探究 催化氧化-定电位法 测定高CO工况下的二氧化硫含量

探究 催化氧化-定电位法 测定高CO工况下的二氧化硫含量

吕炎 刘翔 张艳艳 唐世旭 王柳

（万华化学(宁波)有限公司，浙江省 宁波市 315812）

摘 要：高一氧化碳工况下，定电位法测定废气中二氧化硫含量时会受到一氧化碳影响，导致二氧化硫测定结果偏高，数据出现不实的现象，本文通过实验研究采用霍加拉特催化剂对废气中一氧化碳进行催化氧化，降低其对二氧化硫的干扰，从而降低二氧化硫的测定误差。

关键词：一氧化碳 霍加拉特 催化氧化 二氧化硫

二氧化硫是目前需要监控的重要的气态污染物之一，常用的分析方法有定电位电解法、紫外吸收光谱法和非分散红外法等。

图1：德图350仪器结构简图

本实验采用霍加拉特试剂作为催化剂，对尾气中一氧化碳进行催化氧化，降低一氧化碳含量后，采用德图350仪器（定电位电解法）进行测定二氧化硫含量。

3.3.1 实验方案实施

采用德图350仪器对待测废气进行实测（仪器直接测定），连续测定10min，记录每分钟的平均值，数据如下：

表1：尾气中多组分测定数据统计

结合以上数据，将尾气通过霍加拉特催化剂后，采用德图350仪器进行测定，连续测定10min，记录每分钟的平均值，数据如下：

表2：催化氧化后尾气中多组分测定数据统计

对表1、2中数据进行统计分析发现，通过霍加拉特催化氧化后，二氧化硫和一氧化碳的数值均有明显下降，但一氧化碳的转化率约为70%，完全达不到95%以上，同时CEMS系统显示，二氧化硫数值在10mg/m³以下波动，与实验测定数据差距较大，因此推测二氧化硫数值的降低可能受到其他因素干扰，二氧化硫可能转化为其他物质，如三氧化硫等。而且尾气中含湿量约为6%，在使用催化剂时，催化剂可能会吸收尾气中水分，造成催化剂效率下降，后续实验中需要采取措施降低含湿量，提高催化剂的效率。

通过查阅资料发现，二氧化硫转化为三氧化硫需要具备高温、高压、一定氧含量及催化剂（V₂O₅, CuO, MnO₂等）等条件下，结合现场实际工况，尾气中含有4%左右的烟气，而且烟气温度可达到100℃左右，加上霍加拉特催化剂中组分即为氧化铜和氧化锰，因此本实验中二氧化硫含量的降低，完全有可能是转化为了三氧化硫，因此后面实验需要控制进入催化剂时的烟气温度。

3.3.2 实验优化探究

表3：实验优化后测定数据统计

⑴本实验采用催化氧化-定电位法测定高CO工况下的二氧化硫尾气的实验不能成立，催化剂不能完全消除一氧化碳对二氧化硫的干扰。

⑵霍加拉特催化剂在常温下催化效果可达95%以上，但在高温条件下时，催化剂可能会使二氧化硫转化为三氧化硫，造成测定结果降低；采用烟气预处理设备降低烟气温度后，在低温条件，霍加拉特催化剂的催化效果无法得到完全保障，不能避免一氧化碳对于二氧化硫的测定干扰。

⑶本实验采用霍加拉特催化氧化-定电位法测定高CO工况下的二氧化硫实验是失败的，后续可以继续寻找对一氧化碳催化效果更佳的催化剂进行实验探究。