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臭氧行業標準

發布時間:2019-02-21 作者:admin 瀏覽次數:

中華人民共和國城鎮建設行業標準

  臭氧發生器臭氧濃度、產量、電耗的測量

  1 主題內容與適用范圍

  本標準規定了臭氧發生器的臭氧濃度,產量和電耗的測定及計算方法。適用于以電為能源臭氧發生器的測定。

  2 名詞術語

  電耗   specific energy consumption

  設備生產單位重量的成品所消耗的電能。

  3臭氧發生器的臭氧濃度、產量、電耗的測量和計算方法

  3.1 臭氧濃度

  3.1.1方法原理概要:

  臭氧(O3)是一種強氧化劑,與碘化鉀(KI)水溶液反應可游離出碘,在取樣結束并對溶液酸化后,用0.1000mol/L硫代硫酸鈉(Na2S2O3)標準溶液并以淀粉溶液為指示劑對游離碘進滴定,根據硫代硫酸鈉標準溶液的消耗量計算出臭氧量。其反應式為:

  O3+2KI+H2O——O2+I2+2KOH     (1)

  I2+2Na2S2O3——2NaI+Na2S4O6   (2)

  3.1.2 試劑

  3.1.2.1   碘化鉀(KI)溶液(20%):

  溶解200g碘化鉀(分析純)1000mL煮沸后冷卻的蒸餾水中,用棕色瓶保存于冰箱中,至少儲存一天后再用。此溶液1.00mL含0.20g碘化鉀。

  3.1.2.2 (1+5)硫酸(H2SO4)溶液:

  量取濃硫酸(p=1.84;分析純)溶于5倍體積的蒸餾水中。

  3.1.2.3   C(Na2S2O3·5H2O)=0.1000mol/L硫代硫酸鈉標準溶液;使用分析天平準確稱取24.817g硫代硫酸鈉 (Na2S2O3·5H2O;分析純)用新煮沸冷卻的蒸餾水定溶于1000mL的容量瓶中?;蚍Q取25g硫代硫酸鈉(Na2S2O3   ·5H2O;分析純)溶于1000mL新煮沸冷卻的蒸餾水中,此溶液硫代硫酸鈉濃度約為0.1mol/L。再加入0.2g碳酸鈉(Na2S0O3)或 5mL三氯甲烷(CHCL3);標定,調整濃度到0.1000mol/L,貯于棕色瓶中,儲存的時間過長時,使用前需要重新標定(標定方法見附錄A)。

  3.1.2.4 淀粉溶液;

  稱取1g可溶性淀粉,用冷水調成懸浮漿,然后加入約80mL煮沸水中,邊加邊攪拌,稀釋到100mL;煮沸幾分鐘后放置沉淀過夜,取上清液使用,如需較長時間保存可加入1.25g水楊酸或0.4g氯化鋅。

  3.1.3 試驗儀器、設備及對其要求

  3.1.3.1 三角洗瓶(吸收瓶)500mL。

  3.1.3.2   滴定管50mL,宜用精密滴定管。

  3.1.3.3 濕式氣體流量計 容量5L。

  3.1.3.4 量筒 20mL 500mL 各一只。

  3.1.3.5 刻度吸管(吸量管)10mL 。

  3.1.3.6 容量瓶 1000mL。

  3.1.3.7   聚乙烯或聚氯乙烯軟管,用于輸送含臭氧的氣體。不可使用橡膠管。

  3.1.4   實驗程序及方法:量取20mL的碘化鉀溶液(3.1.2.1),倒入500mL的吸收瓶中,再加入350mL蒸餾水,待臭氧發生器運行穩定后于臭氧化氣體 出口處取樣,先通入吸收瓶(3.1.3.1)對臭氧進行吸收后再通過濕式氣體流   量計(3.1.3.3)對氣體計量,氣體通過量為2000mL(時間控制在4min左右),停止取樣后立即加入5mL(1+5)硫酸溶液 (3.1.2.2)(使pH值降至2.0以下)并搖勻,靜置5min。用0.1000mol/L的硫代硫酸鈉標準深液(3.1.2.3)滴定,待溶液呈淺 黃色時加入淀粉溶液(3.1.2.4)幾滴(約1mL),繼續小心迅速的滴定的顏色消失為止。記錄硫代硫酸鈉標準溶液用量。

