Traces of lithium and sodium besides monoethanolamine in water-steam circuits of thermal power plants

Význam tématu

Voda do kotle je klíčovým provozním médiem v tepelných elektrárnách. Pro potlačení koroze se do této vody přidávají aminy, především monoethanolamin, jehož koncentrace musí být pravidelně monitorována. Současně sledování stopových kationtů lithia a sodíku umožňuje časné odhalení netěsností kondenzátoru a infiltrace chladicí vody.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo vyvinout a validovat citlivou, přesnou a reprodukovatelnou metodu iontové chromatografie pro simultánní stanovení lithia, sodíku a monoethanolaminu ve vodě parních okruhů. Studie demonstruje využití inteligentní techniky předokoncentračního vzorkování a eliminace matrice (MiPCT-ME) pro zvýšení citlivosti a potlačení interferencí.

Použitá metodika

Metoda využívá iontovou chromatografii s vodivostní detekcí po sekvenční supresi. Vzorek se vstřikuje přímo do chromatografického systému pomocí MiPCT-ME, která zajistí předokoncentraci analyzovaných kationtů a odstranění rušivých složek matrice. Klíčové parametry:

• Mobilní fáze: 4,0 mmol/l HNO₃ s interním standardem Rb (200 µg/l)
• Regenerační roztok supresoru: 70 mmol/l Na₂CO₃ a 70 mmol/l NaHCO₃
• Průtok: 1,0 ml/min
• Objem injekce (MiPCT-ME): 1000 µl
• Teplota kolony: 40 °C
• Doba analýzy: 10 minut

Použitá instrumentace

• 940 Professional IC Vario ONE/SeS
• IC Conductivity Detector
• 858 Professional Sample Processor
• 3× 800 Dosino
• 941 Eluent Preparation Module
• ELGA PURELAB Flex 6
• MSM-HC Rotor C a Coated steel needle
• IC vybavení MiPCT-ME a Dosino regenerace

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila detekci lithia a sodíku na úrovni 0,5 µg/l s relativní standardní odchylkou 0,7 % (Li) a 1,3 % (Na). Monoethanolamin byl kvantifikován při koncentraci 4000 µg/l. Díky MiPCT-ME byly potlačeny rušivé vlivy matrice a dosažena vysoká přesnost i reprodukovatelnost v reálném i syntetickém vzorku okruhové vody.

Přínosy a praktické využití metody

• Současné stanovení inhibitoru koroze a indikátorů infiltrace chladicí vody
• Vysoká citlivost a nízké detekční limity
• Krátký doba analýzy a automatizované předopracování vzorku
• Minimální zásahy obsluhy a snížení chyb při manipulaci

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace on-line monitoringu a dálkové správy dat
• Rozšíření na další korozní a kontaminační značky
• Propojení s pokročilými datovými analýzami a strojovým učením
• Miniaturizace systémů pro mobilní a polní aplikace

Závěr

Popsaná metoda iontové chromatografie s inteligentní předokoncentrací a sekvenční supresí představuje spolehlivý nástroj pro kontrolu kvality kotlové vody v tepelných elektrárnách. Kombinace vysoké citlivosti, reproducibility a automatizace přispívá k efektivní prevenci koroze i detekci netěsností.

Reference

• Metrohm AG: IC Application Note CS–010, verze 1