在线湿法化学分析仪制造技术

提供了一种湿法化学分析仪(100)。湿法化学分析仪(100)包括反应室(102)，所述反应室配置为接收来自的样品入口(112)的反应物溶液并促进过程反应。湿法化学分析仪(100)还包括检测室(118)，所述检测室配置为接收来自反应室(102)的一部分反应混合物并测量反应混合物内化学品的浓度。反应室(102)和检测室(118)是可流体连接的，以使一部分反应混合物可以被引导流入检测室(118)以预处理检测室(118)内部的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在线湿法化学分析仪用于多个行业中以对过程样品中的化学品提供连续指示。该连续指示可以通过分析仪就地提供，和/或远程提供到一个或多个适当的装置，从而提供对化学过程的控制和/或监测。在线湿法化学分析仪的一种特定类型是在线二氧化硅分析仪。这些装置配置为在过程样品中产生反应，从而允许指示待测定的样品中的二氧化硅。此种分析仪可用于确定锅炉水、锅炉给水、软化水和蒸汽冷凝液中的二氧化硅含量。虽然此种分析仪在多种工业中是有用的，然而它们在发电厂锅炉中是特别有用的。在此种系统中，二氧化硅可能形成硅酸盐沉积物，该沉积物可能损坏用于水蒸汽涡轮循环中的涡轮机和其他发电设备。因此，具有高压涡轮机的发电厂通常仔细地监测二氧化硅，以保证有效探测和移除/补救。然而，虽然本讨论集中于示例性的二氧化硅分析仪，本文描述的方法和实施方案可以适用于用以测量其他化学品浓度的分析仪。以上讨论仅仅是提供一般的背景信息，且不意在被用做确定所要求保护的主题的范围的辅助。专利技术概述提供了一种湿法化学分析仪。该湿法化学分析仪包括反应室，所述反应室配置为接收来自样品入口的反应物溶液并促进过程反应。湿法化学分析仪还包括检测室，所述检测室配置为接收来自反应室的一部分反应混合物并测量反应混合物内化学品的浓度。反应室和检测室是可流体连接的，以使一部分反应混合物可以被引导流入检测室以预处理(pre-condition)检测室内部的表面。在阅读以下详细说明以后以及参考有关附图以后，这些和多种其他表征要求保护的实施方案的特征和优点将变得显而易见。附图简述图1是二氧化硅湿法化学分析仪系统的图解视图，所述二氧化硅湿法化学分析仪系统可用于本专利技术的一个实施方案中。图2说明了预处理二氧化硅湿法化学分析仪系统的检测室的方法，所述二氧化硅湿法化学分析仪系统可用于本专利技术的一个实施方案中。图3A-E是在可用于本专利技术一个实施方案的示例性预处理过程的不同阶段期间本专利技术的实施方案的图解视图。详细说明比色检测可以用于测量反应的反应物、产物或痕量化合物的浓度。在一个实施方案中，反应以一种或多种反应物开始，所述反应物在反应期间至少部分地转化为一种或多种产物。另外，反应物可能转化为一种或多种不希望的副产物。反应在反应时间的终点是“完成的”。给予足够的时间，一些反应进行至完成，使得所有反应物分子转化为产物分子。其他反应可能仅进行直到达到平衡，使得最终反应产物中将总会存在一些反应物分子，并且达到的平衡也可以被认为是完成点。许多反应具有已知的反应速率，使得基于该速率，当反应将达到完成时，其可以被预测。然而，许多因素例如充分混合、温度、压力、起始反应物的浓度或足够催化剂的存在，可以影响反应速率。因此，在一个实施方案中，对于将要配置为检测已完成的反应的分析仪来说，其可以是有帮助的。如本文使用的，反应物溶液表示在反应开始时提供的基本未反应的溶液。反应混合物可以表示反应期间任何点处反应室内的混合物。产物溶液表示反应已达到完成后的混合物。在线二氧化硅分析仪通常将采用已知的反应以使得过程中的二氧化硅可以容易地通过比色检测方法检测。这种反应的一个实例已知为钼蓝方法。在钼蓝方法中，钼酸盐(通常为钼酸钾的形式)被用来与过程样品/溶液中的二氧化硅反应，以产生适合于比色检测的化合物。根据钼蓝方法，基于通过湿法化学工艺形成的硅钼酸的颜色来测量水中的二氧化硅含量。根据钼蓝方法的比色检测依据比尔-朗伯定律，比尔-朗伯定律指出在光通过物质的透射(或透射率)T与物质的吸收系数α和光穿过材料行进的距离(即，路径长度)l的乘积之间存在对数关系。比尔-朗伯定律表达如下：吸收系数可以写为吸收剂的摩尔吸收率(消光系数)ε与材料中的吸收物质的摩尔浓度c的乘积，其中I和Io分别是入射光和透射光的强度。在用钼蓝方法检测十亿分率(ppb)水平的低浓度二氧化硅(SiO2)期间，反应或检测室表面上的二氧化硅-钼酸盐络合物的吸附将通常产生对测量的偏差，换句话说，由于二氧化硅-钼酸盐络合物的吸附(取走(take-away))，测得的浓度将通常小于真实浓度。