实时在线反应分析技术

为了进行在线分析技术的交流，梅特勒－托利多公司中国自动化化学部门将在辽宁省大连市(6月10日)和沈阳市(6月11日)举行实时在线反应分析技术交流会，届时ReactIRTM技术的资深应用专家、武汉大学化学与分子科学学院的张恒博士，美国梅特勒托利多公司高级技术应用顾问王建博士将与您分享科研工作中化学反应分析的宝贵经验；此外在线颗粒分析专家Gregor Hsiao博士等也将介绍先进的实时在线分析技术在结晶过程中的应用。诚邀高校、科研机构中从事有机化学、药物化学研究、以及企业中从事工艺研发的化学家和工程师参加。 会议内容包括： &bull ReactIRTM技术背景介绍 &bull 利用ReactIRTM技术进行反应机理、反应动力学研究 &bull 利用ReactIRTM技术优化控制工艺参数 &bull 利用ReactIRTM技术监控危险反应 &bull ReactIRTM技术在结晶工艺研发的应用 &bull 在线颗粒分析技术在结晶过程中的应用 &bull 反应安全与反应量热技术RC1e简介 &bull ReactIRTM仪器现场展示 下载： 2008实时在线反应分析技术交流会邀请函 (pdf)

仪器信息网讯 2010年4月10日下午，中国科学院对过程工程研究所自主研发的“微型流化床反应分析方法与分析仪(MFBRA)”组织了成果鉴定会。鉴定专家委员会由北京化工大学刘振宇教授、北京科技大学郭占成教授、北京市科学技术研究院张经华研究员、北京石油大学孙国刚教授等10名来自国内知名高校、研究机构的专家组成，鉴定会由中科院计划财务局成果专利处处长杨兴宪博士主持，仪器信息网作为特邀媒体参加了此次鉴定会。 鉴定会现场 　　鉴定程序包括项目负责人做研究技术报告、仪器演示、专家宣读测试报告、用户做使用报告、专家质疑、专家委员会讨论鉴定意见及宣读鉴定意见。与会专家认真听取了过程工程研究所许光文研究员所作的工作报告和技术报告，并严格审核了该项目的科技查新材料、用户使用报告及证明、商业化推广情况报告等材料，并对“微型流化床反应分析仪”整套仪器进行了现场考察。 项目负责人许光文研究员做研究技术报告 专家组现场考察 　　经过鉴定委员会专家的质询与充分讨论，一致形成以下鉴定意见： 　　1、研发单位提供的鉴定材料齐全，翔实可靠。 　　2、该成果首次利用微型流化床作为反应器构建了气固反应分析方法与分析仪。同时，利用流化床反应器有效抑制扩散影响，实现了反应物快速加热 通过微型流化床反应器和集成脉冲微量反应物进样，实现了流化床中气固反应的等温微分化，研发了定点温度下的气固反应动力学参数的等温微分测试方法与仪器，填补了快速升温下等温微分反应测试仪器的空白，所求算的气固反应动力学参数更加趋近本征反应特性。 　　3、研制的微型流化床分析仪紧凑实用、操作性强，配置合理。测试表明：性能稳定、数据重复性好。 　　4、该分析仪器弥补了以热重为代表的气固反应分析仪加热速率低、扩散影响大等不足，丰富了气固反应分析手段，可广泛应用于化工、冶金、能源、材料、环境、生物等领域。 　　专家组还建议，该成果创新性强，研制的仪器属国内外首创，达到国际领先水平，应尽快加强该仪器的集成和产业化。 　　微型流化床分析仪(MFBRA)是中国科学院过程工程研究所自主研制的新型气固反应测试与分析仪器。该仪器填补了气固反应等温微分测试方法与测试仪器的空白，具有快速升温、测试结果趋近反应本征、易于操作，重复性好等特点。在2010年“第八届中国国际科学仪器及实验室装备展览会”(CISILE 2010)上，微型流化床分析仪(MFBRA)荣获了自主创新金奖，并受到了业界的广泛关注与支持。 微型流化床反应分析仪(MFBRA)荣获自主创新金奖 　　先进能源关键技术与仪器装备亟需强化——访中科院过程工程研究所许光文研究员 　　中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

昨日，中国工程院院士、中华医学会会长钟南山教授正式受聘为深圳大学医学院名誉院长，同时呼吸疾病国家重点实验室深圳大学变态反应分室正式揭牌成立。 　　花10年培养医学精英 　　昨日，深圳大学校长章必功为钟南山院士颁发了聘书。据介绍，深圳大学医学院将于今年9月正式成立，招收首批30名临床医学专业学生。该学院于2006年启动筹建，并于去年7月、12月分别通过广东省和国家教育部、卫生部组织的专家评审。 　　据介绍，对于招收的首批医学院学生，深圳大学将以全额奖学金的方式对优秀学生予以资助。5年后，将选择优秀学生进入医学院临床医学专业继续学习5年。据介绍，这是借鉴了哈佛医学院十年制精英式医学高端人才培养模式。深大医学院将把在校生送到国外合作院校学习半年至一年时间。 　　重点实验室落户深圳 　　为进一步推进医学院建设，深圳大学聘请中国工程院院士、中华医学会会长钟南山出任医学院名誉院长。 　　昨日，“呼吸疾病国家重点实验室深圳大学变态反应分室”也正式揭牌成立。 　　据介绍，位于广州的呼吸疾病国家重点实验室是国内最早成立的呼吸疾病研究机构之一。深圳大学过敏反应的基础与应用研究是该实验室研究方向之一。 　　据介绍，过敏性疾病被世界卫生组织认为是当今世界性的重大卫生学问题，世界各国变态反应疾病的总发病率约为10%~30%，是临床上的常见病、多发病。 　　深圳大学相关负责人表示，在深圳成立该变态反应分室将有利于深圳大学加强该领域研究，提升科研水平。 　　钟南山昨日在授牌仪式上说，深圳大学医学院是深圳第一家医学院，他希望深圳大学医学院办成一所有特色的医学院。他说，希望深圳大学医学院发挥生物工程特色，培养高水平全科医生；同时希望深圳大学医学院能够产学研结合，这将决定医学院的发展方向。

“热”诱发或驱动的化学反应是工业反应的主体，占工业企业二氧化碳排放量的90%，反应诱发和反应进程快，因此难以实施“快速热化学反应”的在线精准测试。如何对其进行科学测试与精准分析，一直是科学仪器研制和技术研究领域的热点和难点。记者从不久前召开的“快速热化学反应过程分析仪”项目研究进展与成果产业化推进会上获悉，经过研发团队的科技攻关，该项目已成功研制出我国首台“快速热化学反应过程分析仪”样机，并已与行业龙头企业展开合作，加快推进国产化进程。由于国内外长期缺乏快速热化学反应特性测试和反应动力学分析的有效方法和仪器，2022年，“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项设立了“快速热化学反应过程分析仪”项目，在辽宁省科技厅组织下，由沈阳化工大学牵头，联合中国科学院过程工程研究所等10家产学研相关机构，在热化学快速反应转化器和小分子、大分子、杂原子等气体产物的快速在线检测方法和仪器方面联合开展科学研究和仪器研制。该项目负责人、长期从事热化学反应测试与分析领域研究的沈阳化工大学校长许光文教授介绍，通过联合攻关，科研人员将研制出我国首套完全国产化、潜在领先国际同类仪器的热化学反应过程分析仪系统，用来分析产物生成反应动力学、测试全产物质量动态演变特性。2005年以来，许光文创建了利用微型流化连续平推流反应器，开展热化学反应测试与分析的方法并研制出系列仪器，取得较系统的基础研究和转化应用成果。这些成果成功应用于国内外100余家科研机构及相关企业，填补了我国热化反应分析领域自主成果的空白。据悉，该项目的研究，将进一步形成有效科学手段，深入研究和认识快速热化学反应规律，揭示反应产物生成过程特性，为碳达峰碳中和目标的实现提供有力的科学方法和手段。目前，沈阳化工大学、中国科学院过程工程研究所已与我国颗粒测试技术领域龙头企业达成合作，全面推进热化学反应分析仪的国产化和产业化进程，以促进研究成果的快速转化应用。

发现地底生命的关键——矿物在发现生命的轨迹【上篇】——化石中的碳元素分析（点击链接查看文章）中，我们了解了古生物化石中的碳元素对探究生命存在的重要作用。除了碳元素外，是否还有其他办法探索远古生命的存在呢？其实地质学体系中的矿物也是发现生命的关键，科学家把通过研究矿物中发生过的化学反应，以寻找地底微小生命存在的痕迹。埃里克埃里森是科罗拉多大学波尔得分校--显微拉曼光谱实验室的管理员和应用，他的重要工作之一，就是利用拉曼光谱来分析从地底深处采集的岩石样本，研究其中的矿物成分、结构和相互关系，从而了解那些人类足迹难以到达的地底，生命是如何演化发展的。埃里克埃里森（Eric Ellison）科罗拉多大学波尔得分校探寻地底生命的生存环境铁遇水生锈的化学反应再普通不过了，然而在矿物中，这样的化学反应就有可能为地底生命创造适合的生存环境。埃里森就是通过这些反应来探寻地底生命的存在痕迹，他主要研究的是橄榄岩中的矿物。橄榄岩是一种存在于地幔中的岩石，在地球深处高温、高压和缺氧的环境下形成，这与地表多水且低温的环境相去甚远。当这些岩石通过地质活动移动到地球表面时，会与环境发生反应，这个过程称为“蛇纹石化作用”。“这些岩石的化学反应就像生锈”埃里森形象地表示。“橄榄岩中的矿物富含铁，与水发生化学反应后导致铁被氧化，水则被分解并释放出氢气。对于寄生在岩石中的细菌以及古生菌类单细胞微生物来说，氢气就是它们的能量来源，它们能够将氢与二氧化碳结合起来, 终转化为自身所需要的能量。通俗的来说，这些细菌及单细胞生物是以气体为食。当我们发现岩石的矿物中发生过这些化学反应，就意味着微生物很有可能存在过。地底矿物-水晶（图片来源：Pixabay）研究矿物成分的绝佳工具——拉曼光谱既然知道了矿物中的反应是探寻生命存在痕迹的重要方式，那么，如何判断这些化学反应是否发生过呢？“拉曼光谱能够告诉我们矿物中的化学成分和结构变化，并了解它们之间的相互关系，从而判断岩石中发生的化学反应，以及这一反应环境是否适合微生物的生存。”埃里森如是表示。埃里森将岩石切割成透明薄片放置在显微镜下，然后使用HORIBA LabRAM HR Evolution 显微共焦拉曼光谱仪，对其进行成像分析。LabRAM HR Evolution的焦长为800mm，在单级拉曼光谱仪中具有高的光谱分辨率，能够在亚微米尺度对矿物进行表征，获得高质量的拉曼光谱成像图和精细的峰位信息，同时还可对矿物进行2D和3D共焦成像。由此，研究人员能够在微观尺度了解矿物是否曾经被“消耗”过。注：如需了解该研究中HORIBA LabRAM HR Evolution光谱仪的详细介绍及使用问题，欢迎点击左下角“阅读原文”留言，我们的技术专家会尽快联系您进行答疑解惑。“拉曼是一种强有力的分析技术，它对晶体结构非常敏感，可以展示出矿物结构。科学家们就是通过这些来判断相关的化学反应是否发生过，从而破译深层地下找到的岩石如何为微生物生命创造栖息地。”下图就是利用拉曼光谱确定的透明岩石薄片中各种矿物的分布情况，这片已经部分蛇纹石化的岩石来自阿曼的萨梅尔蛇绿岩。拉曼光谱分析岩石薄片中各种矿物得到的高质量拉曼光谱图除此之外，拉曼光谱还能帮我们识别隐藏的稀少且细小的矿物。揭示能量流动的秘密——行星的生命痕迹生命的探寻总是一步一步，循序渐进。远古生态系统是否存在过？是否普遍的存在？其中有多少可供生命利用的能量？拉曼光谱正在为我们一步步揭开谜底。除了研究地底深处的岩石，科学家们还可以通过这种方式揭秘其他星球上是否存在类似的岩石宿主环境。除了橄榄岩等矿物的研究，埃里森就开展了名为 "推动生命的岩石（Rock Powered Life）"项目，致力于揭示从岩石圈（地壳和地幔）到生物圈的能量流动机制。该项目由NASA的天体生物学研究所支持，目的是为了进一步寻找其他行星上可能存在的生命痕迹。科罗拉多大学波尔得分校显微拉曼光谱实验室中使用的HORIBA LabRAM HR Evolution拉曼光谱仪生命轨迹探寻的方式并不局限，从之前介绍过的南冰下湖沉积物研究（点击链接查看文章），到上篇中化石的研究（点击链接查看文章），科学家们通过研究那些经过几百年甚至上千年的演变而形成的生命载体——岩石，来寻找生命遗迹。在如今气候日益恶化的环境下，这一探索也许能为我们探寻人类发展的进程给出可供参考的案例。至于如何为人类发展给到可供参考的信息，欢迎在往期文章中寻找答案。今日话题矿物研究无论是在生命科学还是考古、地质，抑或是珠宝行业等等，都是重要研究课题，你在科研中又研究过哪些新奇有趣的矿物呢？留言分享给大家吧，我们会在下一篇前沿应用中将您的研究分享给大家，点赞人数多的还可获得星巴克咖啡券一份噢~ 点击查看更多往期精彩文章发现生命的轨迹——化石中的碳元素分析 | 前沿应用严峻环境下的自救——探寻端气候下的生命存续 | 前沿应用【上篇】牛津大学开创单细胞水平微生物代谢研究新方法|海外用户简讯复旦巧用增强拉曼“识”雾霾 | 前沿用户报道瞪你一眼，就能“看透”你 | 用户动态青岛能源所实现毫秒级单细胞拉曼分选，"后液滴"设计功不可没|前沿用户报道表面增强共振拉曼光谱探究细胞色素c在活性界面上的电子转移新型荧光探针——细胞膜脂变化无所遁形! HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。点击下方“阅读原文”，了解HORIBA Scientific更多信息。

p style=" text-indent: 2em " 微生物所 strong 微生物资源前期开发国家重点实验室 /strong 杜文斌研究组和黄力研究组共同开发了一种新型的 strong 微流控界面纳升注射技术 /strong (Interfacial Nanoinjection, INJ)，该技术可以将传统的生化反应体系微缩在一个纳升体积的油包水微液滴体系中完成。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 界面纳升注射(INJ)具有诸多显著优势 /span /strong /p p 　　针对这一技术创新，团队申请了多项中国发明专利和美国专利，并研制了基于INJ技术的小型桌面系统。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/fe470173-c411-4a4f-857f-952adad6e8d5.jpg" title=" 界面纳升注射(INJ)系统.jpg" alt=" 界面纳升注射(INJ)系统.jpg" / /p p style=" text-align: center " 界面纳升注射(INJ)系统 /p p 　　该系统和国外同类产品如美国Labcyte公司的Echo超声纳升移液系统、以及美国TTP Labtech公司的mosquito HTS微量筛选系统相比， strong 在仪器成本、耗材成本、最小液滴体积、流式细胞仪兼容性、操作的灵活性、以及污染控制等方面，均具有显著优势， /strong 适用于各类单细胞微体积反应分析，也可应用于其他微体积反应分析，在微生物培养筛选、合成生物学、药物筛选、蛋白结晶条件筛选等方面均具有应用潜力。 /p p 　　在性能方面，INJ系统通过高精密度的微体积控制实现不同试剂组分的纳升体积分步添加，兼容96和384孔板，可以在预先填装矿物油的孔板上，按照程序设定加入纳升样品或试剂液滴，用于实现高通量筛选。利用低成本探针可以精确加注的最小体积达到1 nL，当加样体积为5 nL时，体积标准偏差小于11 %。加注的液滴通过离心可以沉降到孔板底部并融合，液滴的融合效率最高，达到99%以上。利用多次加注样品、试剂的方法，可以实现多步反应和浓度梯度配置。系统加注的体积精确性、线性和重现性良好。 /p p 　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　FACS-INJ单细胞分析流程和应用 /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 281px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/7cc806a5-55aa-475f-a110-69b3c5038b70.jpg" title=" 杜文斌-流式细胞分选+界面纳升注射技术图示.jpg" alt=" 杜文斌-流式细胞分选+界面纳升注射技术图示.jpg" width=" 600" height=" 281" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-align: center " FACS-INJ单细胞分选分析流程 /span /p p 　　 strong 单细胞分析是一项变革性技术 /strong ，在单细胞基因组异质性研究及复杂微生物群落中稀有微生物种群多样性研究等领域应用广泛。然而，如何进一步降低单细胞分析的成本，提高可靠性和效率，仍然面临重大挑战。流式细胞荧光激活细胞分选(FACS)是目前最高效的单细胞分选技术，可实现病毒、细菌、真菌和动物细胞的多参数检测和分选 利用荧光标记，可对不同类型的细胞进行有效的区分，分选成功率高。研究团队将INJ与FACS平台相结合，建立了FACS-INJ单细胞分选分析流程，应用覆盖了单细胞表型分析、基因型分析、基因表达分析以及全基因组扩增测序。 /p p 　　研究团队首先利用FACS-INJ系统实现了 strong 病原菌微生物单细胞耐药基因的PCR筛查和单细胞药敏表型筛查 /strong 。经优化，多孔板可预先装载纳升体积的PCR引物或不同浓度的抗生素液滴。PCR筛查体积缩小到500 nL，试剂消耗和成本和常规体系相比降低至原先的1/40，耐药检测的体积控制在200 nL，试剂消耗和成本和常规体系相比降低至原先的1/1000，时间从& gt 12小时缩短至5小时，这对于大幅降低临床病原检测的成本，实现脑脊液、房水等难获取微量样品的耐药基因和表型筛查具有重要意义。 /p p 　　其次，FACS-INJ系统还可用于 strong 动物细胞的单细胞基因表达分析 /strong 。以小鼠巨噬细胞RAW264.7在细菌胞外多糖处理前后的炎症反应为例，通过荧光激活流单细胞式分选处理前后的小鼠巨噬细胞，基于一步法反转录实时荧光PCR扩增，在单细胞水平解析了次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖基酶(HPRT)基因(看家基因)和白介素1β(IL-1β)基因(炎症反应)表达水平的变化。 /p p 　　最后，团队与北京大学黄岩谊课题组合作，建立了 strong 基于FACS-INJ的微生物全基因组扩增测序流程 /strong ，以获得未培养微生物的全基因组信息。流程包括流式分选微生物单细胞、单细胞裂解、酸碱中和、MDA扩增和建库测序。以热泉来源的古菌硫化叶菌(Sulfolobus sp. A20)菌株为模型，将单细胞扩增的体积优化至360nL，硫化叶菌全基因组覆盖度达到80%以上。在纳升级微液滴中实现西南印度洋未培养单细胞微生物全基因组DNA的MDA扩增与测序，拼接后获得15个单细胞基因组，大小在0.1~3.7Mb大小。该方法获得的微生物基因组污染度较传统的MDA扩增方法显著降低(& lt 5%)，显著提高了微生物单细胞基因组数据质量。平台也适用于肿瘤、胚胎等动物细胞的全基因组扩增测序，对肿瘤细胞的单细胞测序的覆盖度达到60-80%。 /p p 　　上述研究工作近期作为特邀论文在线发表在Small上。微生物研究所助理研究员贠娟莉博士、郑小伟博士、徐鹏博士为论文共同第一作者，杜文斌研究员、黄力研究员和北京大学黄岩谊教授为论文共同通讯作者。该研究该研究得到了中国大洋协会大洋十三五重点项目、中科院战略性先导科技专项(B类)，中国科学院重点部署项目、中国科学院前沿科学重点研究项目、国家自然科学基金面上项目和优青项目等支持。 /p p 　　论文出处： /p p 　　Yun, J.L. sup # /sup Zheng, X.W. sup # /sup Xu. P. sup # /sup Zheng, X. Xu, J.Y. Cao, C. Fu, Y.S. Xu, B.X. Dai, X. Wang, Y. Liu, H.T. Yi, Q.L. Zhu, Y.X. Wang, J. Wang, L. Dong, Z.Y. Huang, L.* Huang, Y.Y.* Du, W.B.* Interfacial Nanoinjection-based Nanoliter Single-cell Analysis, Small, 2019, doi:10.1002/smll.201903739. /p p 　　 a href=" https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201903739" target=" _self" style=" text-decoration: underline font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) " strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) " 查看原文戳这里 /span /strong /a /p p 　　 strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 杜文斌 /span /strong span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " ，男，中科院微生物研究所研究员。2007年于浙江大学化学系，获博士学位。2007-2011年于美国芝加哥大学化学系从事博士后研究工作。2013年11月加入中科院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室。主要从事微流控芯片技术及新型分析微生物技术与应用研究。已发表论文60余篇，申请中国和美国专利30余项，授权20多项。主持国家优秀青年科学基金项目，国家重点研发计划 “数字诊疗装备研发”项目，中国科学院前沿科学重点研究项目等。 /span /p

