酸透明度影響分析報(bào)告

企業(yè)自產(chǎn)98%酸透明度影響因素解析報(bào)告技術(shù)部序言從2008年關(guān)開(kāi)始，我司所產(chǎn)的98%酸裝入酸罐積蓄過(guò)程中出現(xiàn)透明度下降，并出現(xiàn)98%白色乳濁狀，嚴(yán)重影響98%酸的市場(chǎng)銷(xiāo)售。此現(xiàn)象的出現(xiàn)的過(guò)程是：從制酸車(chē)間工藝末節(jié)成品管道取的98%酸第一進(jìn)行透明度檢測(cè)，透明度值在80%100%范圍，符合客戶(hù)質(zhì)量要求并和知足客戶(hù)需要；當(dāng)從成品管道進(jìn)入成品酸罐積蓄后，成品經(jīng)過(guò)一至兩天的積蓄，98%硫酸透明度顯然下降，再過(guò)上必定周期，98%酸表現(xiàn)乳濁狀，透明度基本為零。這種現(xiàn)象從昨年年關(guān)連續(xù)到今天，使98%硫酸銷(xiāo)售渠道受阻，到當(dāng)前的滯銷(xiāo)情況，企業(yè)現(xiàn)在沒(méi)有找到解決方法前只能暫停生產(chǎn)98%硫酸，只生產(chǎn)沒(méi)有沒(méi)受影響的92.5%硫酸。企業(yè)市場(chǎng)部酸庫(kù)工作人員反應(yīng)的基本情況是：酸庫(kù)積蓄98%硫酸的酸罐酸泥比先前增大，清理頻率加大。透明度影響98%質(zhì)量情況出現(xiàn)后，我司組織了有關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行98%硫酸質(zhì)量解析會(huì)，初步確定影響透明度因素是懸浮在98%硫酸中的硫酸亞鐵物質(zhì)，此物質(zhì)也是酸罐中出現(xiàn)大量酸泥的主要成分。為何出現(xiàn)這樣多的酸泥，素來(lái)沒(méi)有找出合理的解說(shuō)，也對(duì)后續(xù)解決此問(wèn)題無(wú)從下手?，F(xiàn)技術(shù)部依據(jù)企業(yè)的要求對(duì)此項(xiàng)課題進(jìn)行立項(xiàng)，睜開(kāi)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)工作，找出影響透明度的主要因素，并提出有關(guān)的建議。濃酸中溶解二氧化硫的測(cè)定2.1實(shí)驗(yàn)1依據(jù)中心化驗(yàn)室測(cè)定鋅精礦硫含量的現(xiàn)成檢測(cè)設(shè)施及基本源理，擬定了此次濃硫酸中溶解二氧化硫含量的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)步驟：空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的空氣，經(jīng)過(guò)幾道干燥除濕后，在室溫條件下，鼓入濃硫酸瓶中，瓶中進(jìn)氣管管道吞沒(méi)在濃硫酸液面下，出氣管則在液面之上，最后尾端是一支盛有混淆指示劑與雙氧水水溶液的收集瓶。經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)堿液對(duì)收集瓶中的酸進(jìn)行滴定，最后依據(jù)耗費(fèi)的滴定液進(jìn)行計(jì)算。2.2原理H2O2+SO2=SO3+H2OSO3+H2O=H2SO4H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O雙氧水配制:V雙氧水：V蒸餾水=1：19指示劑：甲基橙、次甲基藍(lán)混淆指示劑。氫氧化鈉濃度0.1mol/L。