[发明专利]一种检测水中溶解氢气的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及化工检测技术，具体地，涉及一种检测水中溶解氢气的方法和系统。

背景技术

在现代工业中，热力系统中的水汽品质是影响锅炉、汽轮机等热力设备安全、经济运行的重要因素。水质不良会导致金属腐蚀，而腐蚀产物又会使水质变得更差，这样进一步加剧了金属腐蚀，并产生结垢。此种恶性循环，导致热力设备使用寿命缩短，造成重大的经济损失和安全隐患。

为了防止锅炉及热力系统设备的腐蚀结垢，水汽品质应达到一定的标准。看其是否符合标准，就要采用仪表或化学分析方法测定各种水汽品质，并根据测定结果采取必要的措施。

微量溶解氢分析装置可连续测定水汽中的含氢量，以便于检查判断蒸汽品质是否劣化，并可判断热力系统中腐蚀的变化趋势。这一准确可靠的仪表可以在线检测，防止锅炉和汽轮机等热力系统设备的腐蚀，保障其安全运行。

仪表测量是通过实验方法将被测参数与其相应的测量单位标准量进行比较，进而得出数值，实现这种比较的装置就是测量仪表。

微量溶解氢分析装置可连续测定水汽中的含氢量，它是工业中不可获缺的化学仪表，它对于监督热力系统中的水汽品质、检测腐蚀速率趋势、判断污染源、防止结垢和积盐、保障热力设备安全经济运行以及延长设备检修周期和使用寿命都起着重要的作用。

目前，国内还没有微量溶解氢分析装置的同类产品，而国外的产品多采用电极法测定，根据用户使用结果，存在以下不足：

1、由于受氧的干扰和受流量影响，测量存在误差；

2、定期需要更换膜和电解液，且维护量增大，维护成本高；

3、电极易受污染，电极寿命较短，更换费用较高。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种检测水中溶解氢气的方法。

本发明的另一个目的是提供检测水中溶解氢气的系统。

本发明一方面提供了一种检测水中溶解氢气的方法，该方法包括以下步骤：a.首先将含有氢气的水样的温度稳定在20-30℃；b.将步骤a得到的水样中分离出含有氢气的混合气体；c.将步骤b得到的混合气体进行分析。

优选地，在所述的步骤a中：首先将含有氢气的水样通过恒温水套，将水样的温度稳定在25℃。

优选地，在所述的步骤b中，步骤a得到的水样进入真空分离室，并在真空分离室中分离出混合气体和剩余的水样，剩余的水样通过溢流槽从水样出口流出。

优选地，所述的真空分离室为抽真空水泵或者所述的真空分离室为由分离钟罩、文丘里管两者结合在一起的真空分离室。

优选地，在所述步骤c中，将步骤b得到的混合气体在热导计中检测氢气的含量。

优选地，所述的热导计的参比元件和测量元件均置于饱和水的气体中，并且所述的热导计包裹在恒温水套中。

本发明另一方面还提供了一种实现所述方法的系统，该系统包括以下部件：水样入口、恒温水套、进气管、真空分离室、溢流槽、热导计、空气饱和器和水样出口，所述的水样入口通过恒温水套连接到真空分离室的入口端，进气管连接到真空分离室，真空分离室中的气体出口端连接到热导计的一端，真空分离室中的液体出口端通过溢流槽连接到水样出口，热导计的另一端与空气饱和器相连接，并且所述的恒温水套包裹真空分离室、热导计和空气饱和器。

优选地，该系统包括以下部件：阀门和流量计，其特征在于，所述的水样入口与阀门入口通过管道连接，阀门出口与流量计入口通过管道相连接，流量计出口通过恒温水套连接到真空分离室的入口端，进气管连接到真空分离室，真空分离室的气体出口端连接到热导计的一端，真空分离室的液体出口端通过溢流槽连接到水样出口，热导计的另一端与空气饱和器相连接，并且所述的恒温水套包裹真空分离室、热导计和空气饱和器。

优选地，该系统还包括零点校正阀，所述零点校正阀连接到所述的恒温水套用于控制真空分离室。

优选地，所述的系统还包括法拉第电解池，所述的法拉第电解池的一端连接到流量计出口，法拉第电解池的另一端连接到恒温水套的进水端。

优选地，所述的系统还包括恒流槽，所述阀门的出口还通过管道连接到恒流槽的一端，并由恒流槽的另一端通过管道连接到水样出口。

本发明的空气饱和器为盛有水的水罐，该水罐不与大气相连通，通过棉管连接到热导计的另一端。

本发明的有益效果在于：本发明的溶解氢分析装置的测量范围可以细化至0-20微克/升，测量精度能够达到正负0.2微克/升。并且本发明的检测系统不容易受到氧和流量的干扰，测量误差小。

附图说明