由沈阳化工大学等10家单位组成的国家重点研发计划“快速热化学反应过程分析仪”项目组今天召开研究进展与成果产业化推进会。该项目2022年立项，经过项目团队一年多的科技攻关，现已形成“快速热化学反应过程分析仪”样机产品，并开始加快推进成果产业化。据该项目负责人沈阳化工大学教授许光文介绍，过程分析是科学仪器发展的热点和前沿方向，受仪器原理和结构限制，国内外仍缺乏对高温快速反应过程特性的有效监测手段和分析仪器，难以对气相产物全组分信息在线精准采集。2022年，在辽宁省科技厅组织下，由沈阳化工大学牵头，联合中国科学院过程工程研究所、杭州谱育科技发展有限公司等10家在热化学快速反应转化器和小分子、大分子、杂原子等气体产物在线检测仪两方面的产、学、研、用突出单位成功申报国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项立项“快速热化学反应过程分析仪”项目。据悉，该项目主要研制我国首套完全国产化、潜在领先国际同类仪器的快速热化学反应过程分析仪系统，分析产物生成反应动力学、测试全产物质量动态演变特性，提出分别利用快速过程质谱、高分辨率质谱和TDLAS激光光谱仪相结合的综合测试和表征技术方法，测试“小分子永久性气体生成曲线”定量动力学、获取“中等质量数以上产物全质量谱图”研究产物生成特性及其随反应时间的变化、并解决“含N、S等杂原子化合物实时释放”的测试难题，成果可形成有效手段，揭示快速反应气相产物生成过程特性，以全面研究认识反应。据了解，该项目创新之处在于，在“微型平推流”中以高温颗粒加热方式于高压下快速诱发在线伺样的物料发生化学反应、通过微型平推流高保真导出产物信息、全产物在线快速检测产物生成动态特性、解析反应动力学和反应机理，将针对典型物质的快速热化学反应过程特性试验并验证分析仪及系统的应用性能，建设分析仪产品的生产线、构建产业化平台，通过应用推广，推动我国快速反应分析仪及其应用技术的持续发展和核心竞争力。

仪器信息网讯 2011年3月25日上午，由中科院计财局条件装备处组办、中科院过程工程研究所承办的“气固反应动力学分析方法与仪器研讨会”在中科院过程工程研究所举行。会议邀请了煤炭、生物质、矿产资源、环境、石由加工、航天材料、多晶硅等涉及气固反应的重要领域的近20名国内专家学者参加，科技部、科学院、北京市科委和过程所的相关领导出席并致词或介绍了有关政策。此次研讨会的目的在于回顾气固反应动力学分析方法与仪器的发展，把握不同领域的需求，分析尚存问题并探讨解决办法，以期形成自主新型的反应动力学分析方法与分析仪，推动学科发展和分析水平升级，填补方法与仪器的空白。 研讨会现场 中科院过程工程研究所所长张锁江研究员 　　中科院过程工程研究所所长张锁江研究员在研讨会前的致词中对各位领导和专家的参会表示感谢和欢迎，并介绍了近年来中科院过程工程研究所在仪器研制、基本建设、人才引进等方面的工作进展。最后，张锁江研究员希望，在座的领导与专家能够对“微型流化床反应动力学分析仪”研制项目以及过程所其它方面的工作提出宝贵的意见。 西安近代化学研究所胡荣祖教授 报告题目：关于气固反应热分析动力学的几个问题 　　研讨会首先由《热分析动力学》著者、原西北大学教授胡荣祖先生，《应用化工动力学》译者、原太原理工大学教授郭汉贤先生作了专题报告。胡荣祖教授介绍了气固反应动力学的反应机理、关键参数以及半导体脉冲补偿式量热测试单元的结构原理，最后，胡荣祖教授重点向大家展示了自己多年的研究成果，如经验级数自催化分解反应动力学参数计算系统、含能材料感度估算系统以及自加速分解温度-热点火速度-绝热至爆时间计算系统等。 太原理工大学煤化工研究所原所长郭汉贤教授(由过程所余剑博士代讲) 报告题目：非催化气固反应动力学分析方法概述 　　郭汉贤教授的报告由中国科学院过程工程研究所的余剑博士代讲，报告对非催化气固反应化工动力学的研究进行了简要分析，指出：研究非催化气固反应动力学，需要有良好的反应设备和科学的数学模型，硬件、软件同时并举才能事半功倍。而动力学的研究具有层次性的特点，故热重装置和流化固定床反应装置缺一不可。 中科院过程工程研究所许光文研究员 报告题目：微型流化床反应分析方法、仪器及典型应用 　　上午，中科院过程工程研究所的许光文研究员还系统汇报了其团队自主研发微型流化床反应分析方法与仪器的过程和已经实现的典型应用。在报告中他介绍到：气固反应分析动力学是化学、化工、能源、材料、环境等众多领域的研发工作的起点，但是，现有的气固反应分析动力学方法几乎均采用非等温加热方法，无法在线供给反应试料，存在着难以测定非稳定物质及快速反应的动力学、受传热及扩散的影响严重等缺点。他团队研发的微型流化床反应动力学分析方法以分析仪(MFBRA：Micro Fluidized Bed Analysis)可克服这些缺陷，提供有效的等温微分反应分析方法和测试工具。 微型流化床反应动力学分析仪(MFBRA) 　　MFBRA首次利用微型流化床作为反应器，构建了气固反应分析方法与分析仪。利用流化床反应器有效抑制了扩散影响，实现了对反应物快速的加热 通过集成微型流化床反应器和脉冲微量反应物进样，实现了流化床中气固反应的等温微分化，形成了定点温度下的气固反应动力学参数的等温微分测试方法与仪器，填补了快速升温条件下等温微分反应测试方法与仪器的空白，可望与热重分析仪器形成互补性科学工具，实现气固反应的等温微分、快速原位(升温)和低扩散影响等技术特点。 　　经过三年多的应用实践，MFBRA分析方法与各部件结构均得到了很大程度的优化，颗粒反应物供给时间0.1s，测量重复性误差3.0%。通过应用于石墨燃烧过程中的等温微分反应特性的分析测试，成功证实了MFBRA的等温微分特性 运用MFBRA首次成功测试了Ca(OH)2捕集CO2的动力学特性，展示了仪器拥有的原位反应特性；该仪器对生物质及煤热解等快速复杂反应显示了很好的适应性，剔提供揭示反应机理的有效基础数据；比较热重测试的CO还原CuO反应特性，MFBRA对该反应显现了明显了低扩散影响。 　　最后，许光文研究员提出了进一步研发基于微型流化床的气固反应分析方法与分析仪的计划：将通过集成质谱等分析仪和提高仪器自控及美观水平，希望MFBRA能成为国际先进水平的我国自主创新仪器，与程序升温脱附(TPD)设备、程序升温还原(TPR)设备、热重分析(TG)设备等并驾齐驱，成为国内外市场中的反应分析高端产品。 北京市科委政策法规处李萍女士 报告题目：北京市支持成果转化及产业化相关政策解读 　　会议也邀请了北京市科委政策法规与体制改革处的李萍女士通过专题报告，系统介绍北京市对科技创新与科技成果产业化的支持政策，重点解读了北京市支持自主创新与成果转化的12个重点政策，并现场回答了与会者问题。 　　基于上午的主题报告，研讨会的下午针对“气固反应动力学分析方法与仪器发展”、“自主分析方法与分析仪器及应用”、“不同行业领域对气固反应分析的需求特性”等主题，与会专家展开了积极的讨论与交流互动，各位专家结合自身的研究工作经历，提炼了各行业中在气固反应分析方面尚存的难题，希望的分析方法与测试工具，对中科院过程工程研究所研发的微型流化床等温微分反应分析方法与分析仪的功能扩展和解决尚存问题积极建言献策。 　　通过总结与会专家的讨论意见，许光文研究员总结了进一步发展等温微分反应分析方法、解决各行业尚存问题或满足各行业特定需求的技术方向。在近四个小时的讨论中，现场气氛十分热烈。 　　相关报道： 　　微型流化床反应动力学分析仪研制成功 　　“微型流化床反应分析方法与分析仪”鉴定会在京召开 　　先进能源关键技术与仪器装备亟需强化——访中科院过程工程研究所许光文研究员

p style=" text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /strong span style=" text-indent: 2em " 近日，医学行业，“过敏”子行业优秀级期刊《ALLERGY》刊登了一篇关于利用电镜技术揭示过敏反应分子触发机理的成果：“Structure of intact IgE and the mechanism of ligelizumab revealed by electron microscopy”。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 来自丹麦和德国的国际研究小组通过电镜技术已经能够描述IgE型抗体的整体结构，IgE是过敏性疾病的关键分子。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 这是一项科学突破，为深入了解过敏反应的基本机制提供了重要的见解，并可能为更有效的过敏药开发铺平道路。 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 187px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/77fd0ebe-85f1-41b3-ac85-e925eebbaf94.jpg" title=" 0.png" alt=" 0.png" width=" 600" height=" 187" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " 抗体是人体免疫系统中最基本和最通用的分子。存在于人类体内的不同类型的抗体具有共同的特征，包括与潜在的有害抗原结合，以及诱导免疫系统作出正确应答的能力。免疫生物学的公认原则之一，便是抗体具有灵活性、柔韧性，以使其功效最大化。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 156px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/21f8023c-2eb6-4c90-ae02-9839e6c6dd76.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 600" height=" 156" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 第一个三维结构的IgE抗体触发过敏反应。左边是用电子显微镜得到的实验数据，结合这些数据可以得到IgE自身的三维结构。右边是实验数据和连接到药物候选Ligelizumab片段上的IgE的三维结构。 /span span style=" color: rgb(127, 127, 127) " （资料来源:Rasmus K Jensen） /span /p p style=" text-indent: 2em " 来自丹麦奥尔胡斯和德国马尔堡的研究团队使用电子显微镜和小角x射线散射进行分析。奥尔胡斯大学的科学家Michaela Miehe和Postdoc Rasmus K Jensen在过去两年中密切合作，取得了这些成果。基于这项工作，研究小组现在可以描述IgE的三维结构。他们得到的结果让相关的科学家感到非常惊讶。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 653px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e7b2f81c-4751-475b-b305-5011788d31ea.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" width=" 450" height=" 653" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 0em color: rgb(0, 176, 240) " 完整IgE HMM5的结构图 /span /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 0em color: rgb(127, 127, 127) " （红色和灰色代表利用电子显微镜和小角x射线散射的解析结果） /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " “这是第一次，我们可以证明IgE抗体是独特的，违反了抗体灵活性/韧性的教条。我在电子显微镜方面的工作直接证明了IgE是一种高度刚性的分子，具有明确的过敏原结合分子结构，这与我们所知道的其他抗体同型的行为是不同的。”博士后Rasmus K Jensen解释道。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员还分析了目前在临床试验中测试的治疗性抗体对IgE分子结构和功能的影响。这种治疗性抗体与IgE属于不同的类型，可以与IgE结合，防止过敏反应。 /p p style=" text-indent: 2em " “我们的新结果描述了IgE被这种抗IgE抗体中和后的结构变化。这也让我们更好地理解IgE是如何识别过敏原的，以及如何识别我们体内免疫细胞表面的两个IgE受体。”副教授Edzard Spillner解释道。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 抗体的功能已修改 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 一般来说，过敏者接触外部过敏原时会产生大量针对外部过敏原的IgE分子。这些IgE抗体在血液中循环，并被加载到免疫系统的效应细胞上。一旦接触到过敏原，这些装备有IgE的武装细胞就会被触发，释放大量的介质和组胺，从而在体内引起即时的过敏反应。 /p p style=" text-indent: 2em " “我们现在意识到，与其他研究人员几十年来一起研究IgE片段所得到的图像相比，我们通过完整IgE所得到的新结果是不同的。最令人满意的是，我们可以看到抗IgE抗体如何改变IgE结构，包括抗原结合臂，”Gregers Rom Andersen教授解释说。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员在实验室用不同的重组IgE分子进行了实验。这些IgE分子特别识别一种屋尘螨过敏原和过敏原上发现的糖基。然而，该方法可以转移到几乎所有类型的IgE分子上。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 希望有更好的过敏药 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 过敏性疾病影响着全世界超过10亿人的生活，预计到2050年，其患病率将达到40亿。随着环境和生活方式的改变，过敏性疾病的患病率和社会经济影响在城市化地区和全球化世界中尤其显著。除了个别病人的痛苦外，过敏性疾病还为卫生保健系统带来很高的成本。目前的治疗不能控制所有类型的过敏，但研究人员现在希望他们的科学结果将为开发新的过敏药物铺平道路。 /p p style=" text-indent: 2em " “我们现在对IgE分子有了更深入的了解，我们想要控制IgE分子，以及它在治疗过敏药物中的作用。这也使我们能够设想未来开发药物的新策略，”Edzard Spillner说。 /p p style=" text-indent: 2em " 虽然获得的知识最终使个别患者受益，但该团队正在进行的研究还将进一步拓宽领域。 /p p style=" text-indent: 2em " “IgE的非凡特征使其成为与过敏性免疫反应内外的分子结合进行更详细研究的绝佳对象。”Gregers Rom Andersen说。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 论文链接： /strong Rasmus K Jensen et al, Structure of intact IgE and the mechanism of ligelizumab revealed by electron microscopy,& nbsp i Allergy /i & nbsp (2020). a data-doi=" 1" href=" http://dx.doi.org/10.1111/all.14222" target=" _blank" style=" box-sizing: border-box font-family: Roboto, sans-serif font-size: 15px white-space: normal color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " DOI: 10.1111/all.14222 /span /a /p

成果名称 新型能源转化反应及产物在线分析系统 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 能源是经济发展的基础和关键。我国石油、天然气资源严重紧缺，目前探明的可采储量仅为世界人均值的10%和3%，面对石油资源的日益匮乏和不可再生性，寻找一条替代石油资源制备液体燃料和基础化学品的路线已成为当前我国能源发展的重点。我国煤炭资源丰富，从煤基合成气出发制备油品和能源化学品是目前我国最为紧迫的一条能源化学转化路线。由于合成气转化具有周期长，产物分析过程繁杂等诸多问题，所以研制一台高效的反应和分析系统对于能源催化研究来说是至关重要。 2012年，北京大学化学学院马丁研究员申请的&ldquo 新型能源转化反应及产物在线分析系统&rdquo 获得了第四期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。该课题组拟开发的能源催化转化多通道平行反应系统能够有效的缩短反应周期，快速筛选催化剂，优化反应条件，简化分析过程，提高分析精度，而且可以应用于其他高温高压的气固相反应中。在基金经费的帮助下，马丁课题组为该仪器的创制开展了一系列富有成效的工作，包括：（1）反应气体控制；（2）高质量反应炉的设计；（3）新型高压反应管的设计；（4）三路气体的色谱监测技术研究；（5）气体管路及阀门保温系统设计；（6）适用于能源转化的色谱分析方案研究；（7）仪器的自动化控制编程。通过以上创新性工作，课题组所研制的反应、分析系统达到了预定的指标，取得了良好的效果。 应用前景： 目前，该项目已经顺利结题，其仪器成果在国内属于先进水平，正在同类型研究的实验室中进行介绍推广。此外，该高通量高压多通道反应系统的建成也对其它同类型装置的研制起到推进和示范的作用。

近日，过程工程所许光文研究员主持的中科院重大科研装备研制项目“微型流化床反应动力学分析仪研制”通过验收。 　　化工、冶金、能源、材料、环境等领域涉及大量气固反应，通常通过热重分析仪测试其反应特性，推导反应动力学参数。但是，热重分析不能在线供给固体反应物，升温速度缓慢，受气体扩散影响严重。因此，许光文研究员于2006年提出利用微型流化床作为反应器的气固反应动力学测试思想，以克服上述热重分析方法的弊端，通过检测反应生成气的典型组成随反应时间的变化，测试任意温度下的气固反应速度，分析推导反应动力学。 　　在中国科学院仪器研制专项资金的支持下，许光文研究员的课题组通过与国产热重分析仪专业企业——北京恒久科学仪器公司合作，经过两年多的努力工作，成功研制了微型流化床反应动力学分析仪(MFBK: Micro Fluidized Bed Kinetic analyzer)的样机(见图)，并实现与在线微型质谱检测仪的联用，经系统试验，获得了系列新型测试结果，展现出它的优点和应用潜力。 　　MFBK适用于颗粒物料参与及颗粒催化剂催化的所有气固反应，包括化工(化学品分解、氧化、还原、加氢) 冶金(矿石还原、焙烧) 能源(煤/生物质热解、燃烧、气化、碳化) 材料(发射药/炸药分解、爆炸) 环境(固废热解/燃烧/气化、废气吸收/氧化/吸附)。它有效克服了热重分析的升温速度慢、扩散影响大等弊端，通过在线颗粒反应物供给，实现了任意温度下气固(颗粒)反应速度的测试，并提供了分析反应参数、揭示反应机理，特别是适合于快速颗粒反应测试的功能。 　　MFBK作为一种新型固体(颗粒)反应测试仪器，具有快速升温、趋近颗粒反应本征、易于操作，结果准确，重复性好等优点。其良好的功能及其与质谱的匹配性，引起了美国AMETEK质谱分析仪制造公司的兴趣。双方为此签订了合作研发协议，研制偶联AMETEK在线质谱分析仪的集成化微型流化床反应分析仪器，北京科技大学于2009年4月订购了该仪器。

