阅读说明：本技术 一种氨乙炔混合气含量的快速检测方法 (A kind of rapid detection method of ammonia acetylene mixing Gas content ) 是由 刘秀金 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种氨乙炔混合气含量的快速检测方法。利用常见的廉价化学试剂稀酸、溴化钾的溴饱和溶液、硫化氢检测管和磷化氢检测管,使用简易的针筒注射器,达到快速准确检测氨乙炔混合气的目的。以往采用气相色谱法进行检测,由于样品中含有氨,对气相色谱仪和色谱柱损坏很大,样品检测重现性很差,检测周期长,无法达到实时监控生产。本发明根据氨极易和酸反应得到氨含量,被吸收完氨气的样品主要含有乙炔采用溴法快速检测得到乙炔含量,不凝性气体用减量法计算得到,硫化氢和磷化氢的含量用相应的检测管检测得到。该检测方法具有仪器设备简易、操作简单快速、灵敏度高、试剂廉价易得,节省大量经济与时间成本的优点,生产中推广应用。(The present invention discloses a kind of rapid detection method of ammonia acetylene mixing Gas content.Using common cheap chemical reagent diluted acid, bromine saturated solution, sulfurated hydrogen detection pipe and the hydrogen phosphide detection pipe of potassium bromide, using easy Syringe injector, achieve the purpose that quick and precisely to detect ammonia acetylene gaseous mixture.It was detected in the past using gas chromatography, very big to gas chromatograph and chromatographic column damage due to containing ammonia in sample, sample detection reproducibility is very poor, and detection cycle is long, is unable to reach real time monitoring production.The present invention easily obtains ammonia content with acid reaction according to ammonia, the sample for being absorbed ammonia mainly contains acetylene and is quickly detected using bromine method and obtained acetylene content, incoagulable gas is calculated with Subtraction method, and the content of hydrogen sulfide and hydrogen phosphide detects to obtain with corresponding detection pipe.The detection method have instrument and equipment it is simple, it is easy to operate quickly, high sensitivity, reagent it is cheap and easy to get, the advantages of saving a large amount of economy and time cost, promotes and applies in production.)

一种氨乙炔混合气含量的快速检测方法

技术领域

本发明涉及一种氨乙炔混合气含量的快速检测方法。具体地说是以使用简易的针筒注射器，根据氨和酸反应得到氨含量，被吸收完氨气的样品主要含有乙炔采用溴法快速检测得到乙炔含量，不凝性气体用减量法计算得到，硫化氢和磷化氢的含量用相应的硫化氢检测管和磷化氢检测管检测得到，达到快速准确检测氨乙炔混合气中各组分体积含量的方法。

背景技术

以液氨为溶剂碱金属氢氧化物作为催化剂羰基化合物的乙炔化反应制备炔醇是原子经济型反应，目前在维生素类产品生产中广泛应用。作为反应原材料乙炔和氨按照一定的比例混合形成氨乙炔混合气经专门的压缩机压缩后使得乙炔溶解在液氨中输入炔化系统进行反应。

氨乙炔混合气主要含有氨、乙炔、硫化氢、磷化氢、不凝性气体氮气等。氨是溶解乙炔用溶剂；乙炔含量的高低不但影响了醛酮炔化反应速度和转化率，而且和生产安全息息相关，乙炔含量太高造成系统压力升高安全隐患大；硫化氢和磷化氢的含量影响了下步氢化催化剂的活性和生产安全性；不凝性气体为氮气和微量的氧气，含量太高造成系统压力升高安全隐患大。所以准确测定氨乙炔混合气的含量关系到生产时效性和安全性。多数文献报道采用气相色谱法进行检测，由于样品中含有氨腐蚀性强，对气相色谱仪和色谱柱损坏很大，样品检测重现性很差，检测周期长，无法达到实时监控生产，还有些文献仅仅只是报道单纯检测乙炔的方法，没有文献报道氨乙炔混合气中各个组分含量检测。

本发明该检测方法根据氨极易和酸反应得到氨含量，被吸收完氨气的样品主要含有乙炔采用溴法快速检测得到乙炔含量，不凝性气体用减量法计算得到，硫化氢和磷化氢的含量用相应的硫化氢检测管和磷化氢检测管检测得到。该检测方法具有仪器设备简易、操作简单快速、灵敏度高、试剂廉价易得，节省大量经济与时间成本的优点，生产中推广应用。

