DE69635634T2 - Vorrichtung zum Nachweis von Wasserverunreinigungen - Google Patents

Vorrichtung zum Nachweis von Wasserverunreinigungen Download PDF

Info

Publication number
DE69635634T2
DE69635634T2 DE69635634T DE69635634T DE69635634T2 DE 69635634 T2 DE69635634 T2 DE 69635634T2 DE 69635634 T DE69635634 T DE 69635634T DE 69635634 T DE69635634 T DE 69635634T DE 69635634 T2 DE69635634 T2 DE 69635634T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reactor
diameter
residence
spiral
ultraviolet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69635634T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69635634D1 (de
Inventor
Paul George Pleasant Dale Wright
Curtis W. Nicholls
Clifford Larue Mcdonald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Original Assignee
Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG filed Critical Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Publication of DE69635634D1 publication Critical patent/DE69635634D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69635634T2 publication Critical patent/DE69635634T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • G01N33/1826Organic contamination in water
    • G01N33/1846Total carbon analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/005Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods investigating the presence of an element by oxidation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/20Oxygen containing
    • Y10T436/204998Inorganic carbon compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/23Carbon containing
    • Y10T436/235In an aqueous solution [e.g., TOC, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen und Verfahren zum Erfassen der Unreinheiten von Wasser.
  • Es ist bekannt, wie man die Menge des organischen Kohlenstoffs im Wasser testen muss, indem der organische Kohlenstoff in einer Wasserprobe oxidiert wird und die Menge des durch diese Oxidierung erhaltenen Kohlendioxids gemessen wird. Eine Klasse von Techniken und Vorrichtungen zur Messung des organischen Kohlenstoffs funktioniert auf kontinuierliche Weise. In einem kontinuierlichen Prozess wird der organische Kohlenstoff im Wasser oxidiert während das Wasser durch einen Ultraviolettreaktor fließt und die Menge des durch den Reaktor fließenden Wassers gemessen wird. Das durch Oxidierung des organischen Kohlenstoffs gebildete Kohlendioxid wird also gemessen, um eine Angabe über die Menge des organischen Kohlenstoffs in einer Wassereinheit zur Verfügung zu stellen.
  • In einem kontinuierlichen Prozess aus dem Stand der Technik zur Messung des organischen Gesamtgehalts, der in dem US-Patent 4, 277, 438, offenbart wird, hat jede der Stufen zur Oxidierung des Kohlenstoffs seine eigene Ultraviolettquelle und kann seine eigene Quelle für das Oxidierungsmittel und/oder Sauerstoff haben oder es gibt eine einzige Ultraviolettquelle in einer einzigen Stufe.
  • In einem anderen Prozess aus dem Stand der Technik zur Messung des organischen Gesamtgehalts im Wasser, das in der EP-Anmeldung 87306478.6, Veröffentlichung 0 256 684, offen gelegt ist, sind eine einzige Reaktions-und eine einzige Messkammer verbunden, um es einer Probenflüssigkeit zu erlauben, zwischen den beiden entlang eines geraden vertikalen Weges nach oben in die Reaktionskammer zu fließen und dann wieder für ein neue Reaktion zurück zu fließen.
  • Noch ein anderer Prozess aus dem Stand der Technik zur Detektion organischer Materie im Wasser wird in einer Patentanmeldung 2 165 360A des Vereinigten Königreichs offengelegt.
  • Dieser Prozess zielt nicht darauf ab, den gesamten organischen Gehalt zu messen, sondern stützt sich auf eine partielle Oxidierung während des vertikal nach oben gerichteten Wasserstroms um eine Ultraviolettlampe.
  • Die Vorrichtungen und Techniken zur Messung des gesamten organischen Kohlenstoffs hat mehrere Nachteile, wie z.B.: (1) es gibt eine Neigung für einen Teil des Kohlendioxids zu entweichen, bevor es aufgefangen und gemessen wird; (2) in diesen Ausführungsformen in denen mehrere Ultraviolettlampen benutzt werden, sind die Kosten sehr hoch; (3) es ist schwierig, eine vollständige Oxidierung des organischen Kohlenstoffs zu erreichen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Technik und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein Gleichgewicht zwischen der Zeit, die für die Mischung der Oxidationsmittel mit dem die organischen Verbindungen einhaltenden Wasser und der Zeitdauer, die erforderlich ist, für die Ultraviolettbestrahlung und der Entfernung von der Ultraviolettstrahlungsquelle herstellt, um eine effektivere Messtechnik für den gesamten organischen Kohlenstoff zur Verfügung zu stellen und die Rückgewinnung von durch die Bildung von bei der Oxidierung entstehenden Gasen in Flüssigkeit zu maximieren.
  • Um diese Aufgaben zu erfüllen, werden ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 4 zur Verfügung gestellt.
  • Vorteilhafterweise wird die Probenflüssigkeit in einer ersten Aufenthaltskammer mit einem großen Durchmesser und großer Länge mit mindestens einem Oxidationsmittel gemischt. Die Probenflüssigkeit wird schneller entlang eines spiralförmigen Wegs mit derselben Volumengeschwindigkeit aber mit einer Grosseren linearen Geschwindigkeit bewegt und der starken Ultraviolettstrahlung unterworfen nachdem sie die erste Aufenthaltskammer durchschritten hat. Die Probenflüssigkeit wird durch eine zweite Aufenthaltskammer bewegt, nachdem sie entlang des spiralförmigen Wegs bewegt worden ist und das abgegebene Kohlendioxid wird gemessen. Eine Vielzahl von Aufenthaltskammer-Stufen von gleicher oder verschiedener Größe wird zur Verfügung gestellt und es wird ein Oxidierungsmittel zu einer oder mehrerer Stufen hinzugefügt.
  • Die Vorrichtung zum Analysieren des Gehalts an organischem Kohlenstoff für das Wasser umfasst eine Vielzahl von Stufen, die dazu geeignet sind, mit Mittel zur Versorgung mit ultraviolettem Licht, Wirkstoffen und Wasser verbunden zu werden. Sie ist gekennzeichnet durch dass mindestens eine der besagten Stufen eine Aufenthaltskammer und eine Reaktionskammer aufweist. Die Stufen bilden eine vertikale Säule die eine zentrale Öffnung die zur Aufnahme einer Ultraviolettlampe geeignet ist, aufweist. Wirkstoff, Wasser und die Trägergaseinlassverbindungen liegen nahe dem Boden der besagten vertikalen Säule. Mindestens eine Auslassverbindung liegt nahe der Oberseite der besagten vertikalen Säule und mindestens einige der besagten Reaktionsstufen umfassen spiralförmige Rillen die von spiralförmigen Bereiche und spiralförmigen Ausnehmungen gebildet werden. Die spiralförmigen Erhöhungen bilden einen inneren Durchmesser, der im wesentlichen der gleiche wie der Außendurchmesser der Ultraviolettlampe ist, wobei die spiralförmigen Passagen um die besagte Lampe gebildet werden, um eine schnelle Bewegung der Flüssigkeit nahe und benachbart zur besagten Ultraviolettlampe zwischen den Aufenthaltskammern zu ermöglichen.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Vielzahl von Stufen Einlassverbindungen und Mittel zur Injektion von Oxidierungsmitteln in die besagten Einlassverbindungen. Die Ultraviolettlampe ist eine längliche Ultraviolettlampe die einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Mehrstufen-Durchmesser und ungefähr die gleiche Länge hat wie die innere längliche zentrale Kavität der besagten vertikalen Säule. Der Durchmesser der besagten Aufenthaltskammer ist 1,25-mal so groß wie der Durchmesser einer von den besagten spiralförmigen Rillen gebildeten Spirale. Der Durchmesser der besagten Aufenthaltskammer ist mindesten zweimal so groß wie die Tiefe der besagten spiralförmigen Rillen. Ein Flüssigkeitsverlust-Detektor liefert ein Signal, wenn seine Temperatur eine Schwellentemperatur überschreitet.
