典型紫外吸收法硫化氢分析仪

某公司生产的紫外吸收法硫化氢分析仪主要有931、932、933三种型号。其中931、932型为高含量H2S分析仪，931型测量范围0.4%（4 000 ppm）~20%V、932型测量范围0.02%（200 ppm）~20%V；933型为微量H2S分析仪，测量范围分为多档，从最低0~5 ppmV到最高0~100 ppmV。

在天然气处理厂，脱硫前原料天然气H2S含量较高，例如川渝某净化厂原料天然气H2S含量典型值为5 400~5 700 mg/m3，折合3 818~4 030 ppm（0.38%~0.40%）V，可采用931型测量。该厂脱硫后产品天然气H2S含量典型值为4~9 ppmV，折合5.66~12.73 mg/m3，需采用933型测量。

脱硫后天然气组成中吸收紫外线的组分有5个：H2S（硫化氢）、COS（羰基硫）、MeSH（甲基硫醇）、EtSH（乙基硫醇）、Aromatics（芳香烃）。它们的吸收光谱呈带状分布，彼此重叠在一起，要想在这种情况下测量微量的H2S是十分困难的。

用微量H2S分析仪测量脱硫后天然气产品的微量硫化氢时采用了以下技术方案：

①采用色谱分离技术，将被测样气中吸收紫外线的组分分离开来，只让H2S、COS、MeSH三种组分通过色谱柱进入紫外分析器的测量气室加以分析，而将EtSH、Aromatics两种组分从色谱柱反吹出去不再测量，以减轻紫外分析器的负担和难度。

②H2S、COS、MeSH三种组分在紫外波段的吸收谱带重叠在一起，很难找到某个组分的单一吸收波长。在933型H2S分析仪中选择了3个吸收波长，即214 nm、228 nm和249 nm波长紫外光加以测量，由于在每个波长上三种组分均有吸收，可以列出一个三元一次方程组，求解该方程组就可求得H2S、COS、MeSH三种微量组分各自的含量。

H2S、COS、MeSH三种组分在紫外波段的吸收谱图和测量位置如图11.8所示。求解三组分浓度的联立方程组如下。

图11.8　H2S、COS、MeSH三种组分在紫外波段的吸收谱图和测量位置

吸光度A又称为消光度E，其定义式为(www.xing528.com)

由朗伯—比尔定律I=I0e-kcl推导可得：

当在三个波长处测量三种组分时，可列出下述三元一次联立方程组：

式中　A1、A2、A3——分别为在214 nm、228 nm和249 nm波长处测得的吸光度；

c1、c2、c3——分别为H2S、COS、MeSH三种组分的摩尔浓度；

k11、k12、……、k33——k11为在214 nm处H2S的摩尔吸光系数，其余以此类推。

对于固定的测量气室，光程长度l为常数，k11、k12、……、k33可从光谱手册中查到，A1、A2、A3可由分析仪测得，所以解该三元一次线性方程组，就可求得c1、c2、c3。