[發明專利]總有機碳在線分析儀及分析總有機碳的方法

無效

• 申請號: 201010136954.7
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101907558A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 徐喬根;陳志高
• 申請（專利權）人: 浙江環茂自控科技有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/35
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水質的總有機碳(TOC)在線分析儀，本發明還涉及一種利用這種水質的總有機碳在線分析儀來分析水質中總有機碳的方法。

背景技術

總有機碳(TOC：Total?Organic?Carbon)是表征水體中有機物質總量的綜合指標，它代表了水體中有機物質的總和。TOC不僅能夠反應水體受有機物質污染的程度，作為一種生源要素，還能夠反應水體中生命活動的情況，而且，TOC對于研究碳的全球循環具有重要的作用。目前，TOC測定已經廣泛應用到了江河、湖泊以及海洋監測等方面，逐步成為了水質監測的常規參數。

水體中TOC的測定通常由三個步驟組成：1、水樣的預處理，包括采樣、過濾、酸化和除去無機碳；2、水樣中TOC的氧化，產物為易于檢測的CO₂，這是方法的核心；3、氧化產物的檢測，TOC氧化產生的CO₂檢測方法較多，有非色散紅外吸收法(NDIR：non-dispersive?infrared)、電導法、氫火焰離子化法等，其中非色散紅外吸收法應用最普遍。

根據氧化原理不同，通常將TOC測定方法分為三類：

過硫酸鉀氧化法：這是比較經典的方法，又稱為濕化學氧化法，原理為：除去水樣中的無機碳，用過硫酸鉀做氧化劑，在密封的玻璃安瓿瓶中加熱(溫度為10CTC左右)，將TOC氧化，分析所產生的CO₂來計算水樣的TOC濃度。該方法設備簡單，容易實施，但操作繁瑣，精密度不是很高，不易實現自動連續測定。

紫外-過硫酸鉀氧化法：在氧化劑過硫酸鉀存在下，用高強度紫外光照射水樣，使其中的有機物分解生成無機碳，根據所產生的CO₂或者CH₄分析有機碳含量，該法的最大優點是易于自動分析。

燃燒燃燒法(又稱干式)：除去無機碳的水樣，注入裝有催化劑的石英燃燒管中，在高溫下將有機物定量氧化成CO₂，CO₂濃度與水樣中的有機碳成正比。燃燒氧化-非分散紅外吸收法只需一次性轉化、流程簡單、重現性好。該法對有機物氧化完全，但缺點是測定水樣時需要的耗材過多，價格較昂貴。

目前市場上已經有利用這些原理制作的儀器，主要存在以下問題：1、國產儀器精密度低，檢出限高，只能用于工業污水等淡水體系中高濃度TOC的測定，不能滿足水中低濃度TOC的分析；2、國外進口儀器價格昂貴，關鍵部位氧化管需要經常更換，不但造成測定成本過高，而且增加了儀器的維護難度，影響了數據的延續性；3、目前市售儀器均沒有很好的實現TOC的自動在線監測，尤其是不能實現實時測定，不能滿足全方位、立體化監測需要。并且電導法一般只適用于含鹽較低的水質，而氫火焰離子化成本高，不適合在線監測。

發明內容

從上述問題出發，本發明的目的在于提供一種水質的總有機碳(TOC)在線分析儀和一種利用這種水質的總有機碳在線分析儀來分析水質中總有機碳的方法，其中，這種分析方法和分析儀運行穩定可靠，操作簡單，維護成本低，靈敏度高，適應性好。

為了達到上述目的，本發明提出了一種利用水質的總有機碳在線分析儀分析水質中總有機碳的方法，所述水質的總有機碳在線分析儀包括進樣部、循環檢測部和中央控制單元，

其中，所述進樣部包括進樣管、多通閥、酸瓶、注射泵、第一流量計和第一電磁閥，其中，所述多通閥至少包括第一出入口、第二出入口、第三出入口、第四出入口、第五出入口、第六出入口和第七出入口；

所述循環檢測部包括載氣輸入管、壓力調節閥、壓力表、第二電磁閥、第二流量計、滲氧管、燃燒器進樣單元、燃燒器、過濾干燥器和氣體分析儀，其中，所述燃燒器包括燃燒管，在所述燃燒管內存有鉑金催化劑；

所述中央控制單元分別與所述進樣部和所述循環檢測部通信連接，

所述方法依次包括下列步驟：取樣混合步驟、燃燒步驟和二氧化碳定量分析步驟，

其中，

在所述取樣混合步驟中，由所述進樣部執行取樣并提供給所述注射泵；在取樣之后切換所述多通閥，以將所述酸瓶中的酸液提供給所述注射泵；然后依次經由所述載氣輸入管、所述壓力表、所述第一電磁閥和所述第一流量計向所述注射泵輸送成份為惰性氣體的載氣，以使得所取得的水樣與所述酸液充分混合；隨后再次切換所述多通閥，以便所述注射泵能夠將所述酸液與所取得的水樣一起送往所述循環檢測部的所述燃燒器進樣單元；由所述燃燒器進樣單元再將所述酸液與所取得的水樣一起送入所述燃燒器；