本實(shí)用新型屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō),尤其涉及一種水中陰離子表面活性劑在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前合成洗滌劑以陰離子型的烷基苯磺酸鹽為主要成分的產(chǎn)品為主。隨著洗滌劑用量的不斷增長(zhǎng),排入水體中的陰離子表面活性劑的數(shù)量也在增加,導(dǎo)致水體產(chǎn)生泡沫或者發(fā)生乳化的現(xiàn)象,阻斷水中氧氣的交換,導(dǎo)致水體惡化。
目前普遍采用國(guó)標(biāo)法亞甲基藍(lán)分光光度法來(lái)測(cè)量水中陰離子表面活性劑的含量,但是該方法采用傳統(tǒng)的萃取方式,不僅操作步驟繁瑣而且重現(xiàn)性差,采用手動(dòng)氯仿萃取也給操作者的健康帶來(lái)危害。而且上述的檢測(cè)方法只能夠在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,不能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)測(cè),存在著檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、混合效果差、萃取效率低、人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、人身傷害大的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種水中陰離子表面活性劑在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其能夠?qū)崿F(xiàn)水中陰離子表面活性劑的在線監(jiān)測(cè),自動(dòng)化程度高,混合和萃取的效果好,降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,避免了人工操作帶來(lái)的人身傷害大的問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
本實(shí)用新型中所述的水中陰離子表面活性劑在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括控制器、通過(guò)反應(yīng)管路依次連接的水樣自動(dòng)進(jìn)液控制裝置、液液萃取裝置、蠕動(dòng)泵B、萃取液凈化處理裝置、檢測(cè)器,控制器分別與水樣自動(dòng)進(jìn)液控制裝置、液液萃取裝置、萃取液凈化處理裝置、檢測(cè)器連接;其中水樣自動(dòng)進(jìn)液控制裝置包括多通道蠕動(dòng)泵、比例分配閥,其中多通道蠕動(dòng)泵的進(jìn)液端包括樣品進(jìn)液管路、反應(yīng)劑進(jìn)液管路、萃取劑進(jìn)液管路、清洗劑進(jìn)液管路;在多通道蠕動(dòng)泵的出液端,樣品出液管路與反應(yīng)劑出液管路通過(guò)混合閥混合后進(jìn)入控制閥A,萃取劑出液管路和清洗劑出液管路進(jìn)入到控制閥B后通過(guò)反應(yīng)管路與控制閥A連接,控制閥A的出液端通過(guò)反應(yīng)管路與比例分配閥連接;比例分配閥通過(guò)反應(yīng)管路與液液萃取裝置連接。
進(jìn)一步地講,本實(shí)用新型中所述的液液萃取裝置包括密閉式萃取罐、磁力輔助攪拌器,磁力輔助攪拌器反向?qū)ΨQ設(shè)置于密閉式萃取罐的外部,在密閉式萃取罐的內(nèi)部對(duì)應(yīng)設(shè)置有磁力驅(qū)動(dòng)的葉片式轉(zhuǎn)子、萃取進(jìn)液管、萃取出氣管、萃取出液管,萃取進(jìn)液管位于密閉式萃取罐的頂部,萃取出液管位于密閉式萃取罐的底部。
