的NOX類(lèi)的氮氧化物，可以通過(guò)水吸收成為稀硝酸，返回裝置循環(huán)使用，而氣體N2O(氧化亞氮，俗稱(chēng)笑氣)，因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，不能回收利用，只能經(jīng)空氣稀釋后直接排入大氣。氧化亞氮是近年發(fā)現(xiàn)的一種破壞臭氧層、導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，對(duì)其治理已引起世界環(huán)保組織和己二酸生產(chǎn)廠(chǎng)家的高度重視。因此，必須對(duì)氧化亞氮廢氣進(jìn)行定性、定量分析，知道廢氣的組成和含量，進(jìn)而采取有效措施達(dá)到消除的目的。
目前在國(guó)內(nèi)沒(méi)有查到對(duì)己二酸生產(chǎn)過(guò)程中氧化亞氮廢氣組分的氣相色譜分析方法的專(zhuān)利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硝酸氧化法生產(chǎn)己二酸過(guò)程中含氧化亞氮廢氣組分及含量的氣相色譜分析方法，通過(guò)對(duì)氧化亞氮廢氣組分的分析，了解廢氣的組成和含量，采取有效措施消除己二酸生產(chǎn)過(guò)程中氧化亞氮廢氣對(duì)環(huán)境的影響。
本發(fā)明的己二酸生產(chǎn)過(guò)程中含氧化亞氮的廢氣組分及含量的分析方法包括以下步驟
(1)用氣袋從生產(chǎn)己二酸裝置的廢氣排放管線(xiàn)上采集廢氣，備分析用；(2)選擇兩根放入氣相色譜儀中的色譜填充柱，其中一根為A、另一根為B，規(guī)格均為1～3m×3mm，填充相為碳素或5A分子篩；(3)調(diào)整帶有熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)的氣相色譜儀柱前壓為100kPa，柱溫為30～60℃，汽化室溫度為80～100℃，檢測(cè)器溫度為80～100℃，橋電流為150～180mA；(4)以氫氣或氦氣為載氣，載氣流速為30～80ml/min；(5)用注射器或六通閥自動(dòng)進(jìn)樣器將步驟(1)的氧化亞氮廢氣快速注入步驟(2)的A色譜柱，待出峰完全后，結(jié)束分析；(6)用注射器或六通閥自動(dòng)進(jìn)樣器將步驟(1)的氧化亞氮廢氣快速注入步驟(2)的B色譜柱，待出峰完全后，結(jié)束分析；(7)將含有氧化亞氮混合氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣體快速注入步驟(2)的A色譜柱，待出峰完全后，結(jié)束分析；將含有氧化亞氮混合氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣體快速注入步驟(2)的B色譜柱，待出峰完全后，結(jié)束分析；(8)通過(guò)兩根色譜柱可以將廢氣中的各組分分離，利用出峰時(shí)間的不同及與標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)比，實(shí)現(xiàn)氧化亞氮廢氣組分的定性分析；出峰時(shí)間和峰面積、單點(diǎn)外標(biāo)定量法測(cè)定樣品廢氣中各組分的含量，定量分析的計(jì)算公式為P＝Ai/As·Ps其中P-被測(cè)組分的百分含量；Ai-被測(cè)組分i的峰面積；As-標(biāo)準(zhǔn)氣體s的峰面積；Ps-標(biāo)準(zhǔn)氣體s的百分含量。
為了能夠更準(zhǔn)確的測(cè)出廢氣中各組分的含量，可根據(jù)需要多次重復(fù)上述步驟。
所述的氫氣或氦氣的純度大于99.99％。
所述的進(jìn)樣量為0.5ml。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了己二酸生產(chǎn)過(guò)程中含氧化亞氮的廢氣的定性、定量分析；其積極效果在于為己二酸生產(chǎn)商提供行之有效的氧化亞氮廢氣組分分析方法。本發(fā)明具有分析效果準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)單，靈敏度高，重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)己二酸生產(chǎn)廠(chǎng)家有效治理氧化亞氮廢氣起積極的推動(dòng)作用。


