黃元鳳 江建博 馮小輝 曹懷祥 袁 濤 李孟威 齊秋萍 倫紹普

（1.山東特檢科技有限公司；2.山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院；3.山東?；瘓F(tuán)有限公司）

溴素是鹵素中的一個(gè)系列，是溴系化學(xué)品生產(chǎn)行業(yè)重要的原料，在無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物等的生產(chǎn)中應(yīng)用價(jià)值非常高， 特別是在油田化學(xué)、新材料、阻燃、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、殺菌消毒及制冷等制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵行業(yè)中發(fā)揮特殊作用。 我國(guó)溴系化學(xué)品資源主要分布在東部沿海，主要產(chǎn)地為山東、天津、河北、江蘇及遼寧等［1］。

山東是溴工業(yè)發(fā)展大省，省內(nèi)溴素生產(chǎn)工業(yè)主要采用氯氣氧化提取、二氧化硫吸收和蒸餾再提純工藝，其中氧化工藝的調(diào)控是決定提取率的關(guān)鍵。 目前，對(duì)氧化工藝的調(diào)控主要由技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)取樣，對(duì)氧化鹵水進(jìn)行人工化驗(yàn)，操作工憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)控氯氣和硫酸閥門的方式，這種方式不但存在嚴(yán)重滯后， 而且容易造成生產(chǎn)不穩(wěn)定等問題，具體分析如下：

a. 依賴于經(jīng)驗(yàn)判斷的人工控制不精確，經(jīng)驗(yàn)操作隨意性大，產(chǎn)品收率低；

b. 缺乏精確的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，無(wú)法精確感知反應(yīng)進(jìn)程，導(dǎo)致盲目多加物料，資源浪費(fèi)嚴(yán)重；

c. 現(xiàn)有DCS僅停留在數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程顯示， 缺乏前端感知，不能實(shí)現(xiàn)閥門的自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)化程度低；

d. 工藝控制不精確，并且缺乏排廢指標(biāo)與工藝聯(lián)鎖控制，排廢不達(dá)標(biāo)。

由于溴素生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且固定，對(duì)于溴素生產(chǎn)裝置的自動(dòng)化改造相關(guān)資料比較少，僅國(guó)內(nèi)幾個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行過相關(guān)研究，除本團(tuán)隊(duì)外，主要有天津科技大學(xué)白瑞祥［2］、中國(guó)石油大學(xué)遲善武、袁存光等團(tuán)隊(duì)［3，4］，對(duì)于氧化工藝氯氣加入量的自動(dòng)控制技術(shù)以檢測(cè)氧化液和排廢液的氧化還原電位為主要控制依據(jù)。 但在實(shí)際使用過程中，鹵水中的鈣鎂沉淀等會(huì)附著在電極表面，對(duì)電極信號(hào)產(chǎn)生干擾，因此需要頻繁維護(hù)或設(shè)計(jì)繁雜的自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)來(lái)保證電極信號(hào)的準(zhǔn)確性［5］。 另外,通過氧化還原電位控制氯氣加入量是一種間接控制方式，氧化還原電位值還受到硫酸和吸收工藝循環(huán)回來(lái)的二氧化硫的影響，難以實(shí)現(xiàn)氯氣加入量的精確控制。

目前，溴素生產(chǎn)廠化驗(yàn)人員的分析方式為碘量法滴定檢測(cè)氧化鹵水的配氯率并作為控制氯氣加入量的依據(jù)。 為保證在線檢測(cè)設(shè)備與人工化驗(yàn)的一致性， 本團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套在線檢測(cè)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)氧化鹵水溴氯總值的在線檢測(cè)，并可將檢測(cè)信號(hào)反饋至DCS，結(jié)合鹵水/海水中溴含量的檢測(cè)結(jié)果實(shí)現(xiàn)投料閥門的自動(dòng)控制。

1 檢測(cè)原理和方法

1.1 檢測(cè)原理

設(shè)計(jì)選用碘量法檢測(cè)氧化鹵水中游離溴和游離氯的總量，即氧化鹵水溴氯總值，以測(cè)得的溴氯總值與原料鹵水中溴離子含量計(jì)算求得配氯率。