  • Ein Flüssigkeitsverlust-Detektor für chemische Reaktoren, der Flüssigkeiten benutzt, umfasst Abfühlmittel und Mittel zum Abkühlen der besagten Abfühlmittel mit der besagten Flüssigkeit. Die Abfühlmittel umfassen Mittel zur Erzeugung von Wärme und zum Abfühlen einer Temperaturerhöhung, wodurch ein Flüssigkeitsverlust erfasst wird. Der Flüssigkeitsverlust-Detektor ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abfühlmittel ein Thermistor ist, der gegen Temperaturerhöhung isoliert ist, wenn er nicht durch die Flüssigkeit gekühlt wird.
  • Aus der obigen Beschreibung kann man verstehen, dass die Vorrichtung und die Technik zum Analysieren von Kohlenstoff dieser Erfindung zahlreiche Vorteile hat, wie: (1) es ist wirtschaftlich zu konstruieren und umfasst nur eine Ultraviolettlampe; (2) es reduziert den zu messenden Gasverlust da es sich nur um ein Element handelt das sich nach oben erstreckt um das ganz erwünschte Gas auf der Oberseite eines einzigen geschlossenen Weges aufzufangen; (3) es liefert ein geeignetes Gleichgewicht zwischen der Mischung von Oxidierungsmitteln, Trägergas und Probe, Reaktionszeit, Bestrahlung und den geeigneten, für dien Kohlenstoffgehalt des Wassers geeigneten Turbulenz-Intensitäten; (4) es minimiert die Wechselwirkung zwischen den Reaktionsstufen wenn die flüssigen und gasförmigen Komponenten durch die Ultraviolettreaktoreinheit nach oben steigen; (5) es erlaubt das Hinzufügen von Wirkstoffen an intermediären Punkten der Reaktion; (6) es erlaubt die Adjustierung für andere Verbindungen wie NaCl das Ionen zur Verfügung stellt, die aus interne Reaktionen resultieren die mit der Kohlenstoffreaktion konkurrieren ; und (7) es erlaubt leichte Herstellung und Wartung und ermöglicht eine einfache Variation der Konstruktion der Säule um die Kosten zu reduzieren und die Fähigkeit zu verbessern, unter verschiedenen Umständen zu funktionieren.
  • Die oben erwähnten und andere Kennzeichen der Erfindung werden leichter verständlich dank der nachfolgenden Beschreibung wenn sie in Bezug auf b die begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
  • Die Fig. A ist ein Blockschema einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung;
  • Die 2 ist ein Blockschema eines erfindungsgemäßen Systems zur gesamten Analyse des Gehalts an organischem Kohlenstoff von Flüssigkeiten;
  • Die 3 ist eine Aufriss-Ansicht einer Instrumententafel und eines Instruments, die in den Ausführungsformen der 1 und 2 nützlich sind;
  • Die 4 ist eine vereinfachte unvollständige perspektivische teilweise aufgebrochene Ansicht, die eine Ausführungsform eines UV-Reaktors zeigt;
  • Die 5 ist eine Längsschnittsansicht des Reaktors der 4;
  • Die 6 ist eine Längsschnittsansicht eines Teils der Ausführungsform der 5;
  • Die 7 ist eine Querschnittsansicht eines Teils der Ausführungsform der 5;
  • Die 8 ist eine Schnittansicht eines Teils der Ausführungsform der 5;
  • Die 9 ist eine Längsschnittsansicht von noch einem anderen Teil der Ausführungsform der 5;
  • Die 10 ist eine Endansicht eines Anschlussstücks, das für die Ausführungsform der 5 nützlich ist;
  • Die 11 ist eine seitliche Aufriss-Ansicht einer äußeren, für den UV-Reaktor der 5 benutzten Hülle;
  • Die 12 ist eine Schnittansicht eines äußeren Gehäuses der Ausführungsform der 5;
  • Die 13 ist eine seitliche Aufriss-Ansicht einer in der Ausführungsform in den 1 bis 3 nützlichen Ultraviolettlampe;
  • Die 14 ist eine seitliche Aufriss-Ansicht eines in den Ausführungsformen der 1 bis 13 nützlichen Flüssigkeitsdetektors;
  • Die 15 ist eine End-Aufsicht-Ansicht des Flüssigkeitsdetektors der 14;
  • Die 16 ist eine Aufsicht des Flüssigkeitsdetektors der 14;
  • Die 17 ist eine seitliche Aufsicht-Explosionsansicht des Flüssigkeitsdetektors der 14 mit einem explodiert gezeigten Thermistor.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In der 1 wird ein Blockschema eines kontinuierlichen Prozesses gezeigt, wobei die Gesamtoxidierung des Kohlenstoffsystems 10 eine Wasserprobenquelle 12, eine zusätzliche Quelle 14, eine Trägergasquelle 16, die aus Luft bestehen kann, ein Reaktorsystem 18 und ein Detektorsystem 20 aufweist. In diesem System wird eine Wasserprobe von einer Wasserquelle 12 in das Reaktorsystem 18 gepumpt, mit Zusatzstoffen von der Quelle 14 und mit Luft von der Quelle 16 zur Mischung von Zusatzstoffen und Wasser gemischt. Der organische Kohlenstoff wird in dem Reaktorsystem 18 oxidiert und in dem Detektorsystem 20 gemessen.
  • Nach der Verarbeitung wird das Wasser gepumpt: (1) durch die Leitung 22 in das Reaktorsystem 18 welches zwischen der Wasserquelle und dem Reaktorsystem 18 kommuniziert; (2) die Zusatzstoffe werden von der Zusatzstoffquelle 14 zum Reaktorsystem 18 durch die Leitung 26 gepumpt, welche mit beiden kommuniziert; (3) das Reaktorsystem oxidiert den organischen Sauerstoff in der Wasserprobe und bringt die resultierenden Kohlenstoffgase dazu, durch eine Leitung 34 zum Detektionssystem 20 zu fließen, welches die Menge der aus der Oxidierung des organischen Kohlenstoffs im Gas resultierenden Menge von Kohlenstoffgasen detektiert und misst. Diese Messung wird durch ein Kabel 48 zu einem Computer 44 übertragen und in ihm benutzt, welcher Computer auch die Pumpen und ähnliches mit dem er kommuniziert steuert, um die Menge des organischen Kohlenstoffs zu berechnen und diese Werte zu der Anzeige 46 zum Drucken und zur Visualisierung zu übertragen.
  • Die Luftquelle 16 liefert das Trägergas, z.B. Luft durch die Leitung 28 zum Reaktor 18 mit dem sie zur Oxidierung des organischen Kohlenstoffs kommuniziert und liefert ebenfalls Luft durch die Leitungen 24 zum Wasserversorgungssystem 12 und zum Detektorsystem 20 durch die Leitungen 30 und 32 welche zwischen ihnen kommunizieren für Zwecke die später erklärt werden. Es wird Reinigungsgas vom Detektionssystem 20 zum Entlüftungssystem im Reaktorsystem 18 geliefert, nachdem es in dem Gegenstrom in dem Gastrockner 52 (2) gedient hat.
  • Mit dieser Anordnung liefert der kontinuierliche Prozess zur Gesamtoxidierung des Kohlenstoffssystems 10 das Probenwasser und den Oxidierungsstoff wie Natriumpersulfat oder Kaliumpersulfat an das Reaktorsystem zusammen mit dem Trägergas wie Luft. Dieses System mischt stark das Trägergas, den Oxidierungsstoff und die Wasserprobe und liefert es durch eine große Massen-Flussabschnitt für eine langsame lineare Bewegung während einer für deren Mischung geeigneten Aufenthaltszeit und drückt dann das Wasser mit der gleichen Volumenflussrate aber mit sehr schneller linearer Geschwindigkeit entlang eines flachen spiralförmigen Wegs, um dem UV-Licht, der Erwärmung und der Mischung mit hoher Geschwindigkeit ausgesetzt zu sein in die Nähe der UV-Quelle. Der Reaktor wiederholt diesen Prozess bis der gesamte organische Kohlenstoff oxidiert ist während sich die Flüssigkeit vertikal nach oben entlang einer einzigen Ultraviolettlampe zur Oberseite bewegt, wo das Kohlendioxid in den Detektor zur Erfassung, Messung und Auswertung fließt.