進(jìn)一步地講,本實(shí)用新型中所述的萃取液凈化處理裝置包括旋轉(zhuǎn)凈化盤,凈化盤上設(shè)有凈化孔,凈化孔內(nèi)填充有凈化柱;所述凈化柱與凈化進(jìn)液口、凈化出液口連接,所述凈化柱包括依次設(shè)置的凈化柱進(jìn)口、入口脫脂棉、填料、出口脫脂棉、多孔篩板、凈化柱出口。
進(jìn)一步地講,本實(shí)用新型中所述的檢測(cè)器為分光光度計(jì)。
進(jìn)一步地講,本實(shí)用新型中所述的樣品進(jìn)液管路、反應(yīng)劑進(jìn)液管路、萃取劑進(jìn)液管路、清洗劑進(jìn)液管路上分別設(shè)有電磁閥;所述控制閥A、控制閥B為三通閥門。
進(jìn)一步地講,本實(shí)用新型中所述的液液萃取裝置為3個(gè)且并列設(shè)置,所述萃取出氣管均通過(guò)管路與廢氣罐連接;所述萃取出液管通過(guò)控制閥C、電磁閥分別與蠕動(dòng)泵B、廢液瓶連接。
進(jìn)一步地講,本實(shí)用新型中所述的萃取進(jìn)液管上設(shè)有旋轉(zhuǎn)布液噴頭,在磁力輔助攪拌器上還設(shè)有溫度調(diào)節(jié)旋鈕、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕。
進(jìn)一步地講,本實(shí)用新型中所述的閉式萃取罐和/或葉片式轉(zhuǎn)子由聚四氟乙烯材料制成。
進(jìn)一步地講,本實(shí)用新型中所述的液液萃取裝置采用三個(gè)并列設(shè)置的方式排列,分別通過(guò)反應(yīng)管路與比例分配閥連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:
本實(shí)用新型提供水中陰離子表面活性劑在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外接計(jì)算機(jī)控制部分,徹底代替了人工的機(jī)械性操作,實(shí)現(xiàn)了水中陰離子表面活性劑的在線萃取和在線測(cè)定。同時(shí)還減輕了實(shí)驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、避免了人與有毒試劑的直接接觸。具有操作方便,性能可靠、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的原理示意圖。
圖2是本實(shí)用新型中液液萃取裝置的立體圖。
圖3是本實(shí)用新型中液液萃取裝置的剖視圖。
圖4是本實(shí)用新型中萃取液凈化處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型中凈化柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、多通道蠕動(dòng)泵;2、混合閥;3、反應(yīng)管路;4、控制閥B;5、控制閥A;6、廢液瓶;7、比例分配閥;8、廢氣罐;9、液液萃取裝置;10、控制器;11、萃取液凈化處理裝置;12、蠕動(dòng)泵B;13、控制閥C;14、電磁閥;
9-1、萃取出氣管;9-2、萃取進(jìn)液管;9-3、密閉式萃取罐;9-4、磁力輔助攪拌器;9-5、溫度調(diào)節(jié)旋鈕;9-6、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕;9-7、旋轉(zhuǎn)布液噴頭;9-8、葉片式轉(zhuǎn)子;9-9、萃取出液管;
11-1、凈化進(jìn)液口;11-2、旋轉(zhuǎn)凈化盤;11-3、凈化孔;11-4、凈化出液口;
11-5、凈化柱;11-5-1、凈化柱進(jìn)口;11-5-2、入口脫脂棉;11-5-3、填料;11-5-4、出口脫脂棉;11-5-5、多孔篩板;11-5-6、凈化柱出口。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)所述的技術(shù)方案作進(jìn)一步地描述說(shuō)明。