简介一家大型装瓶厂在提高产量之后，其废水处理系统受到高浓度有机物和固体颗粒的干扰。进水的流量、含糖量、固体颗粒浓度大幅波动，打乱了系统运行的连续性。此类问题经常导致排放到当地公共污水处理厂（POTW，Publicly Owned Treatment Works）的废水超出许可限值，也会阻碍当地法规所要求的连续化学需氧量（COD）的去除率。手动测试COD时，需要3个多小时才能得到结果，而得到的结果数值不足以用于工艺调整。装瓶厂还考虑过扩建废水处理车间，但受到空间有限和来自生产车间的进水状况波动的限制。解决方法威立雅（Veolia）公司制定了废水处理车间初期改造方案，以导流和储存浓缩的有机物和高COD废水。在收集浓缩废水后，在水流的浓度较低的期间，将其慢慢计量流回工艺中。工作的首要目标是使出水“干净”、系统体积小，因此决定增加薄膜生物反应器（MBR）系统。膜系统采用碳负荷在线分析技术，使健康的生物物质通过优化营养比例来消耗“糖”。在污水处理设施中安装了Sievers® InnovOx在线型TOC分析仪（见图1）。图 1：Sievers InnovOx在线型TOC分析仪InnovOx技术为装瓶厂提供了最好的大范围有机物监测系统，包括无与伦比的氧化稳固性，0.05-50,000 ppm动态线性工作范围，以及6个月校准曲线稳定性。此技术还提供用户可配置的警报和输出，以及直观的触摸屏显示器。此技术很容易设置、操作、维护，而且价格低廉。在通常情况下，仪器可以运行30天而无需更换试剂。InnovOx在线型分析仪具有极佳的多用性，其多样品流功能使用户能够用一台仪器来测量多达5个样品流。为了提供健康的生物物质，装瓶厂的应用要求采用100:5:1（碳/氮/磷）的比例。由于成分具有极高的可变性，和迄今为止最高的浓度，装瓶厂决定连续监测有机碳浓度，并向均质池中添加氨，以维持正确的碳/氮比例。TOC分析仪，编程输出负荷数据，并转化为相关性的COD值。当COD变化时，用于计算工艺控制氨剂量的投入。基本的水流性质就能满足对磷的需要。图2是装瓶厂的新废水处理系统示意图。图 2：装瓶厂的新废水处理系统示意图结果 系统稳定之后，体现了MBR的各种优点，其中包含：出水中的总悬浮固体（TSS）大幅减少。COD去除率大幅提高。使用在线型TOC分析仪，并将数值同COD测试相联系，使操作人员能够调整碳/氮/磷的比例。将InnovOx在线型TOC分析仪与MBR系统一起使用，解决了瓶装厂的废水处理车间遇到的许多水质问题。整个解决方案每年为瓶装厂节省数十万美元，包括昂贵的化学品开支、废水运输费用、违规罚款等。系统也更加容易操作，污染事故不再会造成违反允许要求的情况。具有可靠的在线分析性能的MBR系统所能提供的结果远非传统系统可比，这就是为什么近年来MBR的名声大噪。2000年时工业型MBR的安装量占全部商用MBR安装量的约27%。1参考文献1. Brindle, K., Jefferson, B., Judd, S., 和Stephenson, T., 污水应用的膜生物反应器◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

在全自动实验室反应器（ALR）的精确控制下，原位在线分析系统可以对聚合反应进行很好的监测。许多聚合反应都是在高温和/或压力下进行，有些聚合反应对氧极其敏感，有些则涉及有害试剂的使用。所有这些因素采用离线取样都存在问题，更不用说在取样中还可能引入其他杂质。 用实时在线反应分析系统ReactIR™ 对聚合反应进行监测，对于确定反应动力学、控制和监测聚合度（消除胶化批次）、消除与离线取样相关的安全问题存在极高价值。全自动实验室反应器能够精确地控制反应温度，即使是剧烈放热的聚合反应过程，实现高度重复的批次生产。梅特勒－托利多的全自动实验室反应器还提供反应热、传热性能、反应速率以及动力学方面的信息，所有这些都可用于反应的设计和安全放大。精确的反应控制和实时在线原位监测也提供了反应变量和产品的质量以及性能之间的关系。均相和非均相聚合都已经进行了研究。 这次研讨会的重点是在线反应分析系统ReactIR™ 和全自动实验室反应器技术在聚合过程中进行成功开发的案例。 聚合反应优化与控制在线研讨会的主持人是梅特勒－托利多技术应用顾问黄莎华博士，她拥有丰富的反应器技术和化学反应知识。 在大约30分钟的在线研讨会中，将同您展开进一步的分析和讨论。 点击这里填写在线反馈 在线研讨会 日期/时间 聚合反应的优化与控制，2009年7月29日，北京时间上午10点 聚合反应的优化与控制，2009年7月29日，北京时间下午3点 反应量热器技术 实时在线反应分析系统ReactIR™ 梅特勒托利多对所有市场活动拥有最终解释权。

梅特勒托利多自动化化学部联合华南理工大学化学与化工学院共同举办2013年化工工艺优化及过程分析技术（PAT）应用交流会，敬请从事反应过程研究和结晶工艺研发、工艺安全评估与放大的专家学者和研发人员参加。 时间：2013年6月5日8:00 - 17:00 （8:00-9:00 报到，9:00正式开始） 地点：华南理工大学（广州市天河区五山路381号）逸夫人文馆二楼多功能报告厅 报名地址: http://cn.mt.com/cn/zh/home/events/seminars/cn_ac_pat_invitationguangzhou2013-.html 近年来，随着中国化工产业的不断发展，竞争日趋激烈。因此快速的研发出安全、稳定、可靠的生产工艺显得尤为重要。过程分析技术，简称PAT技术，通过在工艺过程中控制关键工艺参来保证关键质量性质，多年来被越来越多的科学家们应用于工艺过程研究、开发和优化。 梅特勒托利多提供的过程分析技术（PAT）&mdash &mdash 全自动实验室反应器技术EasyMaxTM/ OptiMaxTM和反应量热技术RC1eTM，实时在线颗粒分析技术FBRM® 和PVM® 和实时在线反应分析技术ReactIRTM，能够帮您充分的理解反应过程，快速的筛选和优化工艺，安全的中试放大，从而提高研发效率、降低研发成本，更快的得到安全、稳定、可靠的生产工艺。 在过去20年间，我们的技术广泛应用于学术研究、制药行业、精细化工、石化及特种化学品等行业。在全球范围内，越来越多的设备在实验室、工艺开发和生产中体现着优势，丰富的实际经验和全球化的支持帮助您充分了解和优化化工工艺的过程。 演讲内容  过程分析技术（PAT）在结晶工艺R&D和反应过程研究中的应用  结晶工艺优化技术  ReactIR技术用于反应机理和反应动力学研究  RC1e反应量热技术优化工艺过程、安全放大工艺  EasyMax/OptiMax全自动反应器技术的应用 演讲者 本次交流会专门邀请了结晶领域的专家华南理工大学的王学重教授和天津大学国家结晶中心的郝红勋副教授介绍结晶工艺的过程分析技术(PAT)和结晶过程的优化与控制；武汉大学国家杰出青年基金获得者雷爱文教授课题组的张恒博士介绍科研工作中应用在线分析技术获得的部分研究成果，分析宝贵的应用思路和经验。同时，来自梅特勒托利多的技术应用专家也将分享国外工艺研发实例。我们旨在通过面对面的专家交流和案例分析，为您今后的研发工作带来新观念、新思路和新方法。  王学重 中组部千人计划特聘专家、华南理工大学化学与化工学院教授  郝红勋 天津大学国家工业结晶工程技术研究中心副教授  张恒 武汉大学化学与分子科学学院雷爱文课题组副教授  万欢 梅特勒托利多 技术应用顾问 演讲者简介 王学重 中组部千人计划特聘专家、华南理工大学化学与化工学院教授 王学重教授就职于华南理工大学化学与化工学院，是国家中组部千人计划特聘专家。研究工作集中在现代化制药、生物制药、纳米材料、精细化工的产品和工艺开发、过程的放大、工业生产的监测、优化控制和故障诊断等领域。王学重教授是过程工业数据挖掘研究领域的创始人，他领导的课题组首次实现了药物和精细化工生产中结晶过程中晶体形状分布的自动控制，标志着在这一领域的突破性进展。除此之外, 在纳米生产过程的在线测量、模拟、控制、放大以及高通量新产品开发等重要领域的研究上，他的研究也取得了广泛的国际影响。已发表科研论文200余篇，论文被引用超2000余次，其研究成果被广泛的应用到世界最大的制药和精细化学公司Pfizer、GlaxoSmithKline、AstraZeneca、Syngenta以及其他20多家公司。 郝红勋 天津大学国家工业结晶工程技术研究中心副教授 天津大学国家工业结晶工程技术研究中心副教授，2003博士毕业于天津大学后曾先后在英国University College London（访问学者）和爱尔兰University College Dublin（高级研究员）工作。目前主要从事晶体产品分离与精制、晶体新产品开发、固体药物制剂技术等研究。发表论文30多篇（SCI25篇），申请发明专利5项，曾获得国家技术发明二等奖、教育部科技进步一等奖和天津市技术发明一等奖。 张恒 武汉大学化学与分子科学学院副教授 张恒，博士，2005年毕业于武汉大学化学与分子科学学院，目前在先后主持国家自然科学基金三项，2012年获湖北省自然科学一等奖(第二完成人)，目前主要从事过渡金属催化的有机反应的方法学、机理和动力学等方面的研究。 万欢 技术应用顾问 梅特勒托利多 毕业于华东理工大学制药工程与技术专业，曾从事有机合成与药物合成工艺安全放大的研究。毕业后加入上海康鹏化学有限公司进行API原料药合成工艺的研究，曾任研发部API原料药组组长。于2011年加入梅特勒托利多公司，主要从事全自动反应器技术在小试合成工艺和中试安全放大方面的应用工作。 2013年化工工艺优化及过程分析技术（PAT） 应用交流会 日程安排 时间：2013年6月5日地点：华南理工大学（广州市天河区五山路381号）逸夫人文馆二楼多功能报告厅 8:00-9:00 报到 9:00-9:15 主持人讲话 9:15-9:45 应用于工艺研发和工艺放大的PAT工具 万欢 梅特勒-托利多 技术应用顾问 9:45-10:45 结晶工艺的过程分析技术(PAT)和模拟，优化控制 王学重 华南理工大学化学与化工学院教授 10:45-11:00 茶歇 11:00-12:00 晶体产品开发中的结晶过程优化技术 郝红勋 天津大学国家工业结晶工程技术研究中心副教授 12:00-13:30 午餐 13:30-14:30 应用ReactIR进行反应机理和反应动力学研究 张恒 武汉大学化学与分子科学学院 副教授 14:30-16:00 应用全自动反应器技术进行小试合成工艺，中试安全放大以及化工工艺安全评估的研究 万欢 梅特勒-托利多 技术应用顾问 报名地址: http://cn.mt.com/cn/zh/home/events/seminars/cn_ac_pat_invitationguangzhou2013-.html