溴氯總值的檢測(cè)步驟： 首先通過蠕動(dòng)泵吸取50 mL氧化后的海水， 依次加入10 mL濃度為30%的KI溶液、3 mL 6 mol/L的HCl溶液（若溶液呈弱酸性，則不加HCl溶液）、1 mL淀粉指示劑，由磁力攪拌器自動(dòng)攪拌均勻后，立即用注射泵滴加0.1 mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液至無(wú)色為止。 該方法為目前山東省內(nèi)溴素生產(chǎn)企業(yè)化驗(yàn)分析的一貫方法。

本設(shè)備設(shè)計(jì)完全模擬人工操作過程。溴氯總量YBr-的計(jì)算式為：

配氯率α的計(jì)算式為：

式中 C——硫代硫酸鈉溶液濃度，mol/L；

V——測(cè)游離溴、 氯所耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；

W——氧化鹵水（海水）取樣量，mL；

X——鹵水（海水）含溴量，mg/L。

研發(fā)所用試劑均在國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司采購(gòu)，待測(cè)氧化鹵水由山東?；煞萦邢薰咎峁?，實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.2 在線滴定分析儀功能設(shè)計(jì)

目前實(shí)驗(yàn)室主要使用的自動(dòng)滴定設(shè)備為電位滴定儀，在整個(gè)使用過程中，電位滴定儀的電極始終和溶液接觸， 無(wú)法避免溶液對(duì)電極的腐蝕、污染物附著和電極電解質(zhì)濃度的改變，因此頻繁維護(hù)和更換電極更無(wú)法回避，而且使用電位滴定儀檢測(cè)過程中仍需復(fù)雜的人工操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)分析［6］。另外，當(dāng)某些滴定因溶液濃度較稀，酸、堿的離解常數(shù)較弱，配合物穩(wěn)定常數(shù)較小，使得其突躍范圍變窄，處于極端情況時(shí)，信號(hào)干擾嚴(yán)重，滴定終點(diǎn)難以識(shí)別，分析精度受到嚴(yán)重影響［7］。而且，傳統(tǒng)滴定法由化驗(yàn)人員通過辨認(rèn)顏色變化確定滴定終點(diǎn)，而人對(duì)顏色的視覺辨識(shí)存在一定的個(gè)體差異［8］，因此，分析結(jié)果與分析人員個(gè)體視覺顏色辯識(shí)能力、工作經(jīng)驗(yàn)、操作細(xì)節(jié)及主觀判斷的隨意性等因素有較大關(guān)系，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)存在較大的偶然誤差［9］。

而比色法可避免電位滴定法存在的電極維護(hù)頻繁、信號(hào)干擾和突躍范圍過窄的問題。

基于以上分析，本團(tuán)隊(duì)以視覺傳感器作為顏色判斷依據(jù)，將顏色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可量化的數(shù)值信號(hào)后進(jìn)行終點(diǎn)判斷，所設(shè)計(jì)的在線滴定分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于比色原理的自動(dòng)滴定分析儀結(jié)構(gòu)框圖

溶液存儲(chǔ)模塊用于存放清洗用蒸餾水、前置反應(yīng)試劑、指示劑、滴定溶液和定期標(biāo)定用的固定濃度標(biāo)準(zhǔn)液；流路系統(tǒng)模塊包含蠕動(dòng)泵和注射泵，用于完成待測(cè)樣品、前置溶液和滴定標(biāo)準(zhǔn)液的抽取與滴加；樣品反應(yīng)系統(tǒng)模塊，是在試劑通過泵加入檢測(cè)室并完成攪拌和滴定反應(yīng)，通過光電傳感器檢測(cè)滴定過程的顏色變化實(shí)現(xiàn)終點(diǎn)判斷的；PLC控制交互系統(tǒng)是儀器的控制核心，布置在設(shè)備背面，由電源模塊和PLC模組構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備所有電機(jī)和電氣元件的控制功能。

