郭 鏈，劉含笑，酈建國，袁建國，袁偉鋒，楊 倩

（浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，浙江 諸暨 311800）

固定源三氧化硫測試技術(shù)研究

郭 鏈，劉含笑，酈建國，袁建國，袁偉鋒，楊 倩

（浙江菲達環(huán)保科技股份有限公司，浙江 諸暨 311800）

通過分析國內(nèi)外SO3相關(guān)測試標(biāo)準和技術(shù)，探討了SO3采樣及硫酸根滴定方法，以及煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線中SO3測試方法，旨在探索一種科學(xué)合理的SO3工程測試技術(shù)和方法。

燃煤電廠；三氧化硫；固定源煙氣

1 引言

SO3的毒性要比SO2大10倍，是電廠排放的藍煙、黃煙的罪魁禍首，也是酸雨形成的主要原因之一。SO3形成亞微米級的H2SO4酸霧，通過煙囪排入大氣，進而形成二次顆粒硫酸鹽，也是大氣中PM2.5的重要來源之一。SO3還可能引起設(shè)備腐蝕，或與NH3反應(yīng)生成(NH4)2SO4和NH4HSO4，引起SCR催化劑失活。

國外發(fā)達國家現(xiàn)已有相應(yīng)的SO3排放標(biāo)準。如德國對SO2和SO3的混合濃度規(guī)定為日均50mg/m3，30min平均濃度為200mg/m3。美國有22個州對燃煤電廠煙氣SO3提出了限值要求，其中佛羅里達州的要求最為嚴格，SO3排放限值為0.6mg/m3，馬里蘭州為20mg/m3，有14個州的排放限值低于6mg/m3。我國《硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準》（GB 26132-2010）規(guī)定硫酸霧的排放限值為30mg/m3，執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的地區(qū)為5mg/m3，但對于燃煤電廠煙氣中SO3的排放尚無標(biāo)準要求。

研究燃煤電廠煙氣中SO3測試技術(shù)是有針對性地采取高效SO3控制措施的前提。

2 國內(nèi)外SO3測試標(biāo)準

目前，國內(nèi)關(guān)于SO3測試的標(biāo)準有：GB/T 16157-1996、DL/T998-2006、GB/T21508-2008、HJ544-2009等（如表1所示）。這些標(biāo)準的編制時間較早，目前普遍參照標(biāo)準DL/T 998-2006中附錄A：煙氣中SO3的測試的相關(guān)標(biāo)準。

表1 我國現(xiàn)行固定源煙氣中SO3測試相關(guān)標(biāo)準

美國、日本、ⅠSO等均發(fā)布了關(guān)于固定源SO3測試標(biāo)準，如美國的EPA-8、ANSⅠ/ASTM D 4856-2001、日本的JⅠS K0103-2005等（如表2所示）。

表2 國外固定源煙氣中SO3測試標(biāo)準

3 采樣方法

SO3的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，且與SO2相比在煙氣中的含量相對較低。因此，在采樣過程中如何有效收集并避

免SO2的干擾，是采樣的關(guān)鍵。

基于等速采樣，利用采樣槍從煙道中抽取煙氣，并對采樣槍進行保溫加熱，防止SO3在管壁冷凝，后接過濾器以過濾煙氣中粉塵，之后接SO3收集裝置，然后是干燥裝置、泵、流量計。其中SO3收集方法有冷凝法和吸收法兩種。

3.1 冷凝法

SO3冷凝法收集裝置一般為恒溫蛇形管或螺旋管形式，采樣系統(tǒng)如圖1所示，可通過恒溫水浴來控制冷凝裝置溫度，溫度不宜低于60℃，主要是防止SO2也發(fā)生冷凝。DL/T 998-2006、ANSⅠ/ASTM D 4856-2001、JⅠS K0103-2005均屬于該方法，但日本JⅠS標(biāo)準中并未給出溫度要求。

圖1 SO3冷凝法收集裝置圖

3.2 吸收法

吸收法指的是通過在冰浴中用80%異丙醇作為吸收劑，直接吸收煙氣中SO3，異丙醇可有效吸收SO3并防止SO2氧化，之后接3%H2O2洗氣瓶以吸收煙氣中SO2。系統(tǒng)如圖2所示。EPA-8屬于該方法。