  • In der 2 wird ein schematisches Diagramm der miteinander verbundenen Wasserquelle 12, der Zusatzstoffquelle 14, der Luftquelle 16, dem Reaktorsystem 18 und dem Detektor 20 gezeigt, wie es in Verbindung mit der 1 beschrieben ist. Wie es auf der 2 beschrieben ist, umfasst das Reaktorsystem 18 einen ersten Flüssigkeits-Gas-Separator und einen Kondensator 58, der auch als Flüssigkeitsdrainagesystem dient, einen zweiten Flüssigkeits-Gas-Separator 50, einen Gastrockner 52, der als Gas-Dampf-Separator dient und eine Spritzdüse oder Wascher 60 für den anorganischen Kohlenstoff, der auch einen dritten Gas-Flüssigkeits- Separator als Hauptteile.
  • Wie es auf der 2 gezeigt ist, tritt die Probe in das Reaktorsystem durch eine Leitung 22 ein und durchquert die Spritzdüse für den anorganischen Kohlenstoff 60, die den anorganischen Kohlenstoff entfernt. Solche Spritzdüsen für den anorganischen Kohlenstoff sind aus dem Stand der Technik bekannt und die Spritzdüse selber gehört nicht zur Erfindung. Nachdem die Flüssigkeit verspritzt worden ist, wird sie durch die Pumpe 54 für die organische Probe gepumpt mit der sie über die Leitungen in den Ultraviolettreaktor 56 kommuniziert, um mit einem Oxidierungsmittel zu reagieren. Die die Spritzdüse 60 verlassende Gas/Flüssigkeits-Mischung geht zum Abscheider/Kondensator 58 wo die Gas/Flüssigkeitsmischung dann zur Ausschuss- Seite des Gasseparators 50 leitet. Der Gasseparator 50 lüftet durch die Leitung 38 und drainiert durch die Leitung 40.
  • Ein Oxidierungsmittel so wie z.B. das Natriumpersulfat wird durch die Leitung 26 in den UV-Reaktor von der Oxidierungsmittelquelle 62 gepumpt und das Trägergas wird in den Ultraviolettreaktor 56 von dem Trägergassystem 16 gepumpt. Das Gas das in den Ultraviolettreaktor 56 fließt, mischt kräftig das Oxidierungsmittel und das Probenwasser und erlaubt es in einer Serie von Stufen mit einer relativ niedrigen Flussrate für die Mischung und dann durch einen spiralförmigen sehr schnellen Bewegungsweg um und nahe der UV-Lampe für eine Reaktion unter dem Einfluss der Kraft des katalytischen Ultraviolettlichts zu fließen. Diese Stufen sind so bemessen, dass die geeignete Menge einer starken Aussetzung von UV-Licht, eine Mischung und Trennung des Gases entlang der geraden kurzen vertikalen Leitung für die Gesamtoxidierung des organischen Kohlenstoffs und die Entfernung der Gesamtmenge des durch die Oxidierung erhaltenen Kohlenstoffgases.
  • Das den Reaktor 56 verlassende Gas durchquert eine Leitung zum Abscheider-Kondensator 58 an einem oberen Ort für die weitere Kondensation der Flüssigkeit und die Trennung des Gases. Das Gas fließt von dem Abscheider-Kondensator zum Gas-Flüssigkeits-Separator 50 für ein weiteres Auffangen der Flüssigkeit und von der Oberseite des Gas-Flüssigkeits-Separators 50 durch den Nafionrohr-Gastrockner 52. Der Nafiontrockner umfasst ein inneres Nafionrohr das der Wasserdampf selektiv in einer aus dem Stand der Technik und ein Gegenstrom von Trägergas zwischen dem Innenrohr und einem Außenrohr zur Entfernung des Wasserdampfes zum Gas-Dampf-Separator 50 zur Drainage durch die Leitung 40 durchquert.
  • Das Kohlendioxid bewegt sich vom Gastrockner 52 in das Detektorsystem 20. Der Separator 50. Der Separator 50 empfängt das den Gegenstrom enthaltende Gas und den Flüssigkeitsdampf vom Nafionrohr-Gastrockner 52, einem Lüftungsausgang unter dem Eingang des UV-Reaktors des Abscheider/Kondensators 58 und von einem noch tiefer liegenden Drain des Abscheider/Kondensators 58. Er enthält ein Drainagesystem das den Flüssigkeitsstrom zur Leitung 40 zur Entsorgung, wenn die Flüssigkeit ein tieferes Niveau erreicht als das obere Niveau des Separators 50, wobei das obere Niveau des Separators 50 benutzt wird, um es dem Gas zu ermöglichen, zum Nafionrohr-Gastrockner zu fließen.
  • Um den UV-Reaktor 56 mit dem Oxidierungsmittel zu versorgen, umfasst die Zusatzstoffquelle 14 eine Natrimpersulfat- oder Kaliumpersulfat- oder andere Oxidierungsmittelquelle 62 und eine Oxidierungsmittelpupe 64 zum Pumpen des Oxidierungsmittels in die Leitung 26 und von dort in den UV- Reaktor 56. Die Trägergasquelle 16 umfasst eine Quelle 66 komprimierten Gases, eine Säule 68 zum Entfernen des Kohlendioxids, drei T-Verbindungsstücke 74, 80 und 92, zwei Flussmesser 76 und 82, einen Flussschalter 84, ein Kapillarrohr 86 und ein Testventil 88. Das komprimierte Gas 66 kommuniziert durch eine Leitung mit einer optionalen Kohlendioxidentfernungssäule 68, welche ihrerseits über das T-Verbindungsstück mit zwei anderen T-Verbindungen 72 und 80 kommuniziert. Diese liefern das komprimierte Gas zur Benutzung in dem ganzen System des kontinuierlichen Prozesses zur Gesamtoxidierung des Kohlenstoffs. Die T-Verbindung 90 liefert Gas unter Druck durch eine Leitung 30 an das Dreiwegventil 132 und liefert Gas durch den anderen Auslass des T-Verbindungsstücks 90 an den Regulator 90 (null bis 5 Pfund pro inch2) mit einer gesteuerten Flussrate von 250 cm3 pro Minute durch eine zweite Leitung 32 zum Detektionssystem 20 um die den IR-Detektor 130 umgebende Atmosphäre von CO2 zu befreien.
  • Die andere T-Verbindung 72 liefert Gas: (1) durch eine Leitung durch den Regulator 74 (null bis 10 Pfund pro inch2) und von dort durch den Flussmesser 76 durch die Leitung 24 in das Probenversorgungssystem 12 um Turbulenz in der Spritzdüse 60 zu erzeugen; und (2) durch einen Druckregulator 80 (null bis 30 Pfund pro inch2), einen Flussmesser 82, einen Flussschalter 84, das Kapillarrohr 86 und das Testventil 88 in dieser Reihenfolge zum Ultraviolettreaktor 56 um dort Turbulenz zu erzeugen.
