Nuclear industry water analysis: Sizewell B Nuclear Power Plant Chemistry Laboratory, EDF UK
Aplikace | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Správné řízení chemie vody v jaderných elektrárnách je nezbytné pro zajištění dlouhodobé provozuschopnosti a zabránění korozi. I stopové koncentrace aniontů a kationtů (µg/L) mohou katalyzovat korozní procesy a ohrozit integritu oběhových okruhů.
Řešením je aplikace iontové chromatografie s inline eliminací rušivých složek. Cílem bylo porovnat modely Dionex CR-CTC II a III při odstraňování vysokých koncentrací lithia a amoniaku v kondenzátech a chladicích vodách PWR/BWR reaktorů a dosáhnout citlivosti řádu 10 ppb.
Využita byla sestava Dionex Integrion HPIC se systémem kontinuálně regenerovaného kationtového filtru (CR-CTC), koncentrační kolonkou AC10, analytickou kolonkou AS15, dynamickým aniontovým supresorem ADRS 600 a eluentnegenerátorem EGC 500 KOH. Systém inline filtrů o velikosti pórů 0,5 µm odstraňoval částice Fe3+.
Dionex CR-CTC III prokázal výrazně lepší regeneraci ve srovnání s CR-CTC II. Po více než 50 injekcích 10 ppb kontrolního standardu v matrici 10 ppm amoniaku zůstala citlivost a přesnost měření fluoru v požadovaných mezích (9–11 ppb) bez nutnosti časté rekalibrace. Předchozí model vykazoval nárůst RSD až 7 % pro fluor, nový model dosáhl RSD kolem 3 %.
Inline odstraňování amoniaku a lithia automaticky a bez chemické regenerace minimalizuje údržbu a zkracuje dobu analýzy. Laboratoře mohou za provozu monitorovat desítky vzorků denně při vysoké spolehlivosti a dosáhnout sub-µg/L detekční meze.
Dalším krokem je integrace autosamplerů s cílem zvýšit propustnost a dále snížit detekční limity. Rozvoj reagent-free IC otevře aplikace pro komplexní matrice v širším spektru průmyslových vod.
Nasazení Dionex CR-CTC III v elektrárně Sizewell B umožnilo robustní, reprodukovatelné a vysoce citlivé monitorování aniontů v přítomnosti vysokých koncentrací amoniaku a lithia. Metoda přináší provozní úspory i zlepšenou kontrolu kvality vody.
Iontová chromatografie
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Správné řízení chemie vody v jaderných elektrárnách je nezbytné pro zajištění dlouhodobé provozuschopnosti a zabránění korozi. I stopové koncentrace aniontů a kationtů (µg/L) mohou katalyzovat korozní procesy a ohrozit integritu oběhových okruhů.
Cíle a přehled studie
Řešením je aplikace iontové chromatografie s inline eliminací rušivých složek. Cílem bylo porovnat modely Dionex CR-CTC II a III při odstraňování vysokých koncentrací lithia a amoniaku v kondenzátech a chladicích vodách PWR/BWR reaktorů a dosáhnout citlivosti řádu 10 ppb.
Použitá metodika a instrumentace
Využita byla sestava Dionex Integrion HPIC se systémem kontinuálně regenerovaného kationtového filtru (CR-CTC), koncentrační kolonkou AC10, analytickou kolonkou AS15, dynamickým aniontovým supresorem ADRS 600 a eluentnegenerátorem EGC 500 KOH. Systém inline filtrů o velikosti pórů 0,5 µm odstraňoval částice Fe3+.
Hlavní výsledky a diskuse
Dionex CR-CTC III prokázal výrazně lepší regeneraci ve srovnání s CR-CTC II. Po více než 50 injekcích 10 ppb kontrolního standardu v matrici 10 ppm amoniaku zůstala citlivost a přesnost měření fluoru v požadovaných mezích (9–11 ppb) bez nutnosti časté rekalibrace. Předchozí model vykazoval nárůst RSD až 7 % pro fluor, nový model dosáhl RSD kolem 3 %.
