[實用新型]MR分析儀

在審

• 申請號: 200820149134.X
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN201255726Y
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 張傳普;岳仁福;賈進營;喬建安
• 申請（專利權）人: 河南省泰隆科技開發應用有限公司
• 主分類號: G01N25/10
• 分類號: G01N25/10;G01N9/36
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術領域

本實用新型涉及一種分析儀，具體來說是涉及一種適時在線檢測氧化鋁生產過程中鋁酸鈉溶液苛性堿、碳堿及氧化鋁含量的MR分析儀。該分析儀主要應用于氧化鋁生產過程。

背景技術

MR表示鋁酸鈉溶液中Na₂O與Al₂O₃的摩爾比，可以用來反映鋁酸鈉溶液中氧化鋁的飽和程度以及溶液的穩定性，MR是鋁酸鈉溶液的一個重要特征參數，是氧化鋁生產中一項重要的技術指標。

在氧化鋁生產過程中的鋁酸鈉溶液及種分母液，絕大部分處于飽和狀態，而過飽和的鋁酸鈉溶液結晶析出氫氧化鋁，在熱力學上是不可逆過程，如果生產過程控制不好，就會造成氧化鋁的損失。所以研究鋁酸鈉溶液的穩定性，對生產過程有重要意義，所謂鋁酸鈉溶液的穩定性，是指從過飽和的鋁酸鈉溶液開始分解析出氫氧化鋁所需時間的長短，鋁酸鈉溶液過飽和程度越大，其穩定性就越低，影響鋁酸鈉溶液穩定的主要因素正是鋁酸鈉溶液的分子比MR。

傳統的MR檢測方法是人工取樣、化學滴定分析法，其缺點是：在經過取樣、分析過程中，由于鋁酸鈉溶液溫度降低而導致溶液飽和度改變，部分氫氧化鋁析出，即由于溫度條件的改變使人工檢測結果誤差大、滯后，檢測結果誤差大又直接影響鋁酸鈉溶液過飽和度的準確控制，最終使產能降低、生產效率下降。因此，開發MR在線分析儀是氧化鋁生產亟待解決的問題。

發明內容

本實用新型的目的正是針對現有氧化鋁生產系統中，人工檢測MR所存在的滯后等弊端而提供的一種適時在線檢測氧化鋁生產過程中鋁酸鈉溶液苛性堿、碳堿及氧化鋁含量的MR分析儀。

本實用新型的目的可通過下述技術措施來實現：

本實用新型的MR分析儀包括支架，豎直安裝在支架上的管狀結構的加熱管、導向管和液面穩定器；其中所述加熱管、導向管、液面穩定器的上部依次連通，所述導向管與液面穩定器的下部連通；所述加熱管的外部為蒸汽套管，在加熱管的下端設置有進料管，在加熱管的上端設置有熱電阻插管；所述液面穩定器的下部設置有用于連接壓力變送器的四通接頭。

本實用新型中所述的加熱管的外部蒸汽套管通過連接管件連接有冷凝水排放器；在液面穩定器的上端通過連接管件安裝有液汽分離器。

本實用新型的工作原理如下：

物料鋁酸鈉溶液從進料管進入加熱管，并通過加熱管外部設置的蒸汽套管內的蒸汽把物料加熱到設定溫度，蒸汽套管內的冷凝水從冷凝水排放器排出，物料被加熱后溢流到導向管，再進入液面穩定器，通過控制出料流量，使導向管與液面穩定器中保持一定液位，并通過四通接頭與外接壓力變送器相連通。根據壓力變送器顯示的壓力值等于液面穩定器中的物料液位產生的靜壓的原理，可以計算出鋁酸鈉溶液物料的密度ρ，根據熱電阻插管處的熱電阻即時顯示的物料溫度T可以計算出物料沸點升高值Δt_沸，然后由ρ、T、Δt_沸可以通過一系列函數方程式求出鋁酸鈉溶液中Na₂O與Al₂O₃的摩爾比即MR值。

其具體計算方法如下：

由氧化鋁生產工藝基本原理可知：

(1)MR＝1.645×N/A

(2)ρ＝f(A、T、N、Nc、)即ρ＝1.055+9.640×10^-4N+6.589×10^-4A+5.1761×10^-4Nc—3.242×10^-4T

(3)Δt_沸＝f(N_T)即Δt_沸＝0.0272N_T+0.000084N_T²

(4)N_T＝N+Nc+Ns

(5)Δt_沸＝T-100

(6)P＝ρgh

MR：鋁酸鈉溶液中Na₂O與Al₂O₃的摩爾比

ρ：鋁酸鈉溶液的密度；g/cm³

N_T：溶液的全堿濃度；g/l

Nc：溶液中碳酸堿濃度；g/l

N：溶液中苛性堿(Na₂O)濃度；g/l

Ns：溶液中硫化堿(Na₂S)濃度；g/l