一體化智能cod消解儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種消解實驗用預(yù)處理裝置，屬于高氯廢水化學需氧量(COD)測定的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]《水質(zhì)化學需氧量的測定重絡(luò)酸鹽法》(GBl1914-89)規(guī)定，該標準不適用于含氯離子濃度大于1000ml/L(稀釋后)的含鹽水。當氯離子含量超過1000 ml/L時，COD的最低允許限值為250 ml/L，低于此值的準確度就不可靠。因此，GBl 1914-89不適用于高氯離子廢水，如油田廢水中的COD測定，特別是經(jīng)凈化處理達標排放的采油廢水(C0D< 150ml/L)?！陡呗葟U水化學需氧量的測定氯氣校正法》(HJ/T-2001)消除了高氯離子含量對COD測定的干擾，作為高氯廢水中COD測定方法之一。
[0003]傳統(tǒng)的消解裝置雖然可行，但還存在以下缺點:
[0004]1、傳統(tǒng)的高氯消解裝置由加熱、消解、回流、吸收四部分組成，安裝繁瑣，占用空間大，操作不方便。
[0005]2、加熱裝置為電爐絲直接加熱三角消解瓶，極易造成三角消解瓶炸裂，從而導(dǎo)致短路、漏電，危及操作人員的人身安全。
[0006]3、冷凝回流裝置，需要自來水冷卻但不能循環(huán)使用，造成水資源的浪費。
[0007]4、不能同時消解多個樣品，只能單爐單樣品消解。
[0008]5、在消解過程中由于溫度不可控制，受熱不均勻易爆沸。
[0009]6、消解終點無法自動停止，必須要專人看守，工作效率低。
[0010]7、消解過程，氮氣的流量不易調(diào)節(jié)且流量不穩(wěn)定；消解完成后必須要操作員調(diào)節(jié)加大氮氣流量，并計時通氮氣的時間。
[0011]8、實驗完成后，高氯消解裝置需要人工清洗，插管三角消解瓶及管路不容易清洗?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0012]本實用新型根據(jù)實驗室高氯廢水COD的消解操作規(guī)程，在傳統(tǒng)高氯消解裝置基礎(chǔ)上，結(jié)合實際中存在的諸多問題，研制了適用氯氣校正法，集加熱、消解、回流、吸收于一體的新型一體化智能COD消解儀，它可以實現(xiàn)單爐自動消解、恒溫加熱、冷卻水自動循環(huán)、氮氣流量自動調(diào)節(jié)，當消解完成后自動停止加熱，自動清洗，操作簡單方便。
[0013]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0014]—種一體化智能COD消解儀，它包括有加熱裝置、冷凝回流裝置，其特征在于:它還包括有:溫控裝置、氮氣流量控制裝置、顯示裝置和自動清洗裝置;各部分具體結(jié)構(gòu)如下:
[0015]加熱裝置:采用多個獨立的加熱單元，每個加熱單元包括陶瓷電熱器、三角消解瓶、加熱控制按鍵、狀態(tài)指示燈、控制電路板；陶瓷電熱器固定在殼體的前面，上面罩有灶架，三角消解瓶置于陶瓷電熱器上;控制臺上設(shè)有狀態(tài)指示燈、功能調(diào)節(jié)按鍵和液晶模塊及多個加熱控制按鍵，加熱控制按鍵控制所對應(yīng)的狀態(tài)指示燈亮紅色，同時控制對應(yīng)的陶瓷電熱器啟動加熱消解；
[0016 ] 冷凝回流裝置:它包含冷凝裝置和回流裝置；
[0017]冷凝裝置主要由水箱、球形冷凝瓶和風冷設(shè)備組成;水箱為不銹鋼材質(zhì)，設(shè)有液位計，儀器的殼體設(shè)有液位窗，可以觀察水箱內(nèi)的液位;球形冷凝瓶的結(jié)構(gòu)包括進汽口、出氣口、球形冷凝管、進水口、出水口；冷凝瓶用萬用夾固定，萬用夾用螺絲固定在橫梁的固定孔內(nèi)，橫梁固定在殼體上;風冷設(shè)備由冷凝器和軸流風機組成，循環(huán)水經(jīng)過冷凝器的銅管時，風機把循環(huán)水的熱量快速散發(fā)到儀器外空氣中，有效地降低了循環(huán)水的溫度;冷卻循環(huán)水從水箱經(jīng)冷凝瓶的進水口到出水口，再經(jīng)過風冷系統(tǒng)，最后回到水箱；
