CN209802993U - 生产工艺中元素的在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种生产工艺中元素的在线监测系统，所述生产工艺中元素的在线监测系统包括分析装置；预处理装置，所述预处理装置设置在生产设备的下游，所述预处理装置包括过滤模块；稀释装置，所述稀释装置设置在所述预处理装置的下游，稀释后的样品送传输装置；传输装置，所述传输装置将稀释后的样品传输至所述分析装置，所述传输装置的管线长度超过10m。本实用新型具有远距离传输、自动化等优点。

Description

生产工艺中元素的在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及元素分析，特别涉及生产工艺中元素的在线监测系统。

背景技术

沉钒方法有水解沉钒法和铵盐沉淀法。为制取高品位的五氧化二钒，需采用铵盐沉淀法。目前采用酸性多钒酸铵沉淀法，将净化后的碱性溶液在搅拌下加入硫酸中和，当钒酸钠溶液pH值在5左右，加入铵盐，再用硫酸调节pH值在2.5左右，在加热、搅拌可结晶出橘黄色多钒酸铵。

测定钒的方法很多，如重量法、容量法、比色法、电流滴定法以及极谱法等，最常用的是容量法和比色法，具体为：

容量法多以氧化还原反应为基础，如高锰酸钾法、铈盐容量法、亚铁容量法以及碘量法等。另外还有络合滴定法。目前广泛采用的是以邻苯氨基苯甲酸作指示剂的亚铁容量法，或加入过量的亚铁溶液还原钒，以二苯胺磺酸钠作指示剂，用重铬酸钾标准溶液回滴过量亚铁的容量法。

比色法有过氧化氢法、磷钨钒酸法和苯甲酰苯胲法等。其中苯甲酰苯胲比色法具有较高的灵敏度与选择性，特别适用于含大量铬的试样中钒的测定。这些方法操作繁杂，试剂使用量多，受人为因素影响较大。

钒厂对钒的监测主要用于确定试剂的添加量及沉淀时间，提高钒的监测频次，实时反映含量，可提高生产效率，而现阶段该测量还完全依赖于人工采样，通过人工测量，从而去控制反应时间，效率低下。

厂区通常面积较大，分析区域与监测点隔的较远，再加上高频、多点的监测要求，给监测工作人员带来极大的不便。

实用新型内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种监测效率高、多点监测、远距离传输、监测准确的生产工艺中元素的在线监测系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种生产工艺中元素的在线监测系统，所述生产工艺中元素的在线监测系统包括分析装置：所述生产工艺中元素的在线监测系统进一步包括：

预处理装置，所述预处理装置设置在生产设备的下游，所述预处理装置包括过滤模块；

稀释装置，所述稀释装置设置在所述预处理装置的下游，稀释后的样品送传输装置；

传输装置，所述传输装置将稀释后的样品传输至所述分析装置，所述传输装置的管线长度超过10m。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1.全自动的多点监测、远距离传输，在线监测方案，无需人为干预，效率高；

2.采用ICP光谱进行测量，ICP光谱的优点为具备低检出限(实现μg/L 级钒的测量)、准确度高、分析速度快(单个样品小于1min)、无需任何反应试剂；

根据监测数据实时控制工艺流程。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本实用新型实施例1的生产工艺中元素的在线监测系统的结构简图；

图2是根据本实用新型实施例2的生产工艺中元素的在线监测系统的结构简图。

具体实施方式

图1-2和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1示意性地给出了本实用新型实施例的生产工艺中元素的在线监测系统的结构简图，如图1所示，所述生产工艺中元素的在线监测系统包括：