p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 1、前言 /strong /span /p p 　　在线水质分析仪器是一类专门的自动化在线分析仪表，仪器通过实时、现场操作，可在无需人工操作的情况下实现从水样采集到数据输出的快速分析 许多结构复杂的在线水质分析仪器已经具有了自动诊断、自动校准、自动清洗、故障报警等功能，以保证分析结果可靠性和仪器的长时间无故障运行。 /p p 　　目前有两种不同结构和形式的在线水质分析仪器：“在线分析传感器和比较复杂的自动化分析设备或者装置”。按照国际标准化组织(ISO)代号ISO15839《水质-在线传感器/分析设备的规范及性能检验》标准的定义：“在线分析传感器/设备(on-line sensor/analyzing equipment) ，是一种自动测量设备，可以连续(或以给定频率)输出与溶液中测量到的一种或多种被测物的数值成比例的信号。” /p p 　　随着全球范围内对环境保护、水资源可持续利用以及水安全的日益重视，为满足世界各国日趋严格的环保法规要求和不断发展的水处理工业市场的需求，作为获取水质信息的源头技术，在线水质分析仪器及其应用技术得到了巨大的发展机会。同时，计算机科学、分析化学、材料科学等相关科学技术的进步，也为在线水质分析仪器技术的发展提供了可靠的技术支撑。国际水协会(IWA)的前身国际水污染研究协会(IAWPR)自1973年就开始了组织主题为ICA(Instrumentation-仪表，Control-控制and Automation-自动化)的专题会议，专门推广和研究水处理领域的在线水质分析仪器及过程控制的应用。近来，世界卫生组织(WHO)也在其发布的《再生水饮用回用：安全饮用水生产指南》中指出需要在再生水饮用回用系统全流程的关键控制点实施运行监测，并建议尽量采用在线监测仪器进行数据实时监测和记录。在技术进步和法规的推动下，越来越多的在线水质分析仪器被应用到环境监测、废水排放监测，以及各种水处理工艺的过程控制系统中了。 /p p 　　在中国，伴随着改革开放40年经济高速发展的城镇化与工业化进程，无论是在城镇化过程中大量的自来水水厂和污水处理厂建设，还是工业化进程中各种火力发电厂、石油化工厂、大型冶金企业、食品酿造厂等高耗水工业企业的兴建，都给予了在线水质分析仪器巨大的市场空间，在此基础上，中国的在线水质分析仪器行业获得了空前的成长机会，中国的在线水质分析仪器技术有了显著的发展和长足的进步，在线水质分析仪器的可靠性得到了市场和权威机构的广泛认可。 /p p 　　随着政府和公众对水环境保护和饮用水安全的高度重视，以及政府逐年增加的巨额环保资金，特别是在具有中国特色的“自动监测为主，手动监测为辅的监测模式”的环境监测技术路线的框架下，中国已经逐渐发展成为了在线水质分析仪器全球最大的地表水水质自动监测和废水污染源排放自动监测领域的单一市场。 /p p 　　中国环境保护部门于2001年6月4号发布并同日实施了HBC 6-2001《环保产品认定技术要求 化学需氧量(CODCr)水质在线自动监测仪》行业标准，这是中国第一部用于废水污染源排放自动监测的在线水质分析仪器标准，在接下来的几年中，各个相关政府部门还陆续发布了多部在线水质分析仪器的国家和行业标准。标准的发布实施，加上在线水质分析仪器在实际水质监测中的成功应用，有力地推动了中国水质在线分析仪器市场的发展和技术的进步。 /p p 　　随着中国环境保护事业和环保市场的持续发展，国务院办公厅于2015年7月印发了《生态环境监测网络建设方案》,提出例如“到2020年，全国生态环境监测网络基本实现环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖，各级各类监测数据系统互联共享，监测预报预警、信息化能力和保障水平明显提升，监测与监管协同联动，初步建成陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络，使生态环境监测能力与生态文明建设要求相适应。”的目标，方案还要求“完善重点排污单位污染排放自动监测与异常报警机制，提高污染物超标排放、在线监测设备运行和重要核设施流出物异常等信息追踪、捕获与报警能力以及企业排污状况智能化监控水平”。在2018年1月1日正式实施的“中华人民共和国环境保护税法”第十条中还明确规定了应税污染物的计算方法，“纳税人安装使用符合国家规定和监测规范的污染物自动监测设备的，按照污染物自动监测数据计算”，通过法律条文的形式进一步确定了在线分析仪器的地位。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 2、在线水质分析仪器的检测技术简介 /strong /span /p p 　　 strong 2.1在线水质分析仪器的技术发展 /strong /p p 　　一直以来，在线水质分析仪器技术都是沿着在线分析仪器研发制造技术和在线水质分析仪器应用技术两个方面同时发展的。 /p p 　　根据ISO标准的定义，有两种形式的在线水质分析仪器：在线分析传感器和比较复杂的自动化分析设备或者装置。 /p p 　　第一代的在线水质分析仪器常常是以在线分析传感器+显示控制器的形式出现的，仪器通常结构都比较简单，通过传感器直接和被测水样接触获得水质指标的数据。最初可以测量的水质指标，主要是一些简单的物理指标和成分指标，如水温、电导率、PH、ORP、溶解氧等 接着是浊度、悬浮物浓度等光学原理的传感器 随着电化学分析技术的发展，氟离子、铵离子、硝酸盐等多种离子选择电极法原理的在线水质分析传感器也开始进入市场。由于传感器和水样直接接触，无法像实验室人工分析时进行样品预处理及去除样品中干扰物质，在面对水质复杂的水样(高温、高压、含油、硫化物、重金属、悬浮物、高盐度、腐蚀性气体等各种杂质)时的适用性受到很大局限，最初的测量对象主要是地表水、饮用水、市政污水以及工业纯水等水质情况较为简单的水体。 /p p 　　为了解决传感器测量复杂水样的适用性问题，也为了实现一些实验室人工分析方法步骤比较繁琐或者测试条件要求较高的水质参数的自动分析，随着自动控制技术的采用，结构比较复杂的在线水质分析仪器-水质自动化分析设备或装置开始出现：仪器通过控制一整套的设备或装置的自动运行来完成以前实验室人工分析的步骤，比如：过滤、加热、加显色剂、混合、测量等等 另外，为了保证长时间连续运行的准确度，还需要定时对仪器进行自动校准，以及定期的人工维护。这一类在线水质分析仪器结构复杂，多用于水质成分指标(TOC、SiO2、总磷、总氮、重金属等)和评估性水质综合指标(COD、碱度、硬度、生物毒性等)。 /p p 　　随着现代科学技术的发展，特别是分析化学、材料科学、电子科学以及包括计算机技术和通讯技术、自动控制技术在内的系统工程成套自动化技术的发展， 再加上水质科学自身的发展与进步，从以下介绍的多个维度共同推动了在线水质分析仪器技术的发展。 /p p 　　首先，在测量原理方面，除了传统的电化学、光学、光电比色法原理，激光诱导击穿光谱、混合多光谱分析、X射线荧光分析、三维荧光光谱、生物技术等各种新的测量原理被应用到了在线水质分析仪器 同时，流动注射分析技术的发展和应用，使得仪器分析时间大大缩短，增强了在线分析技术实时性的优点。 /p p 　　其次，水质科学的发展，提出了“替代参数”的概念，为在线水质分析仪器的开发和应用开拓了新的空间。水质替代参数是指一类特定的水质参数，可以综合反映水体的某一类别的水污染情况或水处理过程中某些不能实现在线监测而且实验室分析也非常繁琐水质参数的变化。目前，对饮用水水质安全来讲，反应有机物总量及某些特定成分变化的综合性指标UV254是目前非常重要的水质替代参数，可以通过UV254的实时测量，获得和水中有机物污染相关的其他参数(如，COD、BOD、TOC等)的信息。由于能实时反映水质的变化，测量“替代参数”的在线水质分析仪器在水处理工艺过程控制中有着非常重要的价值。目前其他重要的在线水质替代参数分析仪器还有：浊度、颗粒物、SDI(污染指数)等。 /p p 　　第三，随着材料科学的发展，在线水质分析仪器传感器的环境适应性也得到了很大提高，表现为：高温材料的采用，使得传感器的最高工作温度范围不断提高 传感器材质采用惰性的材料，可以耐受水中硫化氢、硫化物、高盐、重金属、油污染的探头，可以耐受高强度核辐射的溶解氧和溶解氢探头应用于核电厂 采用钛合金材料，可长时间应用于海洋监测的传感器等等。 /p p 　　另外，和所有仪器产品一样，在线水质分析仪器中执行数据处理与通讯功能的硬件与软件都采用了电子工业的最新技术。相对于最初的模拟电路，由于数字电路设计要比模拟电路相对简单、自动化程度高，对设计人员的经验水平要求也稍低，数字电路技术的采用和普及，使得仪器设计和批量生产的成本得以大幅下降，仪器的可靠性有了很大的提升。 /p p 　　目前的在线水质分析仪器的控制器普遍具有了自动运算、统计、图形显示、趋势分析等数据处理功能 同时，仪器一般具有自动诊断、故障报警功能，方便仪器运行及维护人员及时发现和解决仪器的问题 仪器生产商采用通用控制器也已经成为共识，同一种型号的控制器可以同数十种传感器连接，由此给仪器生产企业和使用者两方面都带来了好处：仪器制造厂家可以实现控制器的大批量生产，取得规模效益 同时通用控制器降低了仪器技术服务的复杂程度，也降低了仪器生产厂家的服务成本 带给在线分析仪器使用者的好处也是显而易见的：在保证水处理生产正常运行的同时，可以减少水质分析仪器零备件的库存压力 通用控制器也让操作者减少了学习的时间，可以更快更熟练的掌握仪器的使用及维护，提高生产效率 同时，新型的数字化传感器可以被通用控制器自动识别，具有“即插即用”功能，极大的减轻了安装维护人员的劳动强度。在通讯及数据传输方面，RS232、RS485以及Profibus、Modbus等现场总线技术和TCP/IP等网络协议得到了普遍应用，为实现水质监测数据的实时传输及水处理过程的自动控制提供了支持。 /p p 　　最后，标准化进一步支持了在线水质分析仪器技术和行业的发展。国际标准化组织(ISO)在2003年制定的代号为ISO15839-2003的标准《水质在线传感器/分析设备-水质规范和性能测试》,定义了在线水质分析仪器的性能特征，建立了评估及测定性能特征参数的测试程序，这个通用性标准给在线水质分析仪器的研发、生产及验收提供了依据。进入21世纪以来的十多年中， 中国也发布了大量有关在线水质分析仪器的国家标准和一系列的行业标准。这些标准的发布与实施，为在线水质分析仪器的应用与发展提供了技术上的可靠保证。 /p p 　　 strong 2.2 水质在线分析仪器的主要检测技术 /strong /p p 　　作为一种专用于水质分析的特定仪器分析技术，和其他仪器分析技术一样，水质在线分析仪器检测技术的理论基础也是根据水中待测物质的物理化学或者生物化学性质来测定物质的组成及相对含量。根据测定的方法原理不同，主要可以分为电化学分析、光学分析、色谱分析、其他分析方法等4大类。 /p p 　　电化学分析法(electroanalytical chemistry，也称电分析化学法)，是建立在物质在溶液中电化学性质基础上的一类分析方法，它是仪器分析方法中的一个重要分支。电化学分析测量系统是一个由电解质溶液和电极构成的化学电池，通过测量电池的电位、电流、电导等物理量，实现对待测物质的分析。根据测定电化学参数的不同，电化学分析法又分为电位分析法、库仑分析法、伏安分析法(包括极谱分析法)、电导分析法等。 /p p 　　电化学分析法原理的在线水质分析仪器，是出现最早和应用最普遍的一类在线水质分析仪器。其中，既有较为简单的传感器形式的各种Ph/ORP(氧化还原电位)分析仪、电导率分析仪(目前在工业过程分析中应用十分普遍的酸碱盐浓度计，也都大多是采用电导检测原理的在线分析仪器)、极谱法溶解氧分析仪、基于离子选择电极法的氨氮、氯离子、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮分析仪 也有结构比较复杂的自动化分析设备，如基于伏安分析法的各种重金属分析仪，采用电位滴定原理的COD分析仪，高锰酸盐指数分析仪，采用电导分析法的纯水TOC(总有机碳)分析仪等。 /p p 　　光学分析法(optical analysis)，是以物质发射或吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射相互作用(发光、吸收、散射、光电子发射等)来对待测样品进行分析的方法。可以分为光谱法和非光谱法两大类。非光谱分析法，是基于物质引起辐射的方向或物理性质的改变，检测被测物质的某种物理光学性质，进行定量、定性分析的方法，非光谱分析法不考虑物质内部能量的变化，包括了折射法、散射光法等。光谱分析法，是以光辐射能与物质组成和结构之间的内在联系或者以光谱或波谱的测量为基础，利用物质的光谱特征，进行定性、定量及结构分析的方法。按物质能级跃迁的方式，光谱分析法又分为三种基本类型：发光光谱法(包括分子荧光分析法、X射线荧光分析法等)、吸收光谱法(包括紫外可见分光光度法、红外分光光度法等)以及散射光谱法(如最近比较热门的拉曼散射光谱法)。 /p p 　　在线浊度分析仪是目前非光谱分析法在水质在线分析技术最有价值的应用。浊度是水质净化处理最重要的关键性工艺参数，它既可反应水中悬浮物的浓度，同时又是人的感官对水质最直接的评价，全球各国包括世界卫生组织的饮用水标准都把浊度作为了一个必测的指标。浊度的测量原理是利用光的散射原理，当光束接触到水中的悬浮物颗粒表面时，将会散射和吸收通过水样的光线，散射光与入射光成90度直角时，散射光强度与浊度的大小成线性关系，通过检测器测量散射光强度，同标准比较，就能获得水样的浊度值。目前市场上已经有了数十种不同结构、不同量程、不同测试精度、不同安装方式的在线浊度分析仪器产品，可以满足从洁净度极高的膜过滤水到高污染、高悬浮物水样浊度的实时监测。 /p p 　　目前，采用光谱分析法原理的水质在线分析仪器是能够测量水质参数最多的一类仪器，这其中，既有采用经典比色法原理的总磷分析仪、总氮分析仪、氨氮分析仪、SO2分析仪、六价铬、铜等重金属分析仪 也有X射线荧光分析法原理的铅、砷分析仪 还有紫外荧光原理的水中油(多环芳烃)分析仪等。最近，随着化学计量学和光谱学的发展，采用全光谱扫描方法，可一次分析十多种水质参数的多参数在线水质分析仪也得到越来越多的应用。 /p p 　　另外，随着流动注射分析技术的出现和大量应用，也为提高“结构比较复杂的自动化分析设备或者装置”这类在线水质分析仪器的分析速度，实现仪器快速自动完成水样采集、处理，试剂混合，乃至最终检测提供了支撑。流动注射分析(Flow Injection Analysis，缩写FIA)，是一种“非平衡态”化学分析技术，1974年由丹麦化学家鲁齐卡(Ruzicka J)和汉森(Hansen E H)提出的一种创新的连续流动分析技术。这种技术是把一定体积的试样溶液注入到一个连续流动的、无空气间隔的试剂溶液(或水)载流中，被注入的试样溶液在反应管中形成一个反应单元，并与载流中的试剂混合、反应后，再进入到流通检测器进行测定分析及记录。整个分析过程中试样溶液都在严格控制的条件下在试剂载流中分散，因此，只要待测水样的注射方法，在管道中存留时间、温度和分散过程等条件相同，不要求反应达到平衡状态就可以按照比较的方法，通过标准溶液所绘制的工作曲线测出试样溶液中被测物质的浓度。 /p p 　　流动注射分析技术的应用，极大的提高了水样分析速度。特别是随着由具有良好耐腐蚀性能的聚乙烯、聚四氟乙烯等材料制成的微型管道系统的出现，仪器对样品以及分析试剂的耐受性大大提高，扩展了仪器对分析方法的适应性，增加了可实现自动分析的水质参数，采用流动注射技术的仪器小型化也成为现实。由于流动注射分析技术具有可以把吸光分析法、荧光分析法、比浊法和离子选择电极分析法等诸多分析方法的流程实现在管道中完成、需要的试剂量小、易于自动连续分析的优点，在水质在线分析仪器领域得到了非常普遍的应用，几乎被所有非传感器形式的在线水质分析仪器所采用。 /p p 　　最近以来，为满足对水中多种微量成分的实时监测，色谱原理的在线水质分析仪器开始出现，在线离子色谱监测系统监测水中高氯酸盐和氯酸盐、在线气相色谱仪监测水中VOCs(挥发性有机物)的都取得了成功的应用。 /p p 　　其他原理的在线水质分析仪器中，生物技术原理的产品占据了很大的份额，其中，发光细菌法生物毒性监测仪、微生物燃料电池监测生化需氧量和毒性，核酸酶重金属特异性反应监测重金属，酶底物法监测大肠杆菌、ALP(碱性磷酸酶)法监测细菌总数等原理和方法的在线水质分析仪器最近几年都开始得到市场的认可。 /p p 　　 strong 2.3 国内外水质在线检测的技术差距 /strong /p p 　　在中国，由于水质在线分析仪器的主要市场，包括工业水处理过程监测与控制、市政自来水与污水处理、环境自动监测等同欧美和日本等主要发达国家相比，起步都较晚，同时也因为支撑水质在线分析仪器研发制造的电子技术、自动控制、软件等基础技术和精密制造产业在中国也主要是改革开放以后的短短几十年里才开始发展起来的，两方面的原因造成了中国水质在线分析仪器以及检测技术发展的差距。 /p p 　　和其他分析仪器产品一样，可靠性是国内外在线水质分析仪器最大的差距，专门人才的缺乏造成的设计理念和流程的落后、关键元器件的稳定性和供应不足以及在线水质分析仪器行业的制造水平、质量管理水平的差异都是造成可靠性差距的原因。 /p p 　　水质在线检测技术同国内外差距的另外一点是分析原理创新，同发达国家同行不断应用的新分析原理、新材料、新算法等新技术相比，目前中国水质在线检测仪器主要原理还是以传统的电化学、比色法为主，仪器对水质变化的适应性还不能完全满足目前水处理工业过程控制的要求。 /p p 　　在绿色分析的认知和应用上，国内外水质在线分析技术也存在一定的差距，绿色分析要求是在分析过程减少多环境的影响，避免(或大幅度减少)使用化学试剂，减少气体、液体和固体废物的产生，避免使用剧毒(包括生态毒性)的试剂 减少样品分析的所需的人力和能耗。目前国内在线水质分析仪器，特别是结构比较复杂的监测型在线水质分析仪器，在试剂使用量、废液产生量以及有毒试剂的使用和能耗方面，同国外先进仪器还有一定的差距。 /p p 　　最近十多年以来，在“自动监测为主，手动监测为辅的监测模式”的环境监测技术路线的大力推动下，中国监测型水质在线分析仪器技术有了长足的进步和发展。从2002年至今，几乎每年都有上万台/套的在线水质分析仪器及系统实现了安装调试和实际运行。仪器大量的研发制造和实际应用，为行业技术进步提供和积累了宝贵的经验。与此同时，中国发布了数十项在线水质分析仪器及系统的国家标准、行业标准，这些标准的发布和实施，对在线水质分析仪器在中国市场的应用和发展起到了极大的推动作用，有力的支持了中国监测型在线水质分析仪器研发制造技术的发展，多种适应不同水质条件水样的应用技术也得以开发。中国监测型在线水质分析仪器已经有了巨大的进步。总体来看，水污染源排放和水环境自动监测的常规在线水质分析仪器及其应用技术达到了国际领先的水平。 /p p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190701/488018.shtml" target=" _blank" strong 在线水质分析仪器—技术、应用与市场（二） /strong /a /p p style=" text-align: right " strong （供稿：重庆昕晟环保科技有限公司& nbsp 总经理程立） /strong /p

