稀土SCR脱硝催化剂二氧化钛快速测定方法及装置与流程

本发明属于催化剂检测分析，具体涉及一种稀土scr脱硝催化剂二氧化钛快速测定方法及装置。

背景技术：

1、稀土型scr脱硝催化剂以二氧化钛作为载体，二氧化钛含量是催化剂生产验收、运行性能评估及废催化剂资源化利用的关键质控指标。现有主流检测手段采用湿法滴定法，样品消解液内共存的钼、钨组分易对钛元素测定产生干扰，消解过程引入的氟、氯组分亦会造成滴定终点漂移。常规自动化检测方案仅简单串联消解、离子交换、还原、滴定功能模块，存在诸多缺陷：消解介质与后续分析体系相容性较差；依靠固定时长策略收集钛馏分，受色谱保留漂移、样品塞展宽效应影响，钛组分回收率稳定性不足；缺乏在线校正手段，难以补偿消解、分离、还原全流程产生的钛损失；人工干预环节较多，检测周期长，系统误差无法有效消除，此类简单模块组合缺少适配稀土scr催化剂复杂基体的协同控制逻辑，检测精度受限，难以满足大批量样品快速精准检测的工程需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种稀土scr脱硝催化剂二氧化钛快速测定方法及装置，用以解决现有检测技术易受钼、钨杂质与氟、氯组分干扰，依靠固定时长收集钛馏分造成回收率波动，缺少有效手段补偿消解、分离、还原工序钛损失的技术缺陷。

2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、本技术第一方面，提供了一种稀土scr脱硝催化剂二氧化钛快速测定方法，包括:

4、将待测稀土scr脱硝催化剂样品消解液进行基体重构，得到重构母液；

5、等分取所述重构母液，分别制备不含外加钛标准物质的本底分取液、柱前定量添加钛标准溶液的加标分取液，并将两份等分试液依次单独送入同一耐氟阴离子交换分离单元进行杂质分离处理；

6、所述耐氟阴离子交换分离单元的分离柱出口分流设置主流路与监测支路，任一所述分取液流经所述分离柱进行分离脱除钼、钨杂质后，得到试液；所述试液分流进入所述监测支路，试液内钛组分与显色液发生显色反应生成钛组分特征峰，利用控制器检测所述钛组分特征峰的钛峰信号，并控制主流路电控阀截留收集钛馏分，且监测支路所用显色液不回流汇入主流路；

7、将收集的所述钛馏分进行硫酸介质转换，以脱除氟离子、氯离子后输送至密闭无氧还原单元，将馏分中的四价钛还原为三价钛；

8、采用自动电位滴定单元分别滴定所述本底分取液、所述加标分取液对应的试液，根据两组试液的滴定体积差值计算全流程回收率，采用所述回收率校正计算得到待测样品中二氧化钛质量分数。

9、进一步地，所述耐氟阴离子交换分离单元的分离柱出口分流设置主流路与监测支路，任一所述分取液流经所述分离柱进行分离脱除钼、钨杂质后，得到试液；所述试液分流进入所述监测支路，试液内钛组分与显色液发生显色反应生成钛组分特征峰，利用控制器检测所述钛组分特征峰的钛峰信号，并控制主流路电控阀截留收集钛馏分，且监测支路所用显色液不回流汇入主流路，具体包括：

10、经所述分离柱体完成钼、钨杂质脱除后的试液输送至流量分配器，利用所述流量分配器分出小体积支流导入所述监测支路；启动所述监测支路上游的显色液计量泵向支路内部定量输送显色液，使显色液与支流试液在下游串联的混合线圈内充分混合并发生显色反应，进而生成可被光学识别的钛组分特征峰；

11、利用串联于混合线圈后方的光学检测器实时采集钛组分特征峰对应的钛峰信号，并将采集到的钛峰信号传输至所述控制器；

12、所述控制器接收钛峰信号后，对照预设信号阈值切换与其电连接的主流路电控阀通断状态，以此完整截留收集所述流量分配器分出主流路内的含钛馏分；

13、将监测支路内完成显色反应后的废液单独外排，使监测支路管路与主流路管路相互隔离，以此杜绝监测支路内显色液回流混入主流路。

14、进一步地，将收集所得钛馏分导入耐氟密闭加热容器内并添加硫酸进行混合，对混合后的液体进行升温加热，蒸除所述液体内挥发性氟、氯组分，完成硫酸介质转换，挥发废气导入尾气吸收单元处理；

