一种脱硫系统中水溶性离子测量装置的制作方法

本实用新型涉及脱硫系统中烟气脱硫的技术领域，具体涉及一种脱硫系统中水溶性离子测量装置。

背景技术：

烟气脱硫脱硝技术是应用于多氮氧化物、硫氧化物生成化工工业的一项锅炉烟气净化技术。氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一。故应用此项技术对环境空气净化益处颇多。目前已知的烟气脱硫脱硝技术有pafp、acfp、软锰矿法、电子束氨法、脉冲电晕法、石膏湿法、催化氧化法、微生物降解法等技术。为了确保脱硫系统具有较高的脱硫效率、系统安全稳定运行，需要定期排出一定量的脱硫废水，其中，烟气、脱硫剂和工艺水中的杂质对脱硫废水水质的影响较大。另外，燃煤电厂所使用的煤中含有多种重金属元素，在锅炉内燃烧生成多种无机化合物，其中一部分会随烟气进入脱硫系统，被浆液吸收。浆液中的杂质在系统循环过程中不断浓缩，导致脱硫废水杂质含量不断升高。目前，较为公认的，如氟离子、氯离子等，对系统脱硫效率、稳定运行、废水水质等有着非常大的影响，另外一些，如亚硫酸根离子则对副产石膏的品质造成直接影响。因此，在运行过程中，对浆液以及脱硫废水中各离子含量的检测对脱硫工艺的控制、进一步优化意义重大。

随着传感器技术的发展，离子选择电极已经实现对一些离子的单独实时检测，使通过多离子选择电极测量多离子成分成为新的研究方向。离子选择电极通常不只对一种离子敏感，而对多种离子有着不同的敏感效果，特别是，液体中存在着某些离子的理化特性相近，有着相互促进和干扰等复杂关系。主离子和干扰离子的交叉敏感效应，会对主离子检测精度产生明显的影响。如何抑制或补偿这种影响是近年来离子选择电极领域研究的热点，校正方式主要有硬件改进和软件补偿两种，但硬件改进方式往往受限于材料本身或加工工艺水平，短期难有突破。软件补偿方法，国内外的相关研究主要使用神经网络方法对交叉敏感进行校正。气敏传感器的传感机理模型比离子选择电极简单，很难将遗传人工神经网络算法直接应用于离子选择电极模型，且气敏传感器易被脱硫系统浆液中含有的机胺污染导致失效。

有鉴于此，亟需提供一种更直接的、适合复杂成分水质(脱硫浆液、脱硫废水)的多种离子的测量装置。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种一种脱硫系统中水溶性离子测量装置，包括

液体测量池、气液分离器、气体测量池和尾气吸收瓶；

所述液体测量池内腔被隔离板分隔，形成的反应池和回收槽，所述液体测量池设有分别穿设其顶面伸入所述反应池内的酸/碱溶液输入管和多个离子选择电极，所述反应池下端区域连接有与其腔体连通的待测溶液输入导管；所述回收槽下端区域连接设有与其腔体连通的导水管；

所述气液分离器输入端通过导管与所述液体测量池内腔连通，所述气液分离器的气体输出端通过导管与所述气体测量池下端区域连接并与其腔体连通；所述气液分离器的液体输出端通过导管与所述导水管连接；

所述气体测量池设有穿设其顶面并伸入其腔内的多个气敏电极；所述气体测量池通过导管与所述尾气吸收瓶连接。

在上述方案中，所述反应池的内底面上设置磁力搅拌装置。

在上述方案中，所述待测溶液输入导管、导水管上分别设置蠕动泵。

在上述方案中，所述待测溶液输入导管上还设置第一流量调节阀与第一过滤器。

在上述方案中，所述第一过滤器前端的所述待测溶液输入导管上连接反冲洗组件；

所述反冲洗组件包括用于连接冲洗源的反冲洗导管，和分别设置在所述反冲洗导管上的第二过滤器和第二流量调节阀。

在上述方案中，所述第一过滤器、第二过滤器为钛合金烧结滤芯过滤器，其过滤孔径为1μm。

在上述方案中，连接所述气体测量池与所述尾气吸收瓶的所述导管上设置气体流向可从所述气体测量池流至所述尾气吸收瓶的单向阀。

在上述方案中，所述气液分离器设置的内部温度为0～4℃。

本实用新型优点在于：

1、本装置可在一测量点同时测量多种离子(氯离子、氟离子、钙离子、镁离子、亚硫酸根离子、铵根离子等)及其浓度，为脱硫系统浆液吸收、氧化、排放的运行优化提供依据，以利于实现对脱硫效率、石膏品质的精准控制，和废水排放的指标依据。

2、本装置气敏电极独立设置的方式，避免气敏电极与测量溶液的直接接触，消除了电极污染的可能，对待测溶液水质要求低，测量灵敏度高、操作简便、维护成本低，测量装置可长期稳定工作。

3、对测量装置设气液分离器，对被测气体进行冷凝处理，包括痕损除湿，降低露点等，将被测气体从水蒸汽中完全分离出来，提高了测量的精确度。

4、对复杂浆液的多种离子浓度的实时测量，为补偿干扰离子的交叉敏感效应提供了新的途径，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型提供的结构示意图；

