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致初学者系列:在线分析仪表基础教程 点击:8485 | 回复:69

 


原创军团-永远的正方

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16 氧化还原电位计(ORP

ORP是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写,它表示溶液的氧化还原电位。ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标,其单位是mv

ORP值(氧化还原电位)是水质中一个重要指标,它虽然不能独立反应水质的好坏,但是能够综合其他水质指标来反应水族系统中的生态环境。

在水中,每一种物质都有其独自的氧化还原特性。简单的,我们可以理解为:在微观上,每一种不同的物质都有一定的氧化-还原能力,这些氧化还原性不同的物质能够相互影响,最终构成了一定的宏观氧化还原性。所谓的氧化还原电位就是用来反应水溶液中所有物质反应出来的宏观氧化-还原性。氧化还原电位越高,氧化性越强,电位越低,氧化性越弱。电位为正表示溶液显示出一定的氧化性,为负则说明溶液显示出还原性。

我们的过滤系统,除去反硝化,实际都是一种氧化性的生化过滤装置。对于有机物来说,微生物通过氧化作用断开较长的碳链(或者打开各种碳环),再经过复杂的生化过程最终将各种不同形式的有机碳氧化为二氧化碳;同时,这些氧化作用还将氮、磷、硫等物质从相应的碳键上断开,形成相应的无机物。对于无机物来说,微生物通过氧化作用将低价态的无机物质氧化为高价态物质。这就是氧化性生化过滤的实质(这里我们只关心那些被微生物氧化分解的物质,而不关心那些被微生物吸收、同化的物质)。可以看到,在生化过滤的同时,水中物质不断被氧化。生化氧化的过程伴随着氧化产物的不断生成,于是在宏观上来看,氧化还原电位是不断被提高的。因此,从这个角度上看,氧化还原电位越高,显示出水中的污染物质被过滤得越彻底。

ORP计的用途:

①工业污水处理    使用于水处理上的氧化还原系统,主要是铬酸的还原与氰化物的氧化。废水中如果添加二硫化钠或二氧化硫可使六价的铬离子变成三价的铬子。若添加氯或次氯酸钠可用来氧化氰化物,随后是氯化氰的水解,形成氰酸盐。这种化学反应过程叫氧化还原反应系统。氧化还原电位就是电子活性的测量,这与测量氢离子活性的办法很相似。

②水的消毒与应用    氧化还原电极能衡量对游泳池水、矿泉水及自来水的消毒效果。因为水中大肠菌的杀菌效果受到氧化还原电位影响,所以氧化还原电位是水质的可靠指标。如果池水和矿泉水中的氧化还原电位值等于或高于650mv,则表示其中的含菌量是可以接受的。

③观察土壤中ORP的动态变化等    例如水稻土灌水种稻以后,土壤的氧化还原状况发生了剧烈的变化。有一种水稻土从耕作层看,灌水前一般维持在450-650mV。灌水后ORP迅速下降,到了有机质旺盛分解期ORP下降到负200mV100mV,施用多量新鲜绿肥时,甚至可降到负300mV。以后又回升,一般维持在0-200mV。水稻收获前,土壤落干,ORP又回升到450 mV以上

④其他领域的应用    海洋勘探、生物工程、环境保护、酿酒工业等国民经济各部门都得到了广泛的应用。

16.1 ORP计的结构原理

ORP计是测试溶液氧化还原电位的专用仪器,ORP复合电极和mv计组成。ORP电极是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极,该敏感层是一种惰性金属,通常是用铂和金来制作。参比电极是和pH电极一样的银/氯化银电极。其中毫伏计也就是二次仪表与pH计的可通用。

                                    

ORP复合探头实物图

工作原理    利用对溶液ORP 值变化敏感的测量电极(常规复合电极或者是电极对)和有恒定电位的参比电极所组成的工作电池来测量电势,从而利用待测溶液ORP 值与工作电池的电势大小之间的线性关系来实现测定ORP值。

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16.2 ORP复合电极的使用与维护

ORP复合电极的安装:

①氧化还原电极可以使用于任何pH/mv测定计上。

ORP计使用时无需标定,直接使用即可,只有对ORP电极的品质或测试结果有疑问时,可用 ORP标准溶液检查电位是否在200-275mv之间,以判断ORP电极或仪器的好坏。