  • Um den Ultraviolettreaktor mit der Probe zu versorgen, umfasst die Wasserprobenquelle 12 als Hauptteil eine Proben quelle 92, eine Quellenpumpe 90 um die Probe zu pumpen, einen Detektor 94 zur Erfassung des Flussverlustes, ein manuelles Dreiwegventil 98, eine Quelle 96 für manuelle Proben, ein elektrisches Zweiwegventil 100, eine T-Verbindung 110, eine Versorgungspumpe 108 und ein zweites T-Verbindungsstück. Diese Elemente erlauben es, dass die Proben von der Quelle 92 von der Quellenpumpe 90 durch den Detektor 94 zur Erfassung des Flussverlustes, das manuelle Dreiwegventil 98, das elektrische Zweiwegventil 100 und das T-Verbindungsstück 126 zur Leitung 22 gepumpt werden um die Spritzdüse 60 für den anorganischen Kohlenstoff mit der Propenflüssigkeit und dem Trägergas zu versorgen.
  • Die Quellenpumpe 90 pumpt die Flüssigkeit von einer Quelle durch einen Detektor 94 zur Erfassung des Flussverlustes und zurück zur Flüssigkeitsquelle. Der Detektor 94 zur Erfassung des Flussverlustes erlaubt das Abschalten des Systems bei Abwesenheit von einem Flüssigkeitsprobenfluss, um Schaden durch Erhitzung zu vermeiden und erlaubt es ebenfalls dass die Flüssigkeitsprobe durch ihn zur Versorgungspumpe 108 fließt. Die Quelle 96 für eine manuelle Probe kann eine Probe anstatt von der Pumpe 90 vom manuellen Dreiwegventil 98 liefern indem zwischen einer ersten Stellung, die eine Ausschaltstellung darstellt oder von einer Stellung die mit dem Detektor 94 zur Erfassung des Flussverlustes, kommuniziert und einer Stellung die an die manuelle Probe 96 anschließt, geschaltet werden. Das elektrische Zweiwegventil liefert eine Gesamt-Steuerung für den Fluss durch das T-Verbindungsstück 110 zur Versorgungspumpe 108 für eine Beaufschlagung der Leitung 22 durch das T-Verbindungsstück 126.
  • Um eine Reinigungslösung, Entionisierungswasser oder eine Kalibrierungslösung zu liefern, hat ein Auswahl-Ventil (drei in einem, normalerweise geschlossen) 124 seine Einlässe an die Reinigungslösungsquelle 102, eine Entionisierungswasserquelle 104 und eine Kalibrierungslösungquelle 106 angeschlossen. Seine Auslässe sind an das T-Verbindungsstück 110 angeschlossen so dass kombiniert mit dem Zweiwegventil 100 die Versorgungspumpe durch das T-Verbindungsstück 110 eine Probe, Reinigungslösung, Entionisierungswasser oder eine Kalibrierungslösung ansaugen kann. Auf ähnliche Weise kann Säure an das T-Verbindungsstück 120 von einer Säurequelle 114 geliefert werden, um den pH-Wert der Probe auf ein Niveau zu ajustieren das genügend niedrig ist, um Kohlendioxid als Gas von der Probe durch die Säurepumpe 116 zur Beaufschlagung eines anderen Einlasses des T-Verbindungsstücks 126 und eventuell zur Beaufschlagung der Leitung 22 abzugeben. Das T-Verbindungsstück kann auf ähnliche Weise Gas durch die Leitung 24, den Flussschalter 112 und das Testventil 121 zur Beaufschlagung der Auslassleitung 22 von der Luftversorgung 16 durch das T-Verbindungsstück 126 empfangen. Es kann eine Verdünnungsflüssigkeit durch die Verdünnungsflüssigkeitsquelle 122 und die Verdünnungspumpe 118 durch das T-Verbindungsstück 126A, das optional serienmäßig in das T-Verbindungsstück 126 eingeschlossen ist, eingeschlossen werden, um Flüssigkeit von der Versorgungspumpe 108 zu verdünnen.
  • Das Detektionssystem 20 umfasst einen Infrarotdetektor 130 und ein Dreiwegventil 132. Der Infrarotdetektor 130 umfasst eine Probenzelle 134 um eine Infrarotdetektion und eine Messung des Kohlendioxids in der Probenzelle 134 in einer aus dem Stand der Technik bekannten Weise zu ermöglichen. Der Kohlendioxid kann nach der Detektion durch die Entlüftung 136 abgelassen werden und der Computer 44 kann zur Analyse von einem Signal beaufschlagt werden.
  • Das Kohlendioxid wird vom Gastrockner 52 durch die Leitung 34 (1) in das Dreiwegventil 132 bei dessen offener Stellung eingeführt werden. Das Dreiwegventil, außer dass es normalerweise offen ist, ist auch in normalerweise geschlossener Stellung an die Leitung 30 der Gasquelle bei der T-Verbindung um freies CO2-Gas unter Druck durch das Ventil 132 und die Probenzelle 134 zu liefern, um zur Kalibrierung des Infrarotdetektors 130 zu dienen. Aus Reinigungsgründen kommuniziert der Infrarotdetektor 130 mit dem Gasrohrtrockner 52 und der Leitung 32 (2) und empfängt ein Reinigungsgas vom Regulator 92.
  • Auf der 3 wird ein Aufriss des Steuertafel 140 gezeigt, das folgendes zeigt: den Computer 44 mit einer Tastatur 142, bei 76 und 82 gezeigte Flussmesseranzeigen, den Netzschalter 150, den Ultraviolettreaktor 56 (in einem Gehäuse), Netschalter und Indikatoren 152 und 154 jeweils für den UV-Reaktor und den Pumpenstrom, den Abscheider-Kondensator 58, die Spritzdüse 60, den Quellenwählschalter 98 zur Auswahl von einer manuellen Probenquelle oder einer kontinuierlichen Probenquelle, die Pumpen 90, 64, (mit 116 dahinter versteckt) 54 und 108, die alle sichtbar auf der Frontseite des Panels mit den geeigneten Leitungen, die den Ultraviolettreaktor 56, den Abscheider/Kondensator 58 und die Spritzdüse 60 gezeigt sind. Mit dieser Anordnung wird eine praktische Steuerung durch das Computertafel zur Verfügung gestellt und die Basisfunktionen und Indikatoren können leicht überwacht werden.
  • Auf der 4 wird eine teilweise aufgebrochene Ansicht des UV-Reaktors 59 gezeigt, der einen im allgemeinen zylindrischen Reaktorboden 154, einen ersten Reaktorkörper 156, einen zweiten Reaktorkörper 158, eine Reaktoroberseite 160 und eine Ultraviolettlampe 150 aufweist, die einen an sie angeschlossenen elektrischen Leiter hat. Mehrere andere Reaktorkörper können in diese Sequenz eingeschlossen werden.
  • Mit dieser Anordnung hat der Reaktorkörper 154 eine Vielzahl von Verbindungen, wobei drei in der bevorzugten Ausführungsform benutzt werden. Eine Verbindung ist geeignet, die Probe aufzunehmen und eine Verbindung ist geeignet, Oxidierungsmittel aufzunehmen, und eine ist beeignet, Trägergas zu empfangen. Das Oxidierungsmittel kann Kaliumpersulfat, Natriumpersulfat, Ozone oder ein anderes Oxidierungsmittel.
  • Die drei Verbindungsöffnungen sind bei 162, 164 und 166 gezeigt, und sind im Umfang um das Ende des Elements beabstandet, um eine Injektion von Flüssigkeiten radial nach innen zum hohlen Zentrum hin zu ermöglichen. Auf dem Boden ist eine Öffnung 168 mit einem Innengewinde versehen um einen Stopfen zum Abdichten des Bodenendes oder ein Montageelement für die Montage des Reaktors und die Abdichtung des Bodenendes aufzunehmen. Am oberen Ende endet eine Schulter in einem, mit einem Außengewinde versehenen sich nach oben erstreckenden Rohr 170 mit reduzierten Durchmesser, das geeignet ist einen O-Ring aufzunehmen und in das erste Körperelement 156 eingeschraubt sein kann mit einer Öffnung die sich dadurch für die Passage der Flüssigkeit erstreckt und um die Ultraviolettlampe 150, die sich nach unten durch das Zentrum erstreckt, um Ultraviolettlicht als Katalysator für die Flüssigkeit zu liefern.