2.3、結(jié)果與討論取自酸罐98%酸加雙氧水鼓氣實(shí)驗(yàn)表1不相同時(shí)間段內(nèi)耗費(fèi)的滴定液體積變化表時(shí)間/min01020354050607080V/ml046.98.69.29.71010.110.1NaOH注：所用98%酸為自產(chǎn)，且取自酸罐，體積為300ml，質(zhì)量為546g(天平稱(chēng)量所得)取自酸罐98%酸未加雙氧水鼓氣實(shí)驗(yàn)表2不相同時(shí)間段內(nèi)耗費(fèi)的滴定液體積變化表時(shí)間/min0102030402VNaOH/ml02.744.34.3注：同上由實(shí)驗(yàn)表1、表2能夠看出實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后滴定液的耗費(fèi)將不再發(fā)生變化，說(shuō)明試驗(yàn)進(jìn)行到必定周期后，濃硫酸中溶解的氣體物質(zhì)均被完好施放出來(lái)，且最后再無(wú)酸性氣體物質(zhì)鼓出來(lái)。由于設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)方案的目的是擔(dān)憂(yōu)在鼓氣過(guò)程中可能有酸霧被帶出，故所以設(shè)計(jì)了一個(gè)酸霧背景值的空白實(shí)驗(yàn)，即沒(méi)有增加雙氧水的實(shí)驗(yàn)為空白參照實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)1、2的結(jié)果看到，鼓氣實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)必定周期后，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)最后都顯示沒(méi)有酸霧再鼓出的可能，從這現(xiàn)象較明確地表示，鼓氣實(shí)驗(yàn)其實(shí)不會(huì)有硫酸酸霧或三氧化硫霧氣鼓出來(lái)，若是有酸霧鼓出則應(yīng)當(dāng)不會(huì)出現(xiàn)最后滴定液不變化的現(xiàn)象。所以，實(shí)質(zhì)空白實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論是二氧化硫溶于水所表現(xiàn)的酸性。依據(jù)實(shí)驗(yàn)一數(shù)據(jù)算出所測(cè)二氧化硫的總量為64.64mg，所以二氧化硫在酸中的濃度為215.47mg/L，硫酸中含二氧化硫所占比率為0.01183%。后續(xù)還分別對(duì)企業(yè)自產(chǎn)的92.5%酸和外購(gòu)解析純的濃硫酸進(jìn)行了比較察看實(shí)驗(yàn)，結(jié)果以下。取自酸罐92.5%酸加雙氧水鼓氣實(shí)驗(yàn)表3不相同時(shí)間段內(nèi)耗費(fèi)的滴定液體積變化表時(shí)間/min0102035405060708090100110VNaOH/ml05.68.819.6注：所用92.5%酸為企業(yè)自產(chǎn)，體積為300ml，質(zhì)量為540g（條件同上）取自酸罐92.5%酸未加雙氧水鼓氣實(shí)驗(yàn)3表4不相同時(shí)間段內(nèi)耗費(fèi)的滴定液體積變化表時(shí)間/min0102035405060VNaOH/ml04.06.87.27.88.08.0注：同上由實(shí)驗(yàn)三、四的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)一、二一致，鼓氣必定周期后滴定液的耗費(fèi)固定不變，也很好考證了酸霧在鼓氣過(guò)程并沒(méi)有出現(xiàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出溶液二氧化硫的總量為125.44mg，二氧化硫在酸中的濃度為418.13mg/L，所占比率為0.02322%。解析純98%硫酸加雙氧水鼓氣實(shí)驗(yàn)表5不相同時(shí)間段內(nèi)耗費(fèi)的滴定液體積變化表時(shí)間/min01020VNaOH/ml00.10.1注：所用解析純酸體積為300ml質(zhì)量為546g（同上）由實(shí)驗(yàn)五能夠看出，滴定液耗費(fèi)量很小，并且實(shí)驗(yàn)在較短的時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)滴定液耗費(fèi)不變，可見(jiàn)外購(gòu)解析純中的二氧化硫含量特別低。