分析装置，如质谱、ICP分析仪等，所述分析装置检测样品中的元素含量，如钒含量；

预处理装置，所述预处理装置设置在生产设备的下游，所述预处理装置包括过滤模块；

稀释装置，所述稀释装置设置在所述预处理装置的下游，稀释后的样品送传输装置；

传输装置，所述传输装置将稀释后的样品传输至所述分析装置，所述传输装置的管线长度超过10m；

所述预处理装置、稀释装置和传输装置的数量相同，且均大于2；所述分析装置的数量为1。

为了适应多点监测，进一步地，所述生产工艺中元素的在线监测系统进一步包括：

多通道选向阀，所述多通道选向阀的入口分别连接每一个传输装置，出口连接所述分析装置。

为了准确地监测元素含量，进一步地，所述生产工艺中元素的在线监测系统进一步包括：

定量装置，所述定量装置用于分别定量进入所述稀释装置、传输装置及分析装置内的所述样品或其混合物的体积。

为了准确定量样品以提高检测精度，进一步地，所述定量装置包括：

第一切换模块，所述第一切换模块具有第一进口和第二进口，通过切换使容器的进口选择性地连通第一进口和第二进口，所述第二进口连通流体源；

容器，所述容器用于定量样品的体积；

第二切换模块，所述第二切换模块具有第一出口和第二出口，通过切换使所述容器的出口选择性地连通所述第一出口和第二出口。

为了将样品或其混合物送入容器内，进一步地，所述定量装置进一步包括：

泵，所述泵连接所述第一出口。

实施例2：

根据本实用新型实施例1的生产工艺中元素的在线监测系统在沉钒工艺中应用例。

如图2所示，在该应用例中，稀释装置包括：

容器，所述容器具有样品进口、稀释流体进口、取样口；

搅拌单元，所述搅拌单元用于混合所述容器内的流体。

定量装置包括第一定量单元、第二定量单元和第三定量单元，每一定量单元包括：

第一切换模块，所述第一切换模块具有第一进口和第二进口，通过切换使容器的进口选择性地连通第一进口和第二进口，所述第二进口连通流体源；

容器，所述容器用于定量样品的体积；

第二切换模块，所述第二切换模块具有第一出口和第二出口，通过切换使所述容器的出口选择性地连通所述第一出口和第二出口；

第一定量单元设置在稀释装置和预处理装置之间，第二定量单元设置在稀释装置和传输装置之间，第三定量单元设置在传输装置和分析装置之间；与第三定量单元不同的是，第一定量单元和第二定量单元均包括：

泵，所述泵还连通所述第一出口。

多通道选向阀，所述多通道选向阀的入口分别连接每一个第三定量单元，也即间接地连接传输装置，出口连接所述分析装置。

加热装置，所述稀释装置和生产设备间的管线被加热。

分析装置采用ICP分析仪。

Claims (10)

1.一种生产工艺中元素的在线监测系统，所述生产工艺中元素的在线监测系统包括分析装置：其特征在于：所述生产工艺中元素的在线监测系统进一步包括：

预处理装置，所述预处理装置设置在生产设备的下游，所述预处理装置包括过滤模块；

稀释装置，所述稀释装置设置在所述预处理装置的下游，稀释后的样品送传输装置；

传输装置，所述传输装置将稀释后的样品传输至所述分析装置，所述传输装置的管线长度超过10m。

2.根据权利要求1所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述预处理装置、稀释装置和传输装置的数量相同，且均大于2；所述分析装置的数量为1。

3.根据权利要求2所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述生产工艺中元素的在线监测系统进一步包括：

多通道选向阀，所述多通道选向阀的入口分别连接每一个传输装置，出口连接所述分析装置。

4.根据权利要求1所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述生产工艺中元素的在线监测系统进一步包括：

定量装置，所述定量装置用于分别定量进入所述稀释装置、传输装置及分析装置内的所述样品或其混合物的体积。

5.根据权利要求4所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述定量装置包括：

第一切换模块，所述第一切换模块具有第一进口和第二进口，通过切换使容器的进口选择性地连通第一进口和第二进口，所述第二进口连通流体源；

容器，所述容器用于定量样品的体积；

第二切换模块，所述第二切换模块具有第一出口和第二出口，通过切换使所述容器的出口选择性地连通所述第一出口和第二出口。

6.根据权利要求5所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述定量装置进一步包括：

泵，所述泵连接所述第一出口。

7.根据权利要求1所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述稀释装置包括：

容器，所述容器具有样品进口、稀释流体进口、取样口；

搅拌单元，所述搅拌单元用于混合所述容器内的流体。

8.根据权利要求1所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述元素为沉钒工艺中的钒。

9.根据权利要求8所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述稀释装置和生产设备间的管线被加热。

10.根据权利要求1所述的生产工艺中元素的在线监测系统，其特征在于：所述分析装置是ICP分析仪。