  • Um für die Mischung der frischen Oxidierungsmittel mit dem am Boden eintretenden einen hohen Kohlenstoffgehalt aufweisenden Wasser, umfasst der erste Reaktorkörper 156 eine verhältnismäßig große, breite und lange innere Aufenthaltskammer 172 die ein großes Volumen zwischen den Wänden des ersten Reaktorkörpers und der zentralen Ultraviolettlampe 150 aufweist, um eine relativ langsame lineare Bewegung unter stabilen Bedingungen während der Mischung mit dem hohen Kohlenstoffgehalt aufweisenden Wasser und den hohen Oxidierungsmittelkonzentrationen zur Verfügung zu stellen. Die Größe der inneren Kammer wird entsprechend der Volumenflussrate dieses kontinuierlichen Reaktorelements und dem erwarteten organischen Kohlenstoff der Flüssigkeit gewählt, um eine adäquate Mischung zu erreichen, bevor der Endteil des ersten Körperelements erreicht wird.
  • Nahe dem Ende des ersten Reaktorkörpers 156 der sich über dem Reaktorboden 154 befindet, ist eine verengte Sektion, die interne Rillen darin hat, die eine sich nach oben erstreckende Spirale bilden wie es bei 174 gezeigt ist und ebenfalls ein Außengewinde 176 zur Einführung eines Innengewindes in das zweite Körperelement 158 aufweisen, wobei die Verbindungsabschnitte mit O-Ringen zum Abdichten verbunden sind. Eine Ultraviolettlampe 150 passt relativ fest gegen die Wände so dass die sich nach oben in den Ultraviolettreaktor 56 bewegende Flüssigkeit in den verengten Abschnitt zwischen dem ersten Reaktorkörper 156 und dem zweiten Reaktorkörper 158 ihre lineare Geschwindigkeit erhöht um durch den engen spiralförmigen Durchgang 174 zu treten, wodurch weitere Turbulenzen erzeugt werden, und wodurch die Flüssigkeit gegen die Ultraviolettlampe 150 gezwängt wird und ihre Weglänge entlang der Spirale vergrößert um erhöhte Strahlungsintensität mit dem katalytischen Ultraviolettlicht und eine verstärkte Mischung für die Reaktion zu erzeugen.
  • Die Flüssigkeit tritt als nächstes in die zweite vergrößerte Aufenthaltskammer in dem zweiten Körperelement 158 ein. Diese Aufenthaltskammer kann kleiner oder größer als die untere Kammer in dem ersten Reaktorkörper 156 sein. Der Durchmesser der Aufenthaltskammern sollte sein: (1) mindestens 1,15-mal den Durchmesser der Spirale zwischen den Aufenthaltskammern; und (2) mindestens zweimal die Tiefe der besagten spiralförmigen Rillen.
  • Die Fähigkeit der Abschnitte, getrennt werden zu können, ermöglicht eine getrennte Abmessung in Abhängigkeit vom erwarteten Kohlenstoffgehalt der Flüssigkeit und erlaubt es mehr Wirkstoff oder andere Zusatzstoffe durch getrennte Verbindungen in die zweite Kammer hineinzufügen, wenn es gewünscht wird. Viel wichtiger kann die Anpassung der Oxidierungsmittelmenge, die dem erwarteten Kohlenstoffgehalt angepasst sein soll neu adressiert werden ebenso wie die Dauer der Bewegung durch die größere Kammer indem die Konfiguration geändert wird, da die Größe der Aufenthaltskammer unabhängig für den Einsatz in die Säule ausgewählt werden. Jede beliebige Anzahl von Stufen kann vor der Oberseite des Reaktors 160 integriert werden, welcher Reaktor eine Endstufe und die Auslassverbindung zur Aufnahme der Flüssigkeit, die reagiert hat, und das getrennte Kohlendioxid zur Messung umfasst.
  • Auf der 5 wird eine Längsschnittansicht des Reaktors 56 gezeigt, der den eine Verbindung 164 und das mit einem Gewinde versehene Bodenende 168 zur Aufnahme eines Stopfens zeigenden Reaktorboden 154, des ersten Reaktorkörpers 156 mit seinem spiralförmigen Reaktionsabschnitt 174 und dem mit einem Gewinde versehenen engen Ende 176, des zweiten Reaktorkörpers 158 und eines dritten und vierten Reaktorkörpers 178 und 180, die zusammen mit der mit dem Reaktorkörper 180 verbundenen Oberseite des Reaktors 160 verbunden sind, umfasst. Die ersten, zweiten und dritten Reaktorkörper sind ohne eine Verbindung gezeigt, aber der vierte ist mit einer radialen Verbindung zur Lieferung von zusätzlichen Wirkstoffen oder Luft oder zur Lieferung für den Einsatz einer Temperatursonde zur Überwachung der Reaktionstemperatur gezeigt. Jedes der Elemente kann eine radiale Verbindung haben für eine spätere Verarbeitung haben und die Größen der Abschnitte können basierend auf der Erfahrung in Bezug auf den Kohlenstoffgehalt und das die Aufenthaltskammer durchquerende Trägergas angepasst werden. An dem oberen Element 160 befindet sich eine mit einem Gewinde versehene Öffnung 182, die geeignet ist, eine Buchse zum Halten der UV-Lampe 150 aufzunehmen, die sich nach unten durch das Zentrum des Reaktors zu einem Ort der an den in die Öffnung 168 eingepassten Stopfen angrenzt, erstreckt.
  • Allgemein haben die Aufenthaltskammern den folgenden Durchmesser: (1) mindestens 1,5 mal den Durchmesser der von den spiralförmigen Rillen gebildeten Spirale; und (2) mindestens viermal die Tiefe der spiralförmigen Rille.
  • Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform eine einzige Ultraviolettlampe 150 benutzt wird, können mehrere Lampen benutzt werden. Es ist jedoch wünschenswert, nur eine Lampe wegen des einfachen Zusammenbaus und der Reduktion der Kosten zu benutzen, da die Ultraviolettlampe eine relativ kostspielige Komponente ist. Es ist wünschenswert eine einzige sich nach oben ersteckende Säule anstatt unterbrochene Säulen zu haben da eine einzige Säule die Möglichkeiten reduziert, dass Kohlendioxidgas entweicht bevor es gemessen worden ist.
  • In der 6 wird eine Schnittansicht der Reaktoroberseite 160 gezeigt, die ein bei 192 gezeigtes Innengewinde zum Anschluss an den oberen Abschnitt einer Verbindung 190, durch die die Flüssigkeit und das Gas entweicht und eine mit einem Gewinde versehene Verbindung 182 zur Aufnahme der Ultraviolettlampe und der Ultraviolettlampenbuchse zum Einsatz der Ultraviolettlampe nach unten aufweist. Die im allgemeinen zylindrische ringförmige Oberseite in der bevorzugten Ausführungsform hat ungefähr eine Höhe von zwei Inch mit einer 0,58 Inch Gewindeverbindung 182 an ihrer Oberseite, die in einer eine sich 0,357 Inch nach unten zur radialen Verbindung erstreckende kreisförmige Öffnung definierenden Schulter endet. Der Gesamtaußendurchmesser ist ungefähr 1,5 Inch. O-Ringe sind so angepasst, dass sie in den ringförmigen Öffnungen 194 zur Abdichtung des oberen Elements gegenüber dem unteren Element positioniert werden.