儀器通過自動(dòng)取樣、檢測(cè)、計(jì)算得出氧化鹵水的溴氯總值， 結(jié)合鹵水中總溴含量的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果，將配氯比實(shí)時(shí)顯示在工控機(jī)上。同時(shí)設(shè)定配氯比的上、下限及其超限報(bào)警功能，一旦出現(xiàn)超限情況，提示中控室操作人員及時(shí)調(diào)控氯氣閥門。

1.3 儀器檢測(cè)流程

溶液配制。 依次配制濃度為30%的KI溶液、6 mol/L的HCl溶液、5%的淀粉指示劑、0.1 mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制完成靜置4 h后可開始使用。

儀器檢測(cè)流程設(shè)定（圖2）。 蠕動(dòng)泵1吸取樣品50 mL，蠕動(dòng)泵2加入KI溶液，蠕動(dòng)泵3加入HCl溶液，蠕動(dòng)泵4加入淀粉，此時(shí)溶液呈墨藍(lán)色。 用硫代硫酸鈉開始滴定至藍(lán)色消失， 啟動(dòng)蠕動(dòng)泵6排廢，清洗反應(yīng)釜，流程結(jié)束。 設(shè)備自動(dòng)記錄硫代硫酸鈉溶液的使用體積，然后計(jì)算出溴氯總值和配氯率并在上位機(jī)界面顯示，整個(gè)分析流程用時(shí)7 min。

圖2 檢測(cè)流程

1.4 人機(jī)交互界面

設(shè)備通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)上位機(jī)程序運(yùn)行，分別開發(fā)了主界面（圖3）、儀器參數(shù)設(shè)置界面（圖4）、歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)界面及泵調(diào)試界面等。

圖3 儀器主界面

圖4 運(yùn)行參數(shù)設(shè)置界面

儀器主界面分為左、中、右3個(gè)區(qū)域，左側(cè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè)流程自動(dòng)/手動(dòng)模式切換，程序的啟動(dòng)、停止和復(fù)位，以及打印機(jī)啟動(dòng)等功能；中間區(qū)域?yàn)闄z測(cè)周期設(shè)定和測(cè)量數(shù)據(jù)顯示，包括滴定液硫代硫酸鈉濃度、待測(cè)樣品取樣體積、程序運(yùn)行完成滴定液的實(shí)際使用體積和溴氯總值的自動(dòng)計(jì)算結(jié)果顯示，其中儀器檢測(cè)周期和檢測(cè)間隔可調(diào)（定時(shí)測(cè)量可實(shí)現(xiàn)每天在計(jì)劃監(jiān)測(cè)時(shí)間啟動(dòng)儀器進(jìn)行測(cè)量，等時(shí)測(cè)量可實(shí)現(xiàn)每天固定時(shí)間間隔自動(dòng)啟動(dòng)儀器進(jìn)行測(cè)量；連續(xù)測(cè)量可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行一個(gè)接一個(gè)的樣品測(cè)量；手動(dòng)測(cè)量可實(shí)現(xiàn)用戶現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)啟動(dòng)儀器進(jìn)行測(cè)量）； 右側(cè)區(qū)域?qū)崟r(shí)顯示運(yùn)行步數(shù)和運(yùn)行進(jìn)度。

為提升儀器的兼容性，儀器集成15臺(tái)蠕動(dòng)泵和1臺(tái)注射泵。 儀器運(yùn)行參數(shù)設(shè)置界面包含泵的啟動(dòng)、停止?fàn)顟B(tài)顯示，速度、時(shí)間參數(shù)設(shè)置，方法是：選擇相應(yīng)的泵是否啟動(dòng)，并設(shè)置泵的轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)不同的取樣速度，取樣速度一般在10 ～200 mL/min；通過時(shí)間設(shè)置取樣體積，可實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景需求的應(yīng)用。 在圖4所示界面右下角還對(duì)關(guān)鍵模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示， 包括攪拌、 排空、加熱、降溫及終點(diǎn)識(shí)別等，相應(yīng)模塊運(yùn)行狀態(tài)顯示綠色，停止?fàn)顟B(tài)顯示紅色。 另外，注射泵的運(yùn)行狀態(tài)通過吸液與注液進(jìn)行辨識(shí)。

