[发明专利]在线湿法化学分析仪

说明书

背景技术

在线湿法化学分析仪用于多个行业中以对过程样品中的化学品提供连续指示。该连续指示可以通过分析仪就地提供，和/或远程提供到一个或多个适当的装置，从而提供对化学过程的控制和/或监测。

在线湿法化学分析仪的一种特定类型是在线二氧化硅分析仪。这些装置配置为在过程样品中产生反应，从而允许指示待测定的样品中的二氧化硅。此种分析仪可用于确定锅炉水、锅炉给水、软化水和蒸汽冷凝液中的二氧化硅含量。虽然此种分析仪在多种工业中是有用的，然而它们在发电厂锅炉中是特别有用的。在此种系统中，二氧化硅可能形成硅酸盐沉积物，该沉积物可能损坏用于水蒸汽涡轮循环中的涡轮机和其他发电设备。因此，具有高压涡轮机的发电厂通常仔细地监测二氧化硅，以保证有效探测和移除/补救。然而，虽然本讨论集中于示例性的二氧化硅分析仪，本文描述的方法和实施方案可以适用于用以测量其他化学品浓度的分析仪。

以上讨论仅仅是提供一般的背景信息，且不意在被用做确定所要求保护的主题的范围的辅助。

发明概述

提供了一种湿法化学分析仪。该湿法化学分析仪包括反应室，所述反应室配置为接收来自样品入口的反应物溶液并促进过程反应。湿法化学分析仪还包括检测室，所述检测室配置为接收来自反应室的一部分反应混合物并测量反应混合物内化学品的浓度。反应室和检测室是可流体连接的，以使一部分反应混合物可以被引导流入检测室以预处理(pre-condition)检测室内部的表面。在阅读以下详细说明以后以及参考有关附图以后，这些和多种其他表征要求保护的实施方案的特征和优点将变得显而易见。

附图简述

图1是二氧化硅湿法化学分析仪系统的图解视图，所述二氧化硅湿法化学分析仪系统可用于本发明的一个实施方案中。

图2说明了预处理二氧化硅湿法化学分析仪系统的检测室的方法，所述二氧化硅湿法化学分析仪系统可用于本发明的一个实施方案中。

图3A-E是在可用于本发明一个实施方案的示例性预处理过程的不同阶段期间本发明的实施方案的图解视图。

详细说明

比色检测可以用于测量反应的反应物、产物或痕量化合物的浓度。在一个实施方案中，反应以一种或多种反应物开始，所述反应物在反应期间至少部分地转化为一种或多种产物。另外，反应物可能转化为一种或多种不希望的副产物。反应在反应时间的终点是“完成的”。给予足够的时间，一些反应进行至完成，使得所有反应物分子转化为产物分子。其他反应可能仅进行直到达到平衡，使得最终反应产物中将总会存在一些反应物分子，并且达到的平衡也可以被认为是完成点。许多反应具有已知的反应速率，使得基于该速率，当反应将达到完成时，其可以被预测。然而，许多因素例如充分混合、温度、压力、起始反应物的浓度或足够催化剂的存在，可以影响反应速率。因此，在一个实施方案中，对于将要配置为检测已完成的反应的分析仪来说，其可以是有帮助的。如本文使用的，反应物溶液表示在反应开始时提供的基本未反应的溶液。反应混合物可以表示反应期间任何点处反应室内的混合物。产物溶液表示反应已达到完成后的混合物。

在线二氧化硅分析仪通常将采用已知的反应以使得过程中的二氧化硅可以容易地通过比色检测方法检测。这种反应的一个实例已知为钼蓝方法。在钼蓝方法中，钼酸盐(通常为钼酸钾的形式)被用来与过程样品/溶液中的二氧化硅反应，以产生适合于比色检测的化合物。根据钼蓝方法，基于通过湿法化学工艺形成的硅钼酸的颜色来测量水中的二氧化硅含量。根据钼蓝方法的比色检测依据比尔-朗伯定律，比尔-朗伯定律指出在光通过物质的透射(或透射率)T与物质的吸收系数α和光穿过材料行进的距离(即，路径长度)l的乘积之间存在对数关系。比尔-朗伯定律表达如下：

吸收系数可以写为吸收剂的摩尔吸收率(消光系数)ε与材料中的吸收物质的摩尔浓度c的乘积，其中I和I_o分别是入射光和透射光的强度。