TOC在線(xiàn)檢測(cè)儀(總有機(jī)碳在線(xiàn)分析儀)是一種用于實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)水體中總有機(jī)碳(Total Organic Carbon,TOC)含量的高精度水質(zhì)分析設(shè)備,廣泛應(yīng)用于制藥用水(如注射用水、純化水)、半導(dǎo)體超純水、電力鍋爐補(bǔ)給水、飲用水處理、環(huán)保排放監(jiān)控及化工過(guò)程控制等領(lǐng)域。TOC作為衡量水中有機(jī)污染物總量的關(guān)鍵指標(biāo),其濃度直接關(guān)系到產(chǎn)品純度、設(shè)備安全與環(huán)境合規(guī)性。
該儀器基于高溫催化氧化或紫外-過(guò)硫酸鹽氧化原理,將水樣中的有機(jī)物完q轉(zhuǎn)化為二氧化碳(CO?),再通過(guò)非分散紅外(NDIR)檢測(cè)器或電導(dǎo)率法精確測(cè)定生成的CO?量,從而計(jì)算出TOC值(單位通常為ppb或μg/L)?,F(xiàn)代TOC在線(xiàn)檢測(cè)儀具備自動(dòng)進(jìn)樣、酸化曝氣(去除無(wú)機(jī)碳)、氧化反應(yīng)、檢測(cè)與清洗一體化流程,測(cè)量范圍可覆蓋0.5 ppb至數(shù)萬(wàn)ppb,響應(yīng)時(shí)間短(通常2–10分鐘),滿(mǎn)足USP<643>、EP 2.2.44、JP、ChP及EPA等國(guó)際藥典與環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。
1、進(jìn)樣與預(yù)處理模塊
樣品蠕動(dòng)泵:離線(xiàn)檢測(cè)時(shí),儀器通過(guò)蠕動(dòng)泵從樣品瓶或無(wú)壓力容器中直接取樣,確保水樣穩(wěn)定進(jìn)入分析系統(tǒng)。進(jìn)樣管采用1/16英寸Teflon管,流速控制在0.5ml/min左右。
分流器:水樣進(jìn)入儀器后被分流為兩路:一路通過(guò)延遲線(xiàn)圈進(jìn)入二氧化碳傳感器,用于檢測(cè)總無(wú)機(jī)碳(TIC);另一路進(jìn)入氧化反應(yīng)器,通過(guò)紫外催化氧化或高溫燃燒將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳,用于檢測(cè)總碳(TC)。
預(yù)處理裝置:包括過(guò)濾器(如100μm、25μm、50μm、300μm可選)和載氣氣源(如無(wú)CO?清潔空氣或氮?dú)猓?,用于去除懸浮顆粒物、干燥氣體及去除干擾氣體(如氯氣和水蒸氣)。
2、氧化反應(yīng)模塊
紫外催化氧化裝置:采用短波紫外燈(UV燈)與二氧化鈦薄膜光催化劑結(jié)合,在常溫下將有機(jī)物氧化為二氧化碳。氧化反應(yīng)器設(shè)計(jì)為UV燈外包螺旋形石英管,提高氧化效率。
高溫燃燒氧化裝置:由特殊設(shè)計(jì)的石英管構(gòu)成,在高溫(如680℃或950℃)條件下通入氧氣,使有機(jī)物瞬間氣化燃燒生成一氧化碳、二氧化碳和水。燃燒后的氣體通過(guò)催化轉(zhuǎn)化管(含鉑催化劑)將一氧化碳進(jìn)一步氧化為二氧化碳。
3、二氧化碳檢測(cè)模塊
非分散紅外檢測(cè)器(NDIR):反應(yīng)生成的二氧化碳通過(guò)載氣輸送至NDIR檢測(cè)器流通池,利用二氧化碳對(duì)特定波長(zhǎng)紅外光的吸收特性進(jìn)行定量檢測(cè)。NDIR檢測(cè)器由流通池、紅外光源、紅外檢測(cè)器等組成,可檢測(cè)極低濃度的二氧化碳(最小測(cè)量量程達(dá)ppm級(jí),最高可達(dá)2000ppm)。
電導(dǎo)率傳感器(部分機(jī)型):通過(guò)比較樣品消解前后的電導(dǎo)率變化,間接計(jì)算有機(jī)碳含量。該方法靈敏度高(可達(dá)1ppb分辨率),但測(cè)量范圍有限(最高約200ppb),適用于超低含量水樣檢測(cè)。
4、數(shù)據(jù)采集與控制模塊
數(shù)據(jù)采集電路:捕捉光信號(hào)或電導(dǎo)率信號(hào),將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳輸至主機(jī)。
微處理控制器:集成控制電路和軟件,實(shí)現(xiàn)樣品處理流程的自動(dòng)化控制(如酸化、氧化、分離等步驟的時(shí)序控制),并處理檢測(cè)數(shù)據(jù),計(jì)算TOC、TC、TIC等參數(shù)。
操作界面:提供彩色觸摸屏或上位機(jī)軟件,支持參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與導(dǎo)出等功能。部分機(jī)型支持多點(diǎn)校正和自動(dòng)沖洗管路,確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
5、輔助系統(tǒng)
載氣系統(tǒng):提供無(wú)CO?的清潔空氣或氮?dú)庾鳛檩d氣,確保二氧化碳檢測(cè)的準(zhǔn)確性。使用壓縮空氣時(shí)需配置二氧化碳去除裝置。
冷卻裝置:如電子冷卻器或冷卻除水裝置,用于降低高溫燃燒后的氣體溫度,防止水蒸氣干擾檢測(cè)。
防爆結(jié)構(gòu)(部分機(jī)型):針對(duì)石化企業(yè)等防爆場(chǎng)合,采用正壓吹掃防爆設(shè)計(jì),確保設(shè)備安全運(yùn)行。