  • In den 7 und 8 werden jeweils ein Querabschnitt und ein Längsabschnitt des die Verbindungen 162, 164 und 166 aufnehmenden Bodenelements 154 ebenso wie des Bodenelements zur Aufnahme eines bei 168 gezeigten Stopfens gezeigt. Der Bodenreaktor hat eine allgemeine Höhe in der bevorzugten Ausführungsform von 1,5 Inch, einen Außenumfang von 1,5 Inch mit äußeren 1–12 UNF-2B-Typ Gewinden 170 die mit den Innengewinden des ersten Reaktorbodens zusammenpassen.
  • In der 9 wird ein Reaktorboden gezeigt, der eine Verbindung 198 aufweist, die der des vierten Reaktorkörpers 180 in der 5 ähnlich ist. Die Reaktorkörper brauchen keine Verbindungen zu haben oder können eine oder mehrere Verbindungen haben und werden ausgewählt für eine Reaktorgruppe entsprechend der Größe und der Erfordernis für eine Verbindung in Abhängigkeit von dem Gehalt an organischem Kohlenstoff der zu testenden Flüssigkeit und der Konzeption zur Messung des gesamten organischen Kohlenstoffs. Der Reaktorkörper 180 hat eine äußere Abmessung von 1,5 in dieser besonderen Säule um mit den anderen Elementen der Säule und den Innengewinden, die mit den Außengewinden des vorigen, den spiralförmigen Reaktions-Abschnitt empfangenden Elements auf einer Seite zusammenzupassen. Der besagte Körper hat auf ähnliche Weise auf seinem oberen Ende äussere Gewinde und eine innere Spirale 200 um die Flüssigkeit dazu zu bringen, schnell entlang der Spirale in der Nähe der Ultraviolettlampe zu fließen.
  • Die Spirale hat einen Pfeilhöhe von vier mit 1/8 inch breiten Rillen, die durch 1/8 Rippen getrennt sind, um die Passage der Flüssigkeit zwischen den Rillen zu blockieren und die Flüssigkeit dazu zu bringen, entlang eines 1/8 Inch breiten spiralförmigen Wegs, eine Pfeilhöhe von vier und einer Tiefe von ungefähr 1/8 Inch. zu fließen. Der spiralförmige Weg ist ungefähr 1,18 Inch lang entlang der vertikalen Achse. Die Aufenthaltkammer ist ungefähr 0,62 Inch für diesen besonderen Reaktionskörper und umfasst einen mit einem Gewinde versehenen Teil um einen kombinierten Aufenthaltsabschnitt von ungefähr 1,62 Inch zu liefern. Sie hat eine Gesamtlänge von 2,81 Inch und einen inneren Kavitätsdurchmesser von 0,875 Inch der die Ultraviolettlampe aufnimmt welche einen Durchmesser von 0,354 Inch aufweist.
  • Auf den 10 und 11 wird eine Aufsicht und ein Aufriss der Reaktorgruppe 56 gezeigt, die Heizstreifen 202 und 204 zur Steuerung der Temperatur in der Reaktionskammer aufweist und außerhalb eines Wärmeverteilungsrohrs 206 montiert ist. Klammern 208, 210, 212 und 214 werden geliefert, um das Wärmeverteilungsrohr 206 auf der Menge der auf der 5 gezeigten Reaktorabschnitte zu komprimieren. Eine Temperatursonde 216 kann zur Verfügung gestellt werden, um die Temperatur in dem Reaktor zu messen und so eine Feedback-Steuerung den Temperaturstreifen zur Aufrechterhaltung der Temperatur auf einem gewünschten Niveau zur Verfügung zu stellen. Die Feedbackschaltung kann durch den Computer 44 (1 und 3) angeschlossen werden.
  • Auf der 12 wird ein 1/8 Inch dickes Rohr 300 gezeigt, das als Reaktorhülle zum Schutz und Verbesserung des Aussehens des Ultraviolettreaktors dient. Die oberen und unteren Enden des Rohrs 300 sind geöffnet, um Leitungen und elektrische Anschlüsse aufzunehmen, wo sie nötig sind. Die Temperatursonde 216 die ein Thermistor ist, wird in der Hülle gezeigt.
  • In der 13 wird eine Aufrissansicht der Ultraviolettlampe 150 gezeigt, die eine Ultraviolettlampenhülse 302 zum Einschrauben in die Öffnung 182 (402) zeigt und sich nach unten durch den Reaktor erstreckt um Ultraviolettlicht zur Verfugung zu stellen. In der bevorzugten Ausführungsform gibt es eine Niederdruckquecksilberultraviolettlampe, die eine lichte Länge von 15 1/4 Inch und einen äußeren Durchmesser von 0,354 Inch mit einer Quarzglashülle aufweist. Es ist kommerziell verfügbar und hat eine Start-Wechselstrom-Spannung von nominalen 3400 Volt und einer Wechselstrom-Betriebsspannung von 500 Volt mit einer Startfrequenz von 10 kHz (Kilohertz) und einer Betriebsfrequenz von 38 kHz. Der Betriebsstromspanne befindet sich zwischen 15 und 50 Milliamperes.
  • In den 14, 15 und 16 werden jeweils eine Seiten Aufrissansicht, eine Endaufrissansicht und eine Aufsicht des Detektors 94 für einen Flüssigkeitsverlust, der einen Hohlkörper 160 und eine Einlassverbindung 162, eine Auslassverbindung 164 und eine fixierte Drainverbindung 166 hat. Es finden Probenflüsse durch die Einlassverbindung 162 in den Hohlkörper und mit Hilfe der Versorgungspumpe 108 aus der Auslassverbindung 164 heraus statt. Die Drainverbindung 166 entfernt die Flüssigkeit die in einer bevorzugten Ausführungsform variiert zwischen zwei und 26 Kubikzentimetern pro Minute in Abhängigkeit von dem Kohlenstoffgehalt der Probe und wird von der Schwerkraft gezogen. Die durchfließende Probe umfasst ungefähr 28 Kubikzentimeter pro Minute, die in den Detektor für einen Flüssigkeitsverlust und einen Teil aus dem Detektor für einen Flüssigkeitsverlust auf zurückfließende Art unter der Kontrolle der Quellenpumpe 90 (2) und den fixierten Drain 166 fließt.
  • Wie es am besten in den 14 und 15 gezeigt wird, umfasst die Wand des Körpers 160 eine zylindrische Ausnehmung 170 (siehe 14 für ihre Lage) und einen Trägerpfosten 172. Wie es in der Explosionsansicht der 17 gezeigt ist, ist ein Thermistor 174 geeignet in die Öffnung 170 mit sich dadurch ersteckenden elektrischen Leitungen 176 und 178 eingepasst zu werden. Der Thermistor wird durch aufrechte Pfosten 172, einer Klammer 180 zusammen mit einer Schrumpfumbruchpackung 182 die die Leiter 176 und 178 am Platz hält und in der Ausnehmung 170 angebrachten Klebstoff gehalten.
  • Im Betrieb wird das Gehäuse 160, wenn die Probenflüssigkeit unterbrochen ist, vom Strom durch den Thermistor aufgeheizt und der Thermistor 174 detektiert die Temperaturänderung. Diese Detektion resultiert in einer Stromänderung durch die Leiter 176 und 178 welche ein Signal durch den Computer liefert um die Einheit auszuschalten. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Isolierung um den Thermistor so dass sie die Überhitzungsbedingungen innerhalb von 10 Minuten ohne den Theemistor und den Körper mit Wasser zu kühlen erreicht, aber diese Zeit kann durch die Isolierungsgröße gesteuert werden. Während die Flüssigkeit jedoch fließt, kühlt der Flüssigkeitsstrom durch den Körper den Körper des Detektors und hält so die Temperatur in einem für en Betrieb geeigneten Bereich aufrecht.
  • Auf der anderen Hand, falls der Fluss aufhört, fließt Flüssigkeit vom Körper 160 von dem Detektor für den Flüssigkeitsverlust, der Thermistor erhitzt sich und es wird ein Signal zur Verfügung gestellt, das die Überhitzung der ganzen Einheit und einen möglichen Schaden vermeidet.
