一种基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量系统及方法，水样输入管道与水样预处理装置的入口相连通，水样预处理装置的出口与pH调节装置的入口相连，pH调节装置的出口与定容反应室的入水口相连通；定容反应室上设置有硝酸银加药组件、参比电极及指示电极，定容反应室的底部设置有搅拌子及排污管道；控制器与搅拌子、液位检测器、参比电极、指示电极、硝酸银加药组件、水样预处理装置、pH调节装置、硝酸银加药装置及定容反应室相连接，该系统及方法能够实现高浊水氯离子的准确测量。

说明书

技术领域

本发明属于工业生产水质化学分析领域，涉及一种基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量系统及方法。

背景技术

氯离子是燃煤电厂脱硫浆液及脱硫废水、工业循环水等高浊水水质监测中的关键指标，其浓度的监测手段和方法一直是国内外电力化学工作者的研究热点。目前，脱硫浆液及脱硫废水、工业循环水等高浊水中氯离子的检测手段为实验人员每天定期取样进行手工分析，分析方法通常为硝酸银滴定法。

由于实验条件易满足，硝酸银滴定法是测量氯离子浓度最基本的一种方法，应用时间也最长，但滴定终点判断依靠实验人员对颜色变化的确定，所以检测结果易受实验人员对颜色的敏感度差异影响。因此，不仅实验人员工作量较大，取样代表性、取样污染、人为操作误差等因素使氯离子测量准确性也得不到保证，循环冷却水换热管、脱硫设备及相关设备的腐蚀时有发生。如果能够构建一种氯离子测量系统，可实现脱硫浆液及脱硫废水、工业循环水等高浊水氯离子浓度的在线连续监测，无需人工取样，无需依靠颜色变化来判断终点，将大大减轻化验人员的工作量，提高氯离子的测量准确性，确保氯离子浓度一直控制在标准要求范围内，保证相关设备运行时没有氯离子腐蚀风险，但是现有技术中没有类似的公开。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量系统及方法，该系统及方法能够实现高浊水氯离子的准确测量。

为达到上述目的，本发明所述的基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量系统包括水样输入管道、水样预处理装置、pH调节装置、定容反应室及控制器；

水样输入管道与水样预处理装置的入口相连通，水样预处理装置的出口与pH调节装置的入口相连，pH调节装置的出口与定容反应室的入水口相连通；

定容反应室上设置有硝酸银加药组件、参比电极及指示电极，定容反应室的底部设置有搅拌子及排污管道；

控制器与搅拌子、液位检测器、参比电极、指示电极、硝酸银加药组件、水样预处理装置、pH调节装置、硝酸银加药装置及定容反应室相连接。

水样预处理装置的出口经#1电磁阀与pH调节装置的入口相连，控制器与#1电磁阀相连接。

定容反应室内设置有液位检测器，液位检测器与控制器相连接。

硝酸银加药组件包括硝酸银药罐、硝酸银加药装置及液滴计数器，硝酸银药罐的出口经硝酸银加药装置及液滴计数器与定容反应室相连通，控制器与硝酸银加药装置及液滴计数器相连接。

硝酸银加药装置采用活塞泵或蠕动泵。

参比电极为双液型饱和甘汞电极。

指示电极为银电极。

排污管道上设置有#2电磁阀，控制器与#2电磁阀相连接。

一种基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量方法包括以下步骤：

以双液型饱和甘汞电极为参比电极，以银电极为指示电极，利用硝酸银标准滴定溶液对高浊水进行滴定，直至出现电位突跃点为止，再以消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积计算高浊水的氯离子含量。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量系统及方法在具体操作时，以双液型饱和甘汞电极为参比电极，以银电极为指示电极，利用硝酸银标准滴定溶液对高浊水进行滴定，直至出现电位突跃点为止，再以消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积计算高浊水的氯离子含量，以实现高浊水氯离子的准确测量，不需要人工干预和操作，只需观察是否需要继续添加硝酸银标准溶液，大大减少了化验人员的工作量，避免了取样操作、人员技术水平不同等因素对测量准确性造成的影响，提高了高浊水氯离子化学监督的可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为水样输入管道、2为水样预处理装置、3为#1电磁阀、4为pH调节装置、5为定容反应室、6为搅拌子、7为硝酸银药罐、8为硝酸银加药装置、9为液滴计数器、10为参比电极、11为指示电极、12为液位检测器、13为#2电磁阀、14为排污管道、15为控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量系统包括水样输入管道1、水样预处理装置2、#1电磁阀3、pH调节装置4、定容反应室5、硝酸银加药组件、参比电极10、指示电极11、液位检测器12、排污管道14、#2电磁阀13及控制器15；

