一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置和测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种核电厂核级大宗试剂测量领域，具体涉及一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置和测量方法。一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置，该装置包括抑制器控制单元、进样单元、抑制单元、样品瓶，抑制器控制单元连接于抑制单元的数据接口；样品瓶连接于进样单元的柱塞泵泵头入口端，进样单元的柱塞泵泵头出口端连接于抑制单元的样品入口；抑制单元的样品出口连接处理后样品密封收集瓶。该装置及方法解决了核电站核级大宗试剂的痕量阴离子检测下限高于控制限等问题，消除了存在于核电站中一回路和二回路加入试剂不纯导致水化学控制失控的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置和测量方法
本专利技术涉及一种核电厂核级大宗试剂测量领域，具体涉及一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置和测量方法。
技术介绍
田湾核电站所使用的大宗试剂是指直接添加到一回路和二回路中，以及用于树脂处理等用途的批量使用的化学试剂的统称。作为工艺系统化学添加试剂添加到一回路和二回路的化学试剂共有4种。一回路4种：硼酸、氢氧化钾、氨水、联氨；二回路2种：氨水、联氨；用于水处理的试剂有：氢氧化钠、盐酸、硝酸。控制核电厂水化学的目的，是为了避免设备发生腐蚀而免遭破坏，确保电站安全稳定经济运行。一回路和二回路系统在高温高压下运行时，为了维持化学工况控制需要加入大量上述的大宗试剂，而由于生产工艺和成本的限制，即使是核级大宗试剂也会存在杂质。特别是直接加入一、二回路的大宗试剂硼酸、氢氧化剂、联氨、氨水的质量控制很重要，而其中强碱性大宗试剂中阴离子杂质的痕量分析相对于国外还是发展缓慢的，满足不了国内新建核电站和超临界机组监督的需求。其中田湾核电站的一、二回路加药系统如QCE、QCF、KBD等系统明确要求控制阴离子的含量，而目前高纯试剂中痕量阴离子的国标分析方法是传统的湿化学法(比浊法和比色法)和离子色谱法。常规阴离子的分析包括F-、Cl-、SO42-、NO3-、PO43-等多个项目。传统的湿化学方法中，使用浊度计或紫外可见光分光光度计对氯离子的检测采用氯化银沉淀比浊的方法，硫酸根采用氯化钡沉淀比浊的方法，采用比浊检测限高，如比浊法检测氯离子最低为0.2mg/L，硫酸根0.4mg/L，而且容易受到温度、时间，酸度等多种因素的影响，检测较繁琐，实际操作常常达不到理论的检测下线，比色法的检测限也常常达不到痕量的浓度，每次也只能检测单一的离子。常规的离子色谱方法由于淋洗体系和目前分析技术的限制，测量氢氧化钾固体、氢氧化锂固体、高浓度氨水、高浓度联氨溶液等大宗试剂的痕量阴离子含量时，因为该类浓碱样品中的氢氧根离子的浓度远高于离子色谱淋洗液中的浓度，直接采用离子色谱测量会导致组分保留时间缩短，基线不规则且不能完全分离，背景电导增加无法准确测量出各待测组分的含量，即使稀释测量也会由于峰型差、提前出峰导致测量结果重现性差，检测下限高于控制限等问题。以氨水为例，将25％-28％的高浓度氨水样品稀释至相当小的浓度(0.05％)，分析谱图见图1。从图中可看出即使把25％的高浓度氨水稀释到0.05％的低浓度溶液，阴离子出峰峰形还是很差，基线不稳。此分析过程中淋洗液将待测组分带入分析柱的同时也将样品溶液中的高碱性带入了分析柱，又由于分析阴离子含量时所采用的淋洗液同时也为碱性溶液，这样一来两种碱性相叠加，使得淋洗液的强度增加，淋洗能力也就相应的增强，随之而带来的后果是经过分析柱后待测组分不能被完全分离，即使能分离，那必定也会导致各组分出峰时间远远提前于标准出峰，而且会使背景电导大大增加这样一来就无法准确测量出各待测组分的含量，而且稀释倍率高达500倍，检测下线为1mg/L(以氯离子计)，而田湾核电站化学监督要求Cl-≤500ug/L，无法满足电站要求。同理，分析氢氧化钾、联氨溶液时等强碱性大宗试剂也都会出现此现象。此方法分析结果的重现性较差，分析结果的准确性差，加标回收率在60-120％之间，存在着分析失控的问题。以上问题会导致入厂供应的核级大宗试剂无法准确的进行定量分析，从而存在向核电厂一回路和二回路引入阴离子杂质的风险，会引起一回路材料发生应力腐蚀破裂、二回路蒸汽发生器传热管一次侧向二回路侧泄露的风险，直接影响了核电站的安全运行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置和测量方法，要解决高浓度碱性溶液的无试剂中和，在不引入污染离子的情况下消除OH-基体的干扰，同时去除影响离子色谱分析柱柱效的重金属阳离子。降低离子色谱仪器的检测下线，采用大容量定量环或者浓缩柱进行分析，同时要保证高的可靠性和准确性。为解决上述技术问题，本专利技术一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置，该装置包括抑制器控制单元、进样单元、抑制单元、样品瓶，抑制器控制单元连接于抑制单元的数据接口；样品瓶连接于进样单元的柱塞泵泵头入口端，进样单元的柱塞泵泵头出口端连接于抑制单元的样品入口；抑制单元的样品出口连接处理后样品密封收集瓶。