一種高氯廢水化學需氧量測定用回流吸收裝置的製作方法

2023-12-05 06:47:06 3

本實用新型涉及一種回流吸收裝置，尤其涉及一種高氯廢水化學需氧量測定用回流吸收裝置。

背景技術：

目前高氯廢水的化學需氧量的測定是依據行業標準HJ/T70-2001的標準進行測定的，其原理是在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液及硫酸汞溶液，並在強酸介質下以硫酸銀為催化劑，經過2h沸騰回流後，以1，-10鄰菲羅啉為指示劑，用硫酸亞鐵滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的硫酸亞鐵的量換算成消耗氧的質量濃度，即為表觀COD。將水樣中未絡合而被氧化的那部分氯離子所形成的氯氣導出，再用氫氧化鈉溶液吸收後，加入碘化鉀，用硫酸調節PH約為3-2，以澱粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定，消耗的硫代硫酸鈉的量換算成消耗氧的質量濃度，即為氯離子校正值。表觀COD與氯離子校正值之差，即為所測式樣的真實COD。

而實施該該行業標準中方法的儀器還是按照行業標準中的圖1中的結構進行實施，利用軟管安裝圖1中的連接方式進行連接，而後將水樣燒瓶放置在電加熱爐上進行加熱2h，這種回流吸收裝置結構非常簡易，需要連接的軟管比較多，試驗效率非常低，在多個水樣同時測試時，操作更加繁瑣。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種高氯廢水化學需氧量測定用回流吸收裝置，該回流吸收裝置可以同時進行多個水樣測定，效率更高。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種高氯廢水化學需氧量測定用回流吸收裝置，包括機箱，所述機箱包括中空的箱體和設置於箱體底部的四根立柱，所述的立柱上豎直滑動安裝有電加熱板，所述電加熱板與立柱之間設置有升降調節機構，所述箱體上設置有水平的分隔板，所述分隔板將中空的箱體分隔成處於下方的空冷腔室和處於上方的水冷腔室，所述水冷腔室內存放有冷卻水，所述空冷腔室內設置有散熱風機，所述箱體上固定有多根豎直設置的冷凝管，所述冷凝管由上而下貫穿水冷腔室和空冷腔室，所述冷凝管的上埠和下埠均露出箱體外，所述冷凝管與分隔板之間通過固定膠密封固定連接，每個冷凝管的中段均設置有氮氣分接頭，所述冷凝管上設置有與氮氣分接頭連通且朝下延伸的氮氣流入管道，所述氮氣流入管道的下端從冷凝管的下端伸出，所述空冷箱體上設置有氮氣總接頭，該氮氣總接頭與氮氣供應系統連通，所述氮氣總接頭與各冷凝管的氮氣分接頭之間通過氮氣供應總管道和氮氣供應分管道相連通，所述氮氣供應分管道上均設置有流量閥；所述箱體的外部固定有固定支架，所述固定支架上放置有與冷凝管數量相等的氫氧化鈉溶液瓶，冷凝管的上埠與氫氧化鈉溶液瓶之間設置有氯氣流出管道，該氯氣流出管道的一端可拆卸安裝於冷凝管的上埠，氯氣流出管道的另一端伸入所述氫氧化鈉溶液瓶內的氫氧化鈉溶液中，所述電加熱板上放置有若干個水樣燒瓶，該水樣燒瓶的上埠與冷凝管的下埠一一對應配合，所述氮氣流入管道的下端處於水樣燒瓶的水樣液面下方。

作為一種優選的方案，所述電加熱板包括矩形的板體，板體內設置有電加熱絲，所述板體的四角均設置有套裝於立柱上的滑套，所述板體的上板面設置有容納槽，所述容納槽內平鋪有導熱砂，所述水樣燒瓶設置於導熱砂上。

作為一種優選的方案，所述升降調節機構包括氣缸，所述氣缸的缸體固定於箱體外部的固定支架上，所述電加熱板上的滑套上設置有連接板，所述氣缸的活塞杆與連接板之間通過法蘭固定，所述立柱上設置有對滑套進行定位的定位塊。