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出所測(cè)二氧化硫的總量為0.64mg，二氧化硫在酸中的濃度僅為2.13mg/L，所占比率為0.00012%，比較企業(yè)自產(chǎn)98%和92.5%中二氧化硫的含量，能夠認(rèn)為解析純中二氧化硫含量可以忽略不計(jì)。取自制酸干吸工序98%酸（室溫）鼓氣實(shí)驗(yàn)表6不相同時(shí)間段內(nèi)耗費(fèi)的滴定液體積變化表時(shí)間/min010203540506070VNaOH/ml057.18.89.510.110.910.9酸重：531.1g（300ml）4從以上數(shù)據(jù)能夠得出干吸98%酸中二氧化硫的含量為：0.01314%232.5mg/L）。取自制酸干吸工序98%酸預(yù)辦理后鼓氣實(shí)驗(yàn)此次預(yù)辦理?xiàng)l件是將酸在電爐上加熱至70℃，后自然冷卻至室溫再進(jìn)行鼓氣測(cè)定二氧化硫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表中所示。表7不相同時(shí)間段內(nèi)耗費(fèi)的滴定液體積變化表時(shí)間/min01020VNaOH/ml02.42.4酸重：529.2g（300ml）從以上數(shù)據(jù)能夠計(jì)算出干吸98%酸加熱至70℃時(shí)，再冷卻后，酸中的二氧化硫含量從0.01314%（232.5mg/L）下降到0.0029%（51.2mg/L）。齊華企業(yè)92.5%酸鼓氣實(shí)驗(yàn)為了比較外企業(yè)所產(chǎn)成品硫酸中二氧化硫的含量，市場(chǎng)部從當(dāng)?shù)亓硪患矣辛蛩岢善蜂N(xiāo)售的廠家齊華企業(yè)收集了樣品，現(xiàn)進(jìn)行了二氧化硫含量的測(cè)定，結(jié)果以下表所示。表8不相同時(shí)間段內(nèi)耗費(fèi)的滴定液體積變化表時(shí)間/min0102030VNaOH/ml00.51.21.2酸重：137.4g（80ml）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠計(jì)算出齊華企業(yè)所產(chǎn)92.5%酸的二氧化硫含量為僅為0.00559%（96mg/L）。顯然比我企業(yè)所產(chǎn)92.5%酸中二氧化硫的含量低。同理能夠推斷該企業(yè)所產(chǎn)的98%硫酸的二氧化硫含量比我司5的低。濃酸中各離子含量的檢測(cè)結(jié)果表9濃酸中幾種陰陽(yáng)離子含量分些結(jié)果元素H2SO4FeCrMnAsHgFCl（%）（%）（%）（%）（%）（%）（mg/L）（mg/L）98%酸97.870.0025<0.0001<0.0001<0.00010.00011.2627.4792.5%酸94.050.0040.0001<0.0001<0.00010.00021.0024.73解析純97..210.0004<0.0001<0.0001<0.0001<0.00010.8913.74從檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn)，這幾種酸中所含的鉻、錳、砷、汞量都很低，并沒(méi)有較顯然的差距。鐵含量則解析純含量最低，自產(chǎn)98%酸次之，自產(chǎn)92.5%最高；陰離子氟含量也相差不大；只有氯雜質(zhì)量出現(xiàn)了自產(chǎn)酸比外購(gòu)解析純酸中含量超出一倍。從解析結(jié)果能夠看出，三種樣品中氯含量均高于10mg/L以上，在雜質(zhì)范圍內(nèi)，均屬于高含量的雜質(zhì)，故此差別不好判斷其影響自產(chǎn)98%硫酸的透明度因素。