淺談提高蒸餾廢液分析的準確性

(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

在氨堿法純堿生產過程中，氨作為媒介參與生產過程的循環，會有一定損耗，氨耗是純堿生產的四大消耗之一，它是衡量氨堿廠生產管理水平的一項綜合性技術指標。蒸餾廢液帶走的氨損失占較大比例，為了降低氨耗，為化工生產提供技術支撐，有必要提高廢液中相關指標分析的準確性。

1 氨損失的途徑

1)母液蒸餾回收不完全，造成蒸氨廢液中氨含量較高，引起氨損失。

2)各種尾氣中含氨排放損失。

3)各種桶、罐、管道等由于密封不嚴造成泄漏損失。

4)重堿過濾、洗滌及運輸過程中，因暴露在外界，而造成氨的揮發損失、事故排放損失等。

蒸餾廢液中氨含量的高低直接決定氨耗的水平。本廠采取提高灰乳活性，嚴格控制過剩灰的含量，從而確保氨的循環利用率最高，揮發損失最小。因此減小廢液中全氨含量和過剩灰的測定誤差對降低氨耗有直接影響。

2 蒸餾廢液的測定

蒸餾塔排放的廢液主要分析項目有： TNH3、TCl、ACaO。

2.1 全氨(TNH3)的測定

蒸餾法(本法測定的TNH3包括FNH3和CNH3)

2.1.1 原理

在溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，加熱煮沸后，FNH3和CNH3全部以氣體氨的形式逸出。逸出的氨以過量的硫酸標準溶液吸收，剩余硫酸以氫氧化鈉標準溶液回滴。計算TNH3的含量。

2.1.2 步驟

用量筒量取混合均勻的試樣100 mL，放入已裝有50～60 mL純水的500 mL蒸餾瓶中，加入10 mL 20% NaOH ，聯接好蒸餾裝置，冷凝器下端連接吸收瓶，吸收瓶中預先加入硫酸標準溶液(0.1 mol/L) 10.00 mL，甲基橙指示劑(1 g/L) 1滴和少許純水，然后加熱蒸餾。待瓶內樣品蒸出一半后，取下蒸餾瓶，以純水沖冷凝器內壁，然后取下吸收瓶，若吸收瓶內的溶液為紅色，將吸收瓶內的溶液用NaOH標準溶液(0.1 mol/L)滴定至由紅色變為橙色為終點。若吸收瓶內的溶液為黃色，將吸收瓶內的溶液用硫酸標準溶液(0.1 mol/L)滴定至由黃色變為橙色為終點。

2.1.3 計算

式中：V1——滴定消耗的氫氧化鈉標準溶液的體積，mL。

式中：V2——滴定消耗的硫酸標準溶液的體積，mL；

0.1000——1/2H2SO4、 NaOH標準溶液的濃度，mol/L。

2.2 全氯(TC1)的測定

硝酸銀滴定法：本法適用于無氨的鹽水中氯的測定，若有氨存在必須用硫酸中和，pH值控制在6.5～7.2之間。

2.2.1 原理

在中性或弱堿性溶液中，以鉻酸鉀(K2CrO4)為指示劑，用硝酸銀標準溶液直接滴定。

其反應如下：

因為氯化銀的溶解度較鉻酸銀的溶解度為小，所以氯化銀先行沉淀，直至溶液中氯離子全部變成氯化銀沉淀后，則磚紅色的鉻酸銀沉淀出現，指示反應達至終點。

2.2.2 步驟

用移液管吸取澄清液5.00 mL，放入250 mL容量瓶中，加純水稀釋至刻度，搖勻。用移液管吸取10.00 mL放入250 mL三角瓶中，加鉻酸鉀指示劑4滴，用C(AgNO3)=0.05000 mol/L的硝酸銀標準滴定溶液滴定至溶液呈現微磚紅色，到顏色不再消失為止。

2.2.3 計算

式中：V——滴定消耗的AgNO3標液體積，mL；

0.05000——AgNO3標液的濃度，mol/L。

2.3 過剩灰(ACaO)的測定

本法測定的過剩灰(ACaO)系指石灰乳與CNH3反應后剩余的CaO。本法規定用鹽酸標準溶液滴定至第一次褪色為終點。因樣品含有大顆粒物質，故要用大口移液管移取樣品。

2.3.1 原理

將樣品加熱逐出FNH3后，以鹽酸標準溶液滴定過剩的CaO。

2.3.2 步驟

以大口移液管吸取混勻樣品5.00 mL，放入300 mL三角瓶中，加水100 mL，加熱逐出FNH3,冷至室溫后，加1%酚酞指示劑3～4滴，用鹽酸標準溶液[C(HCl)=1.000 mo1/L]滴定至紅色第一次褪去為終點。

2.3.3 計算

式中：V——滴定消耗的鹽酸標準溶液的體積， mL；

0.1000——鹽酸標準溶液濃度，mol/L。

注：由于蒸餾廢液中所剩FNH3很少，因此測定時不必加熱驅氨，可直接取樣進行摘定。但在生產不正常時，廢液含氨較高，則在測定時應加熱驅氨后再測定ACaO。TCl的測定對氨耗的影響不是很明顯，TNH3、ACaO的分析結果對氨耗影響較為重要。

3 試驗的過程與分析

生產部門反映氨耗的理論值與實際值相差較大，將TNH3、ACaO的分析結果理論推算氨耗值與實際氨耗值進行試驗分析。

表1 隨機抽查4天的分析數據與氨耗值

通過試驗，我們將分析誤差控制在5%以下，從而使理論氨耗值與實際氨耗值接近，為完成目標值，經過查找分析取樣、做樣過程， TNH3含量分析偏低的主要原因如下：

1)分析人員的分析水平不一致，對終點的顏色判斷有誤差，有人看的淺，有人看的深。

2)分析人員的責任心不一樣，在操作過程中，每次的取樣量有多有少，取樣量少，氨回收就少。試劑NaOH的加入量不一樣多，加入少時，CNH3不能完全分解，造成分析結果偏低。

3)化驗室的整合，人員輪崗，初任此崗的分析人員熟練程度和操作技能差，也會造成分析結果的偏低。

4)分析裝置的聯接步驟過多，不容易做到每個接點完全密封，易造成氨泄漏損失，導致分析結果偏低。

5)分析裝置的有些部位老化，冷卻循環水有時斷流，造成蒸餾不能正常進行。影響氨的回收。

6)蒸餾球易回流、易爆炸，500 mL三角瓶的瓶口不圓滑，皮管、塞子彈性差，多處質量不能完全符合標準要求，導致蒸餾過程中密封性差，造成氨的揮發損失，分析結果偏低。

7)蒸餾時間為30 min，蒸餾時間有時掌握得不準，蒸得時間短，造成結合銨揮分解不完全、氨回收就少，分析結果就偏低。

8)試樣量的取用量100 mL,用的是量筒，易產生量取的誤差,有時加少了，氨含量就少，造成分析結果偏低。

9)冷凝器的下端軟管有時不能伸到吸收瓶里的液面以下，造成蒸出的氨不能完全回收，分析結果偏低。

10)取樣點離分析室較遠，取樣桶無蓋子密封，分析時混勻的過程，傾倒的過程，造成FNH3的揮發損失，分析結果偏低。

4 改進措施

將取樣桶上加蓋密封；對蒸餾時間定時30 min；提高操作人員責任心，減少聯接部位的漏氣；對儀器具進行更換廠家。