所述的抑制器电极电解液控制系统、电解液瓶，电解液瓶连接于抑制器电极电解液控制系统的蠕动泵泵头入口端；抑制器电极电解液控制系统的蠕动泵泵头出口端连接于抑制单元的电解液入口；抑制单元的电解液出口连接电解液排废管线。一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置的测量方法，，具体包括以下步骤：步骤一、使用前冲洗抑制单元，将样品瓶装入高纯水，处理后样品管线放入废液杯中，开启抑制器电极电解液控制系统的蠕动泵，然后再开启抑制器控制单元电源，循环冲洗；冲洗结束后关闭抑制器控制单元和蠕动泵；步骤二、取适量样品稀释后，放到样品瓶中，记录稀释倍数；步骤三、将样品瓶连接入改装置，处理后样品管线放入废液杯中，开启抑制器电极电解液控制系统的蠕动泵，然后再开启抑制器控制单元电源，制样后将排样管插入已洗净的处理后样品密封收集瓶中，样品制备一次到收集瓶的上刻度线，并用试纸测量样品pH，pH≤8则直接进入离子色谱测量，如果不满足要求则进入步骤四；步骤四、卸掉样品瓶，将步骤三中的处理后样品密封收集瓶替换样品瓶的位置，将处理后样品管线插入已洗净的新的处理后样品密封收集瓶中，开启抑制器电极电解液控制系统的蠕动泵，然后再开启抑制器控制单元电源，则待离子色谱测量，若不满足条件，则重复步骤四；步骤五、将中和好的样品，用带有浓缩柱的离子色谱仪进行测量，记录测量结果，最终结果要乘上稀释倍数。所使用的处理后样品密封收集瓶和掉样品瓶都进行高纯水多次冲洗，且分析本底水平。所述步骤二中，原样品的稀释倍数控制在10倍以下。本专利技术的有益技术效果在于：研究出一种强碱性高纯试剂中阴离子痕量快速检测技术，其检测下限、准确度、精密度和稳定性远远的超过国内现阶段的检测技术。检出限可低至0.10ug/L，加标回收率在100％±3％范围内，测量范围根据稀释倍率的不同，可以宽泛至0-50mg/L，精密度用10次测量的相对标准偏差评估RSD≤3％，具有优异的重现性和稳定性。新方法在痕量阴离子检测领域具有划时代的作用，达到了一快、二稳、三准的三项全能的分析技术，解决了核电站核级大宗试剂的痕量阴离子检测下限高于控制限等问题，消除了存在于核电站中一回路和二回路加入试剂不纯导致水化学控制失控的风险。附图说明图1为稀释至0.05％的氨水阴离子色谱图；图2为一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置的示意图。图中：1、抑制器控制单元2、抑制器电极电解液控制系统3、蠕动泵泵头4、蠕动泵控制器5、进样单元6、柱塞泵泵头7、进样泵控制器8、进样管线9、样品瓶10、抑制单元11、处理后样品密封收集瓶12、电解液排废管线13、抑制器控制数据线14、处理后样品管线15、蠕动泵后电解液管线16、电解液连接管线17、电解液瓶。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置，包括抑制器控制单元1、抑制器电极电解液控制系统2、进样单元5、抑制单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置，其特征在于：该装置包括抑制器控制单元(1)、进样单元(5)、抑制单元(10)、样品瓶(9)，抑制器控制单元(1)连接于抑制单元(10)的数据接口；样品瓶(9)连接于进样单元(5)的柱塞泵泵头(6)入口端，进样单元(5)的柱塞泵泵头(6)出口端连接于抑制单元(10)的样品入口；抑制单元(10)的样品出口连接处理后样品密封收集瓶(11)。

【技术特征摘要】
1.一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置，其特征在于：该装置包括抑制器控制单元(1)、进样单元(5)、抑制单元(10)、样品瓶(9)，抑制器控制单元(1)连接于抑制单元(10)的数据接口；样品瓶(9)连接于进样单元(5)的柱塞泵泵头(6)入口端，进样单元(5)的柱塞泵泵头(6)出口端连接于抑制单元(10)的样品入口；抑制单元(10)的样品出口连接处理后样品密封收集瓶(11)。2.根据权利要求1所述的一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置，其特征在于：所述的抑制器电极电解液控制系统(2)、电解液瓶(17)，电解液瓶(17)连接于抑制器电极电解液控制系统(2)的蠕动泵泵头(3)入口端；抑制器电极电解液控制系统(2)的蠕动泵泵头(3)出口端连接于抑制单元(10)的电解液入口；抑制单元(10)的电解液出口连接电解液排废管线(12)。3.使用权利要求1-2任一项的一种强碱性试剂中痕量阴离子的测量装置的测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一、使用前冲洗抑制单元(10)，将样品瓶(9)装入高纯水，处理后样品管线(14)放入废液杯中，开启抑制器电极电解液控制系统的蠕动泵，然后再开启抑制器控制单元(1)电源，循环冲洗；冲洗结束后关闭抑制器控制单元(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：章书维，强浩，李锋，王旭初，苏凯，陈勇，刘志远，
申请(专利权)人：江苏核电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32