CN1493873A - 一种测量pH值的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线连续测量pH值的装置和方法，该装置包括一个盛装待测pH值流体的容器，在所述容器的上部和下部分别设置一个进料口和一个出料口，在出料口处的管线上设置一个泵，在所述的泵与容器进口之间，设置一个用于安插pH电极的流体槽，所述的用于安插pH电极的流体槽最好为pH电极护套。本发明的方法是用泵将待测流体，输送到安插pH电极的流体槽内，形成一个流体外循环回路，以实现在线连续检测流体的pH值。与现有技术相比，采用本发明的装置和方法，可实现流体pH值在线连续测量。特别是采用本发明的优选方案，用于测定易使pH电极敏感膜结膜的浆液时，保证了pH电极不再漂移，可实现浆液pH值在线连续测量。本发明适用于流体在线连续测量pH值。

Description

一种测量pH值的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种测量装置及方法，更具体地说，涉及一种有关测量流体pH值的装置及方法。

背景技术

在很多化工工艺过程中，需要测量流体的pH值，以表征流体中酸浓度的大小，控制反应在一定的pH值下进行。通常，加氢裂化、加氢精制催化剂的载体大都采用成胶法制备合成，在成胶法制备催化剂载体的过程中，采用铝盐溶液(或酸溶液)与碱溶液(或碱金属酸盐溶液)为基本原料，进行中和反应形成浆液。浆液的pH值对载体的性质有着直接的影响，是成胶过程中重要的工艺参数之一。目前，在测量浆液pH值时，其电极敏感膜在浆液中易发生结膜现象，随着结膜厚度的增大，导致pH值不断飘移。pH电极大约使用10分钟后就不能检测，必须清洗，经重新标定才能使用。这样电极的使用时间不能满足成胶工艺的要求。因此，在实际使用过程中为延长电极使用时间，不得不采用间歇式测量方法。通常的做法是，在制备过程中每间隔几分钟将电极放入浆液中测定一次，然后从浆液中取出电极，并多次重复此过程直至成胶结束。

上述间歇式的测量方法，虽然可以延长pH电极的使用时间，电极可以使用到成胶结束，但存在着下列问题：首先，成胶开始时，原料进入中和罐中，浆液pH值大幅度波动，靠手动调节阀来控制酸、碱溶液流量，需要较长的时间(大约五分钟)才能将浆液的pH值稳定在要求的范围内。其次，每个测量间隔内的时间无法保证浆液的pH值在要求范围内，从而影响到制备载体的质量。而且由于采用间歇法不能实现成胶过程的自动控制。因此，在实际生产中需要有长期工作经验的操作人员才能生产出合格产品，往往由于人为因素，成胶过程的工艺数据重复性不好。另外该方法作业时间长，劳动强度大，操作条件不友好。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在线连续测量流体pH值的测量装置和方法。特别是用于测定易使pH电极敏感膜结膜的浆液时，可使其结膜厚度保持不变，保证了pH电极不再漂移，从而实现浆液pH值在线连续测量。

为实现上述目的，本发明的pH值测量装置，在盛装待测pH值流体的容器上部和下部分别增设了一个进料口和一个出料口，在出料口处的管线上设置一个泵，这样由泵与管路在进料口和出料口间就形成一个流体外循环回路，实现了该容器内流体的外循环。并且在泵与容器进口之间，设置一个用于安插pH电极的流体槽，来检测流体的pH值。用泵将待测流体输送到用于安插pH电极的流体槽中，流体冲击pH电极敏感膜上后，然后流出用于安插pH电极的流体槽，进入管路中回流到盛装待测流体的容器内，完成一次循环，从而实现了流体pH值的在线连续测量。

为实现本发明的目的，本发明的pH值测量方法为：用泵将盛装待测pH值流体的容器内流体，输送安插pH电极的流体槽内，形成一个流体外循环回路，以实现在线连续检测流体的pH值。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：采用流体外循环的方法，由于外循环系统的流量较大而且管路长度较短，安插有pH电极的流体槽内流体的pH值与待测pH值流体的pH值是一致的，可实现流体pH值连续在线测量。

附图说明

图1是在线连续测量及控制浆液pH值方法的流程示意图。

图2是pH值电极护套的纵剖面构造图。

图中1.酸液贮罐，2.碱液贮罐，3.泵，4.泵，5.中和罐，6.出料口，7.泵，8.pH电极护套，9.进料口，10.护套入口，11.电极敏感膜，12.环形空腔，13.喷嘴，14.pH电极，15.护套出口。

