专利名称：一种电厂给水总有机碳在线检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电厂给水的检测方法及装置，特别涉及一种电厂给水总有机碳在线检测方法及装置。
背景技术：
准确检测电厂水汽中的总有机碳(TOC)含量对提高热力设备的安全性及化学监督的可靠性具有重要意义，最新颁布的GB/T 12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准对锅炉给水中TOC的含量做了明确规定。目前TOC测量系统主要在环保、医药产品制造、微电子等领域使用，仪器基本依赖进口，且测定对象主要针对高含量TOC和超纯水，对锅炉给水含氨纯水中TOC含量的测定还没有针对性的仪器。现有TOC测量系统中，较常见的多采用高温氧化法氧化样品、采用非色散红外法检测产生CO2含量，从而定量水中的TOC含量，这种方法检测下限为0. 5mg/L ；还有采用紫外氧化法氧化水样、利用电导检测器进行检测，这种方法检测下限较低，制药和电子行业一般采用这种测量原理测量纯水中TOC的含量。采用高温氧化法氧化、非色散红外检测器定量检测水中TOC含量，这种方法检测下限为0. 5mg/L，不能满足电厂锅炉给水中TOC含量小于200μ g/L的测量要求；采用紫外氧化法氧化、利用电导检测器检测，这种方法检测下限虽低，但由于电厂锅炉给水样品中含有较多的氨，氧化过程中会产生大量的硝酸根，严重影响电导率的测量，使TOC的测量值严重偏离实际值。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺点，提供了一种测量结果准确即测量范围在(20-1000) μ g/L的电厂给水总有机碳在线检测方法及装置。为达到上述目的，本发明的装置包括水样处理装置以及与水样处理装置相连的 TOC测量系统，所述的水样处理装置为阳离子交换装置。所述的水样处理装置包括设置在两侧的与恒流电源相连的阳极和阴极，以及设置在阳极和阴极之间的两组阳离子交换树脂，两组阳离子交换树脂与阳极、阴极将水样处理装置分隔为三个腔体。所述的阳离子交换树脂的外侧设置有阳离子交换膜。所述的恒流电源的电压小于等于200毫伏。所述的TOC测量系统包括依次连通的前电导检测器、紫外氧化单元和后电导检测器，前、后电导检测器分别与微处理器)相连，所述的前电导检测器与水样处理装置的两阳离子交换树脂形成的腔体相连通，后电导检测器的出水口与水样处理装置由阳极与阳离子交换树脂、阴极与阳离子交换树脂形成的腔体相连通。本发明的检测方法包括以下步骤待检测的水样接入水样处理装置由两阳离子交换树脂形成的腔体内并与阳离子交换树脂进行离子交换，含氨纯水通过水样处理装置后氨和胺被除去，经水样处理装置后的水样通过前电导检测器和后电导检测器检测将数据输入微处理器，经微处理器计算出水样通过紫外氧化单元前后的二氧化碳含量变化，从而准确测量电厂含氨纯水中TOC含量，测定后的水样通入水样处理装置由阳极与阳离子交换树月旨、阴极与阳离子交换树脂形成的腔体内并进行电解，电解产生的氢离子使阳离子交换树脂再生，阳离子交换树脂再生中释放的离子随电解后的水样排出。为了消除给水中加入的氨对TOC测定的影响，本发明应用电化学和离子交换原理，将检测器的尾液在特定工作电压下电解产生H+再生树脂，无需化学试剂，可无时限地连续处理含氨水样，性能稳定、操作方便。对水样进行前处理，脱除了待检测水样中含有的 NH3等杂质，避免了待检测水样在氧化过程中所产生的硝酸根对电导率检测的不利影响，因而保证了电厂锅炉给水TOC检测结果的准确性。
图1是水样处理装置的结构以及工作原理示意图；图2是TOC检测的工作流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。参见图1，2，本发明包括水样处理装置5以及与水样处理装置5相连的TOC测量系统6，所述的水样处理装置5包括设置在两侧的与电压小于等于200毫伏的恒流电源相连的阳极1和阴极3，以及设置在阳极1和阴极3之间的两组阳离子交换树脂2，两组阳离子交换树脂2与阴极1、阴极3将电再生式离子交换装置分隔为三个腔体。阳离子交换树脂2 的外侧设置有阳离子交换膜4。阳离子交换膜将水样中的阴离子与阳离子交换树脂分隔，提高了离子交换以及树脂再生的效率。所述的TOC测量系统6包括依次连通的前电导检测器 7、紫外氧化单元8和后电导检测器9，前、后电导检测器7、9分别与微处理器10相连，所述的前电导检测器7与水样处理装置5的两阳离子交换树脂2形成的腔体相连通，后电导检测器9的出水口与水样处理装置5由阳极1与阳离子交换树脂2、阴极与阳离子交换树脂2 形成的腔体相连通。