一种过氧化氢残留浓度在线自动监测方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无机物监测技术领域，特别涉及一种过氧化氢残留浓度在线自动监测方法及其装置。本发明专利技术基于自动化测量流程，将萃余液中过氧化氢萃取至水相，与水相中的钼酸铵反应生成稳定的过氧钼酸化合物，在365nm处测量其吸光度，代入校准曲线通过修正拟合计算得到过氧化氢残留浓度。监测灵敏度高，检出限小于5mg/L，测量结果精密度、准确度高，与常规测试方法具有很高的可比性；可实现快速萃取和测量，既可测定萃余液油相中的过氧化氢残留量，也可测定水中过氧化氢含量；可以实现全自动实时监测，节约大量人力资源；监测过程中采用的样品及试剂量少，产生的废水废液量少，维护方便。

【技术实现步骤摘要】
一种过氧化氢残留浓度在线自动监测方法及其装置
本专利技术涉及无机物监测
，特别涉及一种过氧化氢残留浓度在线自动监测方法及其装置。
技术介绍
过氧化氢(俗称双氧水，化学式H2O2)的工业生产过程主要包括氢化反应工序、氧化反应工序、萃取和净化工序。萃取工序结束后的萃余液(油相)中含有少量过氧化氢，这部分过氧化氢会与氢化反应中的钯催化剂继续反应，释放出氢气，并与氢化反应阶段的氢气相遇，达到一定量时会发生爆炸，因此需要实时监测萃余液中过氧化氢的含量。大多数双氧水生产企业需要24小时人工采样到实验室，然后将萃余液用纯水多次萃取后，再用碘量法或高锰酸钾滴定法测定其中过氧化氢含量，以达到监测萃余液中的过氧化氢残留量的目的，不仅耗费大量的人力物力，而且操作效率低，测试误差大，很难实现24小时全程实时精准监控。目前市面上的过氧化氢在线分析仪器主要是采用物理传感器或滴定法进行监测，虽可以减少人工操作，但其监测对象一般为水体或气体中的过氧化氢含量，比较局限，不具备普遍实用性。截止目前，尚未见过有关萃余液油相中过氧化氢残留量在线监测的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种灵敏度、测量精密度、准确度高且测量范围大的过氧化氢残留浓度在线自动监测方法，该方法尤其适用于萃余液油相中过氧化氢残留浓度的在线自动监测。本专利技术的上述目的可以通过下列技术方案来实现：一种过氧化氢残留浓度在线自动监测方法，其包括以下步骤：S1、测量前准备工作，包括测量前检查，比色皿及相应管路润洗，注入待测液，注射器和多通阀中残的待测液排空；S2：通过注射泵抽取试剂仓中含有钼酸铵和硫酸的试剂注入比色皿，然后通过注射泵来回抽推比色皿中的液体，最后全部注入比色皿中静置；S3：通过注射泵抽取纯水仓中的纯水注入比色皿，再抽取空气仓中的空气慢慢注入比色皿，使水相充分混匀，然后启动比色皿中加热器，设定温度后静置；S4：启动365nm和880nm的两个LED光源，同时利用比色皿对侧的信号采集单元，将光信号转化成电信号并记录，得到显色电流；S5：通过注射泵抽空比色皿中反应液，并排至废液仓；然后抽取纯水注入比色皿中，再抽取空气注入比色皿进行冲洗，同时可将上层残留浮油通过比色皿上端管路推至废液中；抽空比色皿中清洗液，并排至废液仓；抽取纯水注入比色皿进行清洗；抽空比色皿中清洗液，并排至废液；抽取纯水注入比色皿；S6：启动365nm和880nm的两个LED光源，同时启动比色皿对侧的信号采集单元，将光信号转化成电信号并记录，得到背景电流；S7：根据得到的显色电流和背景电流，计算相应的吸光度A，再代入校准曲线并通过修正拟合得到待测液中过氧化氢残留浓度。本专利技术先抽取萃余液油相(主要成分包含磷酸三辛酯、重芳烃等)也即是待测液于比色皿中，再抽取含有钼酸铵和硫酸的试剂注入比色皿，然后通过注射泵反复抽推比色皿中的液体，将水相和油相充分混合，将油相中的过氧化氢萃取至水相中，同时过氧化氢也与钼酸铵在硫酸作用下反应生成过氧钼酸化合物溶解在水中，静置一段时间让反应充分进行，并让油水分层，此时油相在上层，水相在下层；反应完毕，再向反应液中加入纯水，用于稀释水相，同时增加水相体积，便于后续吸光度测量。