AGC公司100DID对羰基硫的分析应用

李永义，陈才方

(1.爱尔兰AGC公司 北京代表处，北京 100076；2.中国振华电子集团 新天动力有限公司，贵阳 乌当 新添大道 北段278号 550018)



·分析与测试·

AGC公司100DID对羰基硫的分析应用

李永义1，陈才方2

(1.爱尔兰AGC公司 北京代表处，北京 100076；2.中国振华电子集团 新天动力有限公司，贵阳 乌当 新添大道 北段278号 550018)

对于羰基硫的分析，使用AGC公司100DID色谱仪来分析COS中H2、O2/Ar、N2、CH4、CO、CO2等杂质。

100DID；羰基硫

1　概 述

羰基硫又名氧硫化碳或羰酰硫。它是合成硫代氨基甲酸酯类农药以及重要医药中间体，在水稻除草剂杀草丹的生产中，羰基硫是重要的原料。1993年澳大利亚联邦科学及工业研究组织H J班克斯在我国申请了“硫化羰熏蒸剂”的专利(专利号为CN 1075057A)，1992年3月陕西粮油科学研究所、青海电化厂等单位联合申请“氧硫化碳作熏蒸剂应用的技术”的专利(专利号为CN 1077087A)。由于羰基硫毒性适中，又可降解转化，因此，羰基硫有望成为未来良好的粮食熏蒸剂，将会得到广泛的应用[1]。其还用作超临界溶剂。本文使用AGC公司100DID色谱仪来分析COS中H2、O2/Ar、N2、CH4、CO2等杂质。

2　COS基本信息

羰基硫(化学式：COS)又称氧硫化碳、硫化羰，通常状态下为有臭鸡蛋气味的无色气体。分子量60.07，一个大气压下熔点为-138.2℃，沸点-50.2℃。性质稳定，可溶于水、乙醇、甲醇，易溶于二硫化碳。在干燥状态下可以储存，但遇水则分解。常温下稳定，可进行分解，水解、氧化及还原反应的产物通常为硫化氢和硫。300℃时分解产物为CO和S，在空气中燃烧生成CO2和SO2；与水发生缓慢反应，生成CO2和H2S。可燃，有毒，但与硫化氢一样，会使人对其在空气中的浓度产生低估。

羰基硫的合成工艺为干法合成，使用CO和S(蒸气)，在400～600℃BX分子筛催化作用下，合成COS。具体工艺为：CO气体经净化处理(纯度>90%)，通过转子流量计计量，通入发生器。固体硫磺在熔硫罐熔化后，用N2压入高位槽伴热贮存，使用时电磁阀开动，将熔硫加入发生器与CO气体混合后，通过BX分子筛催化管。发生的气体经液硫捕集器，将大部分的未反应硫收集下来，并溢流到熔硫罐内循环使用。少量的硫雾滴经捕集器和旋风分离器除去升华的硫后，经深冷除去大部分的CS2，然后经活性炭吸附器，进一步除去CS2，再进入缓冲罐内，进碱吸收除去CO2、H2S[2]。

从羰基硫的合成工艺看出，生产出的COS含有大量的杂质，其硫化物如H2S、SO2、CS2可用FPD检测器检测，其对含硫物质有很高的灵敏度；杂质中的H2、O2/Ar、N2、CH4、CO2则可以用DID检测器检测。DID为氦放电离子化检测器，能检测到10-9级杂质，具有很高的灵敏度和广泛的适用性。

3　AGC公司100DID气相色谱仪的特点

DID检测器的主体由电离室和放电室组成，放电区域内电极两端施以高压后氦原子被激化，具有高能的氦原子与来自色谱柱的载气和已分离的杂质分子碰撞使各种杂质分子电离。此时收集被电离的杂质带电微粒，可以得到电流信号，将这种信号放大输出到色谱工作站上，即得到被测组分的谱峰[3]。

AGC公司针对COS的特殊性，为客户定制了一台100DID仪器，图1为其气路图。

首先，由于COS具有一定的腐蚀性，AGC公司所用的气路管路是经过特殊钝化处理的材料，具有很强的耐腐蚀性，确保分析的准确性；由于杂质无法在一根色谱柱上全部分离出来，AGC公司设计了两条气路，如图1，上半部分气路包括COL1和COL2，COL2为主分离柱，用作分离H2、O2/Ar、N2、CH4和CO；下半部分包括COL3和COL4，COL4为主分离柱，用作分离CO2，两条气路通过CSV这个四通阀连接，切换CSV即可实现把已经分离的杂质逐一送入检测器检测。