发明内容

为了能准确快速检测氨乙炔混合气中各个组分含量，本发明的目的是提供一种氨乙炔混合气含量的快速检测方法，具有仪器设备简易、操作简单快速、灵敏度高、试剂廉价易得，节省大量经济与时间成本的优点。

为了实现上述目的，本发明采用了下列的技术方案：

所述的一种氨乙炔混合气含量的快速检测方法，包括如下步骤:

1）配制酸溶液和溴化钾的溴饱和溶液（静置一天备用）；

2）采用特氟龙FEP气体采样袋取样，取样过程用样品对采样袋置换三次，确保所取的样品具有代表性；同法将检测用针筒用气体采样袋内气体置换三次;

3）混合气中氨气含量测定：针筒取体积V(ml)样品，慢慢吸取步骤1）中配制的酸溶液，轻轻地振摇针筒使得氨气充分溶解，待针筒内液位不再上升时抽拉针筒使其处于体积V(ml)的刻度，读取液体的体积V₁(ml)，氨体积含量X_NH3%为:

X_NH3%=(V-V₁)/V´100%；

4）混合气中乙炔和不凝性气体含量测定：将步骤3）中的液体全部排放出（此过程注意针头不要离开液面，防止气体被带出或外界的空气进入针筒），将针筒针头***溴化钾的溴饱和溶液，振摇针筒乙炔和溴快速反应，抽拉针筒使其处于体积V(ml)的刻度，读取液体体积V₂(ml)，不凝性气体的体积含量X_{不凝性气体}%和乙炔的体积含量X_C2H2%分别为：

X_{不凝性气体}%=(V-V₂)/V´100%，

X_C2H2%=(V₂-V₁)/V´100%，

由于硫化氢和磷化氢一般来源原料气乙炔，用于醛酮进行炔化反应的乙炔要求硫化氢和磷化氢的含量在ppm级，含量非常低，在此计算过程忽略不计；

5）混合气中硫化氢和磷化氢的含量测定：用相应的硫化氢检测管和磷化氢检测管检测得到。

本发明上述步骤1）中酸为硫酸、盐酸或硝酸中一种，浓度为0.5mol/L ~2mol/L。

本发明上述步骤2）和3）在一个针筒中快速检测氨气、乙炔和不凝性气体含量。

在上述步骤3）利用氨和酸快速反应，即：

氨迅速溶解在酸溶液中，读取针筒内液体体积，液体体积和所取样品总体积的百分数即为氨体积含量。

在步骤4）中将步骤3）中氨气已被中和吸收的气体，用溴化钾的溴饱和溶液吸收乙炔，即：

乙炔迅速溶解在溴化钾的溴饱和溶液中，读取液体的体积，不凝性气体的体积含量即为样品总体积减液体体积与所取样品总体积的百分数，乙炔的体积含量即为此次的液体体积减步骤3）中的液体体积与所取样品总体积的百分数。

在上述步骤5）中用硫化氢检测管和磷化氢检测管检测硫化氢和磷化氢含量。

本发明检测所用试剂酸溶液和溴化钾的溴饱和溶液可重复使用，待吸收速度下降时需重新配制。

本发明上述的体积V优选100ml。

本发明的优点为：1）本发明的方法使用的仪器设备简易，只要用针筒即可实现，避免使用昂贵的气相色谱仪；

2）本发明的方法使用的试剂酸溶液和溴化钾-溴饱和溶液以及硫化氢检测管和磷化氢检测管均为常见廉价试剂；

3）本发明的方法操作简单易行，利用针筒吸取一定体积样品先后在酸溶液和溴化钾-溴饱和溶液中溶解吸收，分别读取针筒内液体体积，计算得到氨、乙炔和不凝性气体的体积含量，硫化氢和磷化氢含量根据硫化氢检测管和磷化氢检测管的显示值直接读取得到；

4）本发明的方法检测速度快，一份样品只要不到10分钟就能得到结果；

5）本发明的方法检测重现性好、准确度高，取氨乙炔标准混合气平行测定6次，主要组分氨、乙炔和不凝性气体含量测定结果的相对标准偏差RSD均小于3.0%。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