  • Man kann von er obigen Beschreibung verstehen, dass die Vorrichtung und die Technik zur Analyse des Kohlenstoffs dieser Erfindung zahlreiche Vorteile aufweist, wie z.B.: (1) es ist wirtschaftlich zu konstruieren und erfordert nur eine Ultraviolettlampe; (2) es reduziert die Menge des vorzeitig verlorenen Kohlendioxids, da es als eine einzige vertikale Säule gebildet werden kann um das Auffangen von Kohlendioxid auf der oberen Seite der Säule zu ermöglichen; und (3) es stellt eine relativ einfache Adjustierung zur Verfügung um ein Gleichgewicht herzustellen zwischen : (a) die Zeit zum Mischen der Oxidierungsmittel, dem Trägergas und en Proben; (b) die Reaktionszeit, (c) die Höhe und die Dauer der Bestrahlung; und (d) die Menge des erforderlichen Oxidierungsmittels.
  • Spezifischer minimiert die Benutzung von getrennten Aufenthaltsbehältern von relativ großer Abmessung die Interaktion zwischen den Reaktionsstufen wenn die Flüssigkeits- und Gaskomponenten durch die Ultraviolettreaktorgruppe aufsteigen. Dies minimiert die Möglichkeit von Flüssigkeit sich stark mit dem Gehalt an organischem Kohlenstoff das ist mit nur einer kleinen unzureichenden Menge von nicht verbrauchtem Oxidierungsmittel zu mischen. Es bietet eine größere Möglichkeit die Menge der Oxidierungsmittel und des organischen Kohlenstoffs der nicht reagiert hat auszugleichen, um die Wirksamkeit zu verbessern.
  • Die getrennten Aufenthaltsbehälter erlauben auch das Hinzufügen von Wirkstoffen an intermediären Punkten der Reaktion. Das kann erforderlich sein, wenn ein hoher Kohlenstoffgehalt in der Flüssigkeit den Sauerstoff in den Wirkstoffen absaugt, bevor der Kohlenstoff oxidiert wird. Außerdem erlaubt es die Adjustierung anderer Verbindungen wie z.B. Natriumchlorid die Ionen zur Verfügung stellen die sich aus der Seitenreaktion der den Sauerstoff verbraucht ergibt. So kann die Reaktion zum Ende gebracht werden, die nicht der Gegenwart anderer Verbindungen widersteht.
  • Die Benutzung einer Vielzahl von getrennten Abteilungen die ineinander verschraubt werden können erlaubt eine leichte Herstellung und Wartung und stellt eine Varietät von Konstruktionsarten der Säule zur Verfügung, um die Kosten zu reduzieren und die Möglichkeit zu verbessern, es unter anderen Umständen durchzuführen.
  • Währens eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Detail beschrieben worden ist, können viele Modifikationen und Variationen in der Ausführungsform im Licht der obigen Lehre möglich. Deshalb kann es verstanden werden, dass im Rahmen der im Anhang efindlichen Ansprüche, die Erfindung anders ausgeführt werden kann als es spezifisch beschrieben worden ist.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Messung des Gesamtgehalts an organischem Kohlenstoff umfassend die Beaufschlagung eines Ultraviolettreaktors (10) mit mehreren Abschnitte mit einer Probenflüssigkeit und einem Oxidierungsmittel; und Oxidierung des Kohlenstoffs in der Probenflüssigkeit während sie durch den Reaktor (10) fließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenflüssigkeit nach oben durch eine Säule (56) von mindestens zwei Aufenthaltskammern (z.B. 172) zur langsamen Aufwärtsbewegung der Probenflüssigkeit während einer Aufenthaltszeit entlang mindestens eines an eine Ultraviolettquelle (150) angrenzenden gekrümmten engen Weges (174) zwischen und verbunden mit mindestens zwei Aufenthaltskammern fließt.
  2. Verfahren zur Messung des Gesamtgehalts an organischem Kohlenstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenflüssigkeit in einer ersten Aufenthaltskammer (172) mit einem großen Durchmesser und großer Länge mit mindestens einem Oxidationsmittel gemischt wird; die Probenflüssigkeit schneller entlang eines spiralförmigen Wegs (174) mit derselben Volumengeschwindigkeit aber mit einer größeren linearen Geschwindigkeit bewegt und der starken Ultraviolettstrahlung unterworfen wird nachdem sie die erste Aufenthaltskammer (172) durchschritten hat; die Probenflüssigkeit durch eine zweite Aufenthaltskammer (bei 158) bewegt wird, nachdem sie entlang des spiralförmigen Wegs (bei 174) bewegt worden ist und das abgegebene Kohlendioxid (bei 20) gemessen wird; die Aufenthaltskammern einen Durchmesser von mindestens 1,5 mal den Durchmesser der von den spiralförmigen Rillen gebildeten Spirale und mindestens vermal die Tiefe der spiralförmigen Rille haben.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Aufenthaltskammerstufen (156, 158, 178, usw.) von gleicher oder unterschiedlicher Größe zur Verfügung gestellt werden und ein Oxidierungsmittel zu einer oder mehreren Stufen hinzugefügt wird bzw. werden.
  4. Vorrichtung (10) zum Analysieren des Gehalts an organischem Kohlenstoff für das Wasser umfassend eine Vielzahl von Stufen (156, 158, 178, usw.), die dazu geeignet sind, mit Mittel (150) zur Versorgung mit ultraviolettem Licht, Wirkstoffen und Wasser (162, 164 und 166) verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der besagten Stufen eine Aufenthaltskammer (z.B. 172 und eine Reaktionskammer (z.B. 174) umfasst; die besagten Stufen eine vertikale Säule, die eine zentrale Öffnung (182) die zur Aufnahme einer Ultraviolettlampe geeignet ist, bilden; Wirkstoff, Wasser und die Trägergaseinlassverbindungen (162, 164 und 166) nahe dem Boden (154) der besagten vertikalen Säule (56) liegen, wobei mindestens eine Auslassverbindung nahe der Oberseite der besagten vertikalen Säule liegt; und mindestens einige der besagten Reaktionsstufen (z.B. 156, 158, usw.) spiralförmige Rillen umfassen, die von spiralförmigen Erhöhungen und spiralförmigen Ausnehmungen gebildet werden; die spiralförmigen Erhöhungen einen inneren Durchmesser bilden, der im wesentlichen der gleiche wie der Außendurchmesser der Ultraviolettlampe ist, wobei die spiralförmigen Passagen um die besagte Lampe gebildet werden, um eine schnelle Bewegung der Flüssigkeit nahe und benachbart zur besagten Ultraviolettlampe zwischen den Aufenthaltskammern zu ermöglichen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Stufen (z.B. 156 und 158) Einlassöffnungen (z.B. 198) und Mittel (64) zur Injektion von Oxidierungsmitteln in die besagten Einlassverbindungen umfassen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Ultraviolettlampe (150) eine längliche Ultraviolettlampe ist, die einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Mehrstufendurchmesser und ungefähr die gleiche Länge hat wie die innere längliche zentrale Kavität der besagten vertikalen Säule (56).
  7. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der besagten Aufenthaltskammer (z.B.) 172) mindestens 1,25 mal so groß ist wie der Durchmesser einer von den besagten spiralförmigen Rillen gebildeten Spirale.
  8. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der besagten Aufenthaltskammer (z.B. 172) mindesten zweimal so gross ist wie die Tiefe der besagten spiralförmigen Rillen.
  9. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsverlust-Detektor (94) der ein Signal liefert, wenn seine Temperatur eine Schwellentemperatur überschreitet.
