专利名称：悬浮液取样装置和方法
技术领域：
本发明涉及提取分析液体用的试样的装置，在该液体中悬浮有导致沉淀的固体颗粒(以下称这种液体为悬浮液)，且该液体保持在废气净化设备或废水处理设备或其它使用此悬浮液的系统的柱或池中，本发明还涉及从这种悬浮液中提取分析用的试样的方法。
湿石灰废气脱硫剂的作用是净化含有SO2的废气，如锅炉废气，它是利用悬浮液来进行脱硫的，该悬浮液例如是在水中悬浮有细石灰粒，且将悬浮液保持在一个柱或池中。
对这种设备中的悬浮液成分进行分析时，要用吸管人工定量地提取分析所需的少量试样，然后将试样倒入分析仪器中。
为了自动地进行分析，已经采用了图3所示的系统，其中，柱或池中的液体利用一个定量的半微量泵8通过一条导管收集起来，并定量地传送到一个分析仪器6。当所收集的液体是净化了的液体时，上述系统不会产生任何问题。但是，如果所收集的是悬浮有产生沉淀的固体颗粒的悬浮液，则一些固体颗粒会沉积在取样系统中，由此通常会引出下列问题1)降低了分析精度;
2)由于导管堵塞而不可能长时间地进行稳定和持续的分析;
3)由于上述原因，分析数据不能用作设备运转期间的作业控制;
4)设备的维修保养也会遇到一些困难。
本发明的目的就是为解决上述问题而提供一种自动取样装置和一种取样方法，它在以联机的方式从柱或池中提取悬浮液的试样时，能防止固体颗粒沉积，由此可以长期稳定地将悬浮液供入分析仪器中，并且能够获得有关悬浮液成分的数据，而且该数据可被用来控制悬浮液的成分或者用作控制信号。
本发明提供了一种从悬浮有固体颗粒的悬浮液中提取试样的悬浮液取样装置，其特征是此装置包括一个上部和一个下部块体以及一个用于采集试样的转子。该转子可转动地保持在上述两块体之间并具有多个通孔，通孔的容积与所要采集的试样的量是一致的。上部和下部块体具有一条悬浮液导管和一条载体导管。所述两导管可与所述通孔连通，使悬浮液和流体载体能从中流过。在上部和下部块体的部分区域上分别设有弧形的长槽，悬浮液导管的一端在所述部分区域上与转子接触，使得在任何时候至少总有一个通孔保持和所述长槽接通。
本发明还提供了一种提取悬浮液试样的方法，其中，将部分悬浮液从悬浮液池由旁路分流并使其返回到悬浮液池，从分流悬浮液的旁路中间歇地提取这部分悬浮液的试样并将其送到一个分析仪器中，以便对悬浮液的成分进行分析。
根据本发明，通过采用上述结构，可以长期、稳定、自动地获得分析悬浮液用的少量试样。
图1是根据本发明的一个实施例的取样装置的结构示意图，其中图1(a)是平面图，图1(b)是侧视剖面图;
图2是本发明的一个实施例的工艺流程图;
图3是一种传统装置的工艺流程图;
图4是一个根据本发明的转子的平面图，该转子带有两个收集液体的通孔;
图5是一个根据本发明的转子的平面图，该转子带有3个收集液体的通孔。
图1(a)和1(b)表示了本发明的自动取样装置的一个实施例的主要结构;而图2示出了一个工艺流程，其中装在池中的悬浮液由自动取样装置进行取样，并将得到的试样送入分析仪器。首先，如图2所示，由悬浮液泵2抽取悬浮液池1中的悬浮液的样品，并将样品传送到自动取样装置3。由悬浮液泵2提供的悬浮液的量比分析所需的要大得多，因此大部分悬浮液会经过一条返回导管4连续地返回到悬浮液池1。所以，悬浮液是作为均匀分散的悬浮液传送的，其中不存在固体颗粒的沉积。
另一方面，由自动取样装置3收集的少量悬浮液供到分析仪器6中。标号7表示一个搅拌器。
下面将解释自动取样装置的结构和功能。
如图1所示，设置在取样装置主体中的悬浮液供送导管101连接到利用悬浮液泵2(见图2)输送悬浮液的导管上，其输送方向如图1(b)中箭头A所示。悬浮液从所述主体的下部流入主体，以排除气泡，防止悬浮液中出现沉淀。
在主体内部，一个悬浮液取样转子102设置在上下块体105和109之间，它能由驱动齿轮103带动一个转动齿轮104而带动旋转。齿轮103由一个外部马达(未示出)带着旋转，而齿轮104固定在悬浮液取样转子102的外周缘上。一条为分析而引入流体载体106的载体供入导管107和一条悬浮液排放导管108连接到主体的上部块体105上。一条用于排出载体和试样液体的混合物11的载体排放导管110和所述悬浮液供入导管101连接到主体的下部块体109上。
用于收集试样的转子102具有多个通孔111，并保持在上部块体105和下部块体109之间，且能绕转动轴112旋转。标号116表示一个固定转动轴112的固定螺母。
