[發明專利]用于測量在連續的流動不混溶液體或具有夾帶氣相的液體中電磁輻射吸收光譜的流動池

有效

• 申請號: 201280043363.2
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN103782154A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 馬克·埃里克·納爾遜;阿爾卡德·薩穆伊洛維奇·德克曼;安德雷·弗拉基米羅維奇·濟年科夫;阿列克謝·列昂尼多維奇·莫斯克溫;盧博夫·鮑里索夫納·德羅茲多瓦
• 申請（專利權）人: 沙特基礎創新塑料IP私人有限責任公司
• 主分類號: G01N21/05
• 分類號: G01N21/05
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;張英

技術領域

本發明涉及在線測量設備的領域并且可以用于通過吸收光譜分析直接分析工業過程流。

背景技術

用包含光學傳感器的流通池（flow-through?cell）在線過程分析（on-line?process?analysis）工業流（industrial?stream）是已知的。通常，為了工業過程測量，在包含光學傳感器的流動池中測量之后將樣品流返回過程管線（process?line）以避免產品浪費。在測量之前往往需要預先處理過程樣品。

通常，流動池設置兩個光學窗口以允許電磁輻射穿過第一窗口、穿過工業過程流并且穿過第二窗口出來。一般使用光纖線纜來將輸入源輻射引導至流動池并且也引導產生的部分“被吸收”的光返回至用于測量的位于遠程的光譜儀。

由兩個平行的光學板構造的簡單流動池是已知的。光學板之間的距離被定義為光路長度。過程液體流在通過光學窗口之間的間距時被分析。這種流動池已經用于在線分析生物液體、膠狀分散系統以及碳氫化合物。這些流動池的特征為構造簡單并且可以僅僅用于樣品分析而不需要樣品制備或預處理。一些分析要求仔細的溫度控制，在這些情況下，可將流動池放置在恒溫控制浴中。這可能對其中在流動池里放熱需要仔細的溫度控制的反應特別有用。這些測量池受限于它們的結構強度并且不適合于在高壓或高機械應力下測量。

流動測量池通常用在高效液相色譜法（HPLC）分析和毛細管電泳中。這類型的流動池通常由堅固的/耐久的物質構造、具有小的體積、并且通常具有短的樣品“路徑長度”。由于由高壓和高過程流動速率所引起的升高的機械應力，向工業過程應用提出另外的要求。還必須將這些池設計為抵抗過程介質的潛在破壞作用，例如，可以將入口和出口通道布置為與光路方向成一定角度以減小光學窗口上的機械應力。在與腐蝕性過程流一起使用時，可以由惰性塑料制成池支撐體以延長池的使用期限。

一些流動池被用于高過程壓力下的光學測量。其他流動池被設計用于小液體體積的光吸收測量。已將具有拋光內表面的鎳毛細管用于使用多重輻射反射的光學測量。

已經將具有多個毛細管分析器的流動池設計為用于生物學毛細管分析。使用這類流動池允許樣品體積的最小化。短路徑長度流動池可用于在電磁輻射光譜的紫外區、可見區或中紅外區中獲得測量結果。然而，在電磁輻射光譜的近紅外區中觀察的相對吸光度值顯著減少，因而需要較長的路徑長度以最小化樣品分析誤差。

液體還可以包含可以干擾光譜測量的高壓下的溶解的氣體。用于分析控制冶金生產的布置可以包括安裝在測量池前面的空氣分離容器。

如上所述，已經對于各種不同的過程條件進行了光學測量。然而，現有技術尚未描述用于測量包含一個或多個不混溶液體相的過程流、或用于包含溶解的或大量（bulk）氣體的過程流的合適的池設計。前述的池可用于分析均勻樣品但是不適合測量具有不混溶相的過程樣品。包含一個或多個不混溶相的過程樣品引起在各相界面處的明顯的光散射（light?dispersion）并且導致無法接受的測量誤差。

在本領域中需要的是能夠測量不混溶液體相的流動池。

發明內容

本申請提供用于在線吸收測量不混溶過程相的流動池和使用其的方法。

在一個實施方式中，用于在線吸收測量包含液相和/或氣相的不混溶過程相的流動池，可以包括：包含與測量儀器可操作通訊的入口窗口和出口窗口的主體；和將流動池的內部劃分為三個（3）或更多具有入口和出口的容器的一系列隔板，其中容器彼此串聯連接。可選地，第一容器配備有多孔膜以促進不混溶過程相的分離。

在一個實施方式中，進行包含液相和/或氣相的不混溶相的在線吸收測量的方法包括：使流動池與包含不混溶相的過程流相關聯；以及進行不混溶相的測量。流動池可以包括包含與測量儀器可操作通訊的入口窗口和出口窗口的主體；和將流動池的內部劃分為三個或更多具有入口和出口的容器的一系列隔板，其中容器彼此串聯連接，并且其中第一容器配備有多孔膜。

在另一個實施方式中，進行不混溶流體相的在線吸收測量的方法包括：將不混溶流體引入流動池；在流動池內部使用多孔膜和隔板分離不混溶流體相；以及測量上述分離的不混溶流體相。

以下更具體地描述這些和其他非限制性特征。

附圖說明

參照示例性的、非限制性的附圖，且其中相同要素被相同編號。

圖1示出根據本發明的一個實施方式的流動池的示意圖。