[实用新型]一种基于蒸馏-滴定法的氨氮在线监测仪

摘要

一种基于蒸馏‑滴定法的氨氮在线监测仪，由采样及预处理单元、定量单元、蒸馏单元、吸收滴定单元、后处理单元、PLC控制器组成。本实用新型采用液态缓冲溶液取代固体MgO，实现pH调节剂的自动添加；本实用新型采用电加热功率可调、蒸馏速率可控的自动蒸馏装置，提高了蒸馏效率，增加了仪器的安全性和可靠性；本实用新型采用一种液量可自由调节的液体自动计量装置，实现水样和吸收液的精确定量；本实用新型采用pH电位检测电极进行滴定终点的自动判定，增加了仪器的灵敏度和准确性，并扩展了仪器的测量范围，使本实用新型能同时适应工业污水、生活污水、河流、湖泊等地表水的在线自动检测。

主权项

1.一种基于蒸馏-滴定法的氨氮在线监测仪，其特征在于：包括采样及预处理单元、定量单元、蒸馏单元、吸收滴定单元、后处理单元和PLC控制器；所述的采样及预处理单元包括水样预处理罐(V1)，所述水样预处理罐(V1)的罐体(2-1)呈中空的圆柱体状，且水样预处理罐(V1)的罐顶(2-6)上依次设有出口均与水样预处理罐(V1)的内腔相连通的取样口(2-5)、加酸口(2-3)和加碱口(2-4)；且所述加酸口(2-3)的进口通过加酸泵(P3)及配套管路与酸罐(V3)连通，所述加碱口(2-4)的进口通过加碱泵(P4)及配套管路与碱罐(V4)连通；所述的水样预处理罐(V1)内设有第一pH电位检测电极(J1)、第一温度传感器(TE1)和第一搅拌器(MS1)；所述第一pH电位检测电极(J1)的顶端、第一温度传感器(TE1)的顶端和第一搅拌器(MS1)的顶端均固定在水样预处理罐(V1)的罐顶上，且所述第一pH电位检测电极(J1)的底端、第一温度传感器(TE1)的底端和第一搅拌器(MS1)的底端均延伸至水样预处理罐(V1)内；所述水样预处理罐(V1)的罐底上设有第一排液管(2-9)，第一排液管(2-9)的进口与水样预处理罐(V1)的内腔相连通，第一排液管(2-9)的出口与排放口(PF)连通，且第一排液管(2-9)上设有水样预处理罐废液阀(S4)；所述水样预处理罐(V1)的两侧分别设有进水管(2-2)和第一溢流管(2-7)；进水管(2-2)的出口与水样预处理罐(V1)的内腔相连通，进水管(2-2)的进口与进水口管路(a)的第一出口连通，所述进水口管路(a)的进口与采样泵(P1)的出口相连通，所述采样泵(P1)的进口与水源相连通，且所述进水口管路(a)的第二出口通过排放管与排放口(PF)连通，所述排放管上设有自吸泵出水阀(S2)；所述进水管(2-2)上设有水样预处理罐进样阀(S3)；所述第一溢流管(2-7)的进口与水样预处理罐(V1)的内腔连通，第一溢流管(2-7)的出口与排放口(PF)连通，且第一溢流管(2-7)上设有水样预处理罐溢流阀(S5)；所述的定量单元包括水样定容罐(V2)和硼酸定容罐(V12)，且水样定容罐(V2)的罐体和硼酸定容罐(V12)的罐体均为圆柱形筒体(3-3)，且所述筒体(3-3)的顶口和底口分别配有可拆卸的顶盖(3-1)和底盖(3-6)；所述底盖(3-6)上设有进口与筒体(3-3)内腔连通的第二排液管(3-8)；筒体(3-3)的两侧分别设有第一进液管(3-2)和出液管(3-5)，第一进液管(3-2)位于出液管(3-5)的上方，且第一进液管(3-2)的出口和出液管(3-5)的进口均与筒体(3-3)的内腔连通；筒体(3-3)内设有可沿筒体(3-3)的轴向密封地上下移动的第二溢流管(3-7)，第二溢流管(3-7)的顶端位于筒体(3-3)内且第二溢流管(3-7)的顶口位于出液管(3-5)之上，第二溢流管(3-7)的底端贯穿底盖(3-6)；所述筒体(3-3)的外表面上沿轴向设有刻度；所述水样定容罐(V2)的第二排液管(3-8)的出口与排放口(PF)相连通，且水样定容罐(V2)的第二排液管(3-8)上设有水样定容罐废液阀(S6)；所述水样定容罐(V2)的第一进液管(3-2)的进口通过取样泵(P2)及配套管路与所述水样预处理罐(V1)的取样口(2-5)的出口连通；所述水样定容罐(V2)的第二溢流管(3-7)的底端与排放口(PF)连通；所述水样定容罐(V2)的出液管(3-5) 