[0018]回流裝置主要由三角消解瓶、吹氣管、球形冷凝瓶、中空的密封塞、吸收瓶及部分管路組成;球形冷凝瓶的進汽口與三角消解瓶上瓶口密封連通，球形冷凝瓶的出氣口與中空的密封塞連通，密封塞上部通過管路與吸收瓶密封連通;三角消解瓶側(cè)瓶口與吹氣管密封連通，經(jīng)過硅膠管連接質(zhì)量流量控制器連通，質(zhì)量流量控制器的另一側(cè)通過硅膠管與氮氣接口連通。消解回流過程中，將水樣中未絡(luò)合而被氧化的那部分氯離子所生成的氯氣導(dǎo)出；
[0019]溫控裝置:主要由溫度傳感器、控制電路板、加熱控制按鍵、功能調(diào)節(jié)按鍵、液晶模塊組成;溫度傳感器固定在陶瓷電熱器的內(nèi)部，通過信號線與控制電路板連接，將陶瓷電熱器實時溫度傳給控制電路板，再由單片機將檢測溫度顯示在液晶模塊上;通過控制臺上的加熱控制按鍵，控制各加熱爐的工作狀態(tài);通過功能調(diào)節(jié)按鍵設(shè)置加熱灶口的設(shè)定溫度、設(shè)定時間；
[0020]氮氣流量控制裝置:主要由質(zhì)量流量控制器、A/D(D/A)模塊、控制電路板、功能調(diào)節(jié)按鍵、液晶模塊組成；質(zhì)量流量控制器固定在箱體內(nèi)部，通過信號線與A/D(D/A)模塊、控制電路板連接;通過A/D(D/A)模塊轉(zhuǎn)換，由單片機反饋給質(zhì)量流量控制器一個模擬信號，調(diào)節(jié)氮氣的流量并顯示在液晶模塊上;通過功能調(diào)節(jié)按鍵設(shè)定氮氣的流量及時間；
[0021 ]顯示裝置:主要由液晶模塊，控制電路板組成;液晶模塊通過排線與控制電路板連接;加熱溫度、設(shè)定溫度、加熱時間、設(shè)定時間、當前流量、設(shè)定流量通過液晶模塊顯示，以便操作員根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)設(shè)定溫度、設(shè)定流量和設(shè)定時間；
[0022]自動清洗裝置:它由多個獨立的清洗單元構(gòu)成，清洗單元數(shù)量與加熱單元數(shù)量一致，每個清洗單元包含真空栗、電磁閥、三角消解瓶、清洗管、球形冷凝瓶、中空的密封塞、吸收瓶、真空栗控制按鍵、狀態(tài)指示燈、控制電路板及管路組成;真空栗固定在殼體內(nèi)部，真空栗通過硅膠管與電磁閥連接，電磁閥連接清洗管，清洗管管頭與三角消解瓶側(cè)瓶口密封連通，三角消解瓶上瓶口與球形冷凝瓶底部進汽口密封連通，出氣口與中空的密封塞密封連通，密封塞上的管口通過管路與吸收瓶密封連通。當按下真空栗控制按鍵時，狀態(tài)指示燈亮綠色，電磁閥導(dǎo)通，真空栗工作，通過清洗管抽出三角消解瓶內(nèi)空氣產(chǎn)生負壓，負壓將吸收瓶內(nèi)提前注入的蒸餾水吸出，通過管路、密封塞、環(huán)形冷凝管注入三角消解瓶，完成整個裝置的清洗工作后彈起控制按鍵。
[0023]本實用新型的主要優(yōu)點如下:
[0024]1、一體化設(shè)計:將加熱、消解、回流、吸收四部分設(shè)計為一體，操作簡單、方便實用。
[0025]2、安全性能好:在發(fā)熱的狀態(tài)下，陶瓷電熱器不受水珠影響，表面的水會蒸發(fā)，不會影響壽命。即使在蒸餾過程中有蒸餾瓶炸裂的現(xiàn)象，也不會發(fā)生短路、漏電等事故。
[0026]2、冷凝回流裝置:用內(nèi)部循環(huán)水冷凝代替自來水冷凝，既能滿足消解的冷凝效果，又節(jié)約了寶貴的水資源，提高了工作效率。
