專利名稱：一種高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電廠水汽系統(tǒng)痕量氯離子的測量技術領域，具體涉及一種高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量方法及裝置。
背景技術：
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，大容量高參數超臨界、超超臨界機組不斷出現，因此對水汽質量提出了更高的要求。Cl—是水汽系統(tǒng)中危害最大的活性陰離子，水汽系統(tǒng)含有μ g/ L級的Cl—就足以破壞金屬表面氧化物保護膜的完整性。因此，痕量Cl—檢測對及時發(fā)現水汽品質的變化、及時調整運行工況、保證熱力系統(tǒng)的安全運行是十分關鍵的，2008年頒布的 GB/T 12145《火力發(fā)電機組及蒸汽動力設備水汽質量》標準中對鍋爐汽包壓力大于15. SMPa 的爐水中氯離子含量要求小于O.aiig/L，隨著GB/T 12145的推廣和實施，痕量氯離子的測定已經成為電廠水汽監(jiān)督的重要指標。目前電力行業(yè)標準和國家標準中的電極法、摩爾法、汞鹽滴定法都是檢測ang/L 以上的氯離子，電廠水汽系統(tǒng)的痕量氯離子測定一般采用離子色譜儀，該儀器主要依靠進口，價格昂貴，目前只有個別電廠購買了該儀器，但難于實現現場的連續(xù)測定；美國奧利龍的氯表在個別電廠也有使用，也存在價格昂貴、維護費用高的問題。目前絕大部分電廠由于價格原因無法配備離子色譜儀，難于實現現場的連續(xù)測定，檢測水汽中氯離子需送往相關的科研院所進行測定，運輸過程中又可能造成樣品污染及檢測結果嚴重滯后，不利于電廠及時發(fā)現問題、解決問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現有技術存在的缺點，提供了一種價格低廉的高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量方法及裝置。為達到上述目的，本發(fā)明的裝置包括包括入口均與水樣相連的水樣管道及濃縮系統(tǒng)，水樣管道及濃縮系統(tǒng)的出口分別與光電檢測系統(tǒng)的入口相連通，光電檢測系統(tǒng)還與數據處理單元的數據輸入端相連，數據處理單元的輸出端與濃縮系統(tǒng)相連，所述的濃縮系統(tǒng)包括內部設置有陰離子交換樹脂的濃縮柱，濃縮柱的入口與濃縮柱水樣管路、洗脫液管路相連通，濃縮柱的出口與光電檢測系統(tǒng)相連。所述的光電檢測系統(tǒng)的出口設置有廢液處理裝置。所述的水樣管道與光電檢測系統(tǒng)相連通的管路上還安裝有閥門及定量杯。所述的濃縮柱水樣管路上安裝有水樣泵和水樣閥門。所述的洗脫液管路上安裝有洗脫液泵和洗脫液閥門。本發(fā)明的測量方法包括以下步驟首先，水樣經閥門、定量杯進入光電檢測系統(tǒng)， 加入顯色劑后由光電檢測系統(tǒng)檢測水樣中的氯離子濃度；當氯離子濃度小于光電檢測系統(tǒng)所能檢測的下限值時，關閉閥門，打開濃縮柱水樣管路上的水樣閥門，水樣經水樣泵及水樣閥門進入濃縮柱進行濃縮，水樣中的氯離子由濃縮柱內的陰離子交換樹脂吸附；關閉水樣泵和水樣閥門，此時打開洗脫液泵及洗脫液閥門，洗脫液進入濃縮柱，吸附的氯離子被洗脫，定量的洗脫液進入光電檢測系統(tǒng)，加入顯色劑后進行檢測，數據處理單元根據標準吸光度曲線以及濃縮比例將光電檢測系統(tǒng)的檢測結果換算為水樣中的氯離子濃度，檢測后的水樣由廢液處理裝置排出。所述的光電檢測系統(tǒng)檢測下限值為20 μ g/L。本發(fā)明將電廠水樣進行濃縮使得水樣中的痕量氯離子得到富集，成倍的提高了水樣中氯離子的濃度，使得電廠水樣的痕量氯離子可以采用價格低廉的分光光度法進行檢測；同時，由于采用了易于實現現場連續(xù)測量的濃縮柱與光電檢測系統(tǒng)進行配合，因而具有極高的連續(xù)測量性能，不僅操作簡單，而且容易維護，進一步降低了測量成本。


圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。參見圖1，本發(fā)明包括入口均與水樣相連的水樣管道9及濃縮系統(tǒng)2，水樣管道9 及濃縮系統(tǒng)2的出口分別與光電檢測系統(tǒng)1的入口相連通，水樣管道9與光電檢測系統(tǒng)1 相連通的管路上還安裝有閥門8及定量杯10，光電檢測系統(tǒng)1的出口設置有廢液處理裝置 7，光電檢測系統(tǒng)1還與數據處理單元6的數據輸入端相連，數據處理單元6的輸出端與濃縮系統(tǒng)2相連，所述的濃縮系統(tǒng)2包括內部設置有陰離子交換樹脂的濃縮柱3，濃縮柱3的入口與并聯(lián)的濃縮柱水樣管路4、洗脫液管路5相連通，濃縮柱3的出口與光電檢測系統(tǒng)1 相連，濃縮柱水樣管路4上安裝有水樣泵11和水樣閥門12，洗脫液管路5上安裝有洗脫液泵13和洗脫液閥門14。本發(fā)明的測量方法包括以下步驟首先，水樣經閥門8、定量杯10進入光電檢測系統(tǒng)1，加入顯色劑后由光電檢測系統(tǒng)1檢測水樣中的氯離子濃度；當氯離子濃度小于光電檢測系統(tǒng)1所能檢測的下限值20 μ g/L時，關閉閥門8，打開濃縮柱水樣管路4上的水樣閥門12，水樣經水樣泵11及水樣閥門12進入濃縮柱3進行濃縮，水樣中的氯離子由濃縮柱3內的陰離子交換樹脂吸附；關閉水樣泵11和水樣閥門12， 此時打開洗脫液泵13及洗脫液閥門14，洗脫液進入濃縮柱3，吸附的氯離子被洗脫，定量的洗脫液進入光電檢測系統(tǒng)1，加入顯色劑后進行檢測，數據處理單元6根據標準吸光度曲線以及濃縮比例將光電檢測系統(tǒng)1的檢測結果換算為水樣中的氯離子濃度，檢測后的水樣由廢液處理裝置7排出。