1）配制浓度为2mol/L硫酸溶液和溴化钾的溴饱和溶液，溴化钾的溴饱和溶液需静置一天备用；

2）用2L特氟龙FEP气体采样袋取氨乙炔标准混合气样品[标定值（v/v）：氨气70.1%，乙炔25.1%，氮气4.8%。]，取样过程采样袋用标准气体置换三次，同法将检测用100ml针筒用标准气体采样袋内气体置换三次;

3）标准混合气中氨气含量测定：用100ml针筒从气体采样袋中吸取样品 100ml，慢慢将针头***步骤1）中配制的硫酸溶液，由于氨气迅速溶解在硫酸溶液中，针筒内液位升高，轻轻地振摇针筒，待针筒内液位不再上升时抽拉针筒使其处于100ml的刻度，读取液体的体积V₁为70.2ml，则氨气体积含量，

X_NH3%=V₁/V´100%=70.2/100´100%=70.2%；

4）混合气中乙炔和不凝性气体含量测定：将步骤3）中的硫酸溶液全部排放出（此过程注意针头不要离开液面，防止气体被带出或外界的空气进入针筒），将针筒针头快速***步骤1）中配制的溴化钾的溴饱和溶液，乙炔和溴快速反应，针筒内液位升高，轻轻地振摇针筒，待针筒内液位不再上升时抽拉针筒使其处于100ml的刻度，读取液体体积V₂为95.1ml，不凝性气体的体积含量X_{不凝性气体}%和乙炔的体积含量X_C2H2%分别为:

X_{不凝性气体}%=(V-V₂)/V´100%=(100-95.1)/100´100%=4.9%，

X_C2H2%=(V₂-V₁)/V´100%=(95.1-70.2)/100´100%=24.9%,

硫化氢和磷化氢一般来源原料气乙炔，用于醛酮进行炔化反应的乙炔要求硫化氢和磷化氢的含量在ppm级，含量非常低，在此计算过程忽略不计）;

5）混合气中硫化氢和磷化氢的含量测定：用相应的硫化氢检测管和磷化氢检测管检测得到X _H2S=24ppm ，X _PH3=120ppm。

实施例2

1）配制浓度为0.5mol/L硝酸溶液和溴化钾的溴饱和溶液，溴化钾的溴饱和溶液需静置一天备用；

2）用2L特氟龙FEP气体采样袋取实验用氨乙炔混合气样，取样过程采样袋用标准气体置换三次，同法将检测用100ml针筒用标准气体采样袋内气体置换三次;

3）氨乙炔混合气中氨气含量测定：用100ml针筒从气体采样袋中取100ml样品，慢慢将针头***步骤1）中配制的硝酸溶液，由于氨气迅速溶解在硫酸溶液中，针筒内液位升高，轻轻地振摇针筒，待针筒内液位不再上升时抽拉针筒使其处于100ml的刻度，读取液体的体积V₁为76.5ml，则氨气体积含量，

X_NH3%=V₁/V´100%=76.5/100´100%=76.5%；

4）混合气中乙炔和不凝性气体含量测定：将步骤3）中的硫酸溶液全部排放出（此过程注意针头不要离开液面，防止气体被带出或外界的空气进入针筒），将针筒针头快速***步骤1）中配制的溴化钾的溴饱和溶液，乙炔和溴快速反应，针筒内液位升高，轻轻地振摇针筒，待针筒内液位不再上升时抽拉针筒使其处于100ml的刻度，读取液体体积V₂为97.9ml，不凝性气体的体积含量X_{不凝性气体}%和乙炔的体积含量X_C2H2%分别为：

X_{不凝性气体}%=(V-V₂)/V´100%=(100-97.9)/100´100%=2.1%，

X_C2H2%=(V₂-V₁)/V´100%=(97.9-76.5)/100´100%=21.4%，

硫化氢和磷化氢一般来源原料气乙炔，用于醛酮进行炔化反应的乙炔要求硫化氢和磷化氢的含量在ppm级，含量非常低，在此计算过程忽略不计；

5）混合气中硫化氢和磷化氢的含量测定：用相应的硫化氢检测管和磷化氢检测管检测得到X _H2S=15ppm ，X _PH3=245ppm。