ORP测量电极(铂或金),其表面应该是光亮的,粗糙的或受污染的表面会影响电极的电位(mv),此时必须清洗电极。

ORP电极清洗活化方法:

①对无机物污染,可将电极浸入0.1mol/L 稀盐酸中30分钟,用纯水清洗,再浸3.5MOL/L氯化钾溶液中浸泡6小时后使用。

②对有机油污和油膜污染,可用洗涤剂清洗铂或金表面后用纯水清洗,再浸入3.5MOL/L氯化钾溶液中浸泡6小时后用。

③铂金表面污染严重形成氧化膜,可用牙膏对铂或金表面进行抛光,然后用纯水清洗,再浸入3.5MOL/L氯化钾溶液中浸泡6小时后使用。

17 硅酸根分析仪

硅酸根分析仪是分析水中可溶性二氧化硅和硅酸盐含量的仪器,目前普遍采用钼蓝法测量水中微量硅的含量。由于钼蓝法是先将水中的硅化物转变成可溶性正硅酸(H4SiO4,通过分析水中硅酸根 含量进行测量的,所以将其称为硅酸根分析仪。

水中微量硅的含量,通常换算成每立升水中所含二氧化硅(SiO2)的微克数来表示,所以也将其称为二氧化硅分析仪,简称硅表。

水中硅化物的存在是造成水垢的原因之一。水垢由于其热导率远比金属小,致使影响过滤传热,造成热量损失和燃料浪费,同时也会使锅炉产生局部过热而损坏。水垢还会引起沉积物下面金属的腐蚀,危机锅炉的安全运行。此外,硅化物由于能溶解在高压蒸汽中,而被携带到汽轮机内,在汽轮机的喷嘴和叶片上形成二氧化硅(SiO2)沉积物,危机汽轮机的安全运行。因此,对锅炉给水的处理极为重要。

在锅炉给水处理中,通过混凝沉淀及离子交换法除硅,但一般难以达到完全纯净的程度,根据锅炉给水水质的标准,要求SiO220μg/L。硅表可用来监测除硅过程中的除硅质量,检测锅炉给水中的微量硅含量。

17.1 钼蓝法硅酸根离子分析仪的测量原理

在酸性溶液中,水中硅会与显色剂钼酸盐产生显色反应,生成硅钼黄,再与还原剂生成硅钼蓝,使溶液呈蓝色。蓝色的深浅程度又与试剂水中的硅的含量有关,从而可通过光电比色或分光光度法测定吸光度而求得待测试样水中的硅含量。

根据测定的元素不同,钼蓝法有硅钼蓝和磷钼蓝等。硅钼蓝法用于测定水中硅的含量。磷钼蓝法案用于测定水中磷的含量。硅钼蓝法的分析过程一般可分为三个阶段,即显色、加掩蔽剂和还原。

①显色    在加有硫酸的酸性溶液中,使水中硅转变成可溶性正硅酸盐H4SiO4,然后与钼酸盐在微酸性溶液中进行显色反应,生成黄色硅钼杂多酸,称为硅钼黄,其分子式为H4SiMo12O40

②加掩蔽剂    由于水中的铁、磷和申均能与钼酸盐起显色反应,也生成黄色络合物,当加入还原剂时,又会与硅钼黄一起被还原成钼蓝,因而会干扰硅的测定。为此,在对硅钼黄进行还原之前,先加入掩蔽剂(例如酒石酸、草酸),使得干扰离子与掩蔽剂生成无色稳定的络合物,从而达到防止干扰分析的目的。

③还原    硅钼黄在还原剂的作用下,会被还原成蓝色的硅钼杂多酸,称为硅钼蓝,其分子式为 .

硅钼蓝法常用的试剂除H2SO4与水中的硅生成可溶性正硅酸外,作为显色剂的钼酸盐有钼酸铵、钼酸钠;作为掩蔽剂的有酒石酸、草酸;作为还原剂的有1-氨基-2-萘酚-4-磺酸之外,尚有称为罗多耳和万年青糖醇等有机还原剂。

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17.2 硅分析仪的结构和一般工作过程

硅分析仪一般由采样及预处理、钼蓝法比色测定和操作-控制三部分组成,待测的工业用水经采用及预处理后,成为合乎硅表所要求的试样水,这一段属于采样及预处理部分;对试样水进行显色及比色测定到显示输出,为比色测定部分;操作控制整个系统的开关和电磁阀顺序动作的为操作控制部分。