  3.1.5 臭氧濃度的計算

  Co3=ANa×B×2400/V0(mg/L) (3)

  式中:Co3——臭氧濃度,mg/L;

  ANa——硫代硫酸鈉標準溶液用量,mL;

  B ——硫代硫酸鈉標準溶液濃度,mol/L;

  V0 ——臭氧化氣體取樣體積,mL;

  臭氧濃度大于等于3mg/L時,此測試結果的精密度在±1%以內。

  3.2 臭氧產量

  3.2.1   方法原理概要:臭氧濃度數值與進入臭氧發生器總氣體量數值的乘積即為產量。 3.2.2 設備、儀器及對其要求

  3.2.2.1 壓力表 1.5級

  3.2.2.2 氣體轉子流量計 工業級

  3.2.3 氣體流量的修正計算:流量計使用時被測氣體的溫度、壓力,往往與流量計分度標定時有所不同。因此,使用時讀數的流量顯示值,常常不是流經流量計氣體的真實反映,必須予以修正。其公式如下:

  QN=(PsTN/PNTs)1/2·Qs(m3/h或L/h) (4)

  式中:QN——標準狀態下,氣體實際流量,m3/h或L/h;

  Qs——測量(試驗)狀態下,氣體在儀表中的顯示流量,m3/h或L/h; Ps——測量(試驗)狀態下,氣體的壓力,Pa;

  TN——儀表標定時的絕對溫度,(273.15+20)K;

  Ts——測量(試驗)狀態下,氣體的溫度K;

  PN——儀表標定狀態時的絕對壓力(一個標準大氣壓1.01325×105Pa)3.2.4 臭氧產量的計算

  Do3=Co3·QN(g或mg) (5)

  式中 Do3——臭氧產量,g或mg。

  3.3 電耗

  3.3.1   方法原理概要:臭氧發生器實測消耗電功率與單位臭氧產量之比為電耗。

  3.3.2 設備、儀器及對其要求。

  3.3.2.1 電壓表(伏特表)0.5級。

  3.3.2.2 電流表(安培表)0.5級。

  3.3.2.3 功率表(瓦特表)0.5級。

  3.3.2.4 靜電高電壓表1.5級。

  3.3.2.5 電度表2.0級。

  3.3.3   電耗計算:以功率表(瓦特表)(3.3.2.3)測得數值或電度表(3.3.2.5)單位時間內記錄累積數值與單位時間內臭氧產量之比即為電耗,公式如下:

  P=W/Do3(W·h/g·O3或kW·h/kg·O3) (6)

  P=AH/Do3(W·h/g·O3或kW·h/kg·O3) (7)

  式中 P——臭氧單位電耗,W·h/g·O3或kW·h/kg·O3;

  W——電功率,W或kW;

  AH——電度表單位時間時內累積數值,kW·h。

  附錄A 硫代硫酸鈉標準溶液的標定(補充件)

  本附錄列出兩種對硫代硫酸鈉標準溶液的標定方法,在硫代硫酸鈉標準溶液的標定中,等同使用。

  A1 方法一

  A1.1 試劑

  A1.1.1 碘化鉀(KI),分析純。

  A1.1.2   C(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L重鉻酸鉀標準溶液:使用分析天平準確稱取于105~110oC烘干2h,并在硅膠干燥器中冷卻 30min以上的重鉻酸鉀4.9032g,定溶于1000mL容量瓶中搖勻。

  A1.2 試驗儀器、設備及對其要求

  A1.2.1 碘量瓶 250mL;

  A1.2.2 稱液管 10.00mL;