15、经硫酸介质转换处理后的钛溶液经由加热容器底部管路输送至密闭无氧还原单元，启动惰性气体供气组件持续通入惰性气体，在还原盒内部构建无氧环境；

16、使钛溶液流经可更换锌粒还原盒的作用，在硫酸介质条件下将溶液内的四价钛充分还原为三价钛；

17、还原后的试液流入气液分离器脱除反应产生的氢气，脱气完成后的试液通过气液分离器出液管路直接输送至自动电位滴定单元。

18、进一步地，所述等分取所述重构母液，分别制备不含外加钛标准物质的本底分取液、柱前定量添加钛标准溶液的加标分取液，并将两份等分试液依次单独送入同一耐氟阴离子交换分离单元进行杂质分离处理，具体包括：

19、定量移取两份等体积重构母液，其中一份作为不含外加钛标准物质的本底分取液；

20、向另一份等体积重构母液中定量加入钛标准溶液，制得柱前加标的加标分取液；

21、将所述本底分取液输送至耐氟阴离子交换分离单元进行杂质分离处理；

22、完成本底分取液分离并清洗后，再将所述加标分取液送入同一耐氟阴离子交换分离单元进行杂质分离处理。

23、进一步地，所述将待测稀土scr脱硝催化剂样品消解液进行基体重构，得到重构母液，具体包括：

24、向待测催化剂样品消解液中加入硼酸溶液开展络合反应，络合消解液中存在的游离氟组分；

25、将络合完成后的消解液转移并在加热条件下实施硫酸赶酸处理，去除消解液内过量氢氟酸；

26、向赶酸后的消解液加入盐酸-氢氟酸混合试剂进行复溶处理，定容混匀后制得重构母液。

27、进一步地，所述采用自动电位滴定单元分别滴定所述本底分取液、所述加标分取液对应的试液，根据两组试液的滴定体积差值计算全流程回收率，采用所述回收率校正计算得到待测样品中二氧化钛质量分数，具体包括：

28、将处理后的本底分取液对应试液送入自动电位滴定单元开展滴定，获取本底试液滴定体积数据；

29、将处理后的加标分取液对应试液送入自动电位滴定单元开展滴定，获取加标试液滴定体积数据；

30、基于两组试液的滴定体积差值计算钛组分全流程回收率；

31、利用所得全流程回收率对本底试液滴定结果实施校正运算，求解得到待测稀土scr脱硝催化剂样品的二氧化钛质量分数。

32、本技术第二方面，提供了一种稀土scr脱硝催化剂二氧化钛快速测定系统，包括：

33、基体重构模块，用于将待测稀土scr脱硝催化剂样品消解液进行基体重构，得到重构母液；

34、试液制备模块，用于等分取所述重构母液，分别制备不含外加钛标准物质的本底分取液、柱前定量添加钛标准溶液的加标分取液，并将两份等分试液依次单独送入同一耐氟阴离子交换分离单元进行杂质分离处理；

35、耐氟阴离子交换分离模块，用于依次接收本底分取液与加标分取液，脱除试液中的钼、钨杂质，得到纯化后试液；

36、在线监测与馏分截留模块，用于对纯化后试液进行分流显色检测，试液内钛组分与显色液发生显色反应生成钛组分特征峰，利用控制器检测所述钛组分特征峰的钛峰信号，并控制主流路电控阀截留收集钛馏分，且监测支路所用显色液不回流汇入主流路；

37、硫酸介质转换脱杂模块，用于将收集的所述钛馏分进行硫酸介质转换，以脱除氟离子、氯离子后输送至密闭无氧还原单元；

38、密闭无氧还原模块，用于在密闭无氧环境下将脱杂后的钛试液中四价钛定量还原为三价钛，并完成气液分离除杂；

39、自动电位滴定检测模块，用于分别滴定所述本底分取液、所述加标分取液对应的试液，根据两组试液的滴定体积差值计算全流程回收率，采用所述回收率校正计算得到待测样品中二氧化钛质量分数。

40、本技术第三方面，提供了一种电子设备，包括：

41、存储器，用于存储计算机程序；

42、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述稀土scr脱硝催化剂二氧化钛快速测定方法的步骤。

43、本技术第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述稀土scr脱硝催化剂二氧化钛快速测定方法的步骤。

44、本技术第五方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述稀土scr脱硝催化剂二氧化钛快速测定方法的步骤。

