VDI 3486 Blatt 2-1979 Measurement of gaseous emission Measurement of the hydrogen sulfide concentration lodometric titration method.pdf

1、DK 502.2.08(203) : : 533.17 : 661.24954 97 Rd? 2d9 3061221 (430) VDI (083.132) VDI-RICHTLINIEN April 1979VEREINDEUTSCHERINGENIEUREMessen gasfrmiger EmissionenMessen der Schwefelwasserstoff-KonzentrationJodometrisches TitrationsverfahrenVDI 3486Blatt 2Measurement of gaseous emission.Measurement of th

2、e hydrogen sulfideconcentration.lodometric titration method.Der Entwurf dieser Richtlinie wurde nnit Anlndigungim Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Inhalt SeiteVorbemerkung 21. Grundlage des Verfahrens . 22. Gerte und Chemikalien 22.1. Gerte fr die Probenahme 22.2. Ger

3、te fr die analytische Bestimmung 22.3. Chemikalien 23. Aufbau des Meplatzes 24. Durchfhren der Messung 34.1. Probenahme 34.2. Analytische Bestimmung 35. Aufstellen der Analysenfunktion 36. Berechnen des Ergebnisses 37. Verfahrenskenngren 48. Einsatzmglichkeit 4Schrifttum 4VDI-Kommission Reinhaltung

4、der LuftArbeitsgruppe Messen von H2S und Mercaptanenim Ausschu Messen von GasenVDI-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 5 Register-Nr. 9Preisgr. 4B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-112 VDI3486 Blatt 2V

5、orbemerkungDie Richtlinie VDI 3486 umfat mehrere Bltter. Siegibt unter Bezug auf die allgemeinen Ausfhrungender Richtlinie VDI 2450 Messen von Emission, Transmission und Immission luftverunreingender Stoffe“Anleitungen zum Messen von Schwefelwasserstoff ander Quelle (Aus tri ttss teile).Die ausgewhl

6、ten Meverfahren werden in einzelnenRichtlinienblttern beschrieben:Blatt 1 : Messen der Schwefelwasserstoff-Konzentration.Potentiometrisches T itrationsverfahrenBlatt 2: . Jodometrisches TitrationsverfahrenBlatt 3: -. Colorimetrisches Verfahren (Monocolor-Analysator).Die einzelnen Bltter werden dem j

7、eweiligen Stand derTechnik angepat. Sobald ber andere Meverf?iiren und-gerte gengend Erfahrungen vorliegen, werden weitereRichtlinienbltter herausgegeben.Schwefelwasserstoff tritt bei einer Reihe von technischenProzessen der verschiedensten Industriezweige (z. B.Chemiefaser-Herstellung, .Kokereibetr

8、iebe, Raffinerien)auf.Zur Erfassung der Emission in Masse pro Zeiteinheit istes erforderlich, die Konzentration des luftverunreinigendenStoffes im Abgas und den Volumenstrom zu bestimmen.Die vorliegenden Richtlinienbltter behandeln ausschlielich Meverfahren zur Bestimmung der Konzentration.Sie wird

9、in Masse/Volumen (z.B. mg/m bezogen aufden Normzustand) oder als Volumengehalt (z.B. ppm)angegeben.Im Gegensatz zu Immissionsmessungen liegen bei Emissionsmessungen je nach Quelle oder Herkunft stark differierende Zusammensetzungen des Megutes vor. Diesbedingt eine Anpassung der Probenahme und des a

10、nzuwhlenden Analysenverfahrens an die jeweiligen Verhltnisse. Bei verschiedenen Quellen ist daher stets zu prfen,ob die in der vorgelegten Richtlinie auf die Erfassung desSchwefelwasserstoff-Gehaltes abgestimmten Meverfahren in gleicher Weise eingesetzt werden knnen 1.Zwei Gaswaschflaschennach Drech

11、sel mit einfachem Einleitungsrohr;Inhalt je 250 mfiSaugpumpemit einem Frdervermgen von etwa 50 /h unter dengegebenen DruckverhltnissenGasmengenzhlergeeignet fr einen Volumenstrom von etwa 60 /hThermometerzum Messen der Temperatur im GasmengenzhlerBarometerzum Messen des Luftdrucks am Meort2.2. Gerte

12、 fr die analytische BestimmungMebrettefarblos, 25 m, Teilung 0,05 m/SkalenteErlenmeyerkolbenweithalsig, mit eingeschliffenem Stopfen; Inhalt etwa300 m2.3. ChemikalienAlle Chemikalien sind in analysenreiner Qualitt einzusetzen.Cadmiumacetat-Lsung25 g Cadmiumacetat (CH3COO)2Cd 2H2O in einem1-fi-Mekolb