  A1.3   方法、步驟:稱取1g碘化鉀(A1.1.1)置于250mL碘量瓶(A1.2.1)內,并加入100mL蒸餾水,用移液管

  (A1.2.2)移入10.00mL,0.1000mol/L重鉻酸鉀標準溶液(A1.1.2),加入5mL(1+5)硫酸溶液(3.1.2.2),靜置 5min。用待標定的硫代硫酸鈉標準溶液(3.1.2.3)滴定,待溶液變成淡黃色后,加入約1mL淀粉溶液(3.1.2.4),繼續滴定至恰使藍色消退 為止,記錄用量。硫代硫酸鈉標準溶液的濃度為:

  N1=N2V/V1(mol/L)(A1)

  式中 N1——硫代硫酸鈉標準溶液濃度,mol/L;

  N2——重鉻酸鉀標準溶液濃度,0.1000mol/L;

  V1——硫代硫酸鈉溶液消耗量,mL;

  V2——取用重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;

  A2 方法二

  A2.1 試劑

  A2.1.1 碘酸鉀(KIO3)。

  A2.1.2 乙酸(CH3COOH)。

  A2.2   方法、步驟:使用分析天平準確稱取0.15g在105~110oC烘干1h,并置于硅膠干燥器中冷卻30min以上的碘酸鉀(A2.1.1)2份,分別放入250mL碘量瓶中(A1.2.1),每瓶各加入100mL蒸餾水,使碘酸鉀溶解,再各加入3g碘化 (A1.1.1)及10mL乙酸(A2.1.2),搖勻,在暗處靜置5min,用待標定的硫代硫酸鈉溶液(3.1.2.3)滴定,待溶液變成淡黃色后,加 入約1mL淀粉溶液(3.1.2.4),繼續滴定至恰使藍色消退為止,記錄用量。硫代硫酸鈉標準溶液濃度為:

  B=W/ V×214.00/6000=W/ V×0.03567 (mol/L) (A2)

  式中   B——硫代硫酸鈉標準溶液的濃度,mol/L;

  W——碘酸鉀的重量,g;

  V——硫代硫酸鈉標準溶液消耗量,mL。

  兩平行樣品的結果相差不得大于2%。

  附錄B 測量的質量(參考件)

  本附錄是對測量質量問題的說明。

  B1 化學分析

  B1.1 一般規則:本標準關于化學分析的一般規則(名詞、術語、玻璃儀器的選用及洗滌等)參照GB5750《生

  活飲用水標準檢驗法》“第一篇總則,1一般規則”的有關內容。

  B1.2   溶液質量:除試劑的質量影響外,其他影響溶液質量的因素及避象和預防方法按有關規定執行。

  注:可參看《水和廢水監測分析》(第三版)“六   化學試劑與試液的配制(五)試液的質量”的有關內容。

  B1.3 溶液表示法

  B1.3.1 濃度:本標準中,濃度均指量濃度(摩爾濃度)其表示如下:

  C(B)=a mol/L

  式中 C——濃度符號;

  (B)——物質基本單元;

  a ——濃度數值;

  mol/L——單位。

  B1.3.2 (a+b)溶液:按一定體積的比例混合的溶液“a”代表溶質體積,“b”代表溶劑體積。B1.3.3   溶液(a%):習慣稱重量百分比濃度,在化學分析中常指溶質a的質量(重量)與溶液體積之比(m/V),是一種不準確的表示法,本標準在括號中列“a%”只是習慣用法的標記。本標準采用的表示方法是:此溶液1.00mL含a克某物質,a指某物質質量(重量)數。

B2 儀器、儀表

  B2.1 天平、電工儀表、流量和壓力儀表應定期檢定、校正。

  B2.2 電工儀表的檢定和校正應按國家有關規定及規程進行,檢定和校正應在國家授權的電工儀表檢定和校正單位進行,并對已檢定和校正的儀表出具證明。

  B2.3 流量和壓力儀表應按國家有關規定及規程檢定和校正。

  B2.4   玻璃量器容量的檢定應按國家有關規定和規程進行,可參看《水和廢水監測分析法》(第三版)“五量器的容量檢定”。

  B3 測量結果的表示方法和數據處理

  B3.1 測量結果的表示方法和數據處理參照GB5750“第一篇總則,3水質檢驗結果的表示方法和數據處理”的有關內容。

 

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