2.4小節(jié)對(duì)各濃酸中所含二氧化硫含量的測(cè)定結(jié)果表示：解析純98%硫酸含量最低為0.00012%（2.13mg/L）；齊華企業(yè)所產(chǎn)的成品92.5%硫酸的含量也僅為0.00559%（96mg/L）。自產(chǎn)92.5%硫酸（取自酸罐）中含二氧化硫?yàn)?.02322%（418.13mg/L）；自產(chǎn)（取自酸罐）中含二氧化硫?yàn)?.01183%（215.47mg/L）；酸罐中的92.5%硫酸比98%硫酸溶解的二氧化硫量大，超出一倍左右，表示相同條件下92.5%酸比98%酸溶解的二氧化硫更高。與外企業(yè)所產(chǎn)硫酸比較，我司產(chǎn)品中所含二氧化硫含量超出4倍左右。6取自干吸工序98%硫酸0.01314%（232.5mg/L），經(jīng)過(guò)加溫到70℃，此后馬上自然冷卻預(yù)辦理后，此酸中含二氧化硫?yàn)?.0029%（51.2mg/L）。表示預(yù)辦理后，溶解于酸中的二氧化硫已被解吸釋放出去。二氧化硫含量已下降了4.5倍以上。其他金屬雜質(zhì)與解析純樣品雜質(zhì)含量基本一致，自產(chǎn)硫酸中氯含量超出解析純樣品一倍，但其實(shí)不好判斷這樣差別會(huì)影響自產(chǎn)98%硫酸的透明度，所以能夠除去硫酸中這部分雜質(zhì)元素對(duì)硫酸透明度的影響。3鐵質(zhì)罐積蓄自產(chǎn)98%硫酸實(shí)驗(yàn)所做實(shí)驗(yàn)為了更好地與現(xiàn)場(chǎng)相聯(lián)合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠和真切，技術(shù)部選擇了與酸庫(kù)酸罐材質(zhì)相同的資料，委托機(jī)修車(chē)間加工了三個(gè)φ10cm×15cm的圓柱鐵罐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。鐵罐第一進(jìn)行沖刷，此后用堿除污，烘干冷卻后開(kāi)始儲(chǔ)酸實(shí)驗(yàn)。端口用墊塑膠膜石膏板做蓋，罐體如圖1所示：圖1自制鐵質(zhì)酸罐表示圖實(shí)驗(yàn)所用的各樣濃酸透明度比較，如圖2中標(biāo)簽所示。其中乳濁狀透明度較差的98%酸采自酸罐內(nèi)。92.5%也采自酸罐，另一98%酸則采自干吸出口。7圖2實(shí)驗(yàn)采用的幾種濃酸表觀透明度這幾種酸從透明度進(jìn)行比較能夠看出，解析純98%酸透明度最高，92.5%酸次之，干吸98%酸由于懸浮少量黑點(diǎn)物質(zhì)，透明度受一定的影響。透明度最差的罐體收集的酸遍布白色乳濁懸浮物，透明度幾乎為零。3.1鐵質(zhì)酸罐24小時(shí)鈍化用三種不相同酸對(duì)實(shí)驗(yàn)用酸罐進(jìn)行了鈍化實(shí)驗(yàn)，鈍化實(shí)驗(yàn)連續(xù)了30個(gè)小時(shí)，分別是92.5%酸，采自干吸的98%酸，解析純98%酸。小時(shí)后，將酸從罐體倒入玻璃燒杯中。其中倒完酸后，罐體內(nèi)的表觀相貌分別見(jiàn)以下列圖。圖3為干吸98%酸鈍化的罐體，將酸倒出后，發(fā)現(xiàn)罐壁上有顯然的白酸泥附著物，比較圖4中積蓄92.5%酸罐壁上并沒(méi)有顯然的酸泥出現(xiàn)。可見(jiàn)在鈍化時(shí)期，企業(yè)自產(chǎn)98%酸上就開(kāi)始出現(xiàn)了酸泥。8圖3干吸98%酸鈍化罐體內(nèi)表觀相貌圖492.5%酸鈍化罐體內(nèi)表觀相貌圖圖5為罐體鈍化后倒出的幾種濃酸，從圖中很顯然看到，三種濃酸中都有三價(jià)鐵銹般的褐黃色體，這個(gè)比較簡(jiǎn)單推斷是鈍化過(guò)程中9部分鐵銹溶解于濃酸中所致。三種濃酸體進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)，中間的98%酸顯然帶有白色絮狀體，并掩蓋部分褐色，透明度顯然較差。