图1　分析COS气路图

为了防止背景气进入色谱柱和检测器，AGC公司运用了反吹技术来实现。

反吹技术，在预分离柱部分将主组分或不需要的组分排出系统，而需要检测的杂质组分则可以顺利进入后续的主分离柱进行再次分离，从而消除主组分对系统的影响。

例如图1，上半部分气路的预处理柱为COL1，主组分COS在COL1最后出峰，通过GSV十通阀，来完成进样和反吹这两种状态，当CO从硅胶柱分离出来后，立即切换GSV反吹COL1，把CO2和COS吹出系统；同样道理，下半部分气路的预处理柱为COL3，当CO2从COL3分离出来后，立即切换GSV反吹COL3，把COS吹出系统。所以，通过反吹技术不让主组分进入色谱柱和检测器，既消除了主组分对系统的影响，也延长了仪器的使用寿命。图2为客户的COS样品杂质色谱图。

图2　客户的COS样品杂质色谱图

样品杂质/10-6(摩尔分数)第一次进样第二次进样第三次进样RSD%O2+Ar347.16329.89335.632.60N22977.682865.612932.501.93CH4234.74225.19230.422.08CO151.41144.76148.142.24CO214431.7414242.7514330.750.66

4　结 语

AGC公司结合COS的特性，利用反吹技术和精确的阀控制技术，可以使COS完全排除系统，用DID检测器准确检测COS中H2、O2/Ar、N2、CH4、CO2等杂质，为客户量身打造气相色谱仪。

[1] 罗东升. 采用新催化剂——二硫化铁消除氧硫化碳合成中的污染[J]. 环境污染与防治, 1988(4): 25-28.

[2] 孙福楠，冯庆祥，吴江红. 高纯羰基硫的生产[J]. 低温与特气，2004, 22(3): 32-34.

[3] 曾素芳，刘丽华. AGC公司单台DID气相色谱仪对多种气体的分析应用[C]//全国特种气体第十六次年会论文集. 大连：《低温与特气》编辑部，2012.

一种基于色谱分析的氨气

多点监测报警与切换系统

申请(专利)号：201610086272.7

公开(公告)日：2016-07-06

申请(专利权)人：南京特种气体厂有限公司

摘要：本发明公开了一种基于色谱分析的氨气监测报警与切换系统及方法，包括第一监测点进气管、采样气泵、六通平面阀、色谱柱、热导检测器、监控报警平台和纯化器切换装置；所述监控报警平台与纯化器切换装置、第一电磁阀、采样气泵以及六通平面阀电路连接。本发明可实现如氨气罐区或纯化器出口等多个监测点的氨气检测和报警，一旦发生氨气泄漏能在第一时间进行报警以提醒及时处置，提高了作业的安全性，同时有效避免了环境污染问题；同时可进行采样点的灵活选择和切换。进一步的，还可通过监控报警平台输出切换信号给纯化器切换装置，进行纯化器的自动切换，极大程度上提高了纯化的效果和效率，具有较高的应用和推广意义。

纯乙硼烷中乙烷杂质的检测方法

申请(专利)号：201610048206.0

公开(公告)日：2016-06-22

申请(专利权)人：保定市北方特种气体有限公司

摘要：本发明涉及气体中微量杂质的检测技术领域，具体公开了一种纯乙硼烷中乙烷杂质的检测方法：采用气相色谱法，检测器为氢焰离子化检测器(FID)，载气为高纯氮气；Porapak Q柱作为色谱柱，GDX-104柱作为吸附柱，控制吸附柱柱温-35℃～-25℃，色谱柱柱温70±2℃，载气流量为30±5ml/min，定量样品汽化后经载气携带沿气路先通过所述吸附柱，再通过所述色谱柱，进FID检测，得样品气色谱图；再采用外标法根据样品气色谱图对样品气中乙烷进行定性和定量分析。本发明方法能够对纯乙硼烷中的乙烷杂质进行定性和定量检测，检测方法简单、快速，能够满足企业对纯乙硼烷杂质的控制需求，适于推广使用。

The Analytic Application of Carbonyl Sulfide by 100DID of AGC

LI Yongyi1, CHEN Caifang2

(1.AGC China, Beijing 100076, China; 2.Xintian Power Co., Ltd.,China Zhenhua Electronics Group, Guiyang 550018,China)

For the analysis of carbonyl sulfide, this article use 100DID of AGC to analyze the impurities H2, O2/Ar, N2, CH4, CO and CO2in COS.

100DID; carbonyl sulfide

2015-09-15

TQ117

A

1007-7804(2016)04-0027-03

10.3969/j.issn.1007-7804.2016.04.008

李永义(1990)，男，汉族，浙江省台州市人，助理工程师。2009年毕业于北京石油化工学院应用化学专业，大学本科，现为AGC公司北京代表处技术服务工程师。