實際測量時，水樣在通入濃縮柱前，將水樣加藥顯色后首先通入光電檢測系統(tǒng)進行檢測，檢測后的信號輸入數據處理單元，如果氯離子含量超出檢測范圍，數據處理單元控制水樣進入濃縮系統(tǒng)進行濃縮后重新測定氯離子含量并進行換算。本發(fā)明利用分光光度的測量原理，通過將樣品濃縮，可以將氯離子的測定下限降 M 1 μ g/L 以下。(1)光度法原理在硝酸介質中，CF與硫氰酸汞發(fā)生反應，形成氯化汞并釋放出硫氰酸根，此時在溶液中加入三價鐵，三價鐵與硫氫酸根形成橘紅色絡合物，其顯色強度與Cl—含量有關，濃度與吸光度呈線性關系。以此為依據測定C1_濃度。(2)試驗結果采用濃縮系統(tǒng)將痕量氯離子濃縮到可測范圍，使用在線連續(xù)測量方法測量氯離子含量，氯離子檢測下限降低至ι μ g/L以下。表1氯離子濃縮效果及測定結果的驗證試驗
權利要求
1.高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量裝置，其特征在于包括入口均與水樣相連的水樣管道(9)及濃縮系統(tǒng)O)，水樣管道(9)及濃縮系統(tǒng)O)的出口分別與光電檢測系統(tǒng)(1) 的入口相連通，光電檢測系統(tǒng)(1)還與數據處理單元(6)的數據輸入端相連，數據處理單元 (6)的輸出端與濃縮系統(tǒng)(2)相連，所述的濃縮系統(tǒng)(2)包括內部設置有陰離子交換樹脂的濃縮柱(3)，濃縮柱(3)的入口與濃縮柱水樣管路G)、洗脫液管路( 相連通，濃縮柱(3) 的出口與光電檢測系統(tǒng)(1)相連。
2.根據權利要求1所述高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量裝置，其特征在于所述的光電檢測系統(tǒng)(1)的出口設置有廢液處理裝置(7)。
3.根據權利要求1所述高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量裝置，其特征在于所述的水樣管道(9)與光電檢測系統(tǒng)(1)相連通的管路上還安裝有閥門(8)及定量杯(10)。
4.根據權利要求1所述高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量裝置，其特征在于所述的濃縮柱水樣管路(4)上安裝有水樣泵(11)和水樣閥門(12)。
5.根據權利要求1所述高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量裝置，其特征在于所述的洗脫液管路( 上安裝有洗脫液泵(1 和洗脫液閥門(14)。
6.一種如權利要求1所述的高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量裝置的測量方法，其特征在于包括以下步驟首先，水樣經閥門(8)、定量杯(10)進入光電檢測系統(tǒng)(1)，加入顯色劑后由光電檢測系統(tǒng)(1)檢測水樣中的氯離子濃度；當氯離子濃度小于光電檢測系統(tǒng)(1)所能檢測的下限值時，關閉閥門(8)，打開濃縮柱水樣管路(4)上的水樣閥門(12)，水樣經水樣泵(11)及水樣閥門(1 進入濃縮柱(3)進行濃縮，水樣中的氯離子由濃縮柱(3)內的陰離子交換樹脂吸附；關閉水樣泵(11)和水樣閥門(12)，此時打開洗脫液泵(13)及洗脫液閥門(14)，洗脫液進入濃縮柱(3)，吸附的氯離子被洗脫，定量的洗脫液進入光電檢測系統(tǒng)(1)，加入顯色劑后進行檢測，數據處理單元 (6)根據標準吸光度曲線以及濃縮比例將光電檢測系統(tǒng)⑴的檢測結果換算為水樣中的氯離子濃度，檢測后的水樣由廢液處理裝置(7)排出。
7.根據權利要求6所述的測量方法，其特征在于所述的光電檢測系統(tǒng)(1)檢測下限值為 20yg/Lo
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高純水中痕量氯離子的連續(xù)測量方法及裝置包括水樣濃縮裝置及與之相連的光電檢測系統(tǒng)，濃縮系統(tǒng)基于離子交換原理富集并系統(tǒng)氯離子。水樣氯離子含量大于20μg/L時，水樣直接進入光電檢測系統(tǒng)進行測量；水樣氯離子含量小于20μg/L時，系統(tǒng)將自動切換至濃縮裝置進行水樣中氯離子的濃縮、洗脫，洗脫液進入光電系統(tǒng)進行測量，從而將氯離子的檢測下限降至1μg/L以下。本發(fā)明所述的測量方法和裝置，使得電廠水樣的痕量氯離子可以采用價格低廉的分光光度法進行檢測；同時由于采用了易于實現現場連續(xù)測量的濃縮柱與光電檢測系統(tǒng)進行配合，因而具有極高的連續(xù)測量性能。
文檔編號G01N1/34GK102156101SQ201110044410
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權日2011年2月25日
發(fā)明者史慶琳, 孫巍偉, 汪德良, 王廣珠, 田利 申請人:西安熱工研究院有限公司