Přínosy a praktické využití metody
Inline odstraňování amoniaku a lithia automaticky a bez chemické regenerace minimalizuje údržbu a zkracuje dobu analýzy. Laboratoře mohou za provozu monitorovat desítky vzorků denně při vysoké spolehlivosti a dosáhnout sub-µg/L detekční meze.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalším krokem je integrace autosamplerů s cílem zvýšit propustnost a dále snížit detekční limity. Rozvoj reagent-free IC otevře aplikace pro komplexní matrice v širším spektru průmyslových vod.
Závěr
Nasazení Dionex CR-CTC III v elektrárně Sizewell B umožnilo robustní, reprodukovatelné a vysoce citlivé monitorování aniontů v přítomnosti vysokých koncentrací amoniaku a lithia. Metoda přináší provozní úspory i zlepšenou kontrolu kvality vody.
Reference
- Thermo Fisher Scientific. Application Update AU-000610. Determination of trace organic acids and inorganic anions in boric acid-treated power plant waters using an automated reagent-free ion chromatography system. Feb. 2022.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note AN-277. Fast and sensitive determination of transition metals in power industry waters using ion chromatography. Oct. 2017.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note AN-73852. Determination of trace anions in high purity waters using a large-volume direct injection. Nov. 2020.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note AN-1058. Determination of Polyacrylic Acid in Nuclear Power Plant Pressurized Water Reactor Secondary Feed Water. Aug. 2016.
- Case Study CS001964-EN. Nuclear industry water analysis: Sizewell B Nuclear Power Plant Chemistry Laboratory, EDF UK. Thermo Scientific Dionex CR-CTC III Continuously Regenerated Cation Trap Column enhances detection of anions in ammoniated condensate samples. 2023.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of trace anions in borated waters by ion chromatography using a large-volume direct injection
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION UPDATE 73866 Determination of trace anions in borated waters by ion chromatography using a large-volume direct injection Authors: Manali Aggrawal and Jeffrey Rohrer, Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: Dionex IonPac AS14 column, Dionex ICS-5000+ system, Dionex ICS-6000 system,…
Klíčová slova
borated, boratedboric, boricwater, watereluent, eluentanions, anionsdionex, dionexsimulated, simulatedsulfate, sulfatefluoride, fluoridelithium, lithiumacid, acidpotassium, potassiumchloride, chloridetrap, trapregenerated
Determination of Organic Acids and Inorganic Anions in Lithium-Containing Boric Acid-Treated Nuclear Power Plant Waters
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Update 175 Determination of Organic Acids and Inorganic Anions in Lithium-Containing Boric Acid-Treated Nuclear Power Plant Waters INTRODUCTION For nuclear power plants using a pressurized water reactor (PWR), the primary coolant includes boric acid as a water-soluble neutron absorber…
Klíčová slova
boric, boriclithium, lithiumanions, anionsctc, ctceluent, eluentacid, acidnuclear, nuclearwater, waterinorganic, inorganicfluoride, fluorideborated, boratedtetraborate, tetraboraterinsed, rinsedtreated, treatedplant
Determination of trace organic acids and inorganic anions in boric acid-treated power plant waters using an automated reagent-free ion chromatography system
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application update | 000610 Ion chromatography Determination of trace organic acids and inorganic anions in boric acid-treated power plant waters using an automated reagent-free ion chromatography system Authors Goal Jingli Hu and Jeffrey Rohrer To update Dionex AN185 with a…
Klíčová slova
dionex, dionexanions, anionsfluoride, fluoridectc, ctcperistaltic, peristalticglycolate, glycolatechromeleon, chromeleonautosampler, autosamplerboric, boricbromide, bromideinorganic, inorganicmin, minsulfate, sulfatecds, cdschloride
Determination of Trace Organic Acids and Inorganic Anions in Boric Acid-Treated Power Plant Waters Using an Automated Reagent-Free Ion Chromatography System
2008|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note 185 Determination of Trace Organic Acids and Inorganic Anions in Boric Acid-Treated Power Plant Waters Using an Automated Reagent-Free Ion Chromatography System Introduction Nuclear power plants produce nearly 20% of the electrical energy used in the U.S and…
Klíčová slova
boric, boricanions, anionsinorganic, inorganicanion, aniontreated, treatedacid, acidperistaltic, peristaltictrace, tracehydroxide, hydroxidewater, watergotoposition, gotopositionconcentrations, concentrationspower, powerdetermination, determinationstock