13、en mit etwas bidestilliertem Wasser lsen,70 m Eisessig zugeben und auf 1 auffllen.0,02 n Jod-Lsung0,02 n Natriumthiosulfat-LsungSalzsurekonz. Salzsure, 1 : 1 mit bidestiUiertem Wasser verdnnt.Essigsure30 m Eisessig im 1-Mekolben mit bidestilliertem Wasser auf 1 auffllenStrke-Lsung1 g Strke, 25 g NaC

14、l in 100 m bidestliertem Wasserlsen.1. Grundlage des Verfahrens 2; 3; 4Das zu untersuchende Gas wird durch eine Cadmiumacetat-Lsung geleitet. Der im Probegas enthaltene Schwefelwasserstoff wird hierbei quantitativ zu Cadmiumsulfidumgesetzt. Dieses wird jodometrisch bestimmt.2. Gerte und Chemikalien2

15、.1. Gerte fr die Probenahme, Bd 1Entnahmesondebeheizt, aus korrosionsbestndigem Material z.B. Quarzoder Stahl (Werkstoff Nr. 1.4571)Quarzwollefilterbeheizt; Lnge etwa 150 mm, Durchmesser etwa 10 bis15 mm3. Aufbau des Meplatzes, Bild 14 5Bild 1. 1 Entnahmesonde, beheizt2 beheiztes Filter mit Quarzwol

16、lefllung3 Probegasleitung, beheizt4; 5 Gaswaschflaschen mit einfachem Einleitungsrohr6 Saugpumpe7 Drosselventil8 Gasmengenzhler mit Thermometer9 BarometerB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11VDI3486 B

17、latt 2 34. Durchfhren der Messung4.1. ProbenahmeDas ber die beheizte Entnahmesonde angesaugte unddurch das beheizte Quarzwollefilter von Staub befreiteProbegas wird durch zwei hintereinandergeschalteteWaschflaschen geleitet, die beide je etwa 100 m Cadmium-acetat-Lsung enthalten.Um Kondensationsersc

18、heinungen auszuschlieen, gengterfahrungsgem eine Beheizung auf mindestens 5 Cber der Abgastemperatur an der Entnahmestelle.Der Volumenstrom soll 20 bis 50 /h betragen. Falls einMezeitintervall vorgegeben ist, kann der Volumenstromerhht werden. Er ist so zu bemessen, da in der zweitenWaschflasche mgl

19、ichst kein Cadmiumsulfid ausfllt.Sofern der Verdacht besteht, da Strhnenbildung imAbgaskanal auftritt, sollen gem VDI 2066 Bl. 1 Netzmessungen durchgefhrt werden 5.4.2. Analytische BestimmungNach der Probegasentnahme werden die Inhalte der beiden Waschflaschen abfiltriert. Dabei werden die an denWan

20、dungen der Waschflaschen haftenden Cadmiumsulfid-Teilchen sorgfltig unter Zuhilfenahme eines Gummiwischers mit verdnnter Essigsure abgesplt. Die im Gaseinleitungsrohr der Waschflaschen befindlichen SulfidTeilchen werden mit feuchtem Filterpapier mit Hilfeeines Glasstabs entfernt und zum Niederschlag

21、 auf demFilter gegeben. Der Filterinhalt wird zweimal mit verdnnter Essigsure gewaschen. Darauf wird das Filter mit demNiederschlag in einen Erlenmeyerkolben gebracht. NachHinzufgen von 150 m bidestilliertem Wasser, einergenau abgemessenen, berschssigen Menge 0,02 n JodLsung und 10 m Salzsure wird d

22、er Kolben verschlossen und bis zu vollstndigen Lsung des Cadmium-sulfids geschttelt.Das unverbrauchte Jod wird anschlieend unter Verwendung von Strkelsung als Indikator mit 0,02 n Natrium-thiosulfat-Lsung titriert.Zur Bestimmung des Leerwertes wird ein leeres Filter ineinen Erlenmeyerkolben gegeben;

23、 unter Zusatz vonbidestilliertem Wasser, Jodlsung und Salzsure wirddas unverbrauchte Jod wie oben beschrieben mit Natrium-thiosulfat-Lsung titriert. Der Verbrauch an Natrium-thiosulfat-Lsung wird beim Berechnen des Ergebnisses(Abschn. 6) als Leerwert bercksichtigt.In vielen Fllen, besonders wenn nur

