[发明专利]消化反应器和用于确定液体样品的消化参数的分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种消化反应器和一种用于确定液体样品的消化参数的分析装置。

背景技术

例如在过程测量技术中或在工业测量技术中，特别是在水和废水处理领域中和/或在水和废水分析中，对液体样品中消化参数的确定起作用。消化参数的重要示例包括化学需氧量(COD)、总含碳量和总含氮量(N_tot)。

化学需氧量是在既定方法的反应条件下由特定体积的液体样品中所包含的可氧化成分所消耗的、通常为强氧化剂的化学化合物的氧等效量。在这样的情况下，常常用作氧化剂的是重铬酸钾。除总含氮量之外，在河水的情况下以及在废水和净化工厂中、特别是在那些包含有机杂质的情况下，COD值是对污染程度进行归类的重要参数。

在用于确定这样的消化参数的已知方法中，首先，将液体样品与消化容器中的消化剂混合，最常见的消化容器被实施为试管。在给定情况下，该反应混合物在消化容器中在压力下被加热预定的时间。在这样的情况下，待检测的物质通过与消化剂进行化学反应而被溶解，给定的消化参数取决于该待检测的物质的浓度。取决于待检测的消化参数的类型，消化手段的消耗量或与添加到反应混合物中的一种或多种附加试剂的反应引导液体样品的化学和/或物理性质、例如消光或吸收的变化。这种变化能够例如借助于适当的电化学变送器来检测，或例如在消光或吸收的变化的情况下，借助于光度计测量变送器来检测。消化参数的当前值能够基于由测量变送器提供的测量信号来确定。

在用于确定化学需氧量的大多数方法的情况下，例如，利用已知的过量的氧化剂来处理样品，然后例如通过对未消耗的剩余部分进行回滴定来确定氧化剂的消耗量。例如，当重铬酸钾用作氧化剂时，利用光度计确定氧化剂的消耗量代表另一种选项。所消耗的氧化剂的量被转换成等效氧量。

从现有技术获知用于根据这样的方法确定消化参数的一系列分析装置。在德国专利申请DE 10360066 A1中例如描述了一种用于利用光度计确定液体样品的化学需氧量的分析装置，其中，包含在试管中的液体样品和作为氧化剂的重铬酸钾的反应混合物在气密密封的条件下在反应混合物的大气沸腾温度以上的温度下被加热持续消化时间。同时，随着消化进行，试管中反应混合物的消光在至少一个固定波长下被确定，其中，消光的变化用作浓度改变并且因此用作氧化剂的消耗量的量度。在从DE 10360066 A1获知的分析装置的情况下，用于加热反应混合物的是未详细指定的加热设备。

从中国专利申请CN 102519780 A获知一种用于确定液体样品的化学需氧量的分析装置。该分析装置包括用于容纳液体样品和消化装置的玻璃消化容器。消化容器中所包含的反应混合物的加热借助于加热丝发生，该加热丝缠绕消化容器并且承载电流。该布置具有各种缺点。一方面，它制造起来非常复杂，因为必须从玻璃消化容器的外壁设置多个突起以便固定和引导加热丝。这使得玻璃零件的制造复杂。在加热丝的安装期间，必须留心这样的加热丝在引导装置中的精确延伸，因为否则可能出现短路。在操作中，在消化期间，加热丝由于加热而膨胀，使得它常常不再平齐抵靠消化容器。由此，玻璃热沉的热传递降低，然而同时，短路的危险增加。

因此，本发明的目的是提供一种消化反应器和一种用于确定液体样品的消化参数的分析装置，该消化反应器和分析装置克服所描述的缺点。

发明内容

该目的由如权利要求1限定的消化反应器和由具有这样的消化反应器的分析装置来实现。在从属权利要求中阐明了有利的实施例。

本发明的用于消化液体样品中所包含的物质的消化反应器包括：

-消化容器，用于容纳包含液体样品的反应混合物；和

-加热设备，该加热设备包括至少两个加热靴，特别是彼此相对布置的加热靴，这些加热靴中的每一个具有面对消化容器并且接触消化容器的外壁的表面部分的加热表面。

与缠绕消化容器并且与消化容器仅具有相对小的接触表面的加热丝相比，施加在消化容器的外壁上的二维加热靴确保极大改善的热传递并且因此允许更快地加热反应混合物。短路的危险同样通过应用加热靴而非加热丝来防止。因此，本发明的消化反应器比从CN 102519780 A获知的消化反应器在操作期间显著更可靠。在应用加热靴的情况下，同样能够省略在应用加热丝的情况下所需的消化容器的外壁中的引导装置。因此，与从CN 102519780 A获知的反应器相比，消化反应器的制造很大程度地被简化。