[實用新型]一種基于蒸餾-滴定法的氨氮在線監測儀

有效

• 申請號: 201721093815.4
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN207336460U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 孫小方;周夢翔;童謙;蔡亦軍;周猛飛;潘海天
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

1.一種基于蒸餾-滴定法的氨氮在線監測儀，其特征在于：包括采樣及預處理單元、定量單元、蒸餾單元、吸收滴定單元、后處理單元和PLC控制器；

所述的采樣及預處理單元包括水樣預處理罐(V1)，所述水樣預處理罐(V1)的罐體(2-1)呈中空的圓柱體狀，且水樣預處理罐(V1)的罐頂(2-6)上依次設有出口均與水樣預處理罐(V1)的內腔相連通的取樣口(2-5)、加酸口(2-3)和加堿口(2-4)；且所述加酸口(2-3)的進口通過加酸泵(P3)及配套管路與酸罐(V3)連通，所述加堿口(2-4)的進口通過加堿泵(P4)及配套管路與堿罐(V4)連通；

所述的水樣預處理罐(V1)內設有第一pH電位檢測電極(J1)、第一溫度傳感器(TE1)和第一攪拌器(MS1)；所述第一pH電位檢測電極(J1)的頂端、第一溫度傳感器(TE1)的頂端和第一攪拌器(MS1)的頂端均固定在水樣預處理罐(V1)的罐頂上，且所述第一pH電位檢測電極(J1)的底端、第一溫度傳感器(TE1)的底端和第一攪拌器(MS1)的底端均延伸至水樣預處理罐(V1)內；

所述水樣預處理罐(V1)的罐底上設有第一排液管(2-9)，第一排液管(2-9)的進口與水樣預處理罐(V1)的內腔相連通，第一排液管(2-9)的出口與排放口(PF)連通，且第一排液管(2-9)上設有水樣預處理罐廢液閥(S4)；

所述水樣預處理罐(V1)的兩側分別設有進水管(2-2)和第一溢流管(2-7)；進水管(2-2)的出口與水樣預處理罐(V1)的內腔相連通，進水管(2-2)的進口與進水口管路(a)的第一出口連通，所述進水口管路(a)的進口與采樣泵(P1)的出口相連通，所述采樣泵(P1)的進口與水源相連通，且所述進水口管路(a)的第二出口通過排放管與排放口(PF)連通，所述排放管上設有自吸泵出水閥(S2)；所述進水管(2-2)上設有水樣預處理罐進樣閥(S3)；所述第一溢流管(2-7)的進口與水樣預處理罐(V1)的內腔連通，第一溢流管(2-7)的出口與排放口(PF)連通，且第一溢流管(2-7)上設有水樣預處理罐溢流閥(S5)；

所述的定量單元包括水樣定容罐(V2)和硼酸定容罐(V12)，且水樣定容罐(V2)的罐體和硼酸定容罐(V12)的罐體均為圓柱形筒體(3-3)，且所述筒體(3-3)的頂口和底口分別配有可拆卸的頂蓋(3-1)和底蓋(3-6)；所述底蓋(3-6)上設有進口與筒體(3-3)內腔連通的第二排液管(3-8)；筒體(3-3)的兩側分別設有第一進液管(3-2)和出液管(3-5)，第一進液管(3-2)位于出液管(3-5)的上方，且第一進液管(3-2)的出口和出液管(3-5)的進口均與筒體(3-3)的內腔連通；筒體(3-3)內設有可沿筒體(3-3)的軸向密封地上下移動的第二溢流管(3-7)，第二溢流管(3-7)的頂端位于筒體(3-3)內且第二溢流管(3-7)的頂口位于出液管(3-5)之上，第二溢流管(3-7)的底端貫穿底蓋(3-6)；所述筒體(3-3)的外表面上沿軸向設有刻度；

所述水樣定容罐(V2)的第二排液管(3-8)的出口與排放口(PF)相連通，且水樣定容罐(V2)的第二排液管(3-8)上設有水樣定容罐廢液閥(S6)；所述水樣定容罐(V2)的第一進液管(3-2)的進口通過取樣泵(P2)及配套管路與所述水樣預處理罐(V1)的取樣口(2-5)的出口連通；所述水樣定容罐(V2)的第二溢流管(3-7)的底端與排放口(PF)連通；所述水樣定容罐(V2)的出液管(3-5) 上設有水樣定容罐放液閥(S8)；

所述硼酸定容罐(V12)的第二排液管(3-8)的出口與硼酸罐(V13)相連通，且硼酸定容罐(V12)的第二排液管(3-8)上設有硼酸定容罐廢液閥(S14)；所述硼酸定容罐(V12)的第一進液管(3-2)的進口通過硼酸泵(P8)及配套管路與硼酸罐(V13)相連通；所述硼酸定容罐(V12)的出液管(3-5)上設有硼酸放液閥(S13)；所述硼酸定容罐(V12)的第二溢流管(3-7)的底端與硼酸罐(V13)相連通；

所述的蒸餾單元包括蒸發罐(V6)、冷凝罐(V8)和夾套式直管冷卻器(E1)，所述冷凝罐(V8)位于所述蒸發罐(V6)的上方，且所述蒸發罐(V6)的內腔和所述冷凝罐(V8)的內腔通過出汽管(4-4)相連通，且出汽管(4-4)的兩端分別與蒸發罐(V6)的罐頂(4-18)和冷凝罐(V8)的罐底(4-10)相連；