24、 sehr kleine Cad-miumsulfid-Mengen vorhanden sind, kann auf das Abfiltrieren des Niederschlags verzichtet werden; mantitriert in diesem Falle nach Zugabe von Jod-Lsung,Salzsure und Strke unmittelbar in der Waschflasche.Diese Vereinfachung ist nur zulssig, wenn das zu untersuchende Gas neben Schwefel

25、wasserstoff keine jodverbrauchenden Komponenten enthlt.Der Leerwert wird in diesem Falle durch Titration dermit Jodlsung, Salzsure und Strke versetzten Absorptionslsung mit Natriumthiosulfat-Lsung bestimmt.5. Aufstellen der AnalysenfunktionDie Analysenfunktion lt sich in Form einer Geradender Gleich

26、ung1z - y = Xkdarstellen, wobei x in mg H2S, z in m der vorgelegten0,02 n Jod-Lsung und 3; in m der zur Titration verbrauchten 0,02 n Natriumthiosulfat-Lsung angegebenwerden k = 0,3408 mg/mfi). Die reziproke Steigung kder Analysenfunktion ergibt sich als stchiometrischerFaktor aus der molaren Masse

27、des Schwefelwasserstoffs,bezogen auf eine 0,02 n Lsung.6. Berechnen des ErgebnissesZum Berechnen der Massenkonzentration (Gl. 1) bzw.des Volumengehaltes (Gl. 2) von Schwefelwasserstoffgelten folgende Gleichungen:Cm(H2S) =(z -y)z-yo) k yp-y v(H,S) =i.yo-y)-k- fPn-(1)(2)mitF= VPnnCP-Pp)Pn(n+ 0Mm, nHie

28、rin bedeuten:Cm (H2 S) Massenkonzentration in mg/m(bezogen auf den Normzustand)(H2S) Volumengehalt in ppmy Verbrauch an 0,02 n Natriumthiosulfat-Lsung in my Verbrauch an 0,02 n Natriumthiosulfat-Lsung (bei Leerwertbestimmung)in mz vorgelegte Menge an 0,02 n Jod-Lsungin mk reziproke Steigung der Anal

29、ysenfunktion in mg/m (= 0,3408 mg/m)/ Rechenfaktor (= 10)Probevolumen, bezogen auf Normbedingungen (1013 mbar; 273 K),PnVm mNormdichte von Schwefelwasserstoffals ideales Gas (= 1,521 g/)Probevolumen in mNormtemperatur (= 273 K)B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F068

30、6BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-114 VDI3486 Blatt 2p Barometerstand am Probenahmeortin mbarPj) Wasserdampfpartialdruck bei derTemperatur t in mbarNormdruck (= 1013 mbar)t Temperatur im Gasmengenzhler in CM molare Masse von Schwefelwasserstoff(= 34,08 g/mol)Vm n molares

31、Volumen eines idealen Gasesim Normzustand (= 22,4 /mol)7. VerfahrenskenngrenAbsolute Nachweisgrenze0,05 mg H2SRelative Nachweisgrenze(bei Anwendung von 50 Probegas)1 mg/m an H2SStandardabweichung(bei 25 mg/m an H2S)0,5mg/m anH2S8. EinsatzmglichkeitDas Verfahren ist allgemein anwendbar und besondersf

32、r die Untersuchung von Gasen mit hheren Schwefelwasserstoff-Konzentrationen geeignet (vgl. 4).Wird bei der analytischen Bestimmung der Cadmiumsulfid-Niederschlag durch Filtration abgetrennt und der weitereAnalysengang mit dem Filterrckstand nach Abschn. 4.2durchgefhrt, so sind keine Querempfindlichk

33、eiten zuerwarten.Schrifttum1 VDI 2449 Bl. 1 Prfkriterien von Meverfahren; Datenblattzur Kennzeichnung von Analysenverfahren fr Gas-Immissionsmessungen.2 DIN 51 855 12.1962 Bl. 4 Bestimmung des Gehaltes anSchwefelverbindungen, Gehalt an Schwefelwasserstoff,Cadmiumacetat-Verfahren.3 Ruhrgas AG: Analyt

34、ische Methoden fr die Untersuchungvon Ferngas (Koksofengas, Raffineriespaltgas, Erdgas).4. Aufl. Essen: Vulkan-Verl. Dr. W. Gassen 1966.4 Michaelis, F. : Der Anwendungsbereich der verschiedenenVerfahren zur Bestimmung des Schwefelwasserstoffes imKoksofengas. Brennstoff-Chemie 40 (1959), S. 104/12.5 VDI 2066 Bl. 1 Messen von Partikeln. Staubmessungen instrmenden Gasen. Gravimetrische Bestimmung der Staubbeladung - bersicht.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11