基於流動注射的多參數鍋爐水水質分析方法
2023-08-01 07:50:16
專利名稱：基於流動注射的多參數鍋爐水水質分析方法
技術領域：
本發明涉及一種鍋爐水水質分析測試領域。
背景技術：
鍋爐水的水質會隨著高溫的使用而降低，導致離子含量和鹼度的増大。這種水質的降低會形成鍋垢，造成傳熱效率降低，腐蝕鍋爐。監測鍋爐水質的變化對鍋爐的節能、安全都至關重要。鍋爐水的電導率可以反映鍋爐水中的含鹽量，エ業中測定含鹽量的方法主要是蒸乾法，耗時繁瑣，不利於快速測定。鍋爐水中存在的氯離子，會在高溫下與其他的金屬離子和陰離子等產生協同作用，腐蝕金屬管道。因此，氯離子含量是鍋爐水必測的水質項目之一。鍋爐水中的氯離子含量，國標採用傳統的摩爾法，也有使用佛爾哈德法、法揚司法，但這些方法都有一定的缺陷，如受指示劑影響，受AgCl沉澱吸附，受各種陰陽離子、pH環境的幹擾等，且分析耗時長，試劑用量大，不能滿足快速檢測的要求。一般鍋爐水的總鹼度應控制在6 16mmol/L，當前測定鍋爐水總鹼度的方法還局限於手動分批滴定，耗時，計算繁瑣，存在較大的不確定度。目前的多參數水質分析儀，大多只是將多臺儀器通過電氣或信號傳輸的組合實現，並沒有從檢測方法上進行改迸。流動注射分析具有快速、準確、自動化程度高、通用性強以及儀器簡單使用方便，試劑消耗小等諸多優點，我們基於流動注射分析，已提出了快速靈敏測定混合鹼濃度的方法(CN 102043003)。本儀器根據其原理，開發了新的流路系統，應用於連續測定鍋爐水電導率、氯離子含量、PH值、總鹼度，可實現連續進樣、自動清洗，具有快速、準確、靈敏、試劑消耗量小、自動化程度高、幹擾小等諸多優點。儀器的體積較小，各組件可與電腦相連，實現遠程控制，適合現場或遠程監測。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於克服以上方法的缺點，研製了ー種快速測定鍋爐水電導率、氯離子含量、PH值和總鹼度的分析方法，測定準確，自動化程度高，試劑消耗少。儀器具有可便攜性，與電腦連接後，即可實現現場快速檢測，對操作者的專業要求低。本發明的技術方案為一種鍋爐水水質分析方法，所述的分析系統包括管路、蠕動泵、四通閥、旋轉閥、電導率電極(含電導儀)、氯離子電極、PH電極(含pH計)、信號採集器、軟體工作站等。其測定步驟如下步驟一，四通閥置於鍋爐水樣品位置，旋轉閥置幹「外路」，直接讀取pH、氯離子、電導率數據。步驟ニ，旋轉閥切換至「內路」，鍋爐水儲存在旋轉閥的「外路」中，四通閥置於鹽酸載液位置，流路中充滿鹽酸載液後，將旋轉閥切換回「外路」，即實現了進樣操作，根據得到的流動注射峰進行積分，得到其積分面積，計算總鹼度數據。步驟三，四通閥切換至純水位置，清洗管路，並切換旋轉閥清洗「外路」和「內路」，清洗完畢後，四通閥置於鍋爐水樣品位置，旋轉閥置幹「外路」位置，準備下ー個樣品的測定。
圖I :多參數鍋爐水水質分析方法的結構示意2 :多參數鍋爐水水質分析儀照片圖3 :軟體工作站軟體界面圖4 :不同氯離子含量溶液的信號-含量標準曲線
圖5 :不同總鹼度溶液的流動注射峰
具體實施例方式以下結合
本發明的
具體實施例方式測定步驟①將四通閥閥置於「鍋爐水樣品」位置，啟動蠕動泵，鍋爐水樣品進入管路，旋轉閥通過「外路」連通管路，通過軟體讀出PH值、電導率、氯離子含量。②旋轉閥通過「內路」連通，四通閥置於「鹽酸載液」位置，鹽酸載液進入管路，待PH度數穩定。③旋轉閥通過「外路」連通管路，記錄流動注射峰，在軟體上得到峰的積分面積，得到總鹼度數據。④將四通閥置於「純水」位置，清洗管路，調整旋轉閥，使旋轉閥「內路」和「外路」都得到清洗，並在軟體上保存數據，重置軟體、四通閥、旋轉閥，準備下ー個樣品的測定。應用實例鍋爐水樣品的測定實驗方法鍋爐水樣品經過過濾後，蠕動泵轉速選擇30rpm，旋轉閥外路管長為IOcm,管路內徑為O. 8mm,鹽酸濃度為O. 001mol/L,進行各項參數測定。結果