 

硅分析仪的一般构成框图

通常硅表的工作过程可分为五个阶段(由于硅表品牌和型号的不同可能有所不同)

①试样水的准备    经过一系列的处理使水样的各项指标符合仪表的要求。

②零点调整    是为了消除试样水本身浑浊度、光学系统零点和灵敏度变化等造成的影响,测量室在注入显色剂之前,先注入试样水进行调零。为吸光度的测定做好准备工作。

③显色反应    经预处理的合格水样与药剂反应生成硅钼蓝,使溶液呈蓝色。蓝色的深浅程度又与试剂水中的硅的含量有关。从而可通过光电比色或分光光度法测定吸光度而求得待测试样水中的硅含量。

④测定及记录    通过光电比色或分光光度法测定吸光度而求得待测试样水中的硅含量,经电路处理作为测量信号发送给指示记录仪表,以实现SiO2含量分析结果的指示和记录。

⑤显色槽及测量室的洗净及洗液的排放    将测量过的溶液排放,并用自动清洗整个进样和测量系统,为下一次测量做准备。

经过上述五个过程便完成了一次硅含量的测定。由于仪表的品牌和型号的不同,整个过程可能用时十到十五分钟。

 

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17.3  硅分析仪的安装维护

    在线硅硅分析仪的安装必须认真遵循以下几点:

    ①仪表应尽量靠近取样点。这样取样管短,其容积也小,由此造成的时滞就小。取样管长时,为了减小时滞,便要不停地排放样品水。样品水是经过精制的水,它的价值较高,大量排放会造成经济上的损失。硅分析仪取样管长,还会导致样品水的温度更容易受环境温度的影响。测试表明,在南方夏季,太阳照在6m长的1/2英寸取样管上,样品水温度可达45℃左右。这一温度已超过大多数硅分析仪对样品水温的要求,仪表的示值将会随阳光的照射发生较大的变化。为了减少这一影响,不得不再增加旁路排放样品水的流量。

②环境要求清洁,无腐蚀性气体,湿度低,温度变化小。硅分析仪目前有加表箱后露天就地安装和室内安装两种。实践表明,露天安装满足不了硅表对环境的要求。如硅表对环境温度的要求比常规仪表严格,一般要求环境温度在1540℃之间。露天安装时,表箱里要设电加热恒温,环境温度在冬天虽能满足硅表要求,但在夏天却得不到保证。夏天太阳直射表箱时,电加热器虽已停止工作,但实测得到的表箱内温度可接近50℃,远远超过了40.经长期观察测试,这个温度对硅表的示值影响可达20%

③安装地点不应有强烈振动。由于硅表结构复杂,灵敏度高,因此极易受振动影响。对一些硅表的电位器做轻敲试验,发现仪表的示值有10%甚至更大的变化。振动还会对计量泵、灯丝和紧固件有影响。

④硅表的供电电源应稳定,周围不应有强电磁场,以免影响仪表示值。

⑤安装地点应有排水沟,一供硅表工作过程中排放下水之用。加了药剂的样品水其pH值在1.5以下,有腐蚀性。在硅表维护中要清洗各种零件,因此还要安装清洗池。

硅分析仪的维护内容:

①样品水方面    每天都应该检查其压力、温度和旁路水量、进样量;检查过滤器是否堵塞,是否让离子交换树脂混进了样品水中。

②试剂方面    每天都应检查试剂加入量是否恰当,试剂还剩多少,是否变质。

③仪表组件方面    各组件运行是否正常,并应定期更换易损件。

④环境方面    温度是否适用,湿度如何,有无腐蚀性气体。

在仪表组件维护方面,主要有以下内容:

①过滤器的检查及更换。    测定悬浮物多的试样水或因离子交换器的网眼破损使样品水带树脂时,过滤器孔会堵塞。滤孔堵塞后,样品水量明显减少。此时可采用反冲洗的办法,在过滤器还未完全堵塞时,便应进行反洗,反洗无效时,应更换滤芯。

②测量槽窗板的清洗。    测量槽透射窗板由于结垢等模糊不清时,透过光量会减少,致使不能调整灵敏度。这是可把窗板取下,先用铬硫酸等洗净,再用净水冲洗,然后装上。注意不要留有指印,安装时在容器和窗板之间应放上合成橡胶填料并夹紧。