上设有水样定容罐放液阀(S8)；所述硼酸定容罐(V12)的第二排液管(3-8)的出口与硼酸罐(V13)相连通，且硼酸定容罐(V12)的第二排液管(3-8)上设有硼酸定容罐废液阀(S14)；所述硼酸定容罐(V12)的第一进液管(3-2)的进口通过硼酸泵(P8)及配套管路与硼酸罐(V13)相连通；所述硼酸定容罐(V12)的出液管(3-5)上设有硼酸放液阀(S13)；所述硼酸定容罐(V12)的第二溢流管(3-7)的底端与硼酸罐(V13)相连通；所述的蒸馏单元包括蒸发罐(V6)、冷凝罐(V8)和夹套式直管冷却器(E1)，所述冷凝罐(V8)位于所述蒸发罐(V6)的上方，且所述蒸发罐(V6)的内腔和所述冷凝罐(V8)的内腔通过出汽管(4-4)相连通，且出汽管(4-4)的两端分别与蒸发罐(V6)的罐顶(4-18)和冷凝罐(V8)的罐底(4-10)相连；所述蒸发罐(V6)的罐体(4-17)呈空心的圆柱体状，且蒸发罐(V6)的罐顶(4-18)分别设有清洗管(4-1)、第二进液管(4-2)和放空管(4-3)；所述清洗管(4-1)的出口与蒸发罐(V6)的内腔连通，所述清洗管(4-1)的进口分别通过缓冲液泵(P5)及配套管路、清洗液泵(P6)及配套管路与缓冲液罐(V5)、清洗液罐(V7)相连通，且所述清洗管(4-1)上设有缓冲液阀(S7)；所述第二进液管(4-2)的出口与蒸发罐(V6)的内腔连通，第二进液管(4-2)的进口与水样定容罐(V2)的出液管(3-5)的出口相连通；所述放空管(4-3)的进口与蒸发罐(V6)的内腔连通，所述放空管(4-3)的出口与外界大气相连通，且放空管(4-3)上设有蒸发罐放空阀(S9)；蒸发罐(V6)的罐底(4-16)外设有电加热盘(H1)，所述电加热盘(H1)连接有可调节加热功率的调压装置；蒸发罐(V6)的罐底(4-16)还设有第三排液管(4-15)，第三排液管(4-15)的顶端与蒸发罐(V6)的内腔相连通，第三排液管(4-15)的底端绝缘贯穿电加热盘(H1)并与废液罐(V9)相连通，且第三排液管(4-15)上还设有蒸发罐废液阀(S10)；所述冷凝罐(V8)的罐体(4-5)呈空心的圆柱体状，且所述冷凝罐(V8)的罐体(4-5)外套设有冷凝罐夹套(4-8)，所述冷凝罐夹套(4-8)的侧面上下分别设有第一冷却液出口(4-7)和第一冷却液进口(4-9)，且第一冷却液出口(4-7)和第一冷却液进口(4-9)分别与冷却系统连接；所述夹套式直管冷却器(E1)包括冷凝液出液管(4-14)和套设在冷凝液出液管(4-14)外的冷却管夹套(4-12)；冷凝液出液管(4-14)的进口在所述凝罐(V8)的罐底(4-10)处与冷凝罐(V8)的内腔相连通；所述冷却管夹套(4-12)上分别设置有第二冷却液出口(4-11)和第二冷却液进口(4-13)，且第二冷却液出口(4-11)和第二冷却液进口(4-13)分别与冷却系统连通；所述的吸收滴定单元包括吸收滴定罐(V10)，所述的吸收滴定罐(V10)的罐体(5-8)呈空心的圆柱体状，且所述吸收滴定罐(V10)的罐顶(5-2)设置有冷凝液管(5-3)、吸收液管(5-4)和滴定液管(5-5)；所述冷凝液管(5-3)的出口与吸收滴定罐(V10)的内腔连通，冷凝液管(5-3)的进口与冷凝液出液管(4-14)的出口相连通，且所述冷凝液管(5-3)上设有冷凝液阀(S12)；所述吸收液管(5-4)的出口与吸收滴定罐(V10)的内腔连通，所述吸收液管(5-4)的进口与硼酸定容罐(V12)的出液管(3-5)的出口相连通；所述滴定液管(5-5)内设有滴定管(e)，所述滴定管(e)的进口通过注射泵(P7)及配套管路与与滴定液罐(V11)相连通，所述滴定管(e)的出口与吸收滴定罐(V10)的内腔相连通；所述滴定罐(V10)的罐顶(5-2)还固定有延伸至滴定罐(V10)内的第二pH电位检测电极(J2)、第二温度传感器(TE2)、液位电极(LS)，滴定罐(V10)的罐底(5-6)设有第二搅拌器(MS2)；所述滴定罐(V10)的侧面分别设置有清洗液管(5-1)和第四排液管(5-7)；所述清洗液管(5-1)的出口与滴定罐(V10)的内腔相连通，所述清洗液管(5-1)的进口通过清洗液泵(P6)及配套管路与清洗液罐(V7)相连通，且所述清洗液管(5-1)上设有清洗液阀(S11)；所述第四排液管(5-7)的进口与滴定罐(V10)的内腔连通，所述第四排液管(5-7)的出口与废液罐(V9)连通，且第四排液管(5-7)上设有吸收滴定罐废液阀(S15)；所述自吸泵出水阀(S2)、水样预处理罐进样阀(S3)，水样预处理罐废液阀(S4)、水样预处理罐溢流阀(S5)、水样定容罐废液阀(S6)、缓冲液阀(S7)、水样定容罐放液阀(S8)、蒸发罐放空阀(S9)、蒸发罐废液阀(S10)、清洗液阀(S11)、冷凝液阀(S12)、硼酸放液阀(S13)、硼酸定容罐废液阀(S14)和吸收滴定罐废液阀(S15)均为电磁阀，且所述电磁均与PLC控制器分别相连；所述采样泵(P1)、取样泵(P2)、加酸泵(P3)、加碱泵(P4)、缓冲液泵(P5)、清洗液泵(P6)、注射泵(P7)、硼酸泵(P8)、第一pH电位检测电极(J1)、第一温度传感器(TE1)、第一搅拌器(MS1)、第二pH电位检测电极(J2)、第二温度传感器(TE2)、液位电极(LS)、第二搅拌器(MS2)和所述调压装置均与PLC控制器分别相连。