[0027]3、各加熱爐可獨立加熱:儀器設(shè)有多個加熱灶口，并且在控制面板上有與之對應(yīng)的加熱控制按鈕，可以根據(jù)試樣的情況同時消解多個試樣，也可消解單個樣品；由于每個灶口都有獨立的加熱控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)單爐的自動控溫。
[0028]4、恒溫控制:在消解過程中，加熱的溫度通過溫度傳感器將信號傳送至控制電路，由控制電路上的A/D轉(zhuǎn)換芯片將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳送給單片機;單片機內(nèi)部程序采用自動控制方式中的比例積分微分(簡稱PID)調(diào)節(jié)，響應(yīng)快，跟蹤性能好，能有效抑制加熱曲線振蕩。根據(jù)加熱溫度與設(shè)定溫度的差值改變加熱電流大小，從而使測量溫度趨向于設(shè)定溫度值，實現(xiàn)恒溫控制。
[0029]5、氮氣流量自動調(diào)節(jié):采用質(zhì)量流量控制器控制氮氣的流量，精度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好。在消解過程中，氮氣的流量需要控制在5-10 ml/min;消解完成后，需要氮氣流量在30-40 ml/min;通過A/D模塊將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳給控制電路，控制電路將設(shè)定流量與當前的流量的差值，通過D/A模塊將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量精確控制氮氣流量。實驗中氮氣流量穩(wěn)定，而且不同的流量可以自動切換，無需人工調(diào)節(jié)。
[0030]6、自動清洗:連接好自動清洗裝置，吸收瓶內(nèi)加入適量蒸餾水，打開真空自吸栗的控制按鍵，瞬間三角瓶內(nèi)氣壓下降，三角瓶內(nèi)部與外界大氣壓形成氣壓差，吸收瓶內(nèi)的蒸餾水在氣壓差作用下通過管路流進三角消解瓶中，關(guān)閉真空栗的控制開關(guān)，完成整個裝置的清洗工作。
[0031]7、消解完成自動停止功能:控制芯片內(nèi)部程序設(shè)有時間控制單元，無需人工進行計時，設(shè)定消解時間到達后自動停止加熱。
[0032]一體化智能⑶D消解儀(氯氣校正法)可廣泛適用于油田、沿海煉油廠、油庫、氯堿廠、廢水深海排放等廢水中COD的測定。
【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型主視圖。
[0034]圖2為圖1的左剖面圖。
[0035]圖3為圖1的右剖面圖。
[0036]圖4為圖1的右視圖。
[0037]圖5為球形冷凝瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖6為三角消解瓶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖7為本實用新型的原理圖。
[0040]1、密封塞2、球形冷凝瓶2.1、出氣口 2.2、出水口 2.3、球形冷凝管2.4、進水口 2.5、進汽口 3、液位窗4、吹氣管5、三角消解瓶5.1、上瓶口 5.2、側(cè)瓶口6、加熱控制按鍵7、真空栗控制按鍵8、狀態(tài)指示燈9、液晶模塊10、功能調(diào)節(jié)按鍵
11、控制臺12、吸收瓶13、殼體14、清洗管15、溫度傳感器16、陶瓷電熱器17、灶架18、水箱19、真空栗20、電磁閥21、質(zhì)量流量控制器22、冷凝器23、軸流風機24、控制電路板25、A/D(D/A)模塊26、控制開關(guān)27、氮氣接口?！揪唧w實施方式】[0041 ] 實施例1
[0042]如圖1、2、3、4、5、6、7所示，該一體化智能COD消解儀，它包括加