水样输入管道1与水样预处理装置2的入口相连通，水样预处理装置2的出口经#1电磁阀3与pH调节装置4的入口相连，pH调节装置4的出口与定容反应室5的入水口相连通；

定容反应室5上设置有硝酸银加药组件、参比电极10、指示电极11及液位检测器12，定容反应室5的底部设置有搅拌子6及排污管道14；

硝酸银加药组件包括硝酸银药罐7、硝酸银加药装置8及液滴计数器9，硝酸银药罐7的出口经硝酸银加药装置8及液滴计数器9与定容反应室5相连通。

硝酸银加药装置8采用活塞泵或蠕动泵；

参比电极10为双液型饱和甘汞电极，指示电极11为银电极；

排污管道14上设置有#2电磁阀13；

控制器15与液位检测器12、参比电极10、指示电极11、液滴计数器9、水样预处理装置2、#1电磁阀3、pH调节装置4、硝酸银加药装置8、定容反应室5及#2电磁阀13的控制端相连接；

控制器15集成有电位差计功能，能够测量指示电极11与参比电极10之间的电位差，硝酸银加药装置8根据该电位差调整加药速度。

本发明所述的基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量方法包括以下步骤：

以双液型饱和甘汞电极为参比电极10，以银电极为指示电极11，利用硝酸银标准滴定溶液对高浊水进行滴定，直至出现电位突跃点为止，再以消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积计算高浊水的氯离子含量。

本发明具体包括以下步骤：

高浊水通过水样输入管道1进入水样预处理装置2中，控制器15控制水样预处理装置2对高浊水进行水样预处理，以滤除高浊水中的固体杂质；

控制器15打开#1电磁阀3，水样进入pH调节装置4中，通过pH调节装置4调节至5～9.5，然后进入到定容反应室5中，通过水样对定容反应室5内壁进行冲洗，待冲洗完成后，控制器15关闭#1电磁阀3，打开#2电磁阀13，将定容反应室5中的溶液通过排污管道14排出，控制器15关闭#2电磁阀13；

控制器15打开#1电磁阀3，使水样流入定容反应室5，控制器15根据液位检测器12检测得到的液位值控制#1电磁阀3的开关，使得定容反应室5的液位达到设定值V，此时控制器15关闭#1电磁阀3，开启搅拌子6进行搅拌，同时打开硝酸银加药装置8，向溶液中逐滴加入已知浓度的硝酸银标准滴定溶液，通过液滴计数器9记录消耗的硝酸银溶液用量，同时控制器15测量并显示指示电极11与参比电极10之间的电位差，当该电位差出现电位突跃时，则关闭硝酸银加药装置8，控制器15记录消耗的硝酸银标准滴定溶液的体积V

其中，V

控制器15打开#2电磁阀13，将定容反应室5中的溶液通过排污管道14排出。

本发明能够实现脱硫浆液及脱硫废水、工业循环水等高浊水氯离子浓度的自动在线连续监测，取代实验人员定期取样进行手工分析的工作模式，大大减轻实验人员的工作量，并避免取样代表性、手工分析时人员操作水平差异造成的测量误差，提高了高浊水氯离子浓度测量的准确性，保证了循环水系统、脱硫系统等相关设备运行的效率及安全性。

本发明在线测量工业循环水、脱硫浆液及脱硫废水等高浊水氯离子浓度时，无需任何人工干预或操作，只要通入水样，控制器即可自动连续监测氯离子浓度，并显示在屏幕上，使用简单方便，实用性强。