各相关单位： 　　&ldquo 第七届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称 CIOAE 2014)&rdquo 筹备工作已就绪，在学界与业界的院士、专家、学者、企业家的大力支持下，将有60场高水平的学术报告及壁报交流，同时将有约100家国内外知名企业参展，大会将于2014年11月25日-26日在国家会议中心召开。 　　特此诚请石油、化工、环保、矿业、医药、冶金、电力、钢铁、食品等单位、部门或院校从事在线分析仪器应用、研发等相关工作的技术人员及管理者等相关工作者光临本届大会。我们将力争把大会办成最前詹、最具代表性的在线分析仪器行业的盛会。 　　时间：2014年11月25日-26日(24日全天报到) 　　地点：国家会议中心(北京市朝阳区天辰东路7号) 　　主办单位：中国仪器仪表学会分析仪器分会 　　中国仪器仪表行业协会分析仪器分会 　　支持单位：中国石化自控设计技术中心站 　　全国化工自控设计技术中心站 　　中国自动化学会工程设计委员会 　　石油化工科技装备中心 　　中国石油和石化工程研究会 　　中国仪器仪表学会环境与安全技术分会 　　承办单位：北京雄鹰国际展览有限公司 　　战略合作媒体：仪器信息网 　　大会官网：www.cioae.com.cn 　　请您认真填写参会注册表，并提供与会人员名单，于11月20日前传真或发邮件至大会组委会。(联系人：于健 13439755593 电话：010-82967481 传真：010-82967471 邮箱：yj@lanneret.com.cn 或 280251967@qq.com ) 　　现将本次论坛日程安排和具体内容通知如下： 　　11月24日下午 主持人：刘长宽秘书长 时 间 地点 活动 15：00-17：00 未定 第六届中国仪器仪表学会分析仪器分会在线专业委员会年会暨扩大会议 　　2014年11月25日9：00-17：20 国家会议中心三楼311AB 　　大会开幕式及大会报告主持人：曹乃玉秘书长和孙磊副主任 时间 题目 报告人 单位名称 08：30--09：00 注册报到 09：00--09：30 开幕式：1、主持人介绍出席论坛的院士和领导 2、领导致辞 09：40-10：00 水体环境污染光学现场监测技术及应用 刘文清 中国科学院安徽光学精密机械研究所 10：00-10：20 国产质谱仪在乙二醇装置中的应用 杨金城 中石化扬子石化有限公司 10：20-10：40不断革新的U23与LDS6-致力于环保排放监控 沈毅 西门子(中国)有限公司 10：40-11：00 光学仪表在过程分析中的应用 潘峰 E+H公司 11：00-11：20 在线监测仪器的发展 齐文启研究员 中国环境监测总站 11：20-11：40 在线水质分析仪器发展现状及未来展望 程立 哈希公司 11：40-12：00 创新、领先-西克在线分析技术与应用 李长云 西克麦哈克（北京）仪器有限公司 12：00-13：00 中午休息和午餐Break and lunch 13：00-13：20 在线熔融指数仪在乙烯聚合装置的应用 杜汇川 中韩（武汉）石油化工有限公司 13：20-13：40 ThermoFisher LDAR(泄漏检测与修复)解决方案 王清华 赛默飞世尔科技（中国）有限公司 13：40-14：00 有害化学物质的环境暴露风险评价 魏复盛院士 中国环境监测总站 14：00-14：20 VOC在线监测技术的研究与应用 杨铁军 聚光科技(杭州)股份有限公司 14：20-14：40 在线监测在环保应用趋势 丁中元研究员 中国环境监测总站 14：40-15：00 GASS预处理系统在燃煤电厂&ldquo 超低排放&rdquo CEMS中的研究与应用 李峰 美国博纯有限责任公司 15：00-15：20 茶歇休息和参观展览会 Tea break and visiting the exhibition 15：20-15：40 在线智能分析解决方案 叶飞 梅特勒-托利多 15：40-16：00 国际在线分析仪器行业的最新进展 熊友辉 中国仪器仪表学会分析仪器分会 16：00-16：20 换热器系统用水中过程优化，风险管理，节约成本 王金灿 拉尔分析仪器（杭州）有限公司 16：20-16：40 在线拉曼光谱分析技术及其在石化工业中的应用 戴连奎教授 浙江大学 16：40-17：00 &ldquo 十二五&rdquo 的回顾与&ldquo 十三五&rdquo 的展望 曹乃玉秘书长 中国仪器仪表行业协会分析仪器分会 17：00-17：20 现代过程分析技术在石油化工领域中的应用进展 褚小立教授 石油化工科技学院 　　2014年11月26日上午 国家会议中心三楼306A 　　专题一：石油化工在线分析专题报告 　　主持人：赵友全教授 时间 报告人 题目 单位名称 10：00-10：20 寇立鹏 在线分析仪表在乙烯的一些应用探讨 中沙 （天津）石化有限公司 10：20-10：40 牟锐 PM CEMS超清排放低浓度粉尘测量方案 赛默飞世尔科技（中国）有限公司 10：40-11：00 茶歇休息和参观展览会 Tea break and visiting the exhibition 11：00-11：20 申明 国产汽油饱和蒸汽压、闪点和镏程等在线分析仪西安石化的应用 中国石油化工股份有限公司西安石化分公司 11：20-11：40 沈宝良 激光气体分析仪及其在天然气和石油化工领域的应用介绍 E+H公司 11：40-12：00 解怀仁 在低碳经济下石化在线环保仪表的应用 中国石油和石化工程研究会 　　2014年11月26日上午 国家会议中心三楼306B 　　专题二：在线烟气分析专题报告 　　主持人：朱卫东教授 时间 报告人 题目 单位名称 10：00-10：20 张思祥教授 恶臭自动在线监测预警仪器开发及应用示范------国家重大科学仪器设备开发专项研究进展 河北工业大学 10：20-10：40 曲庆 气体分析的溯源性 大连大特气体有限公司 10：40-11：00 茶歇休息和参观展览会 11：00-11：20 崔厚欣 大气/烟气重金属汞在线监测技术 北京雪迪龙科技股份有限公司 11：20-11：40 高平 折叠式光程激光气体分析仪特点与应用 梅特勒-托利多 11：40-12：00 朱卫东 固废垃圾焚烧烟气排放的在线监测技术 中国仪器仪表学会分析仪器分会在线专业委员会委员 　　2014年11月26日上午 国家会议中心三楼307A 　　专题三：在线近红外专题报告 　　主持人：戴连奎教授 时间 报告人 题目 单位名称 10：00-10：20 袁洪福在线分析烯醇比 北京化工大学材料科学与工程学院 10：20-10：40 张文富 近红外分析技术在轻烃（C1-C5）分析中的应用 仕富梅亚太服务中心 10：40-11：00 茶歇休息和参观展览会 11：00-11：20 陈达 光谱分析中的新型非线性变量筛选方法研究 天津大学 11：20-11：40 刘全 在线分析技术及其应用案例 拜耳公司 11：40-12：00 李姗姗 燕山石化乙烯装置近红外分析仪预处理系统改造 燕山石化运保中心 　　2014年11月26上午 国家会议中心三楼307B 　　专题四：在线质谱分析专题报告 　　主持人：李海洋教授 时间 报告人 题目 单位名称 10：00-10：20 李海洋教授 光电离飞行时间质谱及其在环境监测和催化过程分析中的应用 中国科学院大连化学物理研究所 10：20-10：40 张进伟 在线质谱仪在EO/EG工艺中的应用 聚光科技(杭州)股份有限公司 10：40-11：00 茶歇休息和参观展览会 11：00-11：20 段忆翔 常压开源质谱技术在现场和在线分析中的应用 四川大学 11：20-11：40 彭永强 在线质谱Prima Pro在煤化工的应用 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 11：40-12：00 柴明举 在线质谱仪对乙烯裂解气组分的测量 中沙 （天津）石化有限公司 　　2014年11月26下午 国家会议中心三楼306A 　　专题五：在线水质分析专题报告 　　主持人：曹以刚副秘书长 时间 报告人 题目 单位名称 13：00-13：20 孙海林 我国水质在线监测现状与展望 中国环境监测总站 13：20-13：40 潘振江 TOC在纯水行业应用 哈希水质分析仪器(上海)有限公司 13：40-14：00 茶歇休息和参观展览会 14：00-14：20 翟家冀 利用水质在线预警技术监测水质变化 北京排水集团水质检测中心 14：20-14：40 乐文志 新一代水质在线分析仪的设计开发与应用 深圳市中兴环境仪器有限公司 14：40-15：00 王雷 冶金过程环境在线监测系统的研究进展 钢铁研究总院分析测试研究所 　　2014年11月26下午 国家会议中心三楼306B 　　专题六：在线分析仪器稳定性、可靠性专题报告主持人 　　主持人：曹乃玉秘书长 时间 报告人 题目 单位名称 13：00-13：20 郭肇新 在线分析仪器电气部分可靠性设计方法 北京华夏科创仪器技术有限公司 13：20-13：40 金义忠 在线分析系统可靠性综合研究 重庆科技学院 13：40-14：00 茶歇休息和参观展览会 14：00-14：20 王复兴教授 稳定、可靠、准确地用好过程分析仪器 中国仪器仪表学会分析仪器分会 14：20-14：40 方培基博士 系统集成中对水分干扰排除的可靠性解决方案探讨 西克麦哈克（北京）仪器有限公司 14：40-15：00 马雅娟秘书长 在线分析仪器制造国际及如何申请国家标准程序介绍 全国工业过程测量和控制标准化技术委员会 　　2014年11月26下午 国家会议中心三楼307A 　　专题七：在线分析综合类专题报告 　　主持人：赵友全教授 时间 报告人 题目 单位名称 13：00-13：20 胡树国博士 ABB分析仪在气体标准物质制备过程中的应用 中国计量科学研究院 13：20-13：40 何骏 实时在线反应分析、颗粒分析技术介绍 梅特勒-托利多 13：40-14：00 茶歇休息和参观展览会 14：00-14：20 尹洧气环境监测系统及其发展趋势 北京市化工研究院 14：20-14：40 张腕林 传感器技术与未来发展 北京有色金属研究总院 14：40-15：00 符青灵 CEMS全系统标定功能与实现 中国石油化工股份公司 　　2014年11月26下午 国家会议中心3楼307B会议厅 时 间 活动 主持人 13：00-15：00 国家科技计划解读及申报实务操作（仪器仪表行业） 中国民营科技促进会中小企业创新与发展专家委员会副秘书长 胡 燕 15:00-16:00 用户及国内外知名仪器生产企业高层对接会 中国仪器仪表行业协会分析仪器分会秘书长 曹乃玉 　　注：大会日程可能根据实际情况略有调整，以现场报告内容为准，敬请谅解。 　　中国仪器仪表学会分析仪器分会 中国仪器仪表行业协会分析仪器分会 　　二〇一四年十月二十日 　　附件：注册回执表 　　主题词：在线分析仪器 日程安排表 　　中国仪器仪表学会分析仪器分会 　　中国仪器仪表行业协会分析仪器分会 2014年9月28日印发 　　第七届中国在线分析仪器应用与发展国际论坛暨展览会 　　注册回执表 联系人 性别 职称 单位名称 通讯地址 邮编 电 话 传 真 参会代表姓名 性别 职称 手机 E-mail 注册费用 参会代表均需交纳注册费（食宿自理），论坛注册以收到注册费为准。注册费标准如下：（请在表格□内打&ldquo &radic &rdquo 选择） 注册时间 9月15日前 9月16日-11月20日前 11月20日后及现场注册 企业参会代表 □2000元/人 □2500元/人 □ 3000元/人 用户参会代表 □1000元/人 □1500元/人 □ 2000元/人 费用总额 （大写）： 仟 佰 拾 元整； （小写）： 元 付款信息 收款单位：北京雄鹰国际展览有限公司 开 户 行：工行西直门支行 银行帐号：0200 0650 0920 0135 250 参会负责人（签字或盖章）： 年 月 日 参会费用包含 1 11月25-26日出席举行的主题报告和各专题报告 2 实名参会代表证、论文集、会刊、参会指南、袋子等整套资料一份 311月25-26日的两天午餐 4 礼品一份 5 经报告专家同意的PPT演讲稿 6 提供周边宾馆住宿的优惠价格，联系人：贺平 13810843759 7 预定往返飞机票、火车票 注：1、网上专业听众预登记，敬请登录 www.cioae.com.cn。 2、参会人员注册后请于10日内将注册费汇入指定账户，注明&ldquo CIOAE注册费&rdquo 。 3、收到汇款后，组委会将邮寄发票，请注意查收，或报到时现场领取发票。 4、请在报到处出示您的汇款凭证。现场缴纳注册费的代表请用现金支付。 如有其他需求，请予注明：

p 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190701/488014.shtml" target=" _blank" strong 在线水质分析仪器-技术、应用与市场（一） /strong /a /p p 　　3、水质在线分析仪器的应用简介 /p p 　　在线水质分析仪器作为获取水质信息的源头技术，凡是人类活动用到水的领域，诸如水环境监测、饮用水处理与安全保障、工业水处理的过程控制、污水处理等等，都是在线水质分析仪器的应用范围。 /p p 　　按照应用目的的不同，在线水质分析仪器可以分为监测型和过程型在线分析仪器两类产品。 /p p 　　监测型分析仪器主要用于单纯的水质监测，获取水质参数数据，以判断水质是否达到法规的要求，以及环境水质(地表水、地下水、海水等)和饮用水水质安全的预警性监测，不参与水处理工艺过程控制。要求监测的水质参数主要是环保法规或者水质标准规定的主要污染物指标，对应用技术的需求主要是水样预处理技术以及仪器系统集成技术等。在中国，典型的监测型在线水质分析仪器应用有： /p p 　　一、工业企业废水污染源及市政污水处理厂排放自动监测，主要监测参数有: COD、氨氮、Ph值、总磷、总氮、重金属(镍、六价铬、总汞、铅、镉、铜、氟离子等)。这些水质分析仪器为企业实现污染物排放自行监测，防止和及时发现可能的废水超标排放，申报环境保护税，以及环保监察部门实时了解企业水污染物排放情况提供了依据。 /p p 　　二、地表水水质自动监测：江河湖库重要断面以及水源地的水质自动监测，江河水的主要监测参数有：常规5参数(溶解氧、水温、电导率、浊度、Ph值)、氨氮、高锰酸盐指数(CODMn)、总磷、总氮等 湖泊和水库一般会增加叶绿素a及蓝绿藻指标 水源地涉及到饮用水的安全问题，会要求增加生物毒性、大肠杆菌等水质指标以及氟离子等具有行业性/地域性特征水质污染指标的在线监测。大量地表水在线水质分析仪器的安装和应用，为全面了解国内环境水质状况，对可能的水质恶化和突发性水质污染提供预警，以及为水环境和水资源管理部门生态调水及合理使用水资源提供数据支持。 /p p 　　三、饮用水管网及二次供水水质自动监测，主要参数有浊度、余氯、Ph值、电导率、温度、色度等。饮用水水质在线监测，一方面对可能发生的水质超标事件进行预警，防止不合格的自来水进入居民家庭 另外，大量管网的水质数据，也可支持自来水厂优化水处理工艺以及管网输水调度决策。 /p p 　　四、海水监测，常规的指标是温度、盐度、深度(简称温盐深，英文缩写CTD)，另外还会根据需要增加溶解氧、叶绿素a、浊度以及硝氮、有色可溶性有机物(CDOM)等综合反应海水质量状况的水质指标。 /p p 　　过程型分析仪器，顾名思义，主要用于水处理工艺过程监测与控制,所测量的水质参数会参与过程控制，以优化水处理工艺、提升水处理效率, 在保证末端水质达标的前提下,实现水处理过程节能降耗的目的。过程型分析仪器更多要求原位、实时,连续监测,对仪器的测量速度与响应时间要求较高。 /p p 　　过程型在线水质分析仪器，被广泛应用于火力发电厂、核电厂、石油化工企业、大型冶金企业、造纸企业等为代表传统流程工业以及半导体厂、生物制药厂等新兴工业企业中，为工业水处理过程控制以及锅炉水、蒸汽、电子级超纯水等各类生产用水的品质检测提供了实时可靠的水质数据和水处理过程控制依据。 /p p 　　以石油化工行业为例，作为传统的流程工业，石油化工厂有着用水量大、不同用水工艺水质差异显著、涉及生产装置多的特点，其水处理流程几乎涵盖了从原水、软化水、高纯水、蒸汽到废水处理及回用的所有类型的水质特点、水处理技术和工艺，有着最全面和最具有代表性的水质在线分析仪器应用场景。目前石化企业中常用的在线水质分析仪器，根据不同工艺要求及不同用水点来分，主要有： /p p 　　一.新鲜水净化处理：浊度分析仪、pH分析仪、余氯分析仪 /p p 　　二.软化水及脱盐水处理：硬度分析仪、电导率分析仪、pH分析仪、二氧化硅(SiO2)分析仪、钠离子分析仪、SDI(污染指数)等 /p p 　　三.锅炉水及蒸汽质量监测：二氧化硅(SiO2)分析仪、钠离子分析仪、微量溶解氧分析仪、磷酸根分析仪、电导率分析仪、pH分析仪、 /p p 　　四.循环冷却水：总磷/磷酸盐分析仪、pH分析仪、浊度分析仪、电导分析仪、余氯分析仪、总有机碳(TOC)分析仪、在线荧光示踪监测仪、水中油分析仪等 /p p 　　五.凝结水回用：总有机碳(TOC)分析仪、电导率分析仪等 /p p 　　六.工业废水处理及回用：溶解氧分析仪、pH/ORP分析仪、悬浮物分析仪、COD分析仪、氨氮分析仪、水中油分析仪等 /p p 　　七.厂区雨水监测及排放管理：总有机碳(TOC)分析仪、悬浮物(SS)分析仪、水中油分析仪、水面油膜监测仪等 如果仪器实时监测到雨水的水质指标超过排放标准或者有油品泄漏，就会自动关闭雨水排放口，将超标雨水排入废水处理单元或者事故池储存，以免造成对环境水体的污染，或者对废水处理单元的冲击。 /p p 　　在半导体厂、生物制药厂这类对水质有着极高要求的高技术新兴产业中，高精度的二氧化硅(SiO2)分析仪(检出限可达0.1µ g/L)、总有机碳分析仪、水中颗粒物分析仪(可测粒径0.05µ m)、高精度微量溶解氧分析仪等高性能在线水质分析仪器以及各种结构和性能的氟离子分析仪(半导体厂)、微生物分析仪(生物制药厂)都已经有了越来越多的应用。 /p p 　　另外，在自来水厂，各种量程的在线浊度分析仪、余氯/总氯分析仪、pH分析仪、碱度分析仪、游动电流分析仪等都有着广泛的应用，参与水厂的自动加药、加氯等工艺的过程控制，这些在线水质分析仪器的应用，极大的提高了自来水的自动化运行水平，保证了自来水出厂水质的安全可靠。 /p p 　　在市政污水处理厂，溶解氧分析仪、污泥浓度分析仪、pH/ORP(氧化还原电位)分析仪、硝氮分析仪、氨氮分析仪为代表的在线水质分析仪器在过去数十年间也已经获得了大量的成功应用，为污水厂的稳定运行、节能降耗和达标排放提供了可靠的支持。由于用于水处理过程控制，仪器安装的数量较大，这类分析仪器通常以安装维护方便、单价较低的水质传感器形式出现。 /p p 　　对于不同类型的在线水质分析仪器，技术要求也是不同的，一般而言，监测型分析仪器对测量数据的准确度要求较高，数据可以作为有关部门进行执法管理的依据，对检测原理和方法的限制较多,要求是成熟的分析技术 而过程型分析仪器对仪器的可靠性和稳定性要求较高，要求仪器能够及时可靠地反应水质变化的趋势，以便为水处理过程控制提供依据。对仪器的响应时间要求较高，对仪器的检测方法和原理限制少,允许更多创新型的新原理、新方法的在线分析仪器应用。 /p p 　　4、水质在线分析仪器技术与市场的发展前景 /p p 　　全球人口的持续增加和经济的持续发展，带来了用水量增加、水资源短缺以及水环境质量和生态恶化的压力，提出了对水处理工业和水环境保护产业更高的要求和需求，将进一步推动在线水质分析仪器市场的发展。当下处于物联网、大数据和人工智能的时代，也需要更多的数据，在线水质分析仪器作为物联网感知层的重要组成，其数据提供者的需求将被放大，要求出现更多高可靠性、低能耗、低维护、低成本现代在线水质分析仪器。现代在线水质分析仪器技术是在分析化学、材料科学、通信技术、计算机、过程控制理论等多学科发展的基础上产生和发展起来的，这些学科的创新和发展，也将为在线水质分析仪器的创新和进步进一步提供支持。 /p p 　　另外，随着绿色分析理念的大力推广，绿色分析技术的不断出现，未来的在线水质分析仪器将会尽量减少使用和产生有毒化学品,在设计上也会更加考虑降低仪器的能耗和分析的用水量。 /p p 　　流式细胞术、生物预警技术、核酸酶重金属特异性反应、微流控技术等诸多新的测量原理,已正在或者即将被在线水质分析仪器采用 量子点、石墨烯、碳纳米管、生物芯片、水凝胶等新材料也开始进入水质监测领域 /p p 　　在仪器数据处理方面，各种新算法及水质模型不断出现, 将提升各种新型在线水质分析仪器的功能及完善数据后处理，提供更多有价值的水质数据和信息-不仅是仪器硬件和分析技术,软件和数据处理技术也将成为在线水质分析仪器的重要组成部分。在未来，在线水质分析仪器将成为“硬件+材料+软件+算法”的组合。 /p p 　　随着新的分析原理、方法的出现和应用，以及各种新材料的采用，传感器对复杂水质的适应性会得到提高 同时，物联网技术的应用，可以实现对和水样直接接触的传感器自身寿命及运行状态进行远程实时监测、管理以提高维护效率、降低维护成本。 /p p 　　还有，伴随3D打印技术的成熟应用，根据待测水样的不同水质情况，实现差异化设计、制造也将成为现实 比如：饮用水和海水、工业废水，即使是测量同一个水质指标，也可选用不同材质、结构和制造工艺来生产传感器，以满足不同水质条件的要求。 /p p 　　更重要的是，和所有电子产品一样，传感器的成本必然会随着物联网时代大规模的应用出现超出想象力的下降，这时，免维护的一次性在线水质传感器将成为现实。和传感器一样，结构复杂的在线水质分析仪器的成本问题也必然随着大规模的应用得到降低 仪器的维护问题也可以通过设计的优化、新材料以及耐用元器件的采用得到改进，特别是，工业物联网技术的进步，可通过产品在硬件上增加必要的传感器，在测试流程中，获取过程节点的参数指标及变化曲线，智能判断拐点、斜率、峰值、积分面积等指标，转化为对应的数学模型，形成一套用于描述“仪器行为”的监控系统，通过“仪器行为”来评估在线水质分析仪器状态，以实现这种精密设备的远程管理和诊断，进行有针对性的预维护等手段降低维护量及维护费用，从而进一步推动在线水质分析仪器应用规模的扩大。 /p p 　　从市场发展角度来看，就像其他任何一种新兴技术和行业一样，水质在线分析仪器市场也会经历从市场初期的缓慢增长到高速成长的发展历程。在初期，市场需求受到了两种因素的制约：其中一个主要因素是投入产出分析，相对于过低的水资源费、水价以及废水排放需要支付的费用而言，当时在线分析仪器的投资和运行成本都比较高。还有一个因素是在线水质分析仪器和技术自身的限制，当时在线水质分析仪器的稳定性、可靠性等还不能完全满足市场的要求 可以实现在线分析的水质参数也不是很多 另外，由于水质条件的多样化与复杂性，即使是面对同一个水样，测量不同水质参数时，对仪器测量方式，安装方式的要求都有不同，这对以在线水质监测系统为代表的应用技术也提出了很高的要求。这些因素造成了监管部门和行业的运行管理者以及水处理工程师对采用在线水质分析仪器都持有谨慎的态度，在当时严重制约了在线水质分析仪器的应用与推广。进入21世纪以来，由于水资源短缺、水环境污染的问题日益严重，行业同时迎来了水资源费上涨、饮用水水质标准提高、废水排放标准更加严格以及用水量及用水人口增加、水价上涨等诸多挑战和机会 在法规的压力和市场的推动下，加强水环境监测、淘汰粗放式的水处理及用水模式，采用更加先进的过程控制系统以提高水处理效率、降低水处理及用水成本就成为了人类社会必然的选择 与此同时，技术的发展使得在线水质分析仪器的稳定性与可靠性有了很大提高、可以实现在线监测的水质参数越来越多、在线水质分析仪器的功能也越来越强大 市场需求的增长和水质在线分析仪器自身的技术进步共同推动了行业的高速发展。 /p p 　　在中国，随着日益严格的环保法规的驱动，特别是以在线监测作为主要技术路线的环境监测技术政策的推动下，监测型在线水质分析仪器将继续保持高速成长。与此同时，石油化工、冶金、火力发电等传统高耗水工业用水效率的提高以及行业自身的技术进步，半导体、生物制药等对水质要求更加严格的新兴行业的快速发展，都会进一步提高对在线水质分析仪器的需求，过程型在线水质分析仪器也将保持持续的增长。物联网、大数据、云计算以及即将到来的5G时代，需要更多的传感器类型的在线水质分析仪器，低功耗、低成本的在线水质分析传感器将会迎来爆发的机会。 /p p 　　在市场需求和技术进步的共同推动下，在线水质分析仪器及其应用技术必将得到快速发展，仪器的稳定性与可靠性会有进一步的提高、可以实现在线监测的水质参数将越来越多、在线水质分析仪器的功能也将越来越强大，市场将会在很长一段时间内保持可持续的增长趋势。 /p p 　　5、结束语 /p p 　　在线水质分析仪器及技术，作为涉及分析化学、水质科学、电子与信息技术、材料科学、数据科学等传统与现代科学的综合性跨学科技术，经过过去几十年的发展，无论在水环境监测、饮用水安全保障还是工业过程用水领域都得到了普遍的应用。随着人类社会经济的进一步发展，特别是在大数据、物联网等各种高新技术发展的推动下，在线水质分析仪器及其应用技术还将得到更大的发展。 /p p 　　在中国，随着目前政府环保法规日益完善、公众环境保护意识提高，尤其是执政党提出了“绿水青山就是金山银山”的可持续发展的生态环境理念的情况下，加强水环境质量的监测以及废水排放的监管，采用更加先进的过程控制技术以提高水处理效率、降低水处理及用水成本，提高用水效率已经成为了水环境监管部门、水处理行业以及中国社会的必然选择。同时，随着中国这个制造大国研发制造水平的不断提升，都将促进作为获取水质信息最重要的测量技术-在线水质分析仪器技术高质量高速度的发展。 /p p style=" text-align: right " strong （供稿：重庆昕晟环保科技有限公司& nbsp 总经理程立） /strong /p