③校对滤光片、干涉滤光片及透镜的清扫。    校对滤光片如积上灰尘后,透光量将减少,不能进行灵敏度调整。因此,对这些镜片要经常拆下用镜头纸或脱脂鹿皮等擦拭。

④光源灯的更换。    当光源灯出现不能调整灵敏度或断丝时需要更换。大约3个月更换一次。

⑤试剂计量泵的检修。    对于活塞泵,按要求定期拆卸和清洗,每半年更换一次活塞、汽缸的O形环和阀的膜片;对于隔膜泵,每半年更换一次膜片;对于蠕动泵,每半月检查一次管件组件,如有破损、老化等则进行更换。

⑥电磁阀隔膜的更换。    电磁阀隔膜是氟橡胶制品,有一定耐酸性,但长期与试剂接触仍会被腐蚀而损坏,大约每年需要更换一次。

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18 工业钠度计

钠度计也就是钠离子浓度计,是用来测量水溶液中含钠量的仪器,广泛应用于火电、化工、化肥、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液中钠离子的连续监测。

钠度计是由高阻毫伏计和钠功能电极(钠离子选择电极)组合而成的,当钠功能电极浸入被测溶液时,若被测溶液中含有钠离子,钠离子就会在电极表面发生反应,在电极上产生电位(电势),这个电位的数值随离子的浓度变化而变化。

18.1 工业钠度测量中的常见问题和常用试剂

    常见问题及解决方法;

①离子干扰    钠离子选择性电极对离子的选择次序一般为: ,即电极对 的选择性比 更灵敏。一般天然水和工业水中 和稀少,可以不考虑它的影响,所以 是对钠离子选择电极的主要干扰离子。通常采用加碱试剂调节溶液pH值的方法来抑制 的干扰作用,当溶液pH值比pNa值大三个单位时,即可满足测量要求。此外, 对钠玻璃电极的影响也较大,其干扰主要来自参比电极内充液的渗漏,所以用静态法测定pNa时,不宜采用内充液浓度高的甘汞电极。更好的办法是采用动态法测量,使甘汞电极内充液渗漏的 不经过指示电极就被连续流动的水样带走。当 含量很低时,还要考虑 的影响,常以挥发性胺代替 作为碱试剂来避免其干扰。

②加碱的影响    pNa测定中的加碱过程是一个至关重要的问题,特别是在线仪表连续测定时,碱试剂添加方法不当,造成加碱不均匀、不稳定,是产生误差甚至仪表不能正常工作的主要原因之一。因此在设计电极杯的配置工艺和采用的加碱方式时,一定要考虑水样和碱试剂能否充分混合。

③污染    周围环境中 的存在十分普遍,在测量低 溶液时,往往稍不注意就会引起污染。因此操作过程中,每一个可能引起误差的环节,都要仔细处理。此外,工业在线pNa计在监测蒸汽中的 含量时易受到 的污染,蒸汽中携带的铁与添加的碱试剂作用,生产 沉淀物黏附在电极和电极表面,形成红褐色铁垢,使电极反应迟缓,无法正常工作。解决的办法是加碱装置出口设置除铁过滤器。

④溶液温度    pNa测定对温度要求比较严格,一般在2040℃范围内为宜。低于20℃时,电极反应迟缓,给测量带来误差。定位液与被测液最好同温,温差超过±3℃时,误差较大。

常用试剂及要求

常用的碱试剂有二异丙胺(0.2mol/L)、饱和氢氧化钡(使用前要在结晶,以减少 含量)、基准纯浓氨水、氨气、马弗林、二乙胺等。

对碱试剂的具体要求:

