[发明专利]检测技术用于工业过程中污染物和腐蚀控制的用途

说明书

技术领域

本发明涉及在工业流体的位点通过将该工业流体的样品引入装置和检测该流体中的至少一种成分来监控至少一种工业流体。

背景技术

经常令人期望的是监控工业流体例如精炼厂流体、生产流体、精炼厂给料、它们的成分和/或它们的衍生物，但是以及时方式监控工业流体是特别麻烦的。典型地，工业流体的样品在工业流体的位点收集，但是该样品然后送到远处来分析其中的任何成分。这种分析技术包括但不限于分离技术，检测技术等。一旦收到了结果，则与该工业流体有关的结果会因此改变。这种参数的例子包括温度、pH、速度等。影响流体的条件还可以包括其中的燃料添加剂的量，例如硫化氢清除剂或者其它类型的污染物除去技术，中和剂，破乳剂等。

存在许多不同类型的检测技术，用于检测液体中的成分，例如表面增强的拉曼光谱法(SERS)(经常称作表面增强拉曼散射)，其是一种表面灵敏检测技术，可以用于检测吸附到粗金属表面或者纳米结构化表面上的成分。

质谱法(MS)显示了材料样品内至少一种分子的质量谱。它确定样品的元素组成、化合物的质量和分子的质量，并且它可以说明分子的化学结构。质谱法通过离子化化学化合物来产生带电分子或者分子碎片并且测量它们的质量-电荷比来工作。在一种典型的MS程序中，将样品离子化，并且将离子根据它们的质量-电荷比来分离。由所检测的离子产生的信号形成光谱，其中该谱基于给定谱的已知质量指示了每个化合物或者分子的质量。

核磁共振(NMR)光谱法通过利用某些原子核的磁性而确定原子或它们包括在其中的分子的物理和化学性能。被分析物吸收了一定频率的电磁辐射，它是同位素的特性。共振频率、吸收能和信号强度与磁场强度成比例。所产生的谱提供了关于分子的结构、动力学、反应态和化学环境的详细信息。

紫外可见光谱法或者紫外线可见分光光度法利用了在紫外-可见光谱区中的吸收光谱或者反射光谱。这种技术使用了可见光和相邻(近紫外和近红外(NIR))范围的光波长。典型地，洗提剂包括具有UV吸收性离子的离子对反相体系，因为吸收度量了从基态到激发态的转变。UV光谱法或者分光光度法检测或者鉴别了吸收UV光的成分。

间接UV光谱法允许检测和量化具有低的或者没有UV吸收性的非离子物质。流动相可以具有不带电的组分，其具有高的UV吸收率。可以使用极性或者非极性键合的固定相，这取决于被分析物的疏水特性。间接UV检测可以用于这种应用，其中样品内的成分可以是或者包括但不限于有机溶剂、碳水化合物、多元醇、卤离子、胺等。

电容耦合非接触电导检测(C4D)系统施加高电压AC波形到与管或通道(在其中进行电泳、电渗透或者色谱流动)相邻的发射机电极。当被分析物离子送入检测区时，它们引起整个样品电导率小的变化。连续监控电导率信号将显示一系列峰，其面积(或高度)与被分析物浓度有关。该信号如常规色谱图那样被处理。C4D电极不与该样品直接接触。因此，它们与该样品电隔离(对于电泳检测是理想的)，并且消除了电极结垢。用于C4D系统的大部分被分析物是离子的。灵敏度典型地类似于UV-可见吸收检测。

激光诱导荧光或者LED诱导荧光是另一光谱法。成分可以通过用激光激发该成分来检测。激光的波长是这种波长，在该波长时所述成分具有最大横截面。所述成分受到激发，然后去激(或松弛)，并且发出波长长于激发波长的光。

“检测”在此定义为一种确认流体中成分或者被分析物存在的方法；而“量化”在此定义为一种测定流体中被分析物浓度的方法。虽然检测技术可以与量化技术在具体装置中相组合，但是每个技术也可以分别进行。

还存在着许多类型的分离技术，其包括气相色谱法、离子交换色谱法、高性能液相色谱法、动电色谱法(EKC)、毛细管等速电泳(CITP)、毛细管等电聚焦(CIEF)和电泳如亲和性毛细管电泳(ACE)、非水相毛细管电泳(NACE)。色谱法典型地包括流动相、固定相和被分析物；虽然CEC使用了假固定相代替流动相。

具有所关注的成分的溶液通常称作样品，并且单个分离的组分被称作被分析物。用于色谱法目的的被分析物可以具有至少一种溶解在流体中的所关注的成分，所述流体是流动相。该流动相携带被分析物穿过其中具有固定相的结构。被分析物的不同成分以不同的速度行进，并且该成分基于在流动相和固定相之间的不同分配来分离。化合物分配系数的微小差异改变了基于固定相类型的保留率。