本专利技术在吸光度测量时采用365nm和880nm两个波长的LED光源；根据钼酸盐与过氧钼酸盐的典型吸收光谱曲线，如图1所示，尽管320nm过氧钼酸盐吸收较强，但是试剂中反应后剩余的钼酸盐也有一定吸收，会对测量结果产生干扰，而365nm处钼酸盐吸光度几乎为0，使得试剂中可以使用更高浓度的钼酸盐进行反应，进而实现对较高浓度范围过氧化氢的测量。另外，从成本方面考虑，波长越小，LED光源制作难度越大，成本越高，采用365nmLED光源相对价格较低，且光强信号完全可以满足测量需要。880nmLED光源作为辅助光源，用于消除残油、浊度等干扰物质的影响。作为优选，所述步骤S1具体为：(1)、测量前检查，确认在线分析仪各试剂余量充足，各管路连接正确、牢固，参数设置正确；(2)、启动在线分析仪，通过注射泵抽取样品仓中的待测液对比色皿及相应管路进行润洗，并将润洗后的废液排至废液仓；(3)、通过注射泵抽取样品仓中的待测液，根据仪器设置的量程自动计算并往比色皿中注入相应体积的待测液，剩余待测液排至废液仓；(4)、通过注射泵抽取纯水仓中的纯水，再抽取空气仓中的空气，将注射器和多通阀中残留的待测液排空，产生的废液排至废液仓。进一步优选，所述(3)中抽取的待测液体积－实际注入比色皿的待测液体积≥0.3ml。仪器在精确定量时，抽取的待测液体积比实际注入比色皿的体积要多出一小段，一方面是确保定量注入时注射器中的液体是充足过量的，另一方面，在抽取后需要先排出少量至废液仓，以消除注射泵回程差。作为优选，所述步骤S2的试剂中含有的钼酸铵的浓度为5g/L，硫酸的浓度为2％。作为优选，所述步骤S2具体抽推过程为：先以0.8-1.2mL/s的速度抽推，重复6-10次，再以0.1-0.15mL/s的速度抽推，重复4-8次。通过先快速抽推将水相与油相充分混合，而后采用慢速抽推将管路中残留的水和油重新收集并聚集分离。作为优选，所述步骤S3注入比色皿中的纯水体积为步骤S2注入比色皿中的试剂体积的3-10倍。步骤S3添加上述比例的纯水主要用于稀释步骤S2反应后的水相，降低水相中生成物的浓度，便于测量。作为优选，所述步骤S7中吸光度A＝A365-A880，其中A365＝log(365nm背景电流/365nm显色电流)，A880＝log(880nm背景电流/880nm显色电流)。作为优选，所述步骤S7中待测液浓度计算公式为c＝x*y，其中c为待测液浓度，x为测量吸光度A代入校准曲线后计算得到的浓度值，y为修正系数。进一步优选，所述校准曲线为A＝k*x+bA为吸光度，A＝A365-A880，其中A365＝log(365nm背景电流/365nm显色电流)，A880＝log(880nm背景电流/880nm显色电流)；k为校准系数，k＝(A高标-A低标)/标准液浓度，其中A高标为测定的标准溶液吸光度，A低标为测定的纯水吸光度；b为测定的纯水吸光度，b＝A低标。进一步优选，所述修正系数y＝2*10-9x3-2*10-6x2+0.0021x+0.6391，其中x为测量吸光度代入校准曲线后计算得到的浓度值。由于过氧钼酸盐本身的光谱特性，在0-500mg/L的范围内吸光度和浓度的关系并非线性，而校准曲线为一条直线，因此，在最终计算浓度时采用一个三阶拟合方程作为修正系数进行结果修正，以提高测试结果的精密度和准确度。