作為一種優選的方案，所述升降調節機構包括相互嚙合的齒輪和齒條，所述齒條固定在其中一個立柱上，所述齒輪轉動安裝於其中一個滑套上且與所述齒條嚙合，所述齒輪上安裝有方便轉動齒輪的搖杆。

作為一種優選的方案，所述氮氣供應系統包括氮氣瓶，所述氮氣瓶通過連接管道與氮氣總接頭連通，連接管道上設置有控制總閥。

作為一種優選的方案，所述水冷腔室上設置有進水接頭和出水接頭，所述進水接頭通過進水管道與自來水龍頭連接，所述出水接頭連接有出水管道。

採用了上述技術方案後，本實用新型的效果是：該回流吸收裝置可以同時進行多個水樣燒瓶的沸騰回流吸收，管道連接更加方便，操作更加簡易，試驗的效率更高，降低了勞動強度。

又由於所述水冷腔室上設置有進水接頭和出水接頭，所述進水接頭通過進水管道與自來水龍頭連接，所述出水接頭連接有出水管道，這樣，水冷腔室內的冷卻水即為流動的冷卻水，其冷卻效果更好。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型實施例的水樣燒瓶未與冷凝管配合時的外部結構示意圖；

圖2是水樣燒瓶未與冷凝管配合時的箱體內部結構示意圖；

圖3是水樣燒瓶與冷凝管配合時的箱體內部結構示意圖；

圖4是電加熱板的結構示意圖；

圖5是水樣燒瓶與冷凝管配合時的箱體內部另一種方案的結構示意圖；

附圖中：1.立柱；2.箱體；3.固定支架；4.氫氧化鈉溶液瓶；5.冷凝管；6.氮氣流入管道；7.水樣燒瓶；8.滑套；9.齒條；10.齒輪；11.搖杆；12.氮氣總接頭；13.出水接頭；14.進水接頭；15.氯氣流出管道；16.控制面板；17.計時面板；18.流量操作旋鈕；19.流量顯示板；20.散熱風機；21.分隔板；22.氮氣供應總管道；23.流量閥；24.透氣窗；25.電加熱板；26.導熱砂；27.水冷腔室；28.空冷腔室；29.容納槽；30.氣缸；31.連接板；32.氮氣供應分管道；33.定位塊；34.輔助支架；35.緩衝彈簧。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。

如圖1至圖5所示，一種高氯廢水化學需氧量測定用回流吸收裝置，該回流吸收裝置可以防止在實驗室的試驗臺上，其包括機箱，所述機箱包括中空的箱體2和設置於箱體2底部的四根立柱1，該箱體2由底板、頂板、左側板、右側板、前面板和背板構成了長方體結構，所述的立柱1上豎直滑動安裝有電加熱板25，所述電加熱板25與立柱1之間設置有升降調節機構。

其中，所述電加熱板25包括矩形的板體，板體內設置有電加熱絲，所述板體的四角均設置有套裝於立柱1上的滑套8，所述板體的上板面設置有容納槽29，所述容納槽29內平鋪有導熱砂26，所述水樣燒瓶7設置於導熱砂26上。電加熱板25通過電線連接在家用電源上，從而實現該回流吸收裝置的通電。該導熱砂26可以為金屬砂或者非金屬的導熱砂26，利用該導熱砂26可以使所有的水樣燒瓶7均與電加熱板25更好的接觸。而本實施例中，電加熱板25上的水樣燒瓶7的數量為五個，圖4中的圓形虛線則示意了水樣燒瓶7的放置位置。其中立柱1的截面形狀可以為圓形或方形。

