陳科杰

(浙江衛(wèi)星石化股份有限公司，浙江嘉興 314004)

丙烯氧化法生產(chǎn)丙烯酸的廢氣多采用催化焚燒法進(jìn)行無害化處理，經(jīng)焚燒爐焚燒后，廢酸在近1 000℃的高溫下轉(zhuǎn)變成二氧化碳和水蒸氣排入大氣中［1］。如果廢氣中有機(jī)物質(zhì)含量過高，則說明生產(chǎn)工藝不完善，另外還會導(dǎo)致廢氣焚燒不徹底，從而造成大氣污染。測定廢氣中有機(jī)物質(zhì)含量對控制生產(chǎn)工藝、減輕或消除大氣污染有很大幫助。筆者用純水直接吸收采樣，選用FFAP 毛細(xì)管色譜柱，F(xiàn)ID檢測器，以外標(biāo)法對廢氣吸收液進(jìn)行定量［2］，建立了氣相色譜法測定丙烯氧化生產(chǎn)丙烯酸尾氣中丙烯醛、乙酸、丙烯酸含量的方法，該方法未見報(bào)道。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent 7820A 型，安捷倫科技(中國)有限公司；

色譜工作站：EZChrom Elite Compact 型，安捷倫科技(中國)有限公司；

流量計(jì)：DC-1C-M 型，量程為0～105 L，精度為0.005 L，附溫度計(jì)(精度為0.1℃)，日本品川Shinagawa 公司；

電子天平：ML204 型，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；

微量進(jìn)樣針：1μL；

氣體吸收管：150 mL；

丙烯酸、冰乙酸、丙烯醛：分析純；

氫氣、氮?dú)猓杭兌染恍∮?9.999%，經(jīng)分子篩和硅膠凈化；

空氣：經(jīng)分子篩和硅膠凈化；

實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

1.2 色譜條件

色譜柱：FFAP(30 m×0.53 mm，1 μm)；檢測器：FID；檢測器溫度：220℃；氣化溫度：200℃；程序升溫：120℃保持2 min，以20℃／min 的速率升至180℃，保持5 min；載氣：氮?dú)?，流量?0 mL／min；進(jìn)樣量：0.3μL；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣，分流比為1∶10。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將1 只裝有50 mL 純水的吸收瓶接入氣體流量計(jì)，采集尾氣100 L，將吸收液轉(zhuǎn)入100 mL 容量瓶中，用純水定容至標(biāo)線，同時記下采樣溫度，以氣相色譜法分析，用外標(biāo)法對樣品中的丙烯酸、乙酸、丙烯醛進(jìn)行定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜分析條件

為了縮短分離時間，本實(shí)驗(yàn)采用FFAP 毛細(xì)管色譜柱。

在其它實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，分別改變載氣流速和柱溫進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)載氣流速為30 mL／min，柱溫采用程序升溫(如1.2 色譜條件)時，色譜峰型理想。

采用Agilent 7820A 型氣相色譜儀說明書中推薦參數(shù)，最佳燃?xì)饧爸細(xì)饬魉俜謩e為30，400 mL／min。

2.2 色譜圖

在1.2 色譜條件下，丙烯酸、乙酸、丙烯醛標(biāo)準(zhǔn)溶液和尾氣樣品的色譜圖分別見圖1 和圖2。

圖1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

圖2 尾氣樣品色譜圖

2.3 精密度試驗(yàn)

取2 份廢氣樣品，重復(fù)測定廢氣吸收液中丙烯酸、乙酸、丙烯醛含量5 次，測定結(jié)果列于表1。由表1 可知，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.97%～2.63%，說明該方法精密度較高。

表1 尾氣中有機(jī)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果 %

2.4 檢出限

對混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行5 次重復(fù)進(jìn)樣，測得丙烯酸、乙酸、丙烯醛的峰面積結(jié)果列于表2。根據(jù)檢出限計(jì)算公式［3］D=2N／S(N為噪聲信號，S為檢測器靈敏度)，計(jì)算得到3 種被測組分檢出限分別為0.025，0.033，0.031 mg／m3，低于文獻(xiàn)［4］中的數(shù)值，說明該方法具有較高靈敏度。

表2 重復(fù)測定色譜峰面積測定結(jié)果

2.5 加標(biāo)回收試驗(yàn)［5］

采用標(biāo)準(zhǔn)加入法［6］，在廢氣吸收液中加入一定量的丙烯酸、乙酸、丙烯醛進(jìn)行測定，測定結(jié)果列于表3。由表3 可知，該方法的加標(biāo)回收率為98.29%～103.60%，表明方法準(zhǔn)確度較高。

表3 回收試驗(yàn)結(jié)果(n=5) %

3 結(jié)語

采用直接吸收法吸收丙烯氧化生產(chǎn)丙烯酸產(chǎn)生廢氣中的丙烯酸、乙酸、丙烯醛，用氣相色譜進(jìn)行檢測，外標(biāo)法定量，該方法具有靈敏度高、簡便、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，能滿足分析檢測的要求。

［1］ 陶子斌.丙烯酸生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007: 54.

［2］ 劉珍.化驗(yàn)員讀本［M］.4 版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012: 347.

［3］ 吳烈鈞.氣相色譜檢測方法［M］.2 版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005: 9.

［4］ 唐洪，王坤，陳炳燦，等.氣相色譜法同時測定工作場所中丙烯醛、丙烯酸和甲苯［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2005(9): 1 068.

［5］ 劉虎威.氣相色譜方法及應(yīng)用［M］.2 版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007: 26.

［6］ 葛慶平.化學(xué)檢驗(yàn)［M］.2 版.北京：中國計(jì)量出版社，2010: 76.