其实无需做大量调研，只要关注“岛津应用云”公众号就可以了解到很多相关信息。 现在就让小编带您深入了解岛津在线液相实时监控系统。该套系统通过对传统液相的自动进样器进行改造，可以同时和多个灌流培养生物反应器（发酵罐）相连（图1），实时监控多个生物反应器在细胞培养过程中各个化合物的变化趋势，方便在第一时间发现问题，紧急采取应对措施，及时止损，该套在线液相监控系统已在2021年8月获得专利授权（中国实用新型，专利号：ZL202023017774.5）。 其中后端检测器，可以根据实际情况进行搭配。如果只需要监控细胞培养上清液中的氨基酸组分，可以选择紫外检测；如果想同时监控多类化合物的变化趋势，例如同时分析氨基酸类、糖类、维生素类、核苷类等，可以选择三重四极杆质谱配套岛津细胞培养上清液分析方法包。 案例分享1：在线监控氨基酸类化合物（在线液相实时监控系统+紫外检测器）自动在线取样器定时吸取细胞上清液后，根据软件设定的程序，对样品进行自动柱前衍生，无需人为干涉，衍生完成后触发自动进样器进样分析，下图为检测到的氨基酸色谱图。图2. 氨基酸自动柱前衍生色谱图 注：不同的培养方案监控的氨基酸不一样，此图仅为举例。 案例分享2：同时在线监控100多种化合物（在线液相实时监控系统+三重四极杆质谱+细胞上清液方法包）当需要同时检测细胞上清液多类化合物时，可以在在线液相实时监控系统后端配置三重四极杆质谱仪，结合已获得专利授权的细胞上清液分析技术（中国发明专利，专利号：ZL201610888146.3），17分钟可以同时快速分析细胞上清液中125种化合物，包括4种糖、60种氨基酸及其代谢物、31种核苷及其代谢物、15种维生素类以及15种其他类化合物（图3）。图3. 同时分析细胞上清液中100多种化合物LC-MS/MS色谱图 案例分享3：多个生物反应器在线监控在线液相实时监控系统可以连接多个生物反应器，依次进行分析（表1）。通过软件设置不同生物反应器的采样时间，例如，第一天早上，9点，1#生物反应器采样并进行分析；10点，2#生物反应器采样并进行分析… … 以此类推；第二天同一时间点进行同一生物反应器的第二次取样，以此类推，直至细胞培养结束。 表1. 一套在线液相实时监控系统监控6个生物反应器时间表软件采集的数据经过Multi-omics Analysis Package软件进一步处理后生成归类趋势图。图4. 某细胞上清液中检测到的化合物相对含量变化趋势图

项目编号：GZZJ-ZFG-2023077项目名称：华南理工大学列阵式超高通量云反应器及在线分析系统采购项目预算金额：300.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：300.0000000 万元（人民币）采购需求：序号标的名称数量（单位）简要技术需求或服务要求（具体详见采购需求）最高限价万元（人民币）1列阵式超高通量云反应器及在线分析系统1套1.1 合成生物学的研究，菌种（细胞）工程的研究，菌种（细胞株）的改进与评价；1.2 合成生物学的研究，人工改造微生物代谢路线或细胞器件的高通量评价；1.3 微生物过程工程的研究，表达工艺的初步开发，培养基的筛选等。人民币300万元本项目只允许采购本国产品。本项目采购标的所属行业为：工业合同履行期限：在合同签订后（180）天内完成供货、安装和调试并交付用户单位使用；本项目( 不接受 )联合体投标。对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名称：华南理工大学地址：广州市天河区五山路381号联系方式：文老师020-871129622.采购代理机构信息名称：广州中经招标有限公司地址：广州市越秀区寺右一马路18号泰恒大厦14楼1409室联系方式：陈小姐、庄小姐 020-87385151、020-37639369、020-87371812、020-873722963.项目联系方式项目联系人：陈小姐、庄小姐电话：020-87385151

仪器信息网讯 2010年11月1日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会与北京雄鹰国际展览有限公司联合主办的“第三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”在北京国际会议中心隆重召开。来自中石油、中石化、中海油、煤化工、中化集团等下属企业及市政环保等用户及厂商代表400余人参加了本次论坛。仪器信息网作为特约媒体应邀参加了本次会议。 　　除大会报告外，会议同期举办了在线分析仪器展览会等活动，并设立A、B两个分会场对在线分析仪器技术分别进行探讨。其中，A分会场由北京化工大学袁洪福教授、浙江大学潘再生教授联合主持，多位在线分析领域的专家学者、厂商代表就“标准气体的使用”、“在线质谱的应用”、“在线经红外质谱技术及应用”等方面作了精彩的报告。 会议现场 　　过程/在线质谱仪的应用 　　过程质谱仪根据质谱定性定量的原理对工业过程进行在线监测，在多个行业有着广泛的应用前景。在本分会场上，上海舜宇恒平科学仪器有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司分别探讨了过程质谱仪的研发及应用状况。 　　上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士以“国产过程质谱仪的应用”为题，介绍了过程质谱仪应用领域，阐述了国产过程质谱仪的发展机会与发展现状。 　　在报告中，黄晓晶女士通过列举应用实例，阐明过程质谱仪依据其自动化程度高，测量范围广，分析速度快，仪器稳定性、可靠性好等特点，在石化行业广泛应用，使企业节省了原料及能源，提高了生产效率，增加了经济效益。过程质谱仪在石化行业应用的领域包括：乙烯裂解炉，环氧乙烷/乙二醇，催化剂活性评价，烯烃生产以及合成氨、甲醇装置等一些反应剧烈，需要进行快速在线分析的场合。 　　关于国产过程质谱仪的发展状况，她表示，国外过程质谱仪“单机价格昂贵”、“售后服务成本高”、“定制服务可行性差”等方面的问题为国产过程质谱仪的发展提供了机会。 　　2009 年，上海舜宇恒平科学仪器有限公司整合多方技术优势，推出了SHP8400 过程气体质谱分析仪。该款仪器打破了进口过程质谱仪的市场垄断，填补了我国在该项技术的空白。此仪器一经推向市场，即受到各方面的广泛关注。该仪器采用多通旋转阀和电磁阀为进样系统，检测系统采用四极杆质量分析器和电子轰击型离子源，检测器有法拉第筒和电子倍增器两种。该仪器优异的性价比使其在石化行业的应用极具潜力。 　　“大力发展过程质谱仪的国产化，努力提升过程质谱仪的性价比，开拓其在石化行业的应用具有十分重要的意义”，黄晓晶女士在其报告最后指出。 上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士 　　赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生则介绍了在线质谱仪的主要应用情况。其在报告中详细介绍了赛默飞世尔科技推出的Prima/Sentinel PRO、Prima dB、APIX dB/Quattro系列在线质谱仪的工作原理、仪器性能及应用领域。该系列仪器在化工、制药、钢铁冶炼、环境监测等领域得到广泛的应用。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生 　　在线近红外光谱分析技术 　　由于在线近红外光谱分析技术具有“分析精密度高”和“稳定性好”等优点，可有效地解决过程质量信息的自动化测量难题，目前已被广泛地用于石化、制药、粮食、食品等工业领域。 　　在会上，北京化工大学袁洪福教授为大家介绍了在线近红外光谱分析技术及其应用现状。他表示，近红外光谱分析技术是一种快速、高效的质量分析技术，在解决大批量样品品质分析，现场质量分析，和过程控制分析方面是其它分析技术难以比拟的，被誉为“分析巨人”。 　　他在报告中指出，我国正在处于生产结构调整时期，即从粗放的传统生产模式向精确数字化的现代生产模式转变的时期，扭转过去高耗能和高污染的状况，向节能减排，生产最优化，合理利用有限的宝贵资源，集约型循环经济方面发展。 　　在工业上，采用在线近红外分析技术可实时监测原料，中间产物，和产品的性质，实现产品收率和质量最优化，凭借工业的规模生产特点，产生巨大的经济效益。在农业上，未来发展是“精准农业”，而近红外分析仪可直接用于土壤和施肥等种植管理和收获等全过程的品质检测，提高农产品质量和产量，推行优质优价政策，将会产生巨大的经济效益和社会效益。 北京化工大学袁洪福教授 　　标准气体的应用及常见问题 　　作为气体行业的一个重要分支，标准气体在工业生产上发挥着独特的规范和保证质量的作用。目前，标准气体广泛应用于石油石化、环境检测、电力能源、地震监测、仪器仪表校正等诸多领域。其制备方法包括：称量法、渗透法、分压法、扩散法、静态容量法、饱和法、流量比混合法、指数稀释法、体积比混合法。 　　大连大特气体有限公司曲庆先生在会上除了为与会者介绍了标准气体的应用方面，还详细介绍了标准气体使用的注意事项，包括“取样阀门的选择、取样管线的选择、取样气路的气密性检查、样品气的置换、标准样品的转移、使用温度的要、进样”等方面需注意的问题。 　　此外，大连大特气体有限公根据多年的气体分析经验以及通过与广大客户的长期交流，总结了一些标准气体分析技术上的常见问题，并在会上与参会者进行交流探讨，包括“微量氧的分析、易吸附气体的分析、含有饱和蒸汽压较低组分的标准气体的分析、液化标准气体进样”等方面的问题。 大连大特气体有限公司曲庆先生 　　其他在线分析技术及规范 　　除上述报告外，浙江大学金钦汉教授作了“过程控制技术的新发展——微型模块化实时在线控制技术”的会议报告。金钦汉教授在报告中表示，该技术对流程工业提高反应效率、加快反应速率、减少中间环节、提高自动化程度起到非常重要的作用。 浙江大学金钦汉教授 　　重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生作了“在线分析传感器及仪表研究与发展探讨”的会议报告，对在线分析传感器及仪表的主要特性、在线分析传感器及仪表技术发展现状与趋势进行了研究分析，提出我国在线分析传感器与仪表技术发展思路建议：在国家政策引导与支持下，产学研用资源整合、优势互补，充分利用微机械与微电子、计算机、信号处理、传感、故障诊断等多学科综合技术，开展传感器与仪表相关基础研究、设计制造技术研究与应用技术研究，在研究与产业化过程中，尤其要在灵敏度、选择性、稳定性、可靠性、环境适应性方面下工夫，力求达到国际先进水平，甚至领先水平。 重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生 　　中国石化工程建设公司孙磊女士对“石油化工在线分析仪系统设计规范”进行了简要介绍，该规范包括“适用范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定、采用系统、常用在线分析仪表、分析小屋、在线分析仪管理系统”等八方面内容，规定了石油化工生产装置、公用工程及辅助设施中在线分析仪系统的工程设计原则和设计方法，适用于石油化工新建、扩建和改建工程的在线分析仪系统工程设计。 中国石化工程建设公司孙磊女士

仪器信息网讯 2012年10月29-30日，“第五届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2012)”(以下简称“论坛”)在北京国际会议中心隆重召开。本次论坛吸引了1000余名观众参加，80余家在线分析仪器厂商参展。 　　本次论坛设有1个主会场和7个专题报告分会场，49名来自石化、环保、科研等领域的专家学者做了报告。 　　以下是本次论坛“在线烟气分析专题报告”分会场的报告内容。中国科学院大连化学物理研究所关亚风、美国博纯有限公司上海办事处李峰、梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司高平、西克麦哈克(北京)仪器有限公司周鸿斌、浙江大学戴连奎、南京金陵石化工程设计有限公司丁妍、重庆凌卡分析仪器有限公司金义忠分别做了报告。 　　7个报告，不但有仪器研制过程的经验、多种技术集成的在线监测系统设计、拉曼光谱分析系统研究等传统技术的研究与应用，也有Nafion管新技术CEMS(烟尘烟气连续自动监测系统)应用、创新单法兰探头式TDL氧气分析仪等新技术的展示，更重要的是还展现了当代科研工作者对钱学森、朱良漪等科学前辈思想与精神的继承与发扬。 　　中国科学院大连化学物理研究所 关亚风 　　报告题目：在线VOC在线监测 　　关亚风的报告从VOC分析仪国外热解析技术TurbomMatrix TD的方法原理入手，提出目前中国市场的两种需求：TDU-GC(热解析-气相联用)和 TDU-GC-MS(热解析-气相色谱质谱联用)。进一步介绍了中科院大连化物所开发这两种设备的历程。从选择制冷器、富集方法到系统设计再到气相色谱及质谱仪的选择等，并给出了该所研制的两类仪器的具体实验条件。 　　美国博纯有限公司上海办事处 李峰 　　报告题目：一种创新的冷干直抽法CEMS样气预处理技术的应用研究 　　报告中李峰首先介绍了美国博纯公司，并讲解了冷干直抽法CEMS的常见问题与挑战。并介绍了该公司以Nafion管为核心的GASS氧气预处理系统，以及该系统的应用。 　　梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司 高平 　　报告题目：探头式TDL氧气分析仪用于关键之处 　　高平首先介绍了仪器使用者所期望的氧气分析仪应该具有的减少停机时间、增强安全、原位测量、可靠性高及最少的维护的特点。以此为切入点高平介绍了梅特勒可调谐二极管激光(TDL)氧分析仪的激光系统特点、原理等。并分析了分体式TDL和探头式TDL(梅特勒采用)的区别及后者的优势等。他还强调不同于其他公司氧分析仪在CEMS上的应用，梅特勒氧分析仪主要的应用领域是氧化反应、运输、存储等过程中氧气的检测。 　　西克麦哈克(北京)仪器有限公司 周鸿斌 　　报告题目：基于傅里叶技术的垃圾焚烧排放连续监测系统设计 　　周鸿斌介绍了垃圾焚烧排放连续监测系统的主要工艺条件、测量组分、取样技术、国内主要标准排放限值等。并着重介绍了西克麦哈克MCS100FT垃圾焚烧排放连续监测系统的原理及工艺流程，并简单阐述了该系统具有的Linux操作系统、高温环境抗腐蚀样气室、大流量射流泵技术、傅里叶红外分析技术、集成氧化锆模块O2测量及丰富的通讯接口技术等。 　　浙江大学控制系 戴连奎 　　报告题目：石化过程在线拉曼系统的研制及其应用 　　戴连奎在报告中主要介绍了过程工业对在线分析仪的技术要求，在线色谱法与在线光谱法的技术分析。国产在线拉曼分析系统RS-6130的组成与技术特点，RS-6130在PX装置中的工业应用及在线拉曼分析仪的应用限制条件等。 　　南京金陵石化工程设计有限公司 丁妍 　　报告题目：在线拉曼光谱仪的研制及其在吸附分离装置优化中的应用 　　丁妍介绍了在线拉曼光谱仪研制的背景和意义，研究的主要技术指标以及技术内容、技术路线、实施方案和方法。报告还进一步介绍了在线拉曼光谱仪在吸附分离装置优化中的应用。还列出了该研究相应的研究成果、创新点及未来的前景。 　　重庆凌卡分析仪器有限公司 金义忠 　　报告题目：构建在线分析系统(OAS)基础理论的探索研究 　　金义忠从我国“十二五”发展规划出发，谈到目前我国国产仪器所面临的问题、战略和任务。并以钱学森、朱良漪两位科研前辈的科学思想为指导和启示进行在线分析仪器的研发。金义忠还介绍了构建OAS基础理论的战略思维、OAS基础理论的要点、在线分析仪的发展、样品处理系统的发展、OAS发展的课题以及发展的多维度技术思考等问题。