圖1.本發(fā)明實(shí)施例1的N2O廢氣在A色譜填充柱的譜圖。
圖2.本發(fā)明實(shí)施例1的標(biāo)準(zhǔn)氣體(O2、N2)在A色譜填充柱的譜圖。
圖3.本發(fā)明實(shí)施例1的N2O廢氣在B色譜填充柱的譜圖。
圖4.本發(fā)明實(shí)施例1的標(biāo)準(zhǔn)氣體(CO、CO2)在B色譜填充柱的譜圖。
圖5.本發(fā)明實(shí)施例1的CO標(biāo)準(zhǔn)氣體在B色譜填充柱的譜圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1氧化亞氮廢氣組分的分析本發(fā)明對(duì)遼陽(yáng)石化尼龍廠(chǎng)己二酸生產(chǎn)裝置氧化亞氮廢氣進(jìn)行了分析。用氣袋從生產(chǎn)己二酸裝置的廢氣排放管線(xiàn)上采集廢氣，備分析用。
將長(zhǎng)度為1m、內(nèi)徑為3mm、固定相為A和B的2根不銹鋼色譜填充柱裝在氣相色譜儀上，填充相為碳素。通入純度大于99.99％氫氣作載氣，載氣流速為40ml/min，載氣通入10分鐘后，設(shè)置色譜分析條件柱前壓100kPa；柱溫50℃；氣化室溫度80℃；檢測(cè)器溫度80℃；橋電流160mA。
開(kāi)啟色譜工作站，查看基線(xiàn)，待基線(xiàn)穩(wěn)定后，開(kāi)始進(jìn)樣分析。用注射器取0.5ml氧化亞氮廢氣從進(jìn)樣口注入A色譜柱中，等待色譜出峰，待出峰完全后，停止采集。按同樣的方法將氧化亞氮廢氣注入B色譜柱，得到譜圖。
按上述操作步驟將氧化亞氮混合氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣體分別注入A、B色譜柱，利用色譜工作站得到標(biāo)準(zhǔn)譜圖。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1，N2O廢氣在A色譜填充柱的譜圖；分析結(jié)果見(jiàn)表1。
表1