本专利技术的另一个目的是提供一种基于上述过氧化氢残留浓度在线自动监测方法的监测装置，包括注射泵、多通阀、检测模块、样品仓、纯水仓、标准溶液仓、试剂仓、空气仓、废水仓、废液仓；所述注射泵、检测模块、样品仓、纯水仓、标准溶液仓、试剂仓、空气仓、废水仓、废液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过氧化氢残留浓度在线自动监测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、测量前准备工作，包括测量前检查，比色皿及相应管路润洗，注入待测液，注射器和多通阀中残的待测液排空；/nS2：通过注射泵抽取试剂仓中含有钼酸铵和硫酸的试剂注入比色皿，然后通过注射泵来回抽推比色皿中的液体，最后全部注入比色皿中静置；/nS3：通过注射泵抽取纯水仓中的纯水注入比色皿，再抽取空气仓中的空气慢慢注入比色皿，使水相充分混匀，然后启动比色皿中加热器，设定温度后静置；/nS4：启动365nm和880nm的两个LED光源，同时利用比色皿对侧的信号采集单元，将光信号转化成电信号并记录，得到显色电流；/nS5：通过注射泵抽空比色皿中反应液，并排至废液仓；然后抽取纯水注入比色皿中，再抽取空气注入比色皿进行冲洗，同时可将上层残留浮油通过比色皿上端管路推至废液中；抽空比色皿中清洗液，并排至废液仓；抽取纯水注入比色皿进行清洗；抽空比色皿中清洗液，并排至废液；抽取纯水注入比色皿；/nS6：启动365nm和880nm的两个LED光源，同时启动比色皿对侧的信号采集单元，将光信号转化成电信号并记录，得到背景电流；/nS7：根据得到的显色电流和背景电流，计算相应的吸光度A，再代入校准曲线并通过修正拟合得到待测液中过氧化氢残留浓度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种过氧化氢残留浓度在线自动监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、测量前准备工作，包括测量前检查，比色皿及相应管路润洗，注入待测液，注射器和多通阀中残的待测液排空；
S2：通过注射泵抽取试剂仓中含有钼酸铵和硫酸的试剂注入比色皿，然后通过注射泵来回抽推比色皿中的液体，最后全部注入比色皿中静置；
S3：通过注射泵抽取纯水仓中的纯水注入比色皿，再抽取空气仓中的空气慢慢注入比色皿，使水相充分混匀，然后启动比色皿中加热器，设定温度后静置；
S4：启动365nm和880nm的两个LED光源，同时利用比色皿对侧的信号采集单元，将光信号转化成电信号并记录，得到显色电流；
S5：通过注射泵抽空比色皿中反应液，并排至废液仓；然后抽取纯水注入比色皿中，再抽取空气注入比色皿进行冲洗，同时可将上层残留浮油通过比色皿上端管路推至废液中；抽空比色皿中清洗液，并排至废液仓；抽取纯水注入比色皿进行清洗；抽空比色皿中清洗液，并排至废液；抽取纯水注入比色皿；
S6：启动365nm和880nm的两个LED光源，同时启动比色皿对侧的信号采集单元，将光信号转化成电信号并记录，得到背景电流；
S7：根据得到的显色电流和背景电流，计算相应的吸光度A，再代入校准曲线并通过修正拟合得到待测液中过氧化氢残留浓度。


2.根据权利要求1所述的过氧化氢残留浓度在线自动监测方法，所述步骤S1具体为：
(1)、测量前检查，确认在线分析仪各试剂余量充足，各管路连接正确、牢固，参数设置正确；
(2)、启动在线分析仪，通过注射泵抽取样品仓中的待测液对比色皿及相应管路进行润洗，并将润洗后的废液排至废液仓；
(3)、通过注射泵抽取样品仓中的待测液，根据仪器设置的量程自动计算并往比色皿中注入相应体积的待测液，剩余待测液排至废液仓；
(4)、通过注射泵抽取纯水仓中的纯水，再抽取空气仓中的空气，将注射器和多通阀中残留的待测液排空，产生的废液排至废液仓。


3.根据权利要求2所述的过氧化氢残留浓度在线自动监测方法，其特征在于，所述(3)中抽取的待测液体积－实际注入比色皿的待测液体积≥0.3ml。


4.根据权利要求1所述的过氧化氢残留浓度在线自动监测方法，其特征在于，所述步骤S2具体抽推过程为：先以0.8-1.2m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏翔，董秋琴，周冀辉，
申请(专利权)人：宁波万泽微测环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33