图中：1—液体测量池、2—气液分离器、3—气体测量池、4—尾气吸收瓶、5—反应池、6—回收池、7—离子选择电极、8—气敏电极、9—过滤器、10—球形阀、11—磁力搅拌、12—蛇形管、13—单向阀、21—酸/碱溶液输入管21、22—待测溶液输入导管、23—导水管、24—蠕动泵、25—反冲洗组件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作出详细的说明。需要说明的是，本实用的描述中，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。

如图1所示，本实用新型提供了一种脱硫系统中水溶性离子测量装置，包括液体测量池1、气液分离器2、气体测量池3和尾气吸收瓶4；

液体测量池1内腔被隔离板分隔，形成的反应池5和回收槽6，液体测量池1设有分别穿设其顶面伸入反应池5内的多个离子选择电极7和酸/碱溶液输入管21，反应池5下端区域连接有与其腔体连通的待测溶液输入导管22；回收槽6下端区域连接设有与其腔体连通的导水管23；本实施例中，离子选择电极7个数根据需求设置，若只需要检测溶液中的一种离子，那么设置一个对应的离子选择电极7伸入反应池5内，若需要同时测量多种离子，则需要对应设置多个离子选择电极7。

气液分离器2输入端通过导管与液体测量池1内腔连通，气液分离器2的气体输出端通过导管与气体测量池3下端区域连接并与其腔体连通；气液分离器2的液体输出端通过导管与导水管23连接，气液分离器2的设置是为了将输入的气体进行冷凝处理，实现将气体附带的水蒸气进行分离，提高了气体的测量精确度。

本实施例，气液分离器2为冷凝式气液分离器。

本实施例中，气液分离器2的气体输出端可通过导管与气体测量池3底面或气体测量池3下端侧面连接。

气体测量池3设有穿设其顶面并伸入其腔内的多个气敏电极8；气体测量池3通过导管与尾气吸收瓶4连接，本实施例，若只需要检测气体中的一种气体，那么气体测量池3上就设置一个对应的气敏电极8，若需要同时测量多种气体，则需要对应设置多个气敏电极8。

本实施例，测量过程中，待测溶液通过待测溶液输入导管22输入至反应池5中，同时，根据反映需求，通过酸/碱溶液输入管21向反应池5中输入一定浓度的酸/碱溶液，此时，离子选择电极7测量溶液中的离子及其离子浓度，反应池5中溢流出来的溶液流入回收槽6中，待导水管23排出，另外产生的气体通过与气液分离器2连接的导管进入气液分离器2，气体中附带的水蒸气通过低温环境的蛇形管12变成液体经蛇形管12和与导水管23连接的导管，最后通过导水管23排出，经气液分离器2分离出来的气体导出至气体测量池3中与气敏电极8充分接触，气敏电极8测量气体的成分及浓度，最后气体测量池3中的气体通过导管导入尾气吸收瓶4中进行最后的处理。

本实施例优点在于：

1、本装置可在一测量点同时测量多种离子(氯离子、氟离子、钙离子、镁离子、亚硫酸根离子、铵根离子等)及其浓度，为脱硫系统浆液吸收、氧化、排放的运行优化提供依据，以利于实现对脱硫效率、石膏品质的精准控制，和废水排放的指标依据。

2、本装置气敏电极独立设置的方式，避免气敏电极与测量溶液的直接接触，消除了电极污染的可能，对待测溶液水质要求低，测量灵敏度高、操作简便、维护成本低，测量装置可长期稳定工作。

3、对测量装置设气液分离器，对被测气体进行冷凝处理，包括痕损除湿，降低露点等，将被测气体从水蒸汽中完全分离出来，提高了测量的精确度。

4、对复杂浆液的多种离子浓度的实时测量，为补偿干扰离子的交叉敏感效应提供了新的途径，实用性强。

本实施例中，反应池5的内底面上设置磁力搅拌装置11，该装置的设置使反应池5内的待测溶液和酸/碱溶液充分反应，使检测结果更精确。

本实施例中，离子选择电极7为氯离子电极、氟离子电极、钙离子电极、镁离子电极、钠离子电极、溴离子电极、碘离子电极、硝酸根离子电极、钾离子电极、铜离子电极、铅离子电极、硫离子电极等。

气敏电极8可为氨气敏电极、二氧化硫气敏电极、二氧化碳气敏电极。

本实施例中，待测溶液输入导管22、导水管23上分别设置蠕动泵24，加快溶液或液体的流动。

本实施例中，待测溶液输入导管22上还设置第一流量调节阀10与第一过滤器9，用于调节待测溶液输入流量和滤除待测溶液中的杂质。

本实施例，为了防止待测溶液输入导管22堵塞，位于第一过滤器9前端的待测溶液输入导管22上连接反冲洗组件25；反冲洗组件25包括用于连接冲洗源的反冲洗导管，和分别设置在反冲洗导管上的第二过滤器和第二流量调节阀，本实施例中，第一过滤器9前端的以待测溶液输入导管22溶液流向方向为基准定义的，溶液流向方向为前方。

本实施例中，第一过滤器9和第二过滤器可为钛合金烧结滤芯过滤器，其过滤孔径为1μm，使溶液杂质过滤度更高；第一流量调节阀10与第二流量调节阀可为球形阀。

本实施例，气液分离器2设置的内部温度为0～4℃，实现气体与水蒸气的分离。

本实施例，连接气体测量池3与尾气吸收瓶4的所述导管上设置气体流向可从气体测量池3流至尾气吸收瓶4的单向阀13，避免尾气吸收瓶4内的气体反流至气体测量池3中。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。