其它兩種酸體誠(chéng)然帶有顏色，但透明度比較干吸98%酸顯然較高。圖5鈍化罐體倒出的幾種濃酸（左、92.5%，中、98%，右、解析純）3.2罐體儲(chǔ)酸實(shí)驗(yàn)將三種不相同的酸分別是解析純98%酸，干吸98%酸，熱辦理干吸98%酸（在電爐中加熱到65℃）倒入三個(gè)罐體中，積蓄了56小時(shí)后10圖6罐體儲(chǔ)酸實(shí)驗(yàn)透明度情況比較倒出，三種酸體的表觀透明度見(jiàn)圖6所示。從圖6能夠看到，三種酸體仍是有褐色出現(xiàn)，這與鐵罐體鈍化不足惹起的。但三種酸體都有褐色背景的條件下，冷98%酸中已經(jīng)出現(xiàn)了污濁，而熱辦理98%酸則未出現(xiàn)污濁現(xiàn)象，解析純98%酸的透明度最好。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，解析純98%酸在罐體內(nèi)就是透明清明，肉眼可見(jiàn)到罐底。鈍化實(shí)驗(yàn)與積蓄酸實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜉^好推斷，影響我司98%酸透明度下降的主因就是酸體中富含二氧化硫所致使。外企業(yè)所產(chǎn)透明度較好的98%酸中所含二氧化硫顯然比我司酸中低；其他本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也與企業(yè)酸庫(kù)實(shí)質(zhì)現(xiàn)象一致，即相同生產(chǎn)條件下，92.5%酸透明度顯然比98%酸高，在積蓄中，92.5%酸不會(huì)出現(xiàn)透明度下降的情況。經(jīng)過(guò)對(duì)相同批次98%酸樣品進(jìn)行預(yù)辦理實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加熱預(yù)辦理后的98%酸，由于二氧化硫的顯然下降，對(duì)酸罐的腐化率也顯然降低，儲(chǔ)酸實(shí)驗(yàn)結(jié)果印證酸體不會(huì)出現(xiàn)透明度下降的情況。為了進(jìn)一步考證二氧化硫溶解在濃酸中致使腐化罐壁，硫酸亞鐵酸泥增加，酸體透明度下降的主要因素和現(xiàn)象，下面還連續(xù)進(jìn)行了用解析純98%酸中鼓入二氧化硫氣體后對(duì)鐵質(zhì)資料的腐化實(shí)驗(yàn)。3.3解析純98%酸鼓入二氧化硫?qū)嶒?yàn)本實(shí)驗(yàn)是用亞硫酸鈉滴入硫酸的氣體發(fā)生器制備二氧化硫，制備的二氧化硫氣體第一用濃硫酸干燥水分，再鼓入解析純98%酸體中，其中濃酸中吞沒(méi)了幾顆鐵質(zhì)螺釘（已做除銹辦理），并附帶一參照空白實(shí)驗(yàn)酸體。發(fā)生器產(chǎn)生的氣體完好能夠使?jié)馑崛芙饣蛭降亩趸?1硫達(dá)到飽和。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，通入二氧化硫氣體其實(shí)不會(huì)馬上產(chǎn)生顯然的腐化鐵資料的現(xiàn)象，有少量的氣泡出現(xiàn)。當(dāng)此溶液靜置5節(jié)氣間后，鼓入二氧化硫氣體的酸瓶出現(xiàn)鐵質(zhì)腐化溶解情況，酸體表現(xiàn)了黃褐色，見(jiàn)圖7所示。圖7解析純濃酸鼓二氧化硫氣體反推實(shí)驗(yàn)（左一：空白瓶，左二：實(shí)驗(yàn)瓶，右一二：氣體發(fā)生器）此實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步反推考證了二氧化硫?qū)﹁F質(zhì)資料擁有較強(qiáng)的腐化作用。進(jìn)而說(shuō)明濃酸中溶解較高的二氧化硫?qū)?huì)對(duì)鐵質(zhì)酸罐產(chǎn)生腐化，產(chǎn)生過(guò)多酸泥，將影響罐中酸體的透明度，并致使酸體成為乳濁狀，大