所述蒸發罐(V6)的罐體(4-17)呈空心的圓柱體狀，且蒸發罐(V6)的罐頂(4-18)分別設有清洗管(4-1)、第二進液管(4-2)和放空管(4-3)；

所述清洗管(4-1)的出口與蒸發罐(V6)的內腔連通，所述清洗管(4-1)的進口分別通過緩沖液泵(P5)及配套管路、清洗液泵(P6)及配套管路與緩沖液罐(V5)、清洗液罐(V7)相連通，且所述清洗管(4-1)上設有緩沖液閥(S7)；

所述第二進液管(4-2)的出口與蒸發罐(V6)的內腔連通，第二進液管(4-2)的進口與水樣定容罐(V2)的出液管(3-5)的出口相連通；

所述放空管(4-3)的進口與蒸發罐(V6)的內腔連通，所述放空管(4-3)的出口與外界大氣相連通，且放空管(4-3)上設有蒸發罐放空閥(S9)；

蒸發罐(V6)的罐底(4-16)外設有電加熱盤(H1)，所述電加熱盤(H1)連接有可調節加熱功率的調壓裝置；蒸發罐(V6)的罐底(4-16)還設有第三排液管(4-15)，第三排液管(4-15)的頂端與蒸發罐(V6)的內腔相連通，第三排液管(4-15)的底端絕緣貫穿電加熱盤(H1)并與廢液罐(V9)相連通，且第三排液管(4-15)上還設有蒸發罐廢液閥(S10)；

所述冷凝罐(V8)的罐體(4-5)呈空心的圓柱體狀，且所述冷凝罐(V8)的罐體(4-5)外套設有冷凝罐夾套(4-8)，所述冷凝罐夾套(4-8)的側面上下分別設有第一冷卻液出口(4-7)和第一冷卻液進口(4-9)，且第一冷卻液出口(4-7)和第一冷卻液進口(4-9)分別與冷卻系統連接；

所述夾套式直管冷卻器(E1)包括冷凝液出液管(4-14)和套設在冷凝液出液管(4-14)外的冷卻管夾套(4-12)；冷凝液出液管(4-14)的進口在所述凝罐(V8)的罐底(4-10)處與冷凝罐(V8)的內腔相連通；所述冷卻管夾套(4-12)上分別設置有第二冷卻液出口(4-11)和第二冷卻液進口(4-13)，且第二冷卻液出口(4-11)和第二冷卻液進口(4-13)分別與冷卻系統連通；

所述的吸收滴定單元包括吸收滴定罐(V10)，所述的吸收滴定罐(V10)的罐體(5-8)呈空心的圓柱體狀，且所述吸收滴定罐(V10)的罐頂(5-2)設置有冷凝液管(5-3)、吸收液管(5-4)和滴定液管(5-5)；

所述冷凝液管(5-3)的出口與吸收滴定罐(V10)的內腔連通，冷凝液管(5-3)的進口與冷凝液出液管(4-14)的出口相連通，且所述冷凝液管(5-3)上設有冷凝液閥(S12)；

所述吸收液管(5-4)的出口與吸收滴定罐(V10)的內腔連通，所述吸收液管(5-4)的進口與硼酸定容罐(V12)的出液管(3-5)的出口相連通；

所述滴定液管(5-5)內設有滴定管(e)，所述滴定管(e)的進口通過注射泵(P7)及配套管路與與滴定液罐(V11)相連通，所述滴定管(e)的出口與吸收滴定罐(V10)的內腔相連通；

所述滴定罐(V10)的罐頂(5-2)還固定有延伸至滴定罐(V10)內的第二pH電位檢測電極(J2)、第二溫度傳感器(TE2)、液位電極(LS)，滴定罐(V10)的罐底(5-6)設有第二攪拌器(MS2)；

所述滴定罐(V10)的側面分別設置有清洗液管(5-1)和第四排液管(5-7)；所述清洗液管(5-1)的出口與滴定罐(V10)的內腔相連通，所述清洗液管(5-1)的進口通過清洗液泵(P6)及配套管路與清洗液罐(V7)相連通，且所述清洗液管(5-1)上設有清洗液閥(S11)；

所述第四排液管(5-7)的進口與滴定罐(V10)的內腔連通，所述第四排液管(5-7)的出口與廢液罐(V9)連通，且第四排液管(5-7)上設有吸收滴定罐廢液閥(S15)；

所述自吸泵出水閥(S2)、水樣預處理罐進樣閥(S3)，水樣預處理罐廢液閥(S4)、水樣預處理罐溢流閥(S5)、水樣定容罐廢液閥(S6)、緩沖液閥(S7)、水樣定容罐放液閥(S8)、蒸發罐放空閥(S9)、蒸發罐廢液閥(S10)、清洗液閥(S11)、冷凝液閥(S12)、硼酸放液閥(S13)、硼酸定容罐廢液閥(S14)和吸收滴定罐廢液閥(S15)均為電磁閥，且所述電磁均與PLC控制器分別相連；

所述采樣泵(P1)、取樣泵(P2)、加酸泵(P3)、加堿泵(P4)、緩沖液泵(P5)、清洗液泵(P6)、注射泵(P7)、硼酸泵(P8)、第一pH電位檢測電極(J1)、第一溫度傳感器(TE1)、第一攪拌器(MS1)、第二pH電位檢測電極(J2)、第二溫度傳感器(TE2)、液位電極(LS)、第二攪拌器(MS2)和所述調壓裝置均與PLC控制器分別相連。