如圖1所示，前面板上設置有控制面板16，用來控制電加熱板25的工作時間，同時也可控制箱體2內的散熱風機20和流量閥23，控制面板16上設置了計時器和顯示時間的計時面板17。同時，控制面板16上還設置有開始按鈕、定時按鈕和風機按鈕，以及用來調節氮氣供應分管道32的流量閥23的流量操作旋鈕18，分別用來控制對應的電加熱板25、計時器、散熱風機20和流量閥23的工作狀態。控制面板16上同樣還設置有分別顯示氮氣供應分管道32上氮氣流量的流量顯示板19，上述的這種控制是目前自動化控制領域的常規控制，例如利用單片機或者PLC等即可完成電加熱板25和散熱風機20的自動化控制。本領域技術人員可以根據自身的專業知識結合工具書即可實現，例如2011年06月由機械工業出版社出版的工具書《過程控制與自動化儀表(第2版)》就詳細的公開了各種控制，而2016年12月由機械工業出版社出版的工具書《工業自動化中的驅動與控制》詳細的介紹了工業上普遍使用的各種自動化驅動和控制，因此，上述的自動控制就不詳細介紹，屬於目前的常規手段。

如圖2和圖3所示，所述箱體2上設置有水平的分隔板21，所述分隔板21將中空的箱體2分隔成處於下方的空冷腔室28和處於上方的水冷腔室27，所述水冷腔室27內存放有冷卻水，其中，水冷腔室27內的冷卻水可以是循環冷卻水或者非循環水，其中，本實施例中優選的為循環冷卻水，所述水冷腔室27上設置有進水接頭14和出水接頭13，所述進水接頭14通過進水管道與自來水龍頭連接，所述出水接頭13連接有出水管道，該出水管道可以伸入冷卻水收集筒內收集，當然，也直接排放。而該循環冷卻水並非需要持續的循環通入，可以定時開放，只需要將過熱的冷卻水置換即可。

如圖2和圖3所示，所述空冷腔室28內設置有散熱風機20，背板上設置有透氣窗24，方便換氣。散熱風機20對冷凝管5持續吹風，使冷凝管5持續風冷，方便冷凝，所述箱體2上固定有多根豎直設置的冷凝管5，所述冷凝管5由上而下貫穿水冷腔室27和空冷腔室28，所述冷凝管5的上埠和下埠均露出箱體2外，所述冷凝管5與分隔板21之間通過固定膠密封固定連接，其中，冷凝管5與分隔板21以及箱體2的底板之間通過固定腳密封固定，這樣不但固定了冷凝管5，而且避免冷卻水滲漏。

每個冷凝管5的中段均設置有氮氣分接頭，所述冷凝管5上設置有與氮氣分接頭連通且朝下延伸的氮氣流入管道6，所述氮氣流入管道6的下端從冷凝管5的下端伸出，其中氮氣流入管道6和冷凝管5均為玻璃材質且一體成型。

所述空冷箱體2上設置有氮氣總接頭12，該氮氣總接頭12與氮氣供應系統連通，所述氮氣供應系統包括氮氣瓶，所述氮氣瓶通過連接管道與氮氣總接頭12連通，連接管道上設置有控制總閥。

所述氮氣總接頭12與各冷凝管5的氮氣分接頭之間通過氮氣供應總管道22和氮氣供應分管道32相連通，其中，氮氣供應總管可以直接固定在分隔板21的底部，氮氣供應分管均與氮氣供應總管連通且連接在氮氣分接頭上，其中，氮氣供應總管可以為硬管，而氮氣供應分管可以為軟管。所述氮氣供應分管道32上均設置有流量閥23。其中，氮氣供應總管和氮氣供應分管一次連接後無需再後續連接，氮氣總接頭12也始終連接在氮氣瓶上，從而避免了多次頻繁連接管道。

所述箱體2的外部固定有固定支架3，所述固定支架3上放置有與冷凝管5數量相等的氫氧化鈉溶液瓶4，冷凝管5的上埠與對應的氫氧化鈉溶液瓶4之間設置有氯氣流出管道15，該氯氣流出管道15的一端可拆卸安裝於冷凝管5的上埠，氯氣流出管道15的另一端伸入所述氫氧化鈉溶液瓶4內的氫氧化鈉溶液中，箱體2的外部設置有輔助支架34用來固定氯氣流出管道15。所述電加熱板25上放置有若干個水樣燒瓶7，該水樣燒瓶7的上埠與冷凝管5的下埠一一對應配合，其中水樣燒瓶7與冷凝管5的配合方式採用磨砂口的對插配合方式實現，該磨砂口的對插配合為目前實驗室儀器中的常規對接方式，在此不詳細描述。所述氮氣流入管道6的下端處於水樣燒瓶7的水樣液面下方。