第五届慕尼黑上海分析生化展于2010年9月17日在上海新国际博览中心落下帷幕，梅特勒-托利多作为世界领先的精密仪器制造商，盛装参加了此次盛会。慕尼黑上海分析生化展在亚太地区已成为最重要的分析、实验室技术、诊断和生化技术的展览会之一，此次共有来自22个国家和地区的468家展商参加了展览。 梅特勒-托利多带来了最先进的瑞宁移液器、分析天平、全自动电位滴定仪、多模块专业测量仪、新一代实验室合成反应器EasyMax、实时在线反应分析技术 ReactIR IC10、超越系列熔点仪等仪器设备，为来自全球的用户提供全方位的实验室技术解决方案。 梅特勒-托利多公司展台 梅特勒-托利多的RAININ® (瑞宁)&trade 96道手动移液工作站无疑是本次展会上的一大亮点，引起了众多观众的强烈兴趣。作为一台适合于所有实验室的功能强大的个人研究工具。准确和高效的Liquidator96手动移液工作站旨在最大限度地提升并简化工作流程，而无需专门的技术人员员费时进行复杂的电脑编程。不可思议的超快移液，Liquidator96手动移液工作站为高通量移液增添了出色的高品质功能并应用于领域。 梅特勒-托利多展出的RAININ® (瑞宁)&trade 96道手动移液工作站 RAININ瑞宁在现场进行的96道手动移液工作站的有奖征名活动，受到了参展观众的热烈反响。为了反馈广大梅特勒-托利多用户，RAININ® (瑞宁)&trade 96道手动移液工作站征名组委会还准备了Apple I-Phone、shuffle及时尚U盘等众多奖项！ 梅特勒-托利多展出的RAININ® (瑞宁)&trade 96道手动移液工作站 梅特勒-托利多展出的合成反应器EasyMax、实时在线反应分析技术ReactIR IC10及超越系列熔点仪 光临展位的媒体同行与观众对梅特勒-托利多的产品表现出了浓厚的兴趣，其中不仅有国内的专业人员，更有来自美国、德国、日本、韩国等众多国家的用户。产品线的销售顾问向参观各类者们详细介绍了仪器的性能和特点，现场多名观众和行业专家给予了很高的评价。 有关梅特勒-托利多（METTLER TOLEDO） 梅特勒-托利多集团秉承&ldquo 品质至上、勇于开创、追求变革&rdquo 的企业宗旨，始终致力于为全球客户提供质量卓越的精密仪器和衡器产品，以及全面细致的技术支持服务。纵观世界称量及分析技术的发展，凝聚着梅特勒-托利多在专业领域坚定不渝的信念和不断累积的智慧。梅特勒-托利多以先进的解决方案和技术服务，改善人们的工作效率，为人们的社会生活和发展做出贡献！ 更多信息，请浏览公司网站：www.mt.com

p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 氨逃逸分析的意义 /span /strong br/ /p p 　　当前，随着我国经济的持续发展，能源压力日趋紧张，环境污染已严重危害到我国人民的健康和生活质量。近年来河北、山东、北京等地被持续的大范围雾霾天气所笼罩，引发全社会的广泛关注。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成。为了降低经济快速发展带来的雾霾、臭氧层破坏、温室效应及酸雨现象，我国要求使用燃煤的工厂(主要是火电厂和水泥厂)安装脱硝装置，降低氮氧化物的排放。 /p p 　　国内外应用较多且工艺成熟的选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝，均需要向烟气中喷入还原剂氨，使烟气中的氮氧化物还原成氮。 /p p 　　为了保证氮氧化物充分反应，提高脱硝效率，需要实现还原剂氨注入量的最优化。如果喷氨过多，则会产生氨逃逸，造成更严重的危害： /p p 　　1.逃逸的氨与烟气中的SO sub 3 /sub 反应生成NH sub 4 /sub HSO sub 4 /sub ，当后续烟道烟温降低时，NH sub 4 /sub HSO sub 4 /sub 就会附着在空气预热器表面和飞灰颗粒物表面。 /p p 　　2.NH sub 4 /sub HSO sub 4 /sub 可以沉积并积聚在催化剂表面，引起催化剂的失活。 /p p 　　3.NH sub 4 /sub HSO sub 4 /sub 在低于150℃时，以液态形式存在，腐蚀空气预热器，并通过与飞灰表面物反应而改变飞灰颗粒物的表面形状，最终形成一种大团状粘性的腐蚀性物质。 /p p 　　4.这种飞灰颗粒物和在空气预热器换热表面形成的NH sub 4 /sub HSO sub 4 /sub 会导致空气预热器的压损急剧增大。 /p p 　　5.逃逸的氨导致飞灰化学性质发生改变，使得飞灰不能作为建材原料而得到利用。 /p p 　　所以，脱硝工艺喷氨量的控制，既要保障脱硝效率最高，又不能过量喷氨造成新的危害，需要对氨逃逸进行实时准确的在线分析。作为脱硝工艺中必不可少的关键监测设备，氨逃逸的准确稳定测量，对提高工业效率和安全生产有着重要的意义。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 氨逃逸分析的现状 /span /strong /p p 　　目前电力行业脱硝工艺基本上已经装配了氨逃逸在线分析系统，但在实际运行过程中这些氨逃逸在线分析系统往往存在着一些普遍性问题： /p p 　　1.氨逃逸数据为0或某个固定值，或只有仪表自身噪声信号，没有真正检测出逃逸氨，给性能验收和环保验收带来麻烦。 /p p 　　2.增大或减少喷氨量，氨逃逸数据无变化，没有趋势相关性，无法为电厂控制喷氨流量提供科学的数据参考。为了NOx达标排放可能会喷氨过量，造成氨水浪费和形成大量铵盐对后面设备造成严重腐蚀。 /p p 　　3.传统氨逃逸不能随时通标气进行验证，不能确保数据的准确性。 /p p 　　通过对这些氨逃逸设备实地调研分析，发现这些设备主要采用原位测量方式，将设备的发射端和接收端分别安装在烟道上，采取对射的方式。这种测量方式会有以下几种影响： /p p 　　1.测量点位置粉尘量大，激光透射率不足，导致无法测量。 /p p 　　2.为了解决透射率不足无法测量的问题，很多原位式分析仪采用斜角安装方式，即在烟道一角采取对射安装。这种方式测量的氨逃逸不具有代表性，不能反映烟道截面的真实状况，同时粉尘对测量仍然会造成影响。 /p p 　　3.测量精度和测量下限与光程相关，光程越长，测量精度和测量下限越好。采用斜角安装方式测量光程短，测量下限和精度不够，无法满足氨逃逸精确测量的需求。 /p p 　　4.现场振动和热膨胀因素，会造成激光对射不准，影响正常使用。 /p p 　　5.无法通标气标定和验证。 /p p 　　正是由于上述原因，原位式脱硝氨逃逸分析仪在实际使用中遇到了众多的困难，为了解决这些问题，国内一些企业将国外进口的分析仪进行改造，自己设计加工样气室，采用抽取式去除粉尘，抽取样气进入样气室测量，但是由于自身不掌握TDLAS核心技术，在改造过程中存在诸多技术问题及测量光程不够等因素，也没有取得良好的测量效果。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 多通道近位抽取高精度测量技术应用 /span /strong /p p 　　针对上述问题和现状，北京大方科技有限责任公司基于自身掌握的TDLAS核心技术，将多通道近位抽取及多次反射高精度测量技术应用于氨逃逸在线分析，成功解决上述问题，并得到了广泛应用。 /p p 　　一、采用高精度多次反射长光程技术 /p p 　　鉴于脱硝工程中氨逃逸对环境和设备的巨大危害，环保部对脱硝工艺中氨逃逸量有严格的规范。环保部2010年1月发布的环发[2010]10号《火电厂氮氧化物防治技术政策》以及2010年2月发布的标准HJ562-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范----选择性催化还原法》皆要求SCR氨逃逸控制在2.5mg/m sup 3 /sup (干基，标准状态)以下。因此，脱硝工程中的氨逃逸量极低(ppm量级)，这对氨逃逸分析仪的测量精度提出了极高的要求。 /p p 　　目前测量氨逃逸通常采用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS技术)，其基本原理是朗伯-比尔定律(Beer-Lambert’s law)，依据朗伯-比尔定律，当单色光穿过均匀气体介质时透射光强和入射光强的关系, 如方程(1)、(2)所示： /p p style=" margin-left:13px text-indent:21px line-height:150% text-autospace:none" span style=" font-size:21px line-height:150% font-family:仿宋" & nbsp img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/f1b1356f-e59a-4815-a181-8722c53bd3d8.jpg" title=" 公式.png" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p 　　其中，P 为气体的压力； /p p 　　T 是样品气体的温度； /p p 　　Xabs 是被测气体在样品气体中的摩尔百分比； /p p 　　L 为光程长度； /p p 　　S 为吸收谱线的强度； /p p 　　fn为吸收谱线的线型函数。 /p p 　　由公式可知光程长度越长，气体的吸收强度越强，所得到信号的信噪比越好，也就是说测量光程越长，测量精度越高。大方科技自主开发多次反射高温样气室，激光在样气室中多次反射，如图1为多次反射技术样气室中光路轨迹仿真图，光程可达30米，极大的提高了测量精度和检测下限。通过光程的提高，很大程度的解决了传统氨逃逸光程短、测量精度不足的问题。 /p p style=" text-align: center " 　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/5c6248b5-acb0-4782-b0e4-1b81f607f144.jpg" title=" 图1.png" / 　 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图1.大方科技多次反射技术样气室中光路轨迹仿真图 /span /p p 　　二、多通道近位抽取测量技术应用 /p p 　　针对原位式氨逃逸在线分析系统受烟尘和烟道震动影响等因素，大多数氨逃逸在线分析系统已采用抽取式技术路线，将烟气抽出经过预处理后进行测量，很好的解决了上述问题。目前已有的抽取式氨逃逸在线监测系统多采用单点取样，将一根取样探杆沿烟道长边中心位置插入至烟道核心区域，虽然和传统的原位式氨逃逸分析仪安装在烟道角落位置相比，目前单点核心区域抽取更具代表性，但对于大型机组烟道尺寸很大(通常长边可达13米以上)的情况下，烟道内流场分布复杂，截面上氨逃逸浓度也不尽相同，为了更准确的代表烟道中氨逃逸的浓度，需要实现多点测量。如果单点测量是一台通用测量设备，那么多点测量则是一台高端设备，满足高质量、高要求用户的需求。 /p p 　　大方科技在抽取式技术路线基础上，通过产品小型化、外置过滤装置、减震安装装置设计、近位恒温控制、流路控制等成功实现多通道近位测量技术。近位测量实现取样气体从取样探杆出来直接进入分析气室，不需要伴热管线，减少了系统的响应时间，降低氨气吸附的风险，降低伴热管线堵塞及损坏的可能，提高了系统的可靠性和耐用性。取样点的位置和取样探杆的长度可根据现场情况设计，既可实现同一烟道多点同时测量，也可以实现多烟道多通道测量，且每个取样点可独立反吹。通道数量可以1~6任意扩展。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/9f23d8c0-cf6c-42b2-ac42-dc46822639d5.jpg" title=" 图片2.png" / /p p style=" text-align: center " 　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　图2.大方科技近位抽取氨逃逸在线分析系统主机实物图 /span /p p 　　大方科技率先开展氨逃逸的多点取样测量，成功实现了两点、三点、四点以及网格取样的应用，测量准确有代表性，得到了用户的高度评价。 /p p 　　三、复杂烟气工况高温近位抽取预处理技术应用 /p p 　　由于我国燃煤种类及燃烧工艺的复杂多样性，烟气具有高温、高湿、高腐蚀、高粉尘的特点，且每家的工况环境各异，这给氨逃逸的在线监测带来了不确定性。氨分子极易溶于水且具有极强的吸附性，因此要求整个系统中不能存在冷点，也不能降温除水，需要在高温下完成测量。由于烟气中存在大量的粉尘，要求预处理系统既能够将粉尘过滤掉，避免造成光学器件的污染，又不能堵塞，加大现场的维护量。烟气中含有SO3、NH3等腐蚀性气体，且湿度大，要求整个烟气流路需要做防腐处理。所以，开发适合我国烟气工况，且适应强的氨逃逸在线分析系统，其首要难点之一是烟气预处理系统的开发。 /p p 　　针对上述复杂工况，大方科技结合自身在烟气预处理多年摸爬打滚的经验，成功开发了稳定可靠的近位抽取预处理系统。抽取气体直接进入气室，不需要经过伴热管线，烟气接触的流路全程高温伴热250℃以上无冷点，避免氨气吸附和损失，保证样气真实性。系统滤芯采用碳化硅过滤器，在高温下不会与SO2、NH3等腐蚀性气体发生化学反应，且滤芯采用后置安装，无需专业工具拆卸，更换和清理极其方便。每个通道皆具有自动反吹控制，反吹间隔和反吹时长根据工况设置，有效避免滤芯堵塞。 /p p 　　对于氨逃逸监测而言，复杂的烟气工况环境是造成故障率攀升的主要原因。所以，预处理系统的稳定性和耐用性是氨逃逸监测设备的核心竞争力之一。大方科技近位抽取式预处理技术的应用，极大的提高了系统稳定性，结合多次反射长光程技术的应用，保障了测量结果的准确，为合理喷氨提供了科学的数据支撑。图3为大方科技氨逃逸在线分析系统现场趋势图，红色为喷氨量曲线，黄色为氨逃逸曲线，当系统的喷氨量发生变化时，氨逃逸数据曲线也相应地变化，从图上看喷氨量和氨逃逸曲线趋势一致，相关性高，为系统的安全、经济运行提供有价值的数据参考。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/noimg/f84c9423-8972-473b-83c6-2c3ca3349309.jpg" title=" 图3.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图3.大方科技氨逃逸在线分析系统现场趋势图 /span /p p style=" text-align: right " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 【供稿来源：北京大方科技有限责任公司】 /span br/ /span /p

记者12月13日从四川大学获悉：中国仪器仪表学会于近日组织专家，对该校完成的国家自然科学基金委员会国家重大科研仪器研制项目（自由申请）成果“聚合物燃烧过程实时在线分析仪器与系统”进行鉴定，经鉴定认为，聚合物燃烧过程实时在线分析仪器是世界首台套能同时实时在线检测与分析聚合物阻燃性能、真实燃烧行为与阻燃机理的科研仪器，技术难度大、创新性强、具有自主知识产权，各种性能和功能指标优于现有国内外用于阻燃研究的商品化仪器，整体技术处于国际领先水平。目前，有机高分子材料已广泛应用于各领域，但因具有易燃性，易被引燃引发火灾，造成人员伤亡及财产损失。赋予有机高分子材料阻燃性是从源头上解决易燃高分子材料引发火灾的有效措施。但由于缺乏能够实时在线精确分析聚合物燃烧过程的仪器，已有阻燃机理的研究是在非真实火环境下得到的，不能有效指导阻燃化设计，甚至得出的结论对阻燃设计完全无效。目前，有机高分子材料的阻燃还不能完全上升到科学层面，更多的是凭经验设计。为此，四川大学化学学院王玉忠院士经过近40年对高分子材料的研究，提出和发展了阻燃新理论和新方法，并开发出各种无卤阻燃高分子材料体系与阻燃技术。研究团队在国家自然科学基金委员会国家重大科研仪器研制项目（聚合物燃烧过程实时在线分析系统的研制及其用于阻燃性能与气相阻燃机理研究）支持下，创制出聚合物燃烧过程实时在线分析仪器与系统，能够科学表现聚合物真实燃烧行为，实时在线分析聚合物热释放、烟释放等内容，并同时原位分析燃烧行为和机理，填补了聚合物燃烧实时在线分析检测领域空白。

近日，中科院合肥研究院安光所张为俊研究员团队在氯(Cl)原子引发的异丁烯醛(Methacrolein，MACR，化学分子式C4H6O)大气氧化反应研究方面取得新进展，相关论文以“基于光电离质谱检测技术的氯原子引发异丁烯醛氧化反应研究”为题在线发表在英国皇家化学学会期刊Physical Chemistry Chemical Physics上。 　　氯原子相比于大气中的其它氧化剂(OH自由基、臭氧O3等)具有更高的反应活性，随着近年来在内陆地区浓度的增加，氯引发的大气氧化过程的重要性越发显著。异丁烯醛是生物源挥发性有机物异戊二烯(C5H8)大气氧化的特征中间产物，具有较高的化学活性，其氧化降解对于大气臭氧和二次有机气溶胶的生成具有重要影响。 　　实验中，唐小锋研究员和林晓晓副研究员等人采用微波放电流动管反应器模拟大气氧化反应，结合实验室自行研制的真空紫外光电离反射式飞行时间质谱仪，在线检测氯原子引发异丁烯醛氧化过程中的反应物、中间体自由基和产物，开展了低NOx条件下氯原子与异丁烯醛的氧化反应机理研究。 　　结果表明，氯原子与异丁烯醛之间通过夺氢和加成反应分别生成C4H5O和C4H6OCl自由基，且与氧气(O2)进一步反应生成C4H5OO2 和 C4H6OClO2过氧自由基。在低氮氧化物(NOx，NO和NO2)条件下，过氧自由基继续与自身以及HO2自由基发生双分子反应，产生C4H5OO、C3H5OCl、C4H6OClO2H等产物。通过关键产物的动力学实验，结合高精度理论计算分析，获得了氯原子与异丁烯醛氧化反应详细的化学机制，有助于理解异丁烯醛在大气中的化学行为。 　　本文研究工作得到了国家自然科学基金、中科院国际合作重点项目和合肥大科学中心重点研发项目课题的经费支持。添加O2前后Cl和异丁烯醛反应的光电离质谱图氯原子引发异丁烯醛氧化反应机理图