1.5 儀器校準(zhǔn)與標(biāo)定

泵的校準(zhǔn)。 程序切換到手動(dòng)模式，待標(biāo)定泵的出水管放到計(jì)量杯中， 在泵調(diào)試界面設(shè)置運(yùn)行時(shí)間t1，點(diǎn)擊泵啟動(dòng)，重復(fù)3次，讀取液體體積v1、v2、v3，通過（v1+v2+v3）/（3t1）計(jì)算得到該泵的流量。 然后用計(jì)算得到的泵流量設(shè)置t2進(jìn)行3次定量液體抽取，計(jì)算3次體積平均值用以校準(zhǔn)泵流量。

儀器標(biāo)定。 由于待測(cè)液氧化鹵水無(wú)法用標(biāo)準(zhǔn)溶液模擬，因此采取通過與人工滴定方法比對(duì)的方式檢測(cè)儀器的準(zhǔn)確度。 現(xiàn)場(chǎng)取樣后儀器與化驗(yàn)人員同時(shí)分析對(duì)比檢測(cè)結(jié)果。 在數(shù)據(jù)對(duì)比過程中發(fā)現(xiàn)檢測(cè)時(shí)間對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響很大。 具體分析見結(jié)果與討論部分。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器制備與關(guān)鍵部件性能測(cè)試

2.1.1 泵的運(yùn)行穩(wěn)定性與精度測(cè)試

采用體積法測(cè)量不同給定量下蠕動(dòng)泵的精度。選取兩臺(tái)經(jīng)過校準(zhǔn)的蠕動(dòng)泵，分別測(cè)定0.5、1、2、10 mL的純水，取樣持續(xù)30 d，每天2次，測(cè)試結(jié)果如圖5所示。

圖5 兩臺(tái)蠕動(dòng)泵連續(xù)30 d的檢測(cè)結(jié)果

蠕動(dòng)泵精度a的計(jì)算式為：

式中 Vmax——最大實(shí)際灌裝量，mL；

Vmin——最小實(shí)際灌裝量，mL；

V——多次灌裝后的灌裝量平均值，mL。

結(jié)果顯示， 蠕動(dòng)泵取樣體積越大精度越高，取樣體積0.5 mL 時(shí)兩泵精度分別為0.231%、0.152%， 取樣10 mL 時(shí)兩泵精度分別提升為0.027%、0.032%（表1）。

表1 兩臺(tái)蠕動(dòng)泵不同取樣體積連續(xù)測(cè)試精度

另外， 對(duì)滴定過程所用注射泵進(jìn)行精度測(cè)試。 設(shè)置取樣體積為5 mL，10次結(jié)果均在4.99～5.01 mL，精度不低于0.2%。 該精度完全滿足實(shí)際應(yīng)用對(duì)儀器檢測(cè)誤差不高于±2%的要求。

2.1.2 儀器檢測(cè)流程

儀器設(shè)定步驟見表2。 為避免溶液間相互反應(yīng)，進(jìn)而影響儀器檢測(cè)精度，每種試劑采用獨(dú)立通道，其中待測(cè)樣品、KI溶液、HCl溶液、淀粉溶液和純水均采用蠕動(dòng)泵完成加液，滴定硫代硫酸鈉溶液的過程通過注射泵完成。

表2 在線滴定分析儀檢測(cè)步驟設(shè)定

在測(cè)試過程中，通過光電傳感器記錄每一步反應(yīng)的顏色變化， 取3次檢測(cè)結(jié)果求其顏色平均數(shù)值，樣品顏色如圖6所示。

圖6 檢測(cè)過程中樣品顏色變化

在滴定過程中，通過監(jiān)測(cè)光電傳感器反饋的顏色突變信號(hào)來(lái)判斷滴定終點(diǎn)，并以毫秒級(jí)的響應(yīng)速度反饋至控制模塊，立即停止滴定并計(jì)算滴定體積和待測(cè)液濃度。