具体实施方式

本发明的pH值测量装置，在泵与盛装待测pH值流体的容器进口之间，最好设置一个用于安插pH电极的pH电极护套，所述的pH电极护套如图2所示，该pH电极护套是一个中空的圆柱形流体槽，其上开有三个开口。pH电极14从上部开口插入，上部开口与pH电极采用螺纹联接，用软填料密封。流体槽下部开口为护套入口10，进料管采用焊接或螺纹联接与流体槽连接在一起。流体槽的侧面的开口为护套出口15，出料管采用焊接或螺纹联接与流体槽连接在一起。护套入口10和护套出口15呈一定角度，如图2所示的角度为90°。护套入口10处设有喷嘴13。

下面结合附图对本发明进一步详细描述。

如图1所示，采用铝盐溶液与碱溶液为基本原料，成胶法制备加氢催化剂载体，向中和罐5注入原料前，预先向中和罐5内加入适量垫底水，由泵7实现中和罐5中的物料从出料口6，经pH电极护套8到进料口9的流体外循环。酸液贮罐1和碱液贮罐2中的溶液，分别通过泵3和泵4输送到中和罐5开始中和反应。由于外循环系统的流量较大而且管路长度较短，pH电极护套8中的浆液的pH值与中和罐5中浆液的pH值是一致的。如图2所示，浆液从护套入口10进入pH电极护套8中，高速冲击电极敏感膜11上后，经pH电极14与pH电极护套8形成的环形内腔12，从护套出口15流出pH电极护套8进入管路中回流到中和罐5，完成一次循环。由于护套入口10处设有喷嘴13，喷嘴13的口径在1～20mm之间，优选方案为在3～8mm之间，可使浆液加速到一定速度(2～10米/秒)。喷嘴13出口和电极敏感膜11之间应保留一定的间隙，其范围在1～20mm之间，优选方案在2～8mm之间，使得电极敏感膜11受到一定的冲刷作用，又不至于过度磨损。使用新电极测量时，初始阶段电极敏感膜11上出现结膜并不断增厚。在浆液的高速冲刷下，大约30分钟后，其结膜不再增厚，并在以后的使用过程中其厚度保持恒定，使得pH电极14不再受结膜厚度变化的影响而飘移，实现了浆液的在线连续的测量。

根据pH电极检测到的浆液pH值实时、连续的变化情况，通过计算机控制系统来分别自动控制酸液、碱液计量泵3、泵4的流量及开关，使得浆液的pH值达到±0.2的精度要求，满足了成胶工艺的需要，生产出预期的催化剂载体。本发明的方法和装置与现有技术相比，具有操作平稳可靠，人为干预少，数据精度高，重复性好的特点，实现了成胶法制备催化剂载体过程中浆液的pH值的微机自控；同时也简化了操作，缩短了作业时间，大大改善了劳动环境。

与现有技术相比，采用本发明的优选方案，用于测定易使pH电极敏感膜结膜的浆液时，被测流体流速大大提高，流体高速冲刷电极敏感膜，使其结膜厚度保持不变，保证了pH电极不再漂移，可实现浆液pH值在线连续测量。

Claims (8)

1、一种测量pH值的装置，其特征在于它包括一个盛装待测pH值流体的容器，在所述容器的上部和下部分别设置一个进料口和一个出料口，在出料口处的管线上设置一个泵，在所述的泵与容器进口之间，设置一个用于安插pH电极的流体槽。

2、根据权利要求1所述的测量pH值的装置，其特征在于用于安插pH电极的流体槽为pH电极护套。

3、根据权利要求2所述的测量pH值的装置，其特征在于所述的pH电极护套是一个中空的流体槽，其上开有三个开口，pH电极[14]从上部开口插入，流体槽下部的开口为护套入口[10]，流体槽的侧面的开口为护套出口[15]，护套入口[10]处设有喷嘴[13]。

4、根据权利要求3所述的测量pH值的装置，其特征在于所述的喷嘴[13]的口径在1～20mm之间。

5、根据权利要求3所述的测量pH值的装置，其特征在于所述的喷嘴[13]的口径在3～8mm之间。

6、根据权利要求3所述的测量pH值的装置，其特征在于所述的喷嘴[13]出口和电极敏感膜[11]之间的距离在1～20mm之间。

7、根据权利要求3所述的测量pH值的装置，其特征在于所述的喷嘴[13]出口和电极敏感膜[11]之间的距离在2～8mm之间。

8、一种测量pH值的方法，其特征在于使用权利要求1所述的测量pH值的装置，用泵将盛装待测pH值流体的容器内流体，输送安插pH电极的流体槽内，形成一个流体外循环回路。