浅谈在线激光氧分析技术在石化行业的应用 —— 杜伯会 陈永华 张永茂 2023.6.4（杜伯会，山东省产品质量检验研究院 正高级工程师）摘要：本文主要阐述目前石化行业在线氧分析技术方案状况，分析比较各方案的特点，以及常规应用场景等。重点阐述在线激光氧分析仪的一些特点特性，随着其技术应用方案方法日趋成熟，应用场景将更加丰富。从经济性角度和使用易维护角度看，在线激光氧分析仪的技术方案将会越来越被更多的选择。最后，对在线激光氧分析技术做了市场展望，并提出相关问题和思考。关键词： 在线激光氧分析仪；石化行业；应用；标准一、在线氧分析仪介绍在线氧分析仪是一种工业过程分析仪表，主要用于各种工业过程混合气体中氧含量检测，多应用于石油、空分、化工流程、磁性材料、高温烧结炉保护气体、电子行业保护性气体以及玻璃、建材行业等行业。根据不同的工况工艺，有不同原理的氧分析仪，具体可分为：电化学式氧分析仪（又名燃料电池法氧分析仪）、氧化锆氧分析仪、磁氧分析仪（又名顺磁氧分析仪。顺磁氧的，又分机械顺磁氧和热顺磁氧）、激光式氧分析仪。测量形式有便携式的和在线式的，测量范围有常量的和微量的，不同的气体介质，不同的应用工况条件，不同的技术要求，不同的应用环境下，选用不同原理的氧分析仪方案，各自有着不同的优缺点。1.1 电化学氧分析仪电化学氧气分析仪的核心元件是一个电化学氧气传感器。常见的电化学氧气传感器由一个传感电极（或工作电极）和一个对电极组成，两个电极间有一层薄薄的电解液。要检测的气体先通过一个小的毛细口传感器，然后通过一个疏水膜扩散进入，最终到达电极表面。传感器的结构设计保证会有适量的气体进入与感应电极反应产生足够的电信号，并同时防止电解液泄漏出传感器。通过疏水膜扩散进入传感器里的气体在感应电极发生氧化/还原反应，电极间连接一个电阻，这样，阴极和阳极间会产生一个与氧浓度成正比的电流。通过检测这个电流，就反应出气体中的氧浓度。电化学氧分析仪优点：相对来说通用性好；价格适中；测量精度、准确度较好。电化学氧分析仪缺点：传感器温度范围小，压力不能高，传感器寿命短（化学原理有消耗性），电解液一直在消耗，随着电解液的消耗，仪表会有漂移，稳定性变差；传感器容易受其它气体影响（如腐蚀性气体）。 1.2 氧化锆氧分析仪氧化锆（ZrO2）是一种陶瓷，一种具有离子导电性质的固体。在常温下为单斜晶体，当温度升高到一定温度时，晶型转变为立方晶体，同时约有7%的体积收缩；当温度降低时，又变为单斜晶体。若反复加热与冷却，氧化锆就会破裂。因此，纯净的氧化锆不能用作测量元件。如果在氧化锆中加入一定量的氧化钙（CaO）或氧化钇（Y2O）作稳定剂，再经过高温焙烧，则变为稳定的氧化锆材料，这时，四价的锆被二价的钙或三价的钇置换，同时产生氧离子空穴，所以氧化锆属于阴离子固体电解质。氧化锆主要通过空穴的运动而导电，当温度达到600℃以上时，氧化锆就变为良好的氧离子导体。在氧化锆电解质的两面各烧结一个铂电极，当氧化锆两侧的氧分压不同时，氧分压高的一侧的氧以离子形式向氧分压低的一侧迁移，结果使氧分压高的一侧铂电极失去电子显正电，而氧分压低的一侧铂电极得到电子显负电，因而在两铂电极之间产生氧浓差电势。此电势在温度一定时只与两侧气体中氧气含量的差（氧浓差）有关。若一侧氧气含量已知（如空气中氧气含量为常数），则另一侧氧气含量（如烟气中氧气含量）就可用氧浓差电势表示，测出氧浓差电势，便可知道烟气中氧气含量。因为氧化锆的耐高温特性，其多应用于温度条件相对较高的工况（窑炉、锅炉）。氧化锆氧分析仪优点：不受检测气体温度高的影响（氧化锆氧量分析仪耐高温）；通过不同导流管可检测各种温度气体中的氧含量；适用于温度较高的工况。氧化锆氧分析仪缺点：采样气体杂质较多时，有可能堵塞采样管；多孔铂电极易受到被测气体中的腐蚀性气体腐蚀而失效；加热器一般用电炉丝加热，寿命不长；1.3 顺磁氧分析仪任何物质，在外界磁场的作用下，都会被磁化，呈现出一定的磁特性。物质在外磁场中被磁化，其本身会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同，该物质被吸引，表现为顺磁性；方向相反，该物质被排斥，表现为逆磁性。气体介质处于磁场也会被磁化，而且根据气体的不同也分别表现出顺磁性或逆磁性。如O2、NO、NO2等是顺磁性气体，H2、N2、CO2、CH4等是逆磁性气体。体积磁化率——任何物质，在外界磁场的作用下，都会被磁化，不同物质受磁化的程度不同，可以用磁化强度M来表示。顺磁式氧分析仪，是根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多，在磁场中具有极高的顺磁特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的分析仪器。 顺磁式氧分析仪也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪，我们通常通称为磁氧分析仪。它一般分为磁机械式、磁压力式和氧热磁对流式分析仪三种。1.4 激光氧分析仪激光氧分析仪原理：在光谱学上，通过气体吸收谱线的构成，可以分辨物质的组分。自然界中，每种气体都会吸收特定波长的光，当光谱发射的特定波长光束在穿透测量管时，被测气体通过选频吸收，从而导致被吸收光强度产生衰减，输出光将减弱或缺失这部分波长成分，系统利用不同气体成分对应不同的特征吸收谱线及气体浓度和红外或激光吸收光谱之间存在的对应关联，再通过检测吸收谱线的吸收大小（即光强度衰减信息）就可以获得被测气体的浓度。如图 1-1。图 1-1二、在线激光氧分析应用技术介绍2.1、在线激光氧按安装工艺分类2.1.1对射式激光技术介绍如图 2-1所示，对射式激光检测分析技术是指安装在待检装置的两端，一端是发射端，一端是接收端，激光穿过待检样的检测监测方法。图 2-12.1.2 产品特点（1）发射单元和接收单元信号对接要求高适用于较大管径的原位场所；但是管径过大会导致发射光和接收管在一致性的保障增加难度，同时距离大小也对激光光源的发散程度会有影响，导致检测信号检测不到。（2）原位取样安装在监测点位置选择合适点位。（3）耐高温通过安装隔热措施，可以将检测点装置的高温隔离，对设备进行保护。同时，激光发射和接收器是检测现场待测样的光谱信息，使检测设备不受现场温度影响。2.1.3 反射式激光技术介绍如图 2-2所示，是一种运用固态激光光源的非接触式测量方式。在化工、石化和炼化行业，利用可调谐二极管分析仪进行检测和监测，其具有高度可靠，维护量小，成本低等优点被越来越多选用气体分析。通过自身光源对镜面反射回来的信号检测分析，一致性有保障，光源不受污染物和腐蚀气体的影响。低浓度气体样本，通过增加激光器的功率来增强对气体的分辨率。图 2-22.1.4 选用特点安装方式为插入式单侧安装或取样式。对管径要求不能太大，否则取样信号的完整性很难保障；对温度要求范围不能太高，否则由于温度对检测设备的影响难以控制，对设备的稳定性和准确性都将影响；对待测对象的粘度要求，粘度太大容易污染检测单元，导致数据失真。2.1.5 抗污染源的应对措施考虑双层防护，重点考虑防尘防腐防爆措施；内层防护层采用特氟龙材料，具有通气性和对大分子的阻隔性如水分子等；外层特制不锈钢材质保护，具有耐压防冲击的特征。2.2 在线激光氧分析技术与其它方案比较分析在线激光氧分析技术与其它氧分析技术相比，具有安装方便简单、快速响应结果、后期使用维护量少、耗材量少、故障率低、寿命长等特点。从工况要求角度分析，在线激光氧分析技术使用工况范围广，原位检测。2.3 在线激光氧分析技术应用时，选择产品需要注意的一些事项防爆性能识别要求；防腐性能识别要求；防潮性能要求；防尘性能。2.4 安装时对检测现场工况注意事项安装位置的选择；安装结构形式设计方案。对射式需要对较粗管径的检测监测，管径太细路径太短容易造成检测信号不识别，对工况的温度环境要求不高；反射式原位检测适用管径相对较细的管路监测，检测路径往返固定，通过自身的对检测信号浓度识别换算和折算，进行判断。根据待测管径大小又可分为取样式（管径极小的待测气体样品）和插入式管径略大的工况。对环境温度要求不大于80度为佳，另外对待检测样品的粘度有一定要求，如果粘度过大，不能冲洗掉就会粘贴到检测器表面，从而使仪器失灵。因而，不适宜粘度过大的样品。另外，由于插入到检测管路中，需要定期检查和清洗，以免有过多的异物粘贴到检测器表面导致数据失灵。维保时间可根据样品的粘度情况制定，一般以3到6个月为宜。定期检查和清洗维护是必须和必要的。三、目前石化行业在线激光氧分析设备技术应用分析3.1 应用领域在线激光氧分析设备应用领域包括：石油、石化、煤化工等；天然气、合成气；半导体制造业；气体纯度；化学反应监测；纯碳氢化合物气流监测；可燃液体、原液给料的保护气氛；乙烯、丙烯、丁二烯、橡胶基和VCM生产的过程监测；尾气排放检测；储罐气体检测。3.2 石化行业工艺路线图石油化工行业生产工艺路线如图 3-1所示。图 3-13.3 在线氧分析技术在石化行业应用领域常关注的监测项目在线氧分析技术在石化行业应用领域常关注的监测项目，见表3-1。表3-13.4 小结在线激光氧分析技术以其结构简单方便、快捷检测、易维护、经济、性价比高等优点，被广大用户更多关注。应用领域也在不断的被创新发展，不断进步和认知成熟，光纤技术和仪器设备硬件的品质不断提升，是其快速发展的基础；大数据库信息系统的建立完善发展是其走向成熟应用有力保障。四、市场展望与问题思考4.1 市场展望随着社会对环保排放意识增强，对企业生产过程中所产生的影响环境空气质量和设备安全的一些关键性气体指标检测监测越来越被重视起来，同时，随着工业化的快速发展，工业企业向大型化规模化发展，安全保障措施要求不断提升，在线激光氧分析技术的使用将会越来越广泛。4.2 问题思考目前在线激光氧分析技术没有标准方法可参照。一项技术的应用成熟与否，其对应的方法标准也要不断归纳、建立、推出，以标准进行客观评价和评判。在线氧分析技术应用越来越广泛，在线激光氧分析技术所对应的应用方法标准有待研究和总结建立。

2017年9月11日至29日，环球分析测试仪器有限公司联合英国Syrris公司在北京、天津、西安、上海、台州、广州成功举办了流动合成技术和全自动反应技术交流会及仪器展示会。 英国Syrris公司是世界领先的仪器制造商，致力于为药厂、科研构、CRO行业、石化等领域设计、开发及销售高品质的自动化仪器。Syrris的产品遍布世界各机地化学企业和科研院所，全球20强制药公司均在其列，这些仪器应用广泛，涉及合成、工艺优化、反应分析、结晶研究、反应量热、放大生产等领域。 交流会内容涉及流动合成、微反应器技术、纳米粒子合成、全自动反应技术、反应量热的理论知识和实践，来自高校、科研院所和企业合成领域的研究人员与Syrris公司技术专家进行了深入的探讨和交流，通过此次交流会和仪器展示会，让大家对最新的反应技术有了更深入的理解，参会者也充分肯定Syrris产品设计的精准，理念的创新。 交流的仪器包括：Asia流动合成系统：快速、清洁、安全地完成化学反应，尤其适合纳米粒子合成：Titan是创新的微通道连续流反应器，可满足流动合成的中试放大：Atlas全自动反应系统、反应量热系统：性能优异，费用低且操作简单。可以使用热流（HFC）和能量补偿（PCC）两种方式计算反应热，快速生成热和焓的曲线：Orb Pilot中试级反应釜：

诚邀您参加在线网络研讨会——提高并改进结晶沉淀的工艺过程—— 我们将定在2008年11月5日（星期三），时间上午10点和下午3点于网络同步举行。 提高并改进结晶沉淀的工艺过程主题 在您的结晶沉淀工艺过程中有没有遇到过以下挑战呢： • 要达到目标粒径分布 • 提高产量和纯度 • 杂质影响的评估 • 晶种的优化 • 多晶现象与转变 • 成油及其他未预期的工艺变化 • 优化后处理工艺 本次研讨会将列举大量应用实例，重点突出如何克服结晶沉淀过程中面临的挑战。在过去20年间关于结晶工艺的优化已经发表了无数科学期刊和会议文献。在线研讨会的内容，将为理解和优化结晶沉淀的操作提供有用的指导。 过去20年，联合使用FBRM® 聚焦光束反射测量仪和PVM® 颗粒录影显微镜以及ReactIRTM实时在线FTIR反应分析技术进行在线测量，使用Automated Lab Reactors全自动实验室反应器技术作为载体，能对从实验室至中试放大以及工艺生产的结晶工艺进行设计优化及放大监测。帮助化学家及化学工程师加速工艺开发，缩短放大时间，并且提高产品质量。 线研讨会 日期/时间 提高并改进结晶沉淀的工艺过程，2008年11月5日，北京时间上午10点 提高并改进结晶沉淀的工艺过程，2008年11月5日，北京时间下午3点 点击此处：注册参与在线研讨会 如有任何问题欢迎您拨打4008-878-788，或发送E-mail：ad@mt.com咨询。 本活动最终解释权归梅特勒托利多所有

针对炼化企业的智能化建设，均涵盖在工业和信息化部提出的“生产管控”、“设备管控”、“能源管理”、“供应链管理”、“安全环保”和“辅助决策”六个主要业务领域，只是各企业现阶段的侧重点有所不同[1]。图1 工信部提出的石化智能工厂6个主要业务领域 [1] “生产管控”主要指通过生产过程智能化的优化控制，提升操作自动化和实时在线优化水平，炼厂作为生产企业，生产管控智能化在很大程度上决定着炼厂的智能化水平。目前，在大量使用DCS 的现代化炼油装置中，基本都具备了先进过程控制（Advanced Process Control，APC）能力，但随着过程工业日益走向大型化、连续化，对过程控制的智能化提出了更高的要求，控制与经济效益的矛盾日趋尖锐，迫切需要一种新的控制策略，实时优化（Real-Time Optimization，RTO）技术便应运而生，其能够显著提高生产过程的效益，已经在过程控制领域获得了广泛的应用，是决定炼厂 “生产管控”智能化的重要技术。同时，RTO技术要想顺利实施，必须及时感知生产中的各类过程数据，即离不开过程分析技术（Process analytical technology，PAT）的帮助。PAT过程分析技术的概念最早是由美国食品和药物管理局在2004年引入制药行业的，旨在支持创新和提高药品开发效率，保证药品质量。此后，该技术逐步推广到各个国家的各种生产制造行业，如炼化、食品、饲料等生产行业，其核心是利用在线分析仪监测所有影响最终产品的关键过程参数和质量属性，在线分析仪就是用来在线检测工业生产过程中的原料、中间产品、产品以及相关辅助原料、副产品等物料性能指标的分析仪器。在线分析仪取样分析方式有两种：一是通过探头直接从工艺管线或设备中取样同时进行分析，二是通过快速回路等方式将样品从主管线或设备中引出后取样分析。前者一般不需要或仅进行简单的样品预处理，而后者均需要配备样品预处理系统。炼厂各类油品往往含有从装置或管线中带出的少量固体颗粒及水等杂质，因此较少直接从工艺管线中直接取样进行在线分析，大部分在线分析都是将样品引出后进行。完整的在线分析系统除在线分析仪本身外，样品预处理系统和分析小屋也是其重要组成部分。预处理系统的目的不外乎调节样品环境、净化样品、保护装置等，但针对不同生产领域的样品，如炼油领域和化工领域，预处理系统也存在一定差异。分析小屋的需求一般取决于分析仪本身。样品预处理系统是分析对象进入在线分析仪的前端环节，就炼厂来说，样品预处理系统的目的就是为在线分析仪提供连续的、有代表性的油样，油样状态满足在线分析仪所需的温度、压力、流量、洁净度等要求，从而确保仪器长期可靠运行，减少仪表故障甚至是安全事故的发生。可见样品预处理系统的重要性丝毫不亚于在线分析仪，并且由于样品预处理系统涉及部件较多，集成性往往不如在线分析仪，因此其使用可靠性也低于分析仪。在实际使用中，样品预处理系统所遇到的问题往往比分析仪多，即使使用正常，其维护量也远远高于分析仪本身[2]。在线分析仪一般安装在工业现场，需要为其提供不同程度的气候和环境防护，以确保仪器的使用性能、寿命并便于维护。对分析仪的保护可以采取加装外壳及箱柜、搭掩体以及分析小屋的方式，简单的在线分析仪如电导仪、密度计等可直接依靠外壳、箱柜或掩体防护，但这些防护措施无法或仅能提供简单的环境防护，对仪器及维护人员提供的保护不足。对于在线色谱、在线近红外等需要经常维护且系统复杂、具有重要用途的大型在线分析仪，分析小屋能为其提供可控的操作和维护环境，并可延长使用寿命，降低维护成本。图2 某装置在线近红外分析小屋外景和预处理箱就油品质量性质分析来说，从干气、液化气、轻质油品到重质油品，油品质量性质成百上千，如液化气组成、汽油馏程、航煤冰点、柴油凝点、渣油粘度等等，对应的在线分析仪也很多，这些仪器构成了炼厂在线分析仪的主力军，概括起来可以分为三大类：以在线色谱为代表的组份分析仪；以在线近红外和在线核磁为代表的光（波）谱分析仪；基于常规方法的油品质量在线分析仪表，如在线硫分析仪、在线馏程分析仪等。在线色谱色谱是一种基于对分析样品强大的分离能力来进行定性和定量分析的仪器，在线色谱仪和实验室色谱仪分析侧重点完全不同，前者功能单一，注重自动化、集成度和持续稳定性，对分析速度和安全性要求很高，需配备取样和预处理系统，固定于装置现场，基本无可拆卸部件。而后者往往具备多种可更换部件和扩展功能，分析对象广、检测限低，但分析时间相对较长，需要丰富的人员操作经验。在线色谱仪在石化领域应用主要集中在组成分析，其另一主要功能即模拟馏程分析的应用较少。按照工艺装置来分，在线色谱仪在炼油行业主要应用场所有：催化裂化、催化重整、气体分离、烷基化、MTBE等；在化工行业的主要应用场所有：乙烯裂解、聚丙烯、聚乙烯、氯乙烯、苯乙烯、丁二烯、醋酸乙烯、乙二醇、芳烃抽提等，总体来说在线色谱在化工行业的应用要多于炼油领域。以重整和芳烃联合装置为例，在线色谱主要用来进行物料组成及含量分析，主要应用点有：检测脱戊烷塔顶馏出物中C6组分含量；C4/C5分馏塔液化石油气产品组成；脱戊烷塔底料（芳烃抽提进料）的芳烃（BTX，苯、甲苯、二甲苯）组成；苯抽提塔顶MCP、苯、非芳含量等等。表1 在线色谱在重整和芳烃联合装置上的应用应用点 物料 被测组分 测量目的 催化重整装置 脱戊烷塔顶 C6 减少C6+组分的损失 C4/C5分馏塔液化石油气 C5 控制C5质量分数 脱戊烷塔底 BTX、苯、甲苯、二甲苯 监测重整生成油中BTX纯度 循环氢 CO、CO2、C1- C5 监测循环氢中碳氢化合物杂质 芳烃抽提装置 脱己烷塔顶或塔底 甲基环戊烷（MCP）、苯 了解芳烃抽提进料质量 苯抽提塔顶 MCP、苯、非芳 了解抽提效果 溶剂回收塔顶 甲苯、二甲苯、非芳 了解抽提效果，减少苯损失 在线近红外和核磁在线近红外和核磁共振分析方法均属于波谱分析方法的在线应用，二者均反映化合物的结构信息；二者利用谱图直接进行化合物结构解析和定量分析的能力均有限，通常结合化学计量学方法如主成分分析（PCA）、偏最小二乘（PLS）等建立定性和定量分析模型，来进行样品判别分析或预测和样品化学结构直接或间接相关的性质，如油品的密度、烃类组成、馏程等等；二者在炼油企业原油调合、汽油调合、常减压、催化裂化、催化重整等很多装置上均有应用，分析对象涉及原油、汽柴油、航煤、蜡油等诸多油品；总的来说二者在炼化企业的应用范围和应用模式均有较高的重叠度。虽然应用重叠度较高，但在线近红外和核磁还是有区别，表2列出了两种技术的特点对比。表2 在线近红外光谱与核磁共振谱的对比在线近红外光谱在线核磁共振氢谱化学信息反映的是分子化学键振动的倍频和组合频信息，由分子偶极矩的变化即非谐性产生，主要是含氢官能团的信息，如C-H、N-H和O-H等；光谱范围12000~4000 cm-1，倍频和组合频的化学信息丰富，但有重叠。反映的是氢核对射频辐射