随着检测室表面吸收二氧化硅-钼酸盐络合物，溶液的浓度改变，导致假性低的(artificially-low)检测得到的浓度。然而，因为吸附速率可能不是始终如一的或已知的，真实二氧化硅浓度和测得浓度之间的差异可能不是始终如一的或可计算的数值。期望有一种检测系统，其可以测量过程流中二氧化硅的实时、精确的水平。本专利技术的实施方案一般地提供反应室和检测室以及数个流动途径配置的布置，其促进过程流中二氧化硅浓度的基于比色的湿法化学分析。本文描述的实施方案允许空白样品制备、预处理和经反应的溶液测量的并行处理。使用本专利技术的实施方案，通过将气泡注射到反应室中的液体中来进行样品和试剂的混合。同时，由空气产生的压力用于将液体移动进出所述室。对经历暴露于反应混合物或产物溶液的分析仪的至少某些表面，优选全部表面的预处理明显地减轻了吸附问题。这一额外的过程步骤通常将明显地增加每个分析周期的长度，然而，本专利技术的实施方案通过采用气泡混合(所述气泡混合使歧管内的流体同时移动)而解决了这一时间影响。使用两个室(反应室和检测室)以促进这发生。图1是可用于本专利技术的一个实施方案中的二氧化硅湿法化学分析仪系统的图解视图。分析仪100包括反应室102，在一个实施方案中，反应室102包括连接到反应室102的底部105的入口104。反应室102还可以在反应室102的底部105处具有第一出口106，并且在反应室102的顶部107处具有第二出口108。入口104可以连接到泵110，该泵可以将反应物溶液或空气中的任一个，或其他适合的气体通过三通阀116泵入。在第一配置中，三通阀116将样品入口112连接到反应室102。在第二配置中，三通阀116将空气入口114连接到反应室102，以使空气或其他气体可以进入反应室102，但反应物溶液不能。在一个实施方案中，将分析仪100配置使得空气和反应物溶液不能被同时注射入反应室102。在另一个实施方案中，也可以将空气从三通阀116以外的另外来源注射入反应室102。反应室102的两个出口106和108通过第二个三通阀120连接到检测室118。在一个实施方案中，三通阀120的公共连接被连接到检测室118的入口122。在一个实施方案中，入口122位于检测室118的顶部124处。检测室118也可以具有两个出口：出口126和出口128。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿法化学分析仪，所述湿法化学分析仪包括：反应室，所述反应室配置为接收来自样品入口的反应物溶液并促进过程反应；检测室，所述检测室配置为接收来自所述反应室的一部分反应混合物并测量所述反应混合物内化学品的浓度；并且其中所述反应室和所述检测室是可流体连接的，以使一部分所述反应混合物可以被引导流入所述检测室以预处理所述检测室内部的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 US 62/049,7601.一种湿法化学分析仪，所述湿法化学分析仪包括：
反应室，所述反应室配置为接收来自样品入口的反应物溶液并促进过
程反应；
检测室，所述检测室配置为接收来自所述反应室的一部分反应混合物
并测量所述反应混合物内化学品的浓度；并且
其中所述反应室和所述检测室是可流体连接的，以使一部分所述反应
混合物可以被引导流入所述检测室以预处理所述检测室内部的表面。
2.权利要求1所述的分析仪，所述分析仪还包括：
气体入口，所述气体入口流体连接到所述反应室，以使气体流入所述
反应室。
3.权利要求2所述的分析仪，其中所述气体流入所述反应室，以使其
促进所述反应室内的混合。
4.权利要求2所述的分析仪，其中所述气体促进所述反应混合物的所
述部分从所述检测室的部分移除。
5.权利要求1所述的分析仪，其中所述反应室和所述检测室之间的连
接包括三通阀。
6.权利要求1所述的分析仪，其中所述检测室还与废物流是可流体连
接的，以使所述反应混合物的所述部分在所述反应混合物的第二部分进入
所述检测室之前是从所述检测室可移除的。
7.权利要求1所述的分析仪，其中所述反应混合物的所述部分在所述
过程反应终止之前的一段时间内进入所述检测室。
8.一种用于进行和分析过程反应的方法，所述方法包括：
在反应室里接收反应物溶液；
在所述反应室内进行过程反应，其中所述反应物溶液包含所述过程反
应中的反应物；
促进反应混合物的第一部分从所述反应室移动到检测室；
将预处理溶液从所述检测室移除，其中所述预处理溶液包含所述反应

\t混合物的所述第一部分在所述检测室内吸附阶段之后的剩余物；
将第二部分反应混合物提供到...

【专利技术属性】
技术研发人员：布拉德利·A·布彻，阮黄铭，冯昌东，
申请(专利权)人：罗斯蒙特分析公司，
类型：发明
国别省市：美国;US