實(shí)施例1:一種水中陰離子表面活性劑在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括控制器、通過(guò)反應(yīng)管路3依次連接的水樣自動(dòng)進(jìn)液控制裝置、液液萃取裝置9、蠕動(dòng)泵B12、萃取液凈化處理裝置11、檢測(cè)器10,控制器分別與水樣自動(dòng)進(jìn)液控制裝置、液液萃取裝置9、萃取液凈化處理裝置11、檢測(cè)器10連接;其中水樣自動(dòng)進(jìn)液控制裝置包括多通道蠕動(dòng)泵1、比例分配閥7,其中多通道蠕動(dòng)泵1的進(jìn)液端包括樣品進(jìn)液管路、反應(yīng)劑進(jìn)液管路、萃取劑進(jìn)液管路、清洗劑進(jìn)液管路;在多通道蠕動(dòng)泵1的出液端,樣品出液管路與反應(yīng)劑出液管路通過(guò)混合閥2混合后進(jìn)入控制閥A5,萃取劑出液管路和清洗劑出液管路進(jìn)入到控制閥B4后通過(guò)反應(yīng)管路與控制閥A連接,控制閥A的出液端通過(guò)反應(yīng)管路3與比例分配閥7連接。
實(shí)施例2:一種水中陰離子表面活性劑在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中所述液液萃取裝置9包括密閉式萃取罐9-3、磁力輔助攪拌器9-4,磁力輔助攪拌器9-4反向?qū)ΨQ設(shè)置于密閉式萃取罐9-3的外部,在密閉式萃取罐9-3的內(nèi)部對(duì)應(yīng)設(shè)置有磁力驅(qū)動(dòng)的葉片式轉(zhuǎn)子9-8、萃取進(jìn)液管9-2、萃取出氣管9-1、萃取出液管9-9,萃取進(jìn)液管9-2位于密閉式萃取罐9-3的頂部,萃取出液管9-9位于密閉式萃取罐9-3的底部。所述樣品進(jìn)液管路、反應(yīng)劑進(jìn)液管路、萃取劑進(jìn)液管路、清洗劑進(jìn)液管路上分別設(shè)有電磁閥14;所述控制閥A5、控制閥B4為三通閥門。所述液液萃取裝置9為3個(gè)且并列設(shè)置,所述萃取出氣管9-1均通過(guò)管路與廢氣罐8連接;所述萃取出液管9-9通過(guò)控制閥C13、電磁閥14分別與蠕動(dòng)泵B12、廢液瓶6連接。所述萃取進(jìn)液管上設(shè)有旋轉(zhuǎn)布液噴頭9-7,在磁力輔助攪拌器9-4上還設(shè)有溫度調(diào)節(jié)旋鈕9-5、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕9-6。所述密閉式萃取罐9-3和/或葉片式轉(zhuǎn)子9-8由聚四氟乙烯材料制成。其余部分的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中所述的結(jié)構(gòu)相同。
實(shí)施例3:一種水中陰離子表面活性劑在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中所述萃取液凈化處理裝置11包括旋轉(zhuǎn)凈化盤11-2,凈化盤11-2上設(shè)有凈化孔11-3,凈化孔11-3內(nèi)填充有凈化柱11-5;所述凈化柱11-5與凈化進(jìn)液口11-1、凈化出液口11-4連接,所述凈化柱11-5包括依次設(shè)置的凈化柱進(jìn)口11-5-1、入口脫脂棉11-5-2、填料11-5-3、出口脫脂棉11-5-4、多孔篩板11-5-5、凈化柱出口11-5-6。所述檢測(cè)器10為分光光度計(jì)。所述的液液萃取裝置采用三個(gè)并列設(shè)置的方式排列,分別通過(guò)反應(yīng)管路與比例分配閥連接。其余部分的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1或2中所述的結(jié)構(gòu)相同。
