CN206348327U - 一种氨氮膜过滤分析系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氨氮膜过滤分析系统，包括蠕动泵、透析装置、化学反应模块和检测器，透析装置包括上层透析模块、下层透析模块及设置于上层透析模块和下层透析模块之间的高分子膜，上层透析模块和下层透析模块中均设置有U型凹槽，两个U型凹槽相互对应，上层透析模块中的U型凹槽的一端设置有混合圈，混合圈用于加入空气、缓冲溶液和样品；下层透析模块中的U型凹槽的一端设置有进料管，进料管用于加入空气和缓冲溶液，蠕动泵能够对混合圈和进料管进行挤压，下层透析模块中的U型凹槽的另一端通过管路与化学反应模块连通，化学反应模块与检测器通过管路连通。本实用新型氨氮膜过滤分析系统成本低、结构简单且便于操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工环保技术领域，特别是涉及一种氨氮膜过滤分析系统。
背景技术
氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4 +)形式存在的氮。氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。
在引入自动化设备之前，对水体中的氨氮进行定量分析主要是人工利用蒸馏装置对水样各个进行蒸馏，然后在吸收液中加入显色试剂进行比色，此项工作耗时耗力，并且由于蒸馏过程中的漏气等问题易造成数据的重现性较差。近几年，国内引进了连续流动分析技术，该种设备可以连续自动化对大批量的对样品进行蒸馏，且自动加入显色试剂、自动比色、自动计算结果，极大地减小了人工工作量。
该种自动化设备的原理是通过蠕动泵将样品和蒸馏试剂泵入混合圈中，同时均匀的加入气泡将样品及蒸馏试剂的混合液分隔成数段以防止扩散，混合液混合均匀后利用空气泵打出的空气将混合液吹入加热盒中，此时氨的气体会向上被吹入空气保温管中，含有杂质的废液向下通过蠕动泵抽出，然后氨气继续向上通过一根玻璃细管，该细管内由蠕动泵不停泵入吸收液：硫酸，氨气与硫酸接触后形成的硫酸铵经冷凝管进入后续的化学反应模块中，显色后进入流通式比色皿，由检测器对其测量、计算。其整个分析系统的结构复杂、工序繁杂、成本高，且其使用的蒸馏试剂碱性极强，容易对装置本身造成腐蚀，造成装置需经常更换，而其更换过程复杂、困难，非专业技术人员无法更换。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种氨氮膜过滤分析系统，以解决上述现有技术存在的问题，降低氨氮定量分析的成本及维护量。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种氨氮膜过滤分析系统，包括蠕动泵、透析装置、化学反应模块和检测器，所述透析装置包括上层透析模块、下层透析模块及设置于所述上层透析模块和所述下层透析模块之间的高分子膜，所述上层透析模块和所述下层透析模块中均设置有U型凹槽，所述两个U型凹槽相互对应，所述上层透析模块中的U型凹槽的一端设置有混合圈，所述混合圈用于加入空气、缓冲溶液和样品；所述下层透析模块中的U型凹槽的一端设置有进料管，所述进料管用于加入空气和缓冲溶液，所述蠕动泵能够对所述混合圈和进料管进行挤压，所述下层透析模块中的U型凹槽的另一端通过管路与所述化学反应模块连通，所述化学反应模块与所述检测器通过管路连通。
优选地，所述上层透析模块和所述下层透析模块均由有机玻璃制作而成。
优选地，所述高分子膜的材料为聚丙烯。
优选地，所述混合圈连接有一个四通管，所述混合圈与所述四通管的一个端口连通，所述四通管的另外三个端口分别用于加入空气、缓冲溶液和样品。
优选地，所述蠕动泵将所述空气、缓冲溶液和样品泵入所述上层透析模块的U型凹槽中。
优选地，所述进料管设置有一个三通管，所述进料管与所述三通管的一个端口连通，所述三通管的另外两个端口分别用于加入空气和缓冲溶液。
优选地，所述蠕动泵将所述空气和缓冲溶液泵入所述下层透析模块的U型凹槽中。