①纯度高    防止碱试剂自身的含钠量给测量带来影响,特别在测量 含量低的溶液时尤要注意。

②碱性强    只需加极少量的试剂,被测溶液的pH值就可满足测量要求,且能尽量保持原试样组分。

18.2 工业钠度计安装使用注意事项

①安装或拆卸电极传感器时,注意不要碰撞测量电极球泡,以免损坏,也不要接触油性物质。若电极球泡沾有污物,则应及时清洗,电极在使用中也需要定期清洗。

②新电极在使用前,可用酒精棉球进行轻轻擦洗,再用蒸馏水冲洗干净,之后泡在蒸馏水中活化24h左右。

③应保持玻璃电极插口、电极插头和引线连接部分的清洁、干燥,勿沾油污,勿受潮,勿手摸,保证输入端处于高阻状态,以免引起测量误差。

④切勿倒放电极。甘汞电极内甘汞到陶瓷芯之间不能有气泡,不然则会引起测量的不稳定。

⑤仪表的输入部分不能断路,在检修或拆卸变送器时必须关掉电源开关。

⑥仪表在使用中,应定期用标准溶液进行校准,以保证仪表的测量准确度。

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19 污染指数测量仪

污染指数(Silting Density Index, 简称SDI)值,也称之为FIFouling Index)值,是水质指标的重要参数之一。它代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。通过测定SDI值,可以选定相应的水净化技术或设备。根据ASTM方法4189-95,这种方法在行业内是公认的。

  在反渗透水处理过程中,SDI值是测定反渗透系统进水的重要标志之一;是检验预处理系统出水是否达到反渗透进水要求的主要手段。它的大小对反渗透系统运行寿命至关重要。

  SDI值是测量通过47mm直径,0.45um孔径膜的流速衰减。之所以选择0.45um孔径的膜,是因为在这个孔径下,胶体物质比硬颗粒物质(如沙子、水垢等)更容易堵塞膜。

流速的衰减被转换成1100之间的数值,即SDI值。SDI值越低,水对膜的污染阻塞趋势越小。从经济和效率综合考虑,大多数反渗透厂家推荐反渗透进水SDI值不高于5

19.1 污染指数测量仪简介

污染指数测量仪主要用于反渗透系统中SDI(污染指数)值的测定,按照美国ATME标准规定;通过测试一定压力下通过的微孔滤膜过滤流量衰减情况来计算SDI值。
检测计算方法:

①将SDI测试仪安装在RO系统的测试位置上。如果测试点在预处理系统后,那么当测试SDI值时,RO系统应该正常运行,否则最后的测试结果就会无效。

②开始时,SDI测试仪内不能放0.45μ微孔过滤膜。

③测试仪连接完成后,打开测试仪上的阀门,让被测水直接流过测试仪几分钟。

④关上阀门,用专用镊子放一张0.45μ白色微孔过滤膜(亮的一边朝上)在测试仪的膜盒支撑板上并轻轻地压紧“0”型圈及膜盒上盖,拧上塑料螺丝,但不要太紧。

⑤将阀门打开一部分,当水流过测试仪时,慢慢旋松一个或两个塑料螺丝,让水漫出测试仪,以逐出测试仪内的空气。

⑥确定测试仪内已经没有空气了,轻轻旋紧塑料螺丝。完全打开阀门,将减压阀压力调节到0.2MPa (207KPa),保持住该压力,关上阀门。整个测试期间,压力必须保持不变。

⑦用合适的容器收集水样本。只要保证每次用同样的容量测试,容量的大小并不重要。容量可在100500毫升之间。不同的容器都可用:例如量筒、大口杯、咖啡杯、可口可乐瓶等。一般考虑收集500毫升水样。

⑧完全打开阀门,用秒表测量收集500毫升水样所需要的时间,并记录为T1=__秒。收集完后,仍继续保持阀门打开,让水继续流出。

⑨过5分钟后再用秒表测量收集另一个500毫升水样所需要的时间并记录为T5=__秒,过1015分钟后各做一遍同样的测试并分别记录为T10)和T15)。检测结束后,SDI值就能被计算出来。有些水样数据采样可能要求延续到T20),T30)甚至T60),当然这种水样是极少数的。

⑩测定水温。在整个测试期间,水温必须保持一致。┅SDI值由下列公式:

 SDI=100P30/ Tt =1001-T1/ T2/ Tt ; 计算得出。

 

P30 ——在207kpa进水压力下的堵塞指数;

Tt——总的测试时间(分)通常为T15,此时P3075%,不然测试T10T5,使此时的P3075%

T1——初始时收集500ml水样所需的时间(秒);

T2——经T1(通常为T15,即15分钟)后收集500ml 水样所需的时间(秒)。

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20 在线分析仪表的取样预处理系统及掩蔽体

样品预处理及其作用:

