全自动分析检测系统


作者:Sascha Hupach 日期:2017/11/20 来源:PROCESS《流程工业》

TOC-4200型分析仪获得了MCERTS认证证书

这样能降低生产成本,节约能源和原材料,提高流程工艺设备的生产能力,满足日益提高的自动化生产过程中检测监控的数据要求。

如今,所有的大型流程工艺设备在生产过程中都会向控制系统提供过程分析数据,尤其在生产过程调节中,对这些控制系统有很高的可用性以及提高数据密度的要求。

为了证明过程分析仪有着很高的可用性,英国和威尔士的环境保护局开发了一套测量装置的认证系统,也就是所谓的MCERTS认证(烟尘/烟气连续自动监测系统)。

MCERTS系统定义了满足环境监管要求的测量系统应满足的框架条件和质量目标。在过程分析仪获得MCERTS认证证书之前,首先要接受一系列严格的检验测试。过程分析仪要在不同的实验室和真实的生产环境中经受3个月的现场测试,这些检测都由独立的第三方检测机构来检验。

检测中最常见的参数就是TOC(总有机碳),在这一综合性参数中记录下了所有有机化合物的总量。

它衡量有机物污染的一个指标,在污水处理厂的进水口和排水口,或者像冷凝水这类纯水的监控中常常要利用在线检测技术检测总有机碳TOC。
Shimadzu公司为总有机碳的在线检测提供了TOC-4200型过程分析仪。这一检测分析系统与被测水流直接接触,因此能够实现全自动的检测分析,包括取样和样本制备。

全自动在线检测分析

最常使用的检测分析方法是NPOC不可吹出有机碳检测分析方法。为了清除像碳酸盐和碳酸氢钠等无机碳化合物以及溶解在水中的CO2的影响,首先要在采集的水质样本中添加无机酸(1.2M矿酸)。进入无机酸后水中的有机成分就会转化为CO2,扫气气体会将样本中的CO2置换出来,然后将等份的样本注入热的铂催化剂中,使样本中所有的有机物氧化成CO2。载气气体将这些它们载运到NDIR红外气体分析仪中,由这一分析仪测定CO2的浓度。

TOC-4200系列的过程分析仪工作时使用的燃烧温度为680℃,这一温度低于像氯化钠这类常规盐类的溶解温度。而这恰恰是检测含盐水质时的一个最大优点,因为每次注射水质样本时,盐分都会聚集在催化剂上。当温度过高时盐会熔化并沉积在铂催化器的活性中心位置处。在采用了680℃的技术之后,明显地提高了分析仪的使用性能。

MCERTS认证测试

在线TOC总有机碳检测分析仪TOC 4200在连续性水质监控系统(第二部分:在线检测系统)检测性能和检测方法两方面获得了MCETS系统的认证证书。

为了能够确定测量的平均偏差、线性度和重复精度等性能数据,在测试开始之前进行了大量的实验室检验测试。在测试时在线TOC检测分析仪被安装在实验室的水循环系统中,在这一系统的不同浓度范围内进行校准,然后在整个浓度范围内取了5个测量点(校准范围的10%、25%、50%、75%和100%)进行了6次检测分析。

在这些检测结果的基础上,最终确定了整个系统的性能。这些检测适合于校准范围0~100 mg/ L,0~500 mg/L,0~1 000 mg/L和0~10 000 mg/L的TOC总有机碳检测。所有的性能指标都在规定的公差范围之内,满足了技术标准的要求。另外,检测人员还对基体效应进行了检测,利用5%的氯化钠溶液反复地进行了几次不同的试验。

最后,对这一系统进行了为期3个月的现场测试。现场测试是在真实的污水处理厂的污水检测点进行的。在现场测试时,高度关注这一系统的工作运行时间和停机时间。其中,停机时间包括了校准标定、维护保养和故障排除等时间。现场实验的可用性应高于95%,TOC-4200实际测得的可用性达到了100%,表现出了很好的坚固耐用性能和可靠性。