本实用新型一种氨氮膜过滤分析系统与现有技术相比取得了以下有益效果：
本实用新型氨氮膜过滤分析系统结构简单、便于操作；且相对于现有技术来说试剂种类和泵管数都有所减少，将低了装置成本；再者本实用新型无需配备空气泵及冷凝水循环系统，减少了使用维护成本；本实用新型采用高分子膜过滤对样品中的氮含量进行分析，高分子膜使用时间长，一般可使用5-6个月，且更换简单，仅需将透析装置的上下层分开，更换一张新的高分子膜后重新将透析装置的上下层夹上即可。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型氨氮膜过滤分析系统的结构示意图；
其中，1-蠕动泵，2-透析装置，3-上层透析模块，4-下层透析模块，5-高分子膜，6-化学反应模块，7-检测器，8-废液，9-空气，10-缓冲溶液，11-样品。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种氨氮膜过滤分析系统，以解决现有技术存在的问题，降低氨氮定量分析的成本及维护量。
本实用新型提供一种氨氮膜过滤分析系统，包括蠕动泵、透析装置、化学反应模块和检测器，所述透析装置包括上层透析模块、下层透析模块及设置于所述上层透析模块和所述下层透析模块之间的高分子膜，所述上层透析模块和所述下层透析模块中均设置有U型凹槽，所述两个U型凹槽相互对应，所述上层透析模块中的U型凹槽的一端设置有混合圈，所述混合圈用于加入空气、缓冲溶液和样品；所述下层透析模块中的U型凹槽的一端设置有进料管，所述进料管用于加入空气和缓冲溶液，所述蠕动泵能够对所述混合圈和进料管进行挤压，所述下层透析模块中的U型凹槽的另一端通过管路与所述化学反应模块连通，所述化学反应模块与所述检测器通过管路连通。
本实用新型氨氮膜过滤分析系统结构简单、便于操作；且相对于现有技术来说试剂种类和泵管数都有所减少，将低了装置成本；再者本实用新型无需配备空气泵及冷凝水循环系统，减少了使用维护成本；本实用新型采用高分子膜过滤对样品中的氮含量进行分析，高分子膜使用时间长，一般可使用5-6个月，且更换简单，仅需将透析装置的上下层分开，更换一张新的高分子膜后重新将透析装置的上下层夹上即可。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例一：
如图1所示，本实用新型氨氮膜过滤分析系统包括蠕动泵1、透析装置2、化学反应模块6和检测器7，透析装置2包括上层透析模块3、下层透析模块4及夹设在上层透析模块3和下层透析模块4之间的高分子膜5，该高分子膜5的材料为聚丙烯，且该聚丙烯高分子膜5只允许小分子量的分子的通过；
上层透析模块3和下层透析模块4均由有机玻璃制作而成，在上层透析模块3和下层透析模块4中均设置有U型凹槽，且这两个U型凹槽相互对应，上层透析模块3中的U型凹槽的一端设置有混合圈，混合圈连接有一个四通管，混合圈与四通管的一个端口连通，四通管的另外三个端口分别用于加入空气9、缓冲溶液10和样品11，蠕动泵1能够对混合圈进行积压，将混合圈中的空气9、缓冲溶液10和样品11泵入到上层透析模块3的U型凹槽中；下层透析模块4中的U型凹槽的一端设置有进料管，进料管的另一端连接有一个三通管，进料管与三通管的一个端口连通，三通管的另外两个端口分别用于加入空气9和缓冲溶液10，蠕动泵1能够对进料管进行挤压，将进料管中的空气9和缓冲溶液10泵入到下层透析模块4中的U型凹槽中；下层透析模块4中的U型凹槽的另一端通过管路与化学反应模块6连通，化学反应模块6与检测器7通过管路连通。
本实用新型中的缓冲溶液10由柠檬酸三钠(Na3C6H5O7)溶于水中配制而成，其pH值范围可以使样品11中的氨氮能够以游离氨及铵根离子(NH4 +)形式稳定存在于缓冲溶液10与样品11的混合液中，以便样品11中的氮能够透过聚丙烯高分子膜5；其次，因为铵根离子(NH4 +)有孤电子对，会被具有空电子轨道的金属离子提供电子而与其形成配位键，生成络合物，这样样品11当中就会有部分铵根离子(NH4 +)无法透过聚丙烯高分子膜5而被检测出来，而柠檬酸三钠具有较强的络合能力，能与金属离子形成络合物，故其可以消除金属离子对样品11中氨氮测量准确性的干扰。
