[发明专利]一种强酸溶液在线浓度测量装置及方法

权利要求书

1.一种强酸溶液在线浓度测量装置，其特征在于，包括称量杯、称重系统、排酸中间储罐和回液泵：

所述称量杯，分别通过连接管道与被测酸液储罐、排酸中间储罐连接，接收被测酸液储罐的酸液，以溢流方式保证待测强酸溶液体积不变，并将溢出的酸液排出至排酸中间储罐；

所述称重系统，与称量杯相连接，用于对称量杯进行实时称重并记录；

所述排酸中间储罐，分别与称量杯、回液泵相连接，用于暂存称量杯排出的酸液；

所述回液泵，分别与喷淋酸回收塔、排酸中间储罐相连接，将排酸中间储罐中的酸液回流排入到喷淋酸回收塔中。

2.根据权利要求1所述的强酸溶液在线浓度测量装置，其特征在于，还包括控制系统；

所述称重系统，包括称重传感器和数字重量变送器：

所述称重传感器，与称量杯、数字重量变送器连接，对称量杯进行实时称重，获得重量信号并传输至数字重量变送器；

所述数字重量变送器，与称重传感器、控制系统连接，将称重传感器的重量信号转化为质量数据，并将质量数据发送到控制系统。

3.根据权利要求2所述的强酸溶液在线浓度测量装置，其特征在于，所述控制系统，通过以下表达式获得强酸溶液的浓度C：

式中：C为被测强酸溶液的质量浓度，单位％；

m为称量杯中被测强酸溶液在溢流情况下的质量数据，单位kg；

m₀为称量杯的空杯质量，单位kg；

V为称量杯中到溢流液位的有效容积，单位m³；

为水H₂O的密度，单位为kg/m³；

ρ为被测强酸的密度，单位为kg/m³。

4.根据权利要求1所述的强酸溶液在线浓度测量装置，其特征在于，所述称量杯，包括称量杯外壳，称量杯盖板和至少一个内部挡板：

所述至少一个内部挡板，与称量杯盖板连接，插入称量杯外壳内部，将称量杯外壳的内部空间分成至少两个子空间，用于加强酸液扰流；

所述称量杯盖板，与称量杯外壳连接，形成密闭空间；

所述称量杯外壳，内部空间被内部挡板分割为至少两个子空间，所述至少两个子空间通过称量杯底与内部挡板之间的缝隙连通。

5.根据权利要求4所述的强酸溶液在线浓度测量装置，其特征在于，所述称量杯外壳，设置有进液口、溢流口和排液口：

所述进液口和溢流口，分别设置在称量杯外壳上部的两侧；

所述排液口，设置在称量杯外壳下部，与溢流口接出的排液管联通后接入排酸中间储罐。

6.根据权利要求5所述的强酸溶液在线浓度测量装置，其特征在于，所述连接管道，包括第一连接管道：

所述称量杯，通过第一连接管道与被测酸液储罐连接；

所述第一连接管道，布置第一阀门，用于控制称量杯的进液速度。

7.根据权利要求5所述的强酸溶液在线浓度测量装置，其特征在于，所述溢流口的设置位置低于进液口的设置位置。

8.根据权利要求6所述的强酸溶液在线浓度测量装置，其特征在于，所述称量杯、排酸中间储罐、连接管道和第一阀门，选用聚丙烯耐酸材料；

所述回液泵，选用耐酸内衬。

9.一种用于权利要求1至8中任一所述的强酸溶液在线浓度测量装置的强酸溶液在线浓度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

称取称量杯的空杯质量m₀；

将被测强酸溶液装入称量杯，以溢流方式保证称重过程溶液体积不变；

在线测量称量杯的称重系统信号，转换为对应的质量数据m；

计算获得强酸溶液的浓度C，对应表达式为：

式中：C为被测强酸溶液的质量浓度，单位％；

m为称量杯中被测强酸溶液在溢流情况下的质量数据，单位kg；

m₀为称量杯的空杯质量，单位kg；

V为称量杯的有效容积，单位m³；

为水H₂O的密度，单位为kg/m³；

ρ为被测强酸的密度，单位为kg/m³。