請(qǐng)參見(jiàn)圖2，標(biāo)準(zhǔn)氣體(O2、N2)在A色譜填充柱的譜圖；分析結(jié)果見(jiàn)表2。
表2

請(qǐng)參見(jiàn)圖3，N2O廢氣在B色譜填充柱的譜圖，分析結(jié)果見(jiàn)表3。
表3

請(qǐng)參見(jiàn)圖4，標(biāo)準(zhǔn)氣體(CO、CO2)在B色譜填充柱的譜圖；分析結(jié)果見(jiàn)表4。
表4

請(qǐng)參見(jiàn)圖5，CO標(biāo)氣在B色譜填充柱的譜圖；分析結(jié)果見(jiàn)表5。
表5


通過(guò)對(duì)比氧化亞氮廢氣譜圖、標(biāo)準(zhǔn)氣體譜圖上各色譜峰的保留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)氧化亞氮廢氣的定性分析。通過(guò)說(shuō)明書(shū)中的公式，實(shí)現(xiàn)氧化亞氮廢氣的定量分析。
通過(guò)以上步驟，分析出氧化亞氮廢氣中的CO2、N2O、N2、O2、CO五種組分，且含量分別為7.14％、51.8％、36.6％、3.66％、0.17％。
實(shí)施例2氧化亞氮廢氣組分的分析本發(fā)明對(duì)遼陽(yáng)石化尼龍廠(chǎng)己二酸生產(chǎn)裝置氧化亞氮廢氣進(jìn)行了分析。用氣袋從生產(chǎn)己二酸裝置的廢氣排放管線(xiàn)上采集廢氣，備分析用。
將長(zhǎng)度為2m、內(nèi)徑為3mm、固定相為A和B的2根不銹鋼色譜填充柱裝在氣相色譜儀上填充相為5A分子篩。通入純度大于99.99％氦氣作載氣，載氣流速為800ml/min，載氣通入10分鐘后，設(shè)置色譜分析條件柱前壓100kPa；柱溫30℃；氣化室溫度100℃；檢測(cè)器溫度100℃；橋電流180mA。
開(kāi)啟色譜工作站，查看基線(xiàn)，待基線(xiàn)穩(wěn)定后，開(kāi)始進(jìn)樣分析。用注射器取0.5ml氧化亞氮廢氣從進(jìn)樣口注入A色譜柱中，等待色譜出峰，待出峰完全后，停止采集。按同樣的方法將氧化亞氮廢氣注入B色譜柱，得到譜圖。
按上述操作步驟將氧化亞氮混合氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣體分別注入A、B色譜柱，利用色譜工作站得到標(biāo)準(zhǔn)譜圖。
通過(guò)對(duì)比氧化亞氮廢氣譜圖、標(biāo)準(zhǔn)氣體譜圖上各色譜峰的保留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)氧化亞氮廢氣的定性分析。通過(guò)說(shuō)明書(shū)中的公式，實(shí)現(xiàn)氧化亞氮廢氣的定量分析。
通過(guò)以上步驟，分析出氧化亞氮廢氣中的CO2、N2O、N2、O2、CO五種組分，且含量分別為7.14％、51.8％、36.6％、3.66％、0.17％。
實(shí)施例3氧化亞氮廢氣組分的分析本發(fā)明對(duì)遼陽(yáng)石化尼龍廠(chǎng)己二酸生產(chǎn)裝置氧化亞氮廢氣進(jìn)行了分析。用氣袋從生產(chǎn)己二酸裝置的廢氣排放管線(xiàn)上采集廢氣，備分析用。
將長(zhǎng)度為3m、內(nèi)徑為3mm、固定相為A和B的2根不銹鋼色譜填充柱裝在氣相色譜儀上填充相為碳DTX-01分子篩。通入純度大于99.99％氫氣作載氣，載氣流速為30ml/min，載氣通入10分鐘后，設(shè)置色譜分析條件柱前壓100kPa；柱溫60℃；氣化室溫度90℃；檢測(cè)器溫度90℃；橋電流150mA。
開(kāi)啟色譜工作站，查看基線(xiàn)，待基線(xiàn)穩(wěn)定后，開(kāi)始進(jìn)樣分析。用注射器取0.5ml氧化亞氮廢氣從進(jìn)樣口注入A色譜柱中，等待色譜出峰，待出峰完全后，停止采集。按同樣的方法將氧化亞氮廢氣注入B色譜柱，得到譜圖。譜圖同實(shí)施例1。
按上述操作步驟將氧化亞氮混合氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣體分別注入A、B色譜柱，利用色譜工作站得到標(biāo)準(zhǔn)譜圖。標(biāo)準(zhǔn)譜圖同實(shí)施例1。
通過(guò)對(duì)比氧化亞氮廢氣譜圖、標(biāo)準(zhǔn)氣體譜圖上各色譜峰的保留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)氧化亞氮廢氣的定性分析。通過(guò)說(shuō)明書(shū)中的公式，實(shí)現(xiàn)氧化亞氮廢氣的定量分析。
通過(guò)以上步驟，分析出氧化亞氮廢氣中的CO2、N2O、N2、O2、CO五種組分，且含量分別為7.14％、51.8％、36.6％、3.66％、0.17％。
權(quán)利要求
1.一種含氧化亞氮的廢氣組分及含量的分析方法，其特征是，該方法包括以下步驟(1)從己二酸生產(chǎn)裝置的廢氣排放管線(xiàn)采集廢氣；(2)選擇兩根放入氣相色譜儀中的色譜填充柱，其中一根為A、另一根為B，規(guī)格均為1～3m×3mm，填充相為碳素或5A分子篩；(3)調(diào)整帶有熱導(dǎo)檢測(cè)器的氣相色譜儀柱前壓為100kPa，柱溫為30～60℃，汽化室溫度為80～100℃，檢測(cè)器溫度為80～100℃，橋電流為150～180mA；(4)以氫氣或氦氣為載氣，載氣流速為30～80ml/min，純度為99.99％；(5)用注射器或六通閥自動(dòng)進(jìn)樣器將步驟(1)的含氧化亞氮廢氣快速注入步驟(2)的A色譜柱，含氧化亞氮廢氣注入量0.5ml，待出峰完全后，結(jié)束分析；(6)用注射器或六通閥自動(dòng)進(jìn)樣器將步驟(1)的含氧化亞氮廢氣快速注入步驟(2)的B色譜柱，含氧化亞氮廢氣注入量0.5ml，待出峰完全后，結(jié)束分析；(7)將含有氧化亞氮混合氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣體快速注入步驟(2)的A色譜柱，待出峰完全后，停止數(shù)據(jù)采集；將含有氧化亞氮混合氣體的標(biāo)準(zhǔn)氣體快速注入步驟(2)的B色譜柱，待出峰完全后，停止數(shù)據(jù)采集；(8)通過(guò)兩根色譜柱將廢氣中的各組分分離，利用出峰時(shí)間的不同及與標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)比，實(shí)現(xiàn)氧化亞氮廢氣組分的定性分析；出峰時(shí)間和峰面積、單點(diǎn)外標(biāo)定量法測(cè)定樣品廢氣中各組分的含量，定量分析的計(jì)算公式為P＝Ai/AS·Ps其中P-被測(cè)組分的百分含量；Ai-被測(cè)組分i的峰面積；As-標(biāo)準(zhǔn)氣體s的峰面積；Ps-標(biāo)準(zhǔn)氣體s的百分含量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用氣相色譜法分析己二酸生產(chǎn)過(guò)程中含氧化亞氮廢氣組分及含量的方法，特別適用于硝酸氧化法生產(chǎn)己二酸過(guò)程中含氧化亞氮廢氣組分的定性、定量分析，采用帶有熱導(dǎo)檢測(cè)器的氣相色譜儀，選用固定相為碳素或5A分子篩的A、B的2根色譜填充柱，柱前壓為100kPa，柱溫為30～60℃，汽化室溫度為80～100℃，檢測(cè)器溫度為80～100℃，橋電流為150～180mA，以純度為99.99％的氫氣或氦氣為載氣，載氣流速為30～80ml/min，含氧化亞氮廢氣注入量0.5ml，收集圖譜，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)樣品比照，完成定性、定量分析，本方法可有效地定性、定量分析己二酸生產(chǎn)中含氧化亞氮廢氣組分，具有結(jié)果準(zhǔn)確，靈敏度高，重現(xiàn)性好，方法簡(jiǎn)單，易操作等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N30/86GK101078711SQ20061008124
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者張?jiān)Y, 崔欣, 田振英, 史君, 程光劍, 婁陽(yáng), 王永梅, 賀俊海 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司