45、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

46、1、通过基体重构工艺优化消解液基体配位形态，解决稀土催化剂消解体系介质不稳定、氟离子干扰钛配位结构的问题；通过等分制备本底分取液与柱前加标分取液，构建全流程对照校正体系，解决传统检测无法量化补偿多工序钛组分损失的问题；利用分离柱主次流路分流显色监测联动电控阀动态截留钛馏分，解决固定时长收集模式受柱保留漂移、样品塞展宽影响导致回收率波动的问题；通过硫酸介质转换彻底脱除体系氟、氯杂质，解决残余杂组分引发滴定终点漂移的问题；利用密闭无氧还原环境保障四价钛定量还原，解决三价钛易氧化失真的问题；结合双试液滴定差值计算全流程回收率并校正结果，解决常规设备简单拼接、无基体协同适配逻辑、系统误差无法消除的缺陷；通过多工序深度耦合协同运作，实现稀土scr脱硝催化剂二氧化钛全自动精准检测，大幅提升工业大批量样品检测的稳定性与定量准确度。

47、2、通过流量分配器对分离后试液进行微量支流分流取样，解决全量试液检测无法实时捕捉钛出峰区间的问题；通过显色液计量泵定量输送显色液并在混合线圈内充分反应，解决钛显色反应不均匀、特征信号弱的问题；通过光学检测器实时采集钛组分特征峰信号并反馈至控制器，解决传统固定时序无法适配柱保留漂移的问题；通过控制器联动主流路电控阀动态切换通断状态精准截留钛馏分，解决样品塞展宽造成钛馏分收集不全、回收率波动的问题；通过监测支路废液独立外排、流路完全隔离，解决显色液回流污染主流试液引发检测干扰的问题；实现钛馏分精准、无干扰、全覆盖收集，有效提升杂质分离后钛组分回收稳定性与测试重复性。

48、3、通过耐氟密闭加热容器对钛馏分进行硫酸介质转换，解决原有含氟含氯消解介质与还原滴定体系不匹配的问题；通过升温加热方式蒸除体系挥发性氟、氯组分并配套尾气吸收单元，解决残余杂组分造成滴定终点漂移、基体干扰严重的问题；通过惰性气体供气组件持续吹扫构建密闭无氧环境，解决体系含氧导致还原生成的三价钛再次氧化、结果偏低的问题；通过可更换锌粒还原盒稳定硫酸介质还原条件，解决还原模块活性衰减、还原效率不稳定的问题；通过气液分离器脱除反应产氢，解决气泡干扰滴定流程的问题；稳定钛还原反应全过程，保障四价钛还原彻底，显著提升还原环节可靠性与检测精度。

49、4、通过定量移取等体积重构母液分别制备本底分取液与加标分取液，解决单一试液检测无法识别全流程组分损失的问题；通过柱前定量添加钛标准溶液构建加标对照体系，解决传统检测缺乏全过程校正基准、系统误差无法量化的问题；通过先本底、后加标并配合管路清洗的递进式检测流程，解决不同试液交叉残留干扰检测结果的问题；利用同一耐氟阴离子交换分离单元标准化处理两组试液，解决试验条件不一致导致校正数据失效的问题；建立稳定可靠的全流程回收率计算基础，有效补偿消解、分离、还原各工序的钛组分损失，大幅提升检测结果校正精度。

50、5、通过硼酸溶液对消解液开展络合反应固定游离氟，解决消解液游离氟干扰钛配位形态、腐蚀流路电极的问题；通过硫酸加热赶酸处理去除过量氢氟酸，解决高氟体系介质不稳定、后续反应干扰严重的问题；通过盐酸-氢氟酸混合试剂复溶定容重构基体，解决赶酸后钛组分析出、体系均一性差的问题；通过阶梯式基体改性工艺优化消解液理化状态，解决传统消解体系与分离、还原、滴定模块适配性差、简单拼接无协同逻辑的问题；获得组分均匀、性质稳定、适配后续全流程检测的重构母液，从源头降低基体干扰，为精准检测提供可靠试样基础。

51、6、通过分别对本底试液与加标试液开展自动电位滴定并采集滴定体积数据，解决单一测试无法区分基体干扰与组分损失误差的问题；通过两组滴定体积差值计算钛组分全流程回收率，解决传统仅校正终点、无法补偿前处理全过程钛损耗的问题；通过回收率对本底测试结果进行校正运算，解决多工序累积系统误差无法消除、长期检测精度衰减的问题。