[发明专利]氟浓度的测量装置、测量方法、测量吸附剂吸附效率的方法

说明书

本发明属于环保、化工技术领域，尤其涉及一种氟浓度的测量装置、测量方法、测量吸附剂吸附效率的方法。该装置包括依次连接的气体过滤器、氯化钙干燥器、气体增压泵、气体质量流量计和多阶测量单元，多阶测量单元包括至少3阶串联的测量单元，每阶测量单元包括进气管、出气管、吸收瓶、磁力搅拌器、自动电位滴定仪和氟离子选择电极对，进气管和出气管插入吸收瓶内，氟离子选择电极对一端插入吸收瓶内，另一端通过连接线与自动电位滴定仪连接，吸收瓶的底端与磁力搅拌器连接，吸收瓶内含有缓冲溶液。该装置提高了含氟气体中氟浓度测定准确率，降低了测定设备和耗材的成本。

技术领域

本发明属于环保、化工技术领域，尤其涉及一种氟浓度的测量装置、测量方法、测量吸附剂吸附效率的方法。

背景技术

工业含氟废气，例如氟化氢是有毒的气体污染物，被列为国家重点监控的气态污染物之一。如果人长期生活、工作在含氟气体浓度过高的污染区，摄入过量的含氟物质，就会引起骨质硬化、骨质增生和气管炎等，引发氟骨病等疾病，严重危害人体健康。植物吸收过量的氟，将会影响到农作物的生长，造成植物减产、甚至枯死等严重后果。大气中的含氟气体溶解在雨水中后随着雨水降落到厂房、设备或者其它金属构件上，将会造成不能恢复的严重腐蚀，影响建筑物的寿命，降低设备的正常使用年限。

某些化工冶炼过程，如铝电解生产过程中会产生含氟化氢的有害烟气，弥散在空气中，会恶化生产条件，严重影响生产人员的身体健康，因此，在化工领域常常需要对含氟气体中的氟浓度进行测量，以对工艺过程或反应过程进行严密监控，能够准确、快速、连续地获得测试数据，对指导生产具有重要意义。

由于氧化铝具有较高的比表面积，因此常采用氧化铝作为氟化氢吸附剂。由于含氟化氢的烟气或废水的酸碱性、含氟量、处理标准不同，因此需要根据不同的工艺要求选取相应的氧化铝吸附剂品种，例如氧化铝吸附剂的晶型、粒径分布、微观形貌等。通常，氧化铝吸附剂的选型是采用试错法，周期长、成本高。

如果吸附剂对氟化氢吸附效率达到100％，那么吸附管尾气中的氟化氢浓度应该为零。但实际上，吸附剂试样对氟化氢的吸附效率是随时间逐渐降低的，不能一直维持在100％。因此随着吸附剂使用时间增加，尾气中的氟化氢浓度一般呈上升趋势。在实际应用中，一般要求吸附剂对氟化氢的吸收效率大于98％，当吸附剂吸附对氟化氢吸附效率低于98％时，应适时补充或更新吸附剂，考虑到经济效益或成本因素时，往往需综合考虑吸附剂产品的选择、用量和处理效果等因素。因此，在吸附剂使用过程中，其对氟化氢的吸附效率能否保证一直维持在一个较高的水平，也是衡量一种吸附剂好坏的重要评断标准。本专利提出的方法就可以测量某种吸附剂对不同浓度和温度的氟化氢气体的吸附效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种氟浓度的测量装置及测量方法，能够对气体中的氟含量进行准确的测定，也可用于对待测气体中氟浓度的变化进行在线实时检测。本发明提供的测量吸附剂吸附效率的方法，可实现实时测定吸附剂对氟化氢的吸附效率，优化吸附剂选型的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明一方面提供了一种氟浓度的测量装置，包括依次连接的气体过滤器、氯化钙干燥器、气体增压泵、气体质量流量计和多阶测量单元，多阶测量单元包括至少3阶串联的测量单元，每阶测量单元包括进气管、出气管、吸收瓶、磁力搅拌器、自动电位滴定仪和氟离子选择电极对，进气管和出气管插入吸收瓶内，氟离子选择电极对一端插入吸收瓶内，氟离子选择电极对另一端通过连接线与自动电位滴定仪连接，吸收瓶的底端与磁力搅拌器连接，吸收瓶内含有缓冲溶液，缓冲溶液为离子缓冲溶液TISAB。

根据本发明，多阶测量单元为3阶测量单元。

根据本发明，吸收瓶为孟氏洗瓶。

根据本发明，气体过滤器的材质为特氟龙，气体过滤器的孔径为0.01μm。