使用注射泵滴定的過程中，采用脈沖加總線的方式控制， 使每步滴定體積減小為0.01 mL，設(shè)備的滴定精度比人工目視滴定（每滴0.05 mL）精度提升80%。

2.2 儀器性能測(cè)試及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

溴素生產(chǎn)氧化工藝是在酸化鹵水中加入氯氣，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：

氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，后者將溴離子氧化生成游離溴，游離溴在吹出塔內(nèi)被鼓入的空氣帶至吸收塔。 以上反應(yīng)中次氯酸是強(qiáng)氧化劑，若反應(yīng)式（1）、（2）達(dá)到平衡，則體系中不應(yīng)有過剩的次氯酸。 從反應(yīng)平衡常數(shù)角度，氯氣應(yīng)適度過量，以保證式（2）能進(jìn)行得較為徹底。 如果氯氣過量太多，可能會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：

若溴離子被次氯酸氧化成溴酸根離子，則在吹掃過程中無(wú)法吹出，會(huì)隨廢液排放，造成回收率降低以及氯氣的浪費(fèi)。 因此，將配氯率控制在合理的范圍內(nèi)，是溴素生產(chǎn)過程中需要人工定時(shí)取樣檢測(cè)氧化鹵水溴氯總值的根本原因。

然而實(shí)驗(yàn)室無(wú)法模擬現(xiàn)場(chǎng)氯氣的加入過程。為檢驗(yàn)試驗(yàn)儀器運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)比較儀器分析結(jié)果與人工滴定結(jié)果的一致性，在海化集團(tuán)溴素廠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，儀器每小時(shí)自動(dòng)取樣分析一次，同一時(shí)間化驗(yàn)人員取樣至實(shí)驗(yàn)室分析，共進(jìn)行20組配氯率對(duì)比數(shù)據(jù)，結(jié)果見表3。

表3 儀器與人工實(shí)驗(yàn)室手動(dòng)分析結(jié)果對(duì)比 %

可以看出，儀器分析結(jié)果均高于手動(dòng)滴定結(jié)果，平均精度高出31%。 究其原因，發(fā)現(xiàn)人工取樣過程中取樣瓶為自制容器，密閉性不好，懷疑在送樣過程中樣品發(fā)生變質(zhì)， 溶液中過量氯氣逸出，導(dǎo)致結(jié)果偏低。 為驗(yàn)證這一設(shè)想，進(jìn)行了如下比對(duì)試驗(yàn)。

第1組試驗(yàn)。 化驗(yàn)員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滴定，儀器自動(dòng)取樣的同時(shí)，化驗(yàn)員取樣在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，結(jié)果見表4，可以看出，手動(dòng)滴定結(jié)果與儀器自動(dòng)分析結(jié)果差距縮小為9.4%，仍然存在差距。 究其原因，是由于取樣方式不同造成的，儀器通過取樣器在密閉管路中取樣，人工取樣則使用敞口容器。

表4 儀器與化驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)分析結(jié)果對(duì)比

從以上對(duì)比過程中，我們團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了多年來(lái)溴素行業(yè)生產(chǎn)過程中，采取人工定時(shí)取樣、化驗(yàn)室檢測(cè)的方式獲得生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為控制加料的數(shù)據(jù)依據(jù)的弊端，人工取樣、送樣過程中取樣瓶無(wú)法實(shí)現(xiàn)密閉，且往往取樣人員與化驗(yàn)人員職責(zé)分開，取樣后無(wú)法立即化驗(yàn)，造成化驗(yàn)結(jié)果失真，從而導(dǎo)致物料過量投入。 因此，繼續(xù)進(jìn)行第2、3組試驗(yàn)。

