[发明专利]高温炉、尖晶石陶瓷的用途及进行样品T(O)C测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温炉，通过该高温炉可以进行样品T(O)C测量，以便能够确定废水中可氧化的碳的比例，特别是根据DIN EN1484。本发明还涉及适合用于此目的的尖晶石陶瓷的用途，以及一种进行样品T(O)C测量的方法。

背景技术

特别是在水和废水的分析中，废水中的可氧化的碳的比例的确定是根据DIN EN1484通过测定TOC(总有机碳)值；取决于样品，测得的碳的比例并不一定必须是有机结合的(“T(O)C值”)。为了这个目的，将一个样品(特别是液体样品)逐滴引入到高温炉中的汽化空间，并基本上完全氧化，使得所有的碳原子以CO₂存在。形成的二氧化碳的浓度可以由NDIR(非色散红外)探测器随时间推移测定。随着时间推移得到的CO₂浓度的积分与从样品中释放出来的碳成正比。为了氧化该样品，将高温反应器加热到温度为从约700℃至1000℃。为了这个目的，高温反应器的汽化空间内衬有适当的耐热氧化物陶瓷，例如氧化铝。然而，已经发现，经过一段时间后沉积了干扰T(O)C测量的盐，使得由盐沉积老化的高温炉必须在特定的维护周期缓慢冷却，并且在高温反应器再次被缓慢加热到操作温度之前手工清洗。

发明内容

本发明的一个目的是指出多项手段，这些手段使得有可能降低用于T(O)C测量的高温炉的老化效应的程度。

根据本发明，该目的的实现是通过具有权利要求1所述的特征的高温炉，具有权利要求10所述的特征的用途以及具有权利要求11所述的特征的一种用于进行样品T(O)C测量的方法。在从属权利要求中指出了本发明的优选的实施方案。

本发明的用于样品T(O)C测量的高温炉具有一个限定了汽化空间的炉壳，并具有一个用于逐滴引入样品的样品开口。根据本发明，炉壳朝向汽化空间的内侧内衬有一种尖晶石陶瓷。术语汽化空间指的是该炉壳限定的整个体积范围。

具体实施方式

使用尖晶石陶瓷，汽化空间内衬有一种材料，该材料允许该汽化空间内特别高的温度，并且因此非常完全的燃烧，并且同时非常耐受温度变化。这使得有可能在基本上操作温度下使用冲洗液清洗汽化空间，并从汽化空间中以溶解或不溶解形式的冲洗液除去沉积的盐，特别是重结晶的有机盐。从而能够避免或者至少显着延迟由沉积的盐造成的高温炉老化，因此减少了高温炉的整个寿命周期的操作成本。手工清洗不是必要的。特别地，可以提供在两个测量值之间保持在操作温度下的高温炉的清洗，特别是没有显著延迟样本的连续T(O)C测量。由于高度耐受温度变化，可以避免冲洗液的撞击对尖晶石陶瓷的伤害，所以在冲洗过程中基本上避免尖晶石陶瓷的微裂纹和疲劳。此外，实现了耐腐蚀性的增加，特别是在含碱炉渣的情况下，所以在高温炉的使用范围可以扩展到许多不同的样品，例如特别是含碱样品。此外，尖晶石陶瓷不与水进行酸性反应，然而，例如，作为常规陶瓷的Al₂O₃-SiO₂陶瓷与水进行酸性反应。因此，根据本发明可以避免产生额外的酸，特别是减少对分析仪器的负担。同时，因为随后的测量不会受到沉积的盐的不利影响，测量精度可以提高。这允许快速和精确的在线T(O)C测量，例如，特别是在化学工厂的操作中形成的废水。尖晶石陶瓷的性质可以根据特定的用途改变，通过在陶瓷的生产中使用具有不同添加剂的各种粉末。此外，可以为尖晶石陶瓷设置不同的晶粒尺寸和/或晶粒尺寸分布。另外，可以提供具有适当地提供组成比例的不同的活化和/或未活化的相，特别是作为原料的混合比和/或烧制过程中的温度分布的函数。