本實施例中公開了兩種升降調節機構的結構，如圖5所示，所述升降調節機構包括氣缸30，所述氣缸30的缸體固定於箱體2外部的固定支架3上，所述電加熱板25上的滑套8上設置有連接板31，所述氣缸30的活塞杆與連接板31之間通過法蘭固定，所述立柱1上設置有對滑套8進行定位的定位塊33，該定位塊33可對滑套8的上行位置進行準確定位，使水樣燒瓶7與冷凝管5準確配合。當然，立柱1上還設置有彈簧安裝板，彈簧安裝板與連接板31之間設置有緩衝彈簧35。

上述的氣缸30作為電加熱板25的升降驅動，氣缸30為目前的常規直線驅動動力，其氣缸30的氣路連接和電氣控制均為常規技術，再次不詳細描述。

如圖1至圖4所示，所述升降調節機構為手動操作結構，其包括相互嚙合的齒輪10和齒條9，所述齒條9固定在其中一個立柱1上，所述齒輪10轉動安裝於其中一個滑套8上且與所述齒條9嚙合，所述齒輪10上安裝有方便轉動齒輪10的搖杆11。操作者操作搖杆11機殼轉動齒輪10，齒輪10與齒條9之間相互嚙合從而使滑套8升降，該齒輪10齒條9機構也為目前的常用機構，其具體的安裝方式為技術人員所熟知。

根據上述的行業標準的操作方式可以得知試驗步驟：

1.將水樣加入到水樣燒瓶7中，根據行業標註中加入硫酸汞溶液搖勻，再加入重鉻酸鉀標準溶液及防爆沸玻璃珠至水樣燒瓶7中；

2.將水樣燒瓶7放置在電加熱板25上，通過氣缸30或者手動的方式將電加熱板25上升使水樣燒瓶7的上埠與冷凝管5的下埠配合，並且使氮氣流入管道6的下端伸入水樣液面下方；

3.從冷凝管5的上埠添加硫酸銀-硫酸溶液，使其進入水樣燒瓶7內；

4.氫氧化鈉溶液瓶4內加入定量的氫氧化鈉溶液，並將其放置在固定支架3上；

5.按照圖中的管道連接方式進行連接並檢查管道連接質量；

6.通入氮氣並調節規定的流量，啟動電加熱板25和散熱風機20，並在溶液沸騰後定時2h；

7.加熱完成後停止加熱，持續通入氮氣並加大氮氣流量；

8.待氫氧化鈉溶劑瓶冷卻後取下按照行業標準標定得出氯離子校正值；

9.待水樣燒瓶7冷卻後，將氯氣流出管道15與冷凝管5上埠分離，從冷凝管5上埠上端加入一定量的水，衝刷冷凝管5後再標定得出表觀COD；

10.計算得出高氯廢水的COD。

其中，該行業標準中提到的高氯廢水為氯離子含量大於1000mg/L，小於20000mg/L的廢水。

該回流吸收裝置可以同時進行多個水樣的回流吸收，並且每次進行試驗時無需再對氮氣的管道進行重複連接，一次連接後即可進行多次測試，而實際操作時只需要將氯氣流出管道15與冷凝管5的上埠對接，將冷凝管5下埠與水樣燒瓶的上埠對接匹配即可，操作非常方便，極大的降低了勞動強度。

以上所述實施例僅是對本發明的優選實施方式的描述，不作為對本發明範圍的限定，在不脫離本發明設計精神的基礎上，對本發明技術方案作出的各種變形和改造，均應落入本發明的權利要求書確定的保護範圍內。