另外，悬浮液供入导管101和悬浮液排放导管108，以及载体供入导管107和载体排放导管110都分别沿垂直线布置。
此外，一个悬浮液入口长槽113设置在这样一个表面上，在该表面上，下部块体109中的悬浮液供入导管101的开口与收集试样的转子102接触;而一个悬浮液出口长槽114设置在这样一个表面上，在该表面上，上部块体105中的悬浮液排放导管108的开口与转子102相接触，并使得这两个长槽相对于收集试样的转子102对称布置。在长槽114中，长槽的角度α设计成与两通孔间的夹角β一样大，使得总有一个通孔111位于长槽的范围内。另外，如果具有2或3个通孔(如图4和图5所示)，则长槽113和114设置在位于悬浮液入口和出口一侧的半部中。
当收集试样的转子102转到使通孔111与悬浮液入口长槽113连通的位置时，供到自动取样装置的悬浮液就通过通孔111和悬浮液出口长槽114以及悬浮液排放导管108排出。
接着，当收集试样的转子102转到一个通孔111和载体供入导管107以及载体排放导管110彼此充分连通时，存留于通孔111中的悬浮液就被为分析而引入的流体载体通过载体排放导管110载送到分析仪器6。
与此同时，由于在取样转子102中设置有多个通孔111，所以总有另一个通孔111落入悬浮液入口长槽113和悬浮液出口长槽114的区域中，由悬浮液泵2供送的悬浮液不停顿地流过返回导管4。这样就可以防止在悬浮液中出现固体颗粒的沉积。
收集试样的转子102可以具有多个通孔，它们适当地分布并应将通孔间的间隔角确定为合适的值。例如，转子可具有至少两个通孔(如图4所示)和至少3个通孔(如图5所示)。
这样，在利用悬浮液泵2使大量悬浮液持续流动的同时，通过采集试样的转子102的转动就能长期、稳定、连续、自动地采集供分析所用的少量悬浮液。
另外，最好将通过悬浮液供入导管101流过悬浮液入口长槽113、通孔111、悬浮液出口长槽114以及悬浮液排放导管108的悬浮液的流速设定为0.2米/秒或更高，由此可以防止固体颗粒的沉积。
利用图1所示的取样装置，就能对湿性废气脱硫装置中的吸收性悬浮液进行连续自动的分析。
当采用由水和在水中悬浮的粉状石灰颗粒组成的悬浮液并使此悬浮液与含SO2的废气接触而进行脱硫处理时，重要的是要在湿性废气脱硫装置的工作过程中控制和保持石灰颗粒(碳酸钙CaCO3)的浓度处于一预定值。
如图2所示，利用自动取样装置3，通过悬浮液泵2可以从装有吸收性悬浮液的悬浮液池1中自动地采集悬浮液试样，过量的悬浮液会通过返回导管4返回到悬浮液池1中。同时，采集的试样随为分析而引入的流体载体5一起送入碳酸盐分析仪器6中，这样就能长期、稳定、高精度地测定吸收性悬浮液中碳酸钙(CaCO3)颗粒的浓度。将由此获得的信号用于废气脱硫装置的作业控制，就能得到优良的工作效果，而不会产生任何麻烦。
权利要求
1.一种用于从悬浮有固体颗粒的悬浮液中提取试样的悬浮液取样装置，其特征是所述取样装置包括一个上部和一个下部块体以及一个可转动地保持在所述两块体之间的用于采集样品的转子，所述转子具有多个通孔，所述通孔的容积与所要采集的试样的量是一致的，所述上部和下部块体具有一条悬浮液导管和一条载体导管，所述两导管能与所述通孔连通，以便使悬浮液和流体载体能从中流过，在所述上部和下部块体的部分区域上分别设置有弧形长槽，所述悬浮液导管的一端在所述部分区域上与所述转子接触，在任何时候总有至少一个通孔与所述长槽接通。
2.一种提取悬浮液试样的方法，包括将部分悬浮液从悬浮液池由旁路分流并使其返回到悬浮液池，从分流悬浮液的旁路中间歇地提取试样，将提取到的悬浮液试样送到一个分析仪器中，从而对悬浮液的成份进行分析。
全文摘要
一种悬浮液取样装置，其特征是包括上、下部块体以及一个可转动地保持在两块体间的用于采集样品的转子；转子有多个通孔，通孔的容积与要采集的试样的量一致；上部和下部块体有条悬浮液导管和载体导管，导管能与通孔连通，以使悬浮液和流体载体能从中流过；在上部和下部块体的部分区域上分别设有弧形长槽，悬浮液导管的一端在此区域上与转子接触；在任何时候总有至少一个通孔与长槽接通。一种取样方法是使部分悬浮液旁路分流并返回液池，从旁路中间歇取样并送入分析仪器。
文档编号G01N1/10GK1061094SQ91109848
公开日1992年5月13日 申请日期1991年10月24日 优先权日1990年10月24日
发明者多谷敦, 鵜川直彦, 冲野进, 高品徹, 荒井德磨, 白石良弘 申请人:三菱重工业株式会社