本发明的检测方法如下待检测的水样以泵接入水样处理装置5由两阳离子交换树脂2形成的腔体内并与阳离子交换树脂2进行离子交换，含氨纯水通过水样处理装置5 后氨和胺被除去，经水样处理装置5后的水样通过前电导检测器7和后电导检测器9检测将数据输入微处理器10，经微处理器10计算出水样通过紫外氧化单元8前后的二氧化碳含量变化，从而准确测量电厂含氨纯水中TOC含量，测定后的水样通入水样处理装置5由阳极 1与阳离子交换树脂2、阴极与阳离子交换树脂2形成的腔体内并进行电解，电解产生的氢离子使阳离子交换树脂2再生，阳离子交换树脂2再生中释放的离子随电解后的水样排出。由于电厂锅炉给水样品中含有较多的氨，样品氧化过程中会产生大量的硝酸根， 严重影响电导率的测量，使TOC的测量值严重偏离实际值。本发明采用水样处理装置处理水样，含氨纯水通过该装置后氨和胺都已被除去，从而保证了电厂含氨纯水中TOC含量的准确检测，检测范围为20-1000 μ g/L ；纯水通过TOC测量系统的紫外氧化单元处理后转换成CO2,紫外氧化单元采用独特的设计，保证185nm紫外线透过水样，彻底氧化水样中的TOC, TOC测量系统的电导检测器可准确定量CO2含量，TOC测量系统的微机处理系统根据水样通过紫外氧化单元前后的CO2含量变化计算得出T0C。本发明技术特点(1)可有效消除纯水中加入的氨等碱化剂对TOC测定的影响，测量结果准确；(2) TOC的测量下限低，范围可以达到(20-1000) μ g/L (3)可以实现在线连续监测；(4)测量装置设计合理，构造简便，维护量小。
权利要求
1.一种电厂给水总有机碳在线检测装置，其特征在于包括水样处理装置(5)以及与水样处理装置(5)相连的TOC测量系统(6)，所述的水样处理装置(5)为阳离子交换装置。
2.根据权利要求1所述的电厂给水总有机碳在线检测装置，其特征在于所述的水样处理装置(5)包括设置在两侧的与恒流电源相连的阳极⑴和阴极(3)，以及设置在阳极 (1)和阴极⑶之间的两组阳离子交换树脂(2)，两组阳离子交换树脂(2)与阳极(1)、阴极 (3)将水样处理装置(5)分隔为三个腔体。
3.根据权利要求2所述的电厂给水总有机碳在线检测装置，其特征在于所述的阳离子交换树脂(2)的外侧设置有阳离子交换膜(4)。
4.根据权利要求1所述的电厂给水总有机碳在线检测装置，其特征在于所述的恒流电源的电压小于等于200毫伏。
5.根据权利要求1或2所述的电厂给水总有机碳在线检测装置，其特征在于所述的 TOC测量系统(6)包括依次连通的前电导检测器(7)、紫外氧化单元(8)和后电导检测器 (9)，前、后电导检测器(7、9)分别与微处理器(10)相连，所述的前电导检测器(7)与水样处理装置(5)的两阳离子交换树脂(2)形成的腔体相连通，后电导检测器(9)的出水口与水样处理装置(5)由阳极(1)与阳离子交换树脂(2)、阴极与阳离子交换树脂(2)形成的腔体相连通。
6.一种如权利要求1所述的电厂给水总有机碳检测装置的检测方法，其特征在于包括以下步骤待检测的水样接入水样处理装置(5)由两阳离子交换树脂(2)形成的腔体内并与阳离子交换树脂(2)进行离子交换，含氨纯水通过水样处理装置(5)后氨和胺被除去， 经水样处理装置(5)后的水样通过前电导检测器(7)和后电导检测器(9)检测将数据输入微处理器(10)，经微处理器(10)计算出水样通过紫外氧化单元(8)前后的二氧化碳含量变化，从而准确测量电厂含氨纯水中TOC含量，测定后的水样通入水样处理装置(5)由阳极 (1)与阳离子交换树脂(2)、阴极与阳离子交换树脂(2)形成的腔体内并进行电解，电解产生的氢离子使阳离子交换树脂(2)再生，阳离子交换树脂(2)再生中释放的离子随电解后的水样排出。
全文摘要
本发明提供了一种电厂给水总有机碳检测方法及装置包括水样处理装置以及与水样处理装置一体化的TOC测量系统。水样处理装置基于离子交换原理设计，待检测给水样品通入水样处理装置后去除NH4+等阳离子，再进入TOC测量系统进行测量。本发明所述电厂给水总有机碳检测方法及装置通过对待检测水样进行前处理，脱除了待检测水样中含有的NH4+等杂质，避免了水样中加入的NH3在TOC氧化过程中产生硝酸根对测定结果的干扰，因而保证了电厂锅炉给水TOC检测结果的准确性。
文档编号G01N27/06GK102156152SQ20111004531
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者史庆琳, 孙巍伟, 汪德良, 王广珠, 田利 申请人:西安热工研究院有限公司