圖2 吸收法采樣系統(tǒng)圖

4 硫酸根測定方法

冷凝法收集SO3后，通過洗液沖洗，對于水溶液中低濃度進行測定，并根據(jù)采樣體積折算煙氣中SO3濃度。水溶液中低濃度測定方法主要有：重量法、鉻酸鋇光度法、離子色譜法、濁度法、容量滴定法等。其中重量法是ⅠSO 787-13 2002中的使用方法，但該方法操作繁瑣、過程冗長，難以操作，而鉻酸鋇光度法也存在類似的缺點，離子色譜法檢測相對方便，準確性也高，但設(shè)備投資費用高，難以普及，而相對來說濁度法和容量滴定法使用較為普遍。對于異丙醇溶液中的可通過釷試劑進行滴定。

5 煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線中SO3測試方法探討

電除塵器前布置了熱回收器（WHR），將煙氣溫度降低至酸露點以下，此時煙氣中的SO3冷凝成硫酸霧，且絕大部分會吸附在粉塵表面，因此，若在熱回收器前布置測點，直接采樣為氣態(tài)SO3，而若在熱回收器之后布置測點，則直接采樣為硫酸霧。對于氣態(tài)SO3濃度的測定可按標(biāo)準《燃煤煙氣脫硫設(shè)備性能測試方法》（GB/T 21508-2008）或《石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置性能驗收試驗規(guī)范》（DL/T 998-2006）執(zhí)行。對于在有粉塵條件下，且粉塵已吸附了一定量的SO3，此時如何測定低濃度的硫酸霧，目前尚無標(biāo)準測試方法。

6 結(jié)語

準確檢測燃煤電廠煙氣中SO3濃度，可為針對性解決燃煤電廠SO3污染問題提供依據(jù)。本文通過分析國內(nèi)外SO3相關(guān)測試標(biāo)準和技術(shù)，探討了SO3采樣及硫酸根滴定的方法，并對煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線中的SO3測試方法進行了初步探討，取得了一定階段性成果。但需要指出的是，要準確測定燃煤電廠煙氣中SO3濃度，需要結(jié)合工程實際情況，將多種采樣方法及硫酸根測定手段聯(lián)用，進行對比分析，以確定不同測試技術(shù)的適用范圍，并提高測試結(jié)果的準確性。

[1] GB/T 16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法[S]．北京：國家環(huán)境保護局、國家技術(shù)監(jiān)督局．

[2] DL/T 998-2006 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置性能驗收試驗規(guī)范[S]．北京：國家發(fā)展和改革委員會．

[3] GB/T 21508-2008 燃煤煙氣脫硫設(shè)備性能測試方法[S]．北京：國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標(biāo)準化管理委員會．[4] HJ 544-2009 固定污染源廢氣 硫酸霧的測定 離子色譜法（暫行）[S]．北京：環(huán)境保護部．

[5] EPA-8 Determination of sulfuric acid mist and sulfur dioxide emissions from stationary sources [S]． USA．

[6] EPA-8 Determination of sulfuric acid vapor or mist and sulfur dioxide emissions from kraft recovery furnaces [S]． USA

[7] ANSI/ASTM D 4856-2001． Test method for determination of sulfuric acid mist in the workplace atmosphere ( ion chromatographic) [S]． USA

[8] JIS K 0103-2005 Method for determination of sulfur oxides in flue gas precipitation titration method[S]．Japanese．

[9] 張悠．煙氣中SO3測試技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]．杭州：浙江大學(xué)，2013．

[10] 李婕，賈斌，羌寧．釷試劑分光光度法測定固定源煙氣中SO3[J]．環(huán)境污染與防治，2008，30（10）：63-66．

[11] 劉含笑，姚宇平，酈建國，等．燃煤電廠煙氣中SO3生成、治理及測試技術(shù)研究[J]．中國電力，2015．

Study of SO3Measurement Method for Stationary Sources

GUO Lian, LIU Han-xiao, LI Jian-guo, YUAN Jian-guo, YUAN Wei-feng, YANG Qian
(Zhejiang Feida Environmental Science & Technology Co., Ltd, Zhejiang Zhuji 311800, China)

Based on the SO3relevant test standard and technology at home and abroad, the paper probes into the SO3sampling and sulfate titration method and the SO3test method in flue gas cooperated with the control technical route.

coal-fired power plant; SO3; stationary source

X701

A

1006-5377（2016）11-0042-03