在使用本实用新型的氨氮膜过滤分析系统对样品11的氮含量进行分析时：
通过蠕动泵1将样品11和缓冲溶液10泵入到混合圈中，同时均匀的加入空气9，在样品11和缓冲溶液10的混合液中形成气泡，以将样品11及蒸馏试剂的混合液分隔成数段防止其扩散，混合液混合均匀后被蠕动泵1泵入到上层透析模块3的U型凹槽中；同时通过蠕动泵1将进料管中的缓冲溶液10泵入下层透析模块4，同样的均匀地在进料管中加入空气9将缓冲溶液10分隔成数段以防止扩散。在上层透析模块3的U型凹槽中样品11与缓冲溶液10混合后形成的NH4 +离子通过聚丙烯高分子膜5进入到下层透析模块4的U型凹槽中，其它的杂质即废液8从上层透析模块3的U型凹槽的另一端流出；下层透析模块4U型凹槽中的含有NH4 +离子的缓冲溶液10进入后续的化学反应模块6中，显色后进入流通式比色皿，由检测器7对其进行测量、计算。
需要说明的是，本实用新型上层透析模块3和下层透析模块4中的槽的形状不以本实施例为限，只要能实现在保证样品11与缓冲溶液10的混合液在被充分过滤且流出上层透析模块3的同时能够尽量缩短透析装置2的宽度即可，但上层透析模块3和下层透析模块4中的槽的形状、大小必须相同且相互对应，以保证上层透析模块3的槽中的混合液被过滤后能够相应流入到下层透析模块4的槽中；此外，本实用新型中高分子膜5的材料不仅限于聚丙烯，只要能实现样品10与缓冲溶液11的混合液中的NH4 +离子能够通过该高分子膜5，而混合液中其它的分子不能通过该高分子膜5即可，所有能实现这一功能的材料皆可作为高分子膜5的材料。
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种氨氮膜过滤分析系统，其特征在于：包括蠕动泵、透析装置、化学反应模块和检测器，所述透析装置包括上层透析模块、下层透析模块及设置于所述上层透析模块和所述下层透析模块之间的高分子膜，所述上层透析模块和所述下层透析模块中均设置有U型凹槽，所述两个U型凹槽相互对应，所述上层透析模块中的U型凹槽的一端设置有混合圈，所述混合圈用于加入并混合空气、缓冲溶液和样品；所述下层透析模块中的U型凹槽的一端设置有进料管，所述进料管用于加入空气和缓冲溶液，所述蠕动泵能够对所述混合圈和进料管进行挤压，所述下层透析模块中的U型凹槽的另一端通过管路与所述化学反应模块连通，所述化学反应模块与所述检测器通过管路连通。
2.根据权利要求1所述的氨氮膜过滤分析系统，其特征在于：所述上层透析模块和所述下层透析模块均由有机玻璃制作而成。
3.根据权利要求1所述的氨氮膜过滤分析系统，其特征在于：所述高分子膜的材料为聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的氨氮膜过滤分析系统，其特征在于：所述混合圈连接有一个四通管，所述混合圈与所述四通管的一个端口连通，所述四通管的另外三个端口分别用于加入空气、缓冲溶液和样品。
5.根据权利要求4所述的氨氮膜过滤分析系统，其特征在于：所述蠕动泵将混合圈中的空气、缓冲溶液和样品泵入所述上层透析模块的U型凹槽中。
6.根据权利要求1所述的氨氮膜过滤分析系统，其特征在于：所述进料管设置有一个三通管，所述进料管与所述三通管的一个端口连通，所述三通管的另外两个端口分别用于加入空气和缓冲溶液。
7.根据权利要求6所述的氨氮膜过滤分析系统，其特征在于：所述蠕动泵将进料管中的空气和缓冲溶液泵入所述下层透析模块的U型凹槽中。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110220855A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-09-10 | 北京海光仪器有限公司 | 一种用于总氮的化学分析系统 |
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2017
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