①当在线分析仪表的传感元件不直接安装在工艺管线和设备中时都需要配置样品处理系统。

②样品的预处理的作用是保证分析仪表在最短的滞后时间内得到有代表性的工艺样品,样品的状态适合分析仪表所需的操作条件。

    ③在线分析仪表能否用好,往往不在分析仪自身,而是取决于样品系统的完善程度和可靠性。因此,分析仪表无论如何复杂和精确,分析精度也要受到样品的代表性、实时性和物理状态的限制。事实上,样品系统使用中遇到的问题往往比分析仪还要多,样品系统的维护量也往往超过分析仪本身。所以,要重视样品系统的作用,至少要把它放到和分析仪表等同的位置上来考虑。

对样品系统的一般要求:

①使分析仪得到的样品与工艺管线或设备中物料的饿组分和含量一致。

②工艺样品的消耗量很少。

③易于操作和维护。

④能长期可靠工作。  

⑤系统构成尽可能简单。

⑥采用快速回路以减少样品传送滞后时间。

对取样方式的要求:

①不能在管壁上钻孔取样    如果在管臂上直接取样,一是无法保证样品的代表性,不但流体处于层流或紊流状态时是这样的,处于湍流时也难以保证取出样品的代表性;二是由于管道内壁的吸收或吸附作用会引起记忆效应,使流体的实际浓度降低,又会发生解吸现象,使样品的组成发生变化,特别是对微量组分进行分析时,影响尤为显著。所以,样品均应用插入式取样探头取出。

②应考虑取样探头的插入方位    对于水平管道,气体取样,探头应从管道顶部插入,以避免可能存在的凝液或液滴;液体取样,探头应从管道的侧壁插入,以避免管道上部可能存在的蒸气和气泡,以及管道底部可能存在的残渣和沉淀物。

对于垂直管道  从管道侧壁插入,液体应从由下至上流动的管段取出,避免下流液体流动不正常时气体混入。

关于快速回路:

①快速回路    是用来加快样品流动以缩短样品传输滞后时间的管路。

快速回路的构成形式有两种,即返回到装置的快速循环回路和通往废料的快速旁路回路。

样品取出点和返回点距离较远时,应特别注意不能有流量测量仪表和紧急切断阀的旁路。

跨接压差较小时,可在快速回路中增设泵输,泵的选型应避免其润滑油系统对样品造成污染或降解。

分析仪的样品回路通常经自清洗式旁路过滤器引出。路内应提供流量指示和调节仪表。

②快速旁路回路通的适用场合    当样品排放不会造成环境危险和污染时可采用快速旁通回路;

当将样品返回工艺不现实时,如减压后的气体、液体汽化后的蒸汽,可采用快速旁通回路;

当样品回收成本高于其本身价值时,将其返回工艺是不经济的,可采用快速旁通回路;

当将样品返回工艺可能导致污染或降解时,如多流路测量的混合样品,可采用快速旁通回路。

关于伴热和隔热:

①伴热    利用蒸汽拌热管、电拌热器对样品管线加热来补充样品在传输过程中损失的热量,以维持样品温度在某一范围内。

    ②隔热    为了减少样品在传输过程中向周围环境散热,或从周围环境中吸热,而在样品管线外表面采取的包覆措施。或者说,为保证样品在传输过程中免受周围环境温度影响而采取的隔热措施。

样品处理的基本任务和功能:

分析仪表通常需要不含干扰组分的清洁、非腐蚀性的样品,在正常情况下,样品必须是在限定的温度、压力、流量范围之内。预处理单元对样品做进一步处理和调节,如温度、压力、流量调节、过滤、除湿、去除有害物质等,安全泄压、限流和流路切换一般也包括在该单元之中。

样品处理的基本任务和功能归纳如下:

①流量调节,包括快速回路和分析回路。

②压力调节,包括降压、抽吸和稳压。

③温度调节,包括降温和保温;

④除尘、除水除湿和气液分离;

④去除有害物,包括对分析仪有危害的组分和影响分析的干扰组分。

关于样品预处理单元:

样品处理单元应安装在仪表保护箱、保温箱内或金属板上,箱或板可安装在现场或分析小屋外墙上,如需要安装在屋内,应得到用户认可。非危险介质的样品处理单元,可放置在分析小屋内。

样品处理系统常用的流量调节部件:

球阀、旋塞阀、单向阀、针形阀、稳流阀、限流阀、限流孔板、浮子流量计。

样品处理系统常用的压力调节部件:

①压力调节阀,是取样和样品处理系统中广泛使用的饿减压和压力调节部件。

②安全卸压阀用以保护分析仪和某些耐压能力有限的样品处理部件免受高压样品的危害。

③压力表。

样品处理系统中除尘采用的除尘方法及各自特点:

①过滤式除尘  主要滤除固体颗粒,有时也滤除液体颗粒物。

②旋风分离除尘  广泛用于液样,对含尘粒度较大的气样效果也很好。

③静电除尘  可除去粒度小于1μM的固体和液体微粒。

④水洗除尘   用于高温高含尘的气体样品。

样品处理器中常用的过滤器类型:

Y型粗过滤器;②筛网过滤器;③烧结过滤器;  ④纤维或纸质过滤器;⑤膜式过滤器。

腐蚀性样品用浮子流量计的选型:

玻璃管浮子流量计的测量管可选用高铝玻璃、硼玻璃或有机玻璃,浮子可选用玻璃、氟塑料或耐蚀金属。如玻璃管不满足耐温、耐压和防腐蚀要求,可选用耐腐蚀材料的金属管浮子流量计。

关于分析系统:

①单流路分析系统——是指一台分析仪只分析一个流路的样品。

相对于多流路系统而言,单流路系统分析周期短,不存在样品之间的掺混污染问题,系统可靠性较高,但其价格也相对要高许多,在进行两者的价格评估时,必须考虑到单流路分析系统在速度和可靠性方面的明显优势。对于在线分析来说,重要测量点应优先采用单流路分析系统,对欲闭环自动控制则必须采用单流路分析系统。

②多流路分析系统——是指一台分析仪分析两个以上流路的样品,它通过流路切换系统进行各个样品流路之间的切换。

一台多流路分析系统和数台单流路分析系统相比,价格明显要低的多。但其缺点也是显而易见的,当分析仪出现故障时,所有流路的分析中断和信息损失;样品之间可能出现掺混污染;一个流路在循环分析之间的时间延迟;由于流路切换的复杂性,增大了故障概率和维护量。

当工艺变化比较缓慢,对在线分析的速度要求不高,且分析结果不参与闭环控制,仅作为工艺操作指导时,可采用多流路分析系统。

对样品排放的基本要求:

基本要求是不应对环境带来危险和造成污染。

关于分析仪的遮蔽物

遮蔽物——在线分析仪安装在现场,因而需要不同程度的气候和环境防护,以确保仪表的使用性能并利用于维护。为分析仪提供气候和环境防护的部件或设施称为遮蔽物。

   在线分析仪的遮蔽物有分析仪壳体、分析仪箱柜、分析仪掩体和分析小屋。

由分析仪外壳提供的气候和环境防护优缺点:

分析仪外壳是分析仪的构成部分之一。象PH计、电导仪等仪器,可直接露天安装,其气候和环境防护完全由外壳承担。

这种安装的优点是外壳周围自然通风,不存在爆炸性气体积聚的危险,而且安装费用最低,其缺点是仪表和维护人员没有气候的防护,仪表易受腐蚀性气氛侵袭,其使用寿命可能比安装在箱柜、掩体和小屋时短,当仪表需要加热或打开维修时,这种方式是比适宜的。

对分析小屋的照明:

①分析小屋内的照明应有足够照度,以利于操作和维修。必要时配备事故照明,可采用带逆变器和蓄电池的照明灯具,停电备用时间不少于30min,照明设备应适用于1区危险场所。照明开关应安装在分析小屋外主门旁,采用防爆电源开关。

②为了便于夜间维护操作,分析小屋外部的样品处理箱和气瓶护拦也应提供照明,并配备照明开关。

分析小屋的电气设备和仪表供电:

①分析小屋的照明、通风机、空调器、维修插座等公用设备由公用电源供电;

    ②分析仪及其附属设备,如样品系统中的电动部件,应由仪表电源供电。

③安全检测报警和联锁系统一般由UPS电源供电,参与闭环控制的分析仪表也可由UPS电源供电。

HVAC(Heating Ventilating and Air Conditioning System) 机组和电伴热系统耗电量高,应单独配电,不应和其他设备混在一起配电,以免相互干扰。

原创军团-永远的正方

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本帖结束。感谢学习!

 

余 辉

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不受精不足以平民愤!!!!


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