電導率氯離子含量(mg/L)總鹼度(mmol/L)
-pH -
(pS/cm) 本法國標法本法國標法
樣品 I6384214739.59.89.6
樣品 293151955110.58.28.5
樣品 3159087995811.724.323.7
樣品 479359363910.811.812.3
樣品 510583984319.914.114.4
樣品 619981005109011.923.924.2結論上述樣品的測定，每個樣品的測定時間小於3分鐘。上述6份樣品，電導率、氯離子、pH、總鹼度的5次平行測定的最大相對標準偏差分別為I. 2%、2. 0%、0. 8%，
2.9%。結果可見，樣品3和樣品6的水質明顯較差，各項參數明顯高於另外4份樣品，應及時更換。對氯離子的測定，國標法的易受到其他離子的幹擾，因而結果均高於本法，而本法 的氯離子選擇性電極，具有較好的抗幹擾能力。
權利要求
1.一種基於流動注射測定電導率，氯離子含量，PH值，總鹼度的多參數鍋爐水水質分析方法，包括蠕動泵、流動注射旋轉閥、四通閥、電導率電極、氯離子電極、PH電極、電極流動池、信號傳輸裝置、軟體工作站等構成。
2.根據權利要求I所述多參數鍋爐水水質分析方法，其特徵在於，使用一條流路和一個四通閥，一個旋轉閥，即可完成包括清洗在內的全部測定流程。首先四通閥置於鍋爐水樣品位置，旋轉閥置於「外路」，直接讀取pH、氯離子、電導率數據。後將旋轉閥切換至「內路」，鍋爐水儲存在旋轉閥的「外路」中，四通閥置於鹽酸載液位置，流路中充滿鹽酸載液後，將旋轉閥切換回「外路」，即實現了進樣操作，根據得到的流動注射峰進行積分，得到總鹼度數據。最後四通閥切換至純水位置，清洗管路，並切換旋轉閥清洗「外路」和「內路」。溶液在完全封閉的管路中進行流動和反應，避免了空氣中二氧化碳的幹擾。
3.根據權利要求I所述多參數鍋爐水水質分析方法，其特徵在於，所述的蠕動泵的轉速為 10_40rpm。
4.根據權利要求書I所述多參數鍋爐水水質分析方法，其特徵在於，所述的PH電極為平頭PH電極，配有死體積較小的流通池，流通池均由聚四氟乙烯材質加工而成，具有密封性。
5.根據權利要求I所述多參數鍋爐水水質分析方法，其特徵在於，所述的鹽酸載液，其濃度範圍是O. Ol O. 001mol/L。
6.根據權利要求I所述多參數鍋爐水水質分析方法，其特徵在於，所述的信號採集器獲得的是電壓信號，採用COM 口與電腦相連。
7.根據權利要求I所述多參數鍋爐水水質分析方法，其特徵在於，所述的信號轉換器在內部串聯了 12Ω的標準電阻，使其輸出的電流信號轉為電壓信號。
8.根據權利要求I所述多參數鍋爐水水質分析方法，其特徵在於，所述的管路為內徑為O. 5-1. 5mm的聚四氟乙烯管，旋轉閥的「外路」和「內路」，使用與其他管路相同規格的聚四氟乙烯管,長度7_12cm。
全文摘要
本申請涉及鍋爐水中電導率、氯離子含量、pH值和總鹼度的測定。通過在流路中串聯電導率電極，氯離子選擇性電極，pH電極，實現對電導率、氯離子含量和pH的同時測定。後以鹽酸為載液，將樣品注入流路中，通過得到的積分峰面積，測得樣品的總鹼度。本發明方法簡單易行、快速靈敏、與電腦相連實現了半自動化測定、不需要指示劑、消耗試劑量少、不受CO2幹擾、容器管路易於清洗且具有較好的精確度。
文檔編號G01N27/26GK102680544SQ201210186870
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者劉豔麗, 宋啟軍, 李春陽 申請人:江南大學