DE69635634T 1995-02-10 1996-02-05 Vorrichtung zum Nachweis von Wasserverunreinigungen Expired - Lifetime DE69635634T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US386699 1995-02-10
US08/386,699 US5531961A (en) 1995-02-10 1995-02-10 Water impurity analyzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69635634D1 DE69635634D1 (de) 2006-02-02
DE69635634T2 true DE69635634T2 (de) 2006-08-24

Family

ID=23526673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69635634T Expired - Lifetime DE69635634T2 (de) 1995-02-10 1996-02-05 Vorrichtung zum Nachweis von Wasserverunreinigungen

Country Status (3)

Country Link
US (3) US5531961A (de)
EP (1) EP0730153B1 (de)
DE (1) DE69635634T2 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0938672A1 (de) * 1996-11-18 1999-09-01 Tekmar Company Kohlenstoffanalysegerät für flüssigkeitsproben
US5981289A (en) * 1997-10-16 1999-11-09 Isco, Inc. Hydrogen sulfide analyzer
US6319723B1 (en) * 1998-11-12 2001-11-20 Eldon L. Jeffers Parts per trillion detector
US6277329B1 (en) * 1999-03-22 2001-08-21 Camp Dresser & Mckee Inc. Dissolved hydrogen analyzer
IES20000227A2 (en) * 1999-03-23 2000-10-18 Analytical Developments Ltd A method and apparatus for the analysis of a liquid carrying a suspension of organic matter
JP2003075426A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Shimadzu Corp 湿式酸化方式元素分析装置
US20040043499A1 (en) * 2002-08-27 2004-03-04 Maria Lee-Alvarez Dissolved carbon measurement
DE10360445A1 (de) * 2003-12-22 2005-07-28 Lar Analytik & Umweltmesstechnik Gmbh Verfahren und Anordnung zur Bestimmung von Wasserinhaltsstoffen
US7556772B2 (en) * 2004-09-27 2009-07-07 Analytical Developments Limited Liquid analyser
US7532992B2 (en) * 2006-01-20 2009-05-12 Teledyne Isco, Inc. Measuring apparatuses and methods of using them
WO2008112945A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Medi-Physics, Inc. Fluid sampling system with an in-line probe
US20080305018A1 (en) * 2007-06-11 2008-12-11 Albonia Innovative Technologies Ltd. Photosterilization Reactor
JP5367710B2 (ja) * 2007-09-05 2013-12-11 ジーイー・アナリティカル・インストルメンツ・インコーポレイテッド 高温および高圧下で酸化を利用する水性サンプル中の炭素測定
KR101014213B1 (ko) * 2010-06-10 2011-02-14 비엘프로세스(주) 오존하이드록실 라디칼과 자외선 퍼셀페이트법을 조합한 총유기탄소분석 방법 및 장치
ES2945584T3 (es) 2014-11-24 2023-07-04 Sabic Global Technologies Bv Un sistema de muestreo para una célula óptica
CN109406705B (zh) * 2018-11-29 2024-04-09 南京大学 一种液相色谱联用型有机碳检测器及其使用方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4167858A (en) * 1976-10-27 1979-09-18 Nippondenso Co., Ltd. Refrigerant deficiency detecting apparatus
US4277438A (en) * 1979-09-04 1981-07-07 Astro Resources Corporation Method and apparatus for measuring the amount of carbon and other organics in an aqueous solution
US4311047A (en) * 1980-04-10 1982-01-19 Hubbard Jr Charlie J Fluid presence detector
US4630036A (en) * 1983-01-26 1986-12-16 Vernay Laboratories, Inc. Early warning of marine cooling system failure
US4647919A (en) * 1983-06-03 1987-03-03 Beckman Instruments, Inc. Method and apparatus for monitoring liquid flow
US4642614A (en) * 1983-12-27 1987-02-10 Mcneil Corporation Fluid flow monitoring system
DE3535029A1 (de) * 1984-10-03 1986-04-03 Xertex Corp., Santa Clara, Calif. Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen ueberwachen eines waessrigen probenstroms auf organische bestandteile
US4749657A (en) * 1984-10-03 1988-06-07 Xertex Corporation Organic spill monitor
GB8513170D0 (en) * 1985-05-24 1985-06-26 Still & Sons Ltd W M Water purifiers
US4775634A (en) * 1986-08-06 1988-10-04 Servomex Company Method and apparatus for measuring dissolved organic carbon in a water sample
EP0346384B1 (de) * 1987-03-02 1994-06-01 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation System und verfahren zur bestimmung der organischen verbindungen in einer wässrigen lösung
US5244811A (en) * 1987-03-02 1993-09-14 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization Method and system for determining organic matter in an aqueous solution
EP0498888A4 (en) * 1989-11-04 1993-11-24 Nihon Millipore Kogyo Kabushiki Kaisha Method of measuring total quantity of organic substances in ultrapure water and ultrapure water treating system utilizing said method in preparation of ultrapure water
US5141717A (en) * 1990-12-24 1992-08-25 Ionics, Incorporated Carbon monitor containing anion exchange resin

Also Published As

Publication number Publication date
EP0730153B1 (de) 2005-12-28
DE69635634D1 (de) 2006-02-02
EP0730153A2 (de) 1996-09-04
US6123904A (en) 2000-09-26
US5531961A (en) 1996-07-02
US5733789A (en) 1998-03-31
EP0730153A3 (de) 1998-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69635634T2 (de) Vorrichtung zum Nachweis von Wasserverunreinigungen
DE69619750T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für Flammenionisation zur Analyse einer Probe
DE2249554A1 (de) Fluidschalter
DE3503315A1 (de) Gas/fluessigkeit-trennvorrichtung und zerstaeubungszelle
DE102006015535A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Isotopenverhältnissen
DE1816721A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen einer Beruehrung zwischen Fluessigkeiten und Gasen
EP0803731A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung gasförmiger Oxidationsprodukte
EP0448816B1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung flüchtiger Stoffe in einer Flüssigkeit
EP3540432B1 (de) Messanordnung und messverfahren zur bestimmung eines inhaltsstoffes oder qualitätsparameters von wasser oder abwasser
DE69228519T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur analytischen Bestimmung von Halogenen,Schwetel undPhosphor
DE2411006C2 (de) Vorrichtung zur Gasphasenumsetzung von Wasserstoff und Sauerstoff
DE1598597C3 (de) Elektrolytische Titrieranlage
EP2115453B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des phosphorgehaltes einer wässrigen probe
EP3642592A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur partiellen überführung einer mehrere komponenten umfassende flüssigkeitsprobe, und verfahren zur online bestimmung und analyse dieser komponenten
EP0434085B1 (de) Sensorsystem
DE102004038607B4 (de) Verfahren zur Bestimmung des organisch gebundenen Kohlenstoffs (TOC) und Testkit zur Durchführung des Verfahrens
DE2103089C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Wasserbestimmung in Gasen
EP2206139A2 (de) Verfahren und vorrichtung für den nachweis von mindestens einer zielsubstanz
EP1405829B1 (de) Reaktionsgefäss zur Aufbereitung von Wasser mit Ozon
DE202008002762U1 (de) Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten
DE202014003581U1 (de) Messvorrichtung mit mindestens einer Sonde zur in-situ Entnahme von gasförmigem Wasser oder anderer Gase aus einem Medium
DE10061890A1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von Wasser durch Behandlung mit gasförmigen Oxidatoren
DE10256009B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung einer gasförmigen Substanz für die Analyse von chemischen Elementen oder Verbindungen
DE2543012B2 (de) Vorrichtung zur automatischen analyse einer fluessigen probe
DE4344235C2 (de) Vorrichtung zur Messung der Konzentration einer Substanz, insbesondere Peroxid, in einer gasförmigen oder flüssigen Probe mittels enzymatischer Fluoreszenz

Legal Events

Date Code Title Description
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ENDRESS + HAUSER CONDUCTA GESELLSCHAFT FUER MESS- U

8364 No opposition during term of opposition