第2組試驗(yàn)。 為驗(yàn)證第1組試驗(yàn)結(jié)果，在生產(chǎn)裝置取樣點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行多組數(shù)據(jù)比對(duì)，儀器和化驗(yàn)人員同時(shí)取樣，圖7結(jié)果均為4次檢測(cè)平均值：第1組，取樣后立即檢測(cè)，儀器分析計(jì)算得到的配氯率比人工檢測(cè)結(jié)果高9.25%；第2組，取樣后等待10 min檢測(cè)， 儀器分析計(jì)算得到的配氯率比人工檢測(cè)結(jié)果高14.25%；第3組，取樣后等待20 min檢測(cè)，儀器分析計(jì)算得到的配氯率比人工檢測(cè)結(jié)果高23.25%。

圖7 儀器與化驗(yàn)人員不同等待時(shí)間的對(duì)比分析結(jié)果

第3組試驗(yàn)。 為驗(yàn)證儀器現(xiàn)場(chǎng)分析與人工送樣至實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)結(jié)果的差距，進(jìn)行儀器原位取樣立即分析與人工不同等待時(shí)間化驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，結(jié)果顯示：儀器取樣立即分析計(jì)算得到的配氯率分別比人工等待10、20 min后化驗(yàn)的結(jié)果高出16.5%、35.5%。 而通常人工取樣后至化驗(yàn)室開始化驗(yàn)的時(shí)間往往在20 min以上。由此證明，傳統(tǒng)人工取樣化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度之差，并不能反映真實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

2.3 儀器運(yùn)行穩(wěn)定性

將儀器安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，通過4G模塊將檢測(cè)結(jié)果傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)。 考慮到化驗(yàn)人員的分析能力和藥品使用量，將儀器分析頻率定在每30 min檢測(cè)一次。 使用UPS電源保證儀器不斷電的情況下，可穩(wěn)定運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月。 同時(shí)，化驗(yàn)人員在白天工作時(shí)間進(jìn)行取樣化驗(yàn)，化驗(yàn)頻率為每2 h一次。截取設(shè)備1 200個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)（2021-09-29～10-23），以及該時(shí)間段內(nèi)人工取樣化驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果如圖8所示， 結(jié)果顯示儀器能夠準(zhǔn)確反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)情況，檢測(cè)結(jié)果與人工化驗(yàn)結(jié)果有較好的一致性， 并且由于檢測(cè)頻率遠(yuǎn)高于人工化驗(yàn)，所以能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)到工藝過程的實(shí)時(shí)變化， 為DCS進(jìn)行氯氣閥門的自動(dòng)調(diào)控提供了很好的數(shù)據(jù)依據(jù)。

圖8 儀器自動(dòng)分析數(shù)據(jù)與人工取樣檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

3 結(jié)束語(yǔ)

提出的自動(dòng)滴定分析儀設(shè)計(jì)方案能夠自動(dòng)完成溴素生產(chǎn)過程中氧化鹵水溴氯總值的碘量法分析，通過視覺傳感器實(shí)現(xiàn)滴定終點(diǎn)的精確識(shí)別， 避免傳感器接觸待測(cè)液進(jìn)而被腐蝕的問題，保證了儀器的使用壽命。 該儀器已在多家溴素企業(yè)投入實(shí)際應(yīng)用，解決了企業(yè)“不能測(cè)、測(cè)不準(zhǔn)及控不住”等難題，同時(shí)節(jié)省取樣化驗(yàn)人員和閥門調(diào)節(jié)人員數(shù)名，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備代人工作，提升了企業(yè)的自動(dòng)化水平和安全生產(chǎn)水平，同時(shí)通過儀器的精確檢測(cè)減少了氯氣的過量加入并提升了裝置的溴素提取率。

下一步， 團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)采集現(xiàn)場(chǎng)分析數(shù)據(jù)，為溴素生產(chǎn)廠合理降低氯氣等物料的使用量和優(yōu)化工藝提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 同時(shí)，繼續(xù)開發(fā)精細(xì)化工領(lǐng)域其他場(chǎng)景適用的自動(dòng)滴定設(shè)備，以期改變精細(xì)化工行業(yè)依賴人工取樣化驗(yàn)，成本高、精度低、安全隱患大等問題。