一種水中陰離子表面活性劑在線自從監(jiān)測(cè)方法,該方法包括以下步驟:
1、水樣萃取
水樣、反應(yīng)劑、萃取劑、清洗劑通過(guò)多通道蠕動(dòng)泵和比例分配閥與液液萃取裝置連接,控制器控制水樣、反應(yīng)劑萃取劑、清洗劑的進(jìn)液量及順序,該順序如下:
①首先通過(guò)控制電磁閥打開(kāi)水樣、反應(yīng)劑的進(jìn)液管道,在多通道蠕動(dòng)泵的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)在混合閥內(nèi)的混合,混合后的液體通過(guò)反應(yīng)管路進(jìn)入到三通的控制閥A,經(jīng)比例分配閥進(jìn)入到液液萃取裝置;
②其次,水樣進(jìn)樣完成后,控制器控制電磁閥關(guān)閉樣品進(jìn)液管路、反應(yīng)劑進(jìn)液管路,并開(kāi)啟萃取劑進(jìn)液管路,萃取劑通過(guò)三通的控制閥B、比例分配閥進(jìn)入到液液萃取裝置進(jìn)行萃取作業(yè);液液萃取裝置中的磁力輔助攪拌器帶動(dòng)兩個(gè)葉片式轉(zhuǎn)子按照不同方向旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速分別為40r/min、160r/min,攪拌過(guò)程中加入萃取劑,萃取5min;萃取完成后通過(guò)蠕動(dòng)泵B進(jìn)入萃取液凈化處理裝置;
③萃取完成后,控制器控制萃取出液管上的控制閥C將萃取后的液體經(jīng)過(guò)反應(yīng)管線及蠕動(dòng)泵B送入到檢測(cè)器;上述過(guò)程完成后關(guān)閉萃取劑進(jìn)液管路,打開(kāi)清洗劑進(jìn)液管路電磁閥,清洗劑通過(guò)三通的控制閥B、比例分配閥進(jìn)入到液液萃取裝置進(jìn)行清洗作業(yè)。
2、萃取液凈化
萃取液經(jīng)過(guò)蠕動(dòng)泵B進(jìn)入到萃取液凈化處理裝置內(nèi)的凈化進(jìn)液口,在凈化盤上開(kāi)有25位凈化孔,凈化孔內(nèi)設(shè)有凈化柱;每處理一個(gè)樣品依次序旋轉(zhuǎn)凈化盤更換凈化柱。
3、萃取液檢測(cè)
經(jīng)過(guò)萃取液凈化的液體進(jìn)入到分光光度計(jì),通過(guò)分光光度計(jì)來(lái)測(cè)量水中陰離子,并將測(cè)量的數(shù)值反饋至控制器。
所述凈化柱采用以下方法制備:
1、打開(kāi)凈化柱凈化進(jìn)液口的柱頭,將脫脂棉塞至凈化柱柱底的多孔網(wǎng)盤上,壓實(shí);
2、通過(guò)漏斗將污水硫酸鈉填入凈化柱,過(guò)程中多次振蕩使得裝填均勻,裝填后的高度為3cm;
3、在填料上方塞入脫脂棉,扣緊凈化柱進(jìn)液口處的柱頭。
該實(shí)施例中用到的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1至3中所述的結(jié)構(gòu)相同。
所述液液萃取裝置為3臺(tái),分別通過(guò)管道與比例分配閥7,依次獨(dú)立循環(huán)進(jìn)行萃取、靜置分離、清洗作業(yè),實(shí)現(xiàn)液液萃取裝置的連續(xù)作業(yè)。
結(jié)合上述實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的工作過(guò)程及原理敘述如下:
本實(shí)用新型通過(guò)控制器來(lái)協(xié)調(diào)控制各組成部分的工作次序。首先通過(guò)多通道蠕動(dòng)泵1來(lái)提供管路進(jìn)液所需要的動(dòng)力,通過(guò)電磁閥14、比例分配閥7來(lái)控制管路進(jìn)液的順序和比例。在本實(shí)用新型中,樣品進(jìn)液管路、反應(yīng)劑進(jìn)液管路、萃取劑進(jìn)液管路、清洗劑進(jìn)液管路均安裝有電磁閥14并通過(guò)多通道蠕動(dòng)泵1進(jìn)入到比例分配閥7內(nèi),其中反應(yīng)劑進(jìn)液管路的管路數(shù)量要多于樣品進(jìn)液管路的數(shù)量,如說(shuō)圖1所示。經(jīng)過(guò)多通道蠕動(dòng)泵1提供動(dòng)力后,樣品出液管路與反應(yīng)劑出液管路通過(guò)混合閥2混合后進(jìn)入控制閥A5,萃取劑出液管路和清洗劑出液管路進(jìn)入到控制閥B4后通過(guò)反應(yīng)管路與控制閥A5連接??刂崎yA5通過(guò)反應(yīng)管路3與比例分配閥7連接??刂破髦恍枰ㄟ^(guò)控制電磁閥14的開(kāi)啟順序和開(kāi)啟數(shù)量即可,以及控制控制閥A5與控制器B4的開(kāi)啟先后順序完成水樣取樣及萃取、清洗的過(guò)程。
本實(shí)用新型采用液液萃取的方式實(shí)現(xiàn)水樣內(nèi)陰離子表面活性劑的萃取。其中密閉式萃取罐9-3、葉片式轉(zhuǎn)子9-8采用聚四氟乙烯材料制成,該類型的材料能夠具有表面光滑、耐腐蝕性好、便于清洗無(wú)殘留的特點(diǎn),便于增加葉片式轉(zhuǎn)子9-8的攪拌強(qiáng)度。當(dāng)萃取進(jìn)液管9-2注入萃取液時(shí),萃取進(jìn)液管9-2上設(shè)有的旋轉(zhuǎn)布液噴頭9-7能夠使得萃取液均勻的布設(shè)到樣品中,增加萃取的效率。葉片式轉(zhuǎn)子9-8在磁力輔助攪拌器9-4的驅(qū)動(dòng)作用下旋轉(zhuǎn),對(duì)樣品進(jìn)行攪拌,進(jìn)一步增加混合的均勻性。萃取液注入完成且攪拌均勻后,對(duì)上述混合有萃取液的水樣進(jìn)行靜置,靜置時(shí)打開(kāi)萃取出氣管9-1,廢氣排入到廢氣罐8。靜置分層后的萃取液和廢液可通過(guò)萃取出液管9-9分別流出。
萃取完成后,控制器打開(kāi)萃取出液管9-9及控制閥C13,使得萃取完成后的液體通過(guò)蠕動(dòng)泵B12送入到萃取液凈化處理裝置11,萃取液凈化處理裝置11對(duì)含有的萃取液進(jìn)行凈化后將待檢測(cè)的液體送入到檢測(cè)器10,檢測(cè)器10采用分光光度計(jì)進(jìn)行水中陰離子表面活性劑的檢測(cè),并將檢測(cè)的結(jié)果反饋至控制器,控制器通過(guò)顯示屏或者其他顯示方式進(jìn)行顯示。
當(dāng)上述過(guò)程進(jìn)行完成后,控制器控制清洗劑進(jìn)液管路上的電磁閥14、控制閥B4控制閥A5、比例分配閥7打開(kāi),并同時(shí)提前確保其余管路的關(guān)閉。清洗劑通過(guò)反應(yīng)管路進(jìn)入到液液萃取裝置9內(nèi),并在旋轉(zhuǎn)布液噴頭9-7的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)液液萃取裝置9內(nèi)壁的螺旋清洗,增加了清洗效果。清洗過(guò)程中兩臺(tái)磁力輔助攪拌器9-4帶動(dòng)葉片式轉(zhuǎn)子9-8同向攪拌120r/min,葉片式轉(zhuǎn)子9-8能夠使得清洗液對(duì)密閉式萃取罐9-3進(jìn)行全方位的清洗,保證最大的清洗程度。清洗完成后,關(guān)閉上述閥門,打開(kāi)位于萃取出液管9-9上的電磁閥14及控制閥C13,將廢液排入到與管路連接的廢液瓶6。
本實(shí)用新型中所述的萃取液凈化處理裝置11包含有25位凈化孔,凈化孔內(nèi)設(shè)有凈化柱;每處理一個(gè)樣品依次序旋轉(zhuǎn)凈化盤更換凈化柱。以保證送入檢測(cè)器10內(nèi)的萃取樣品不含有水分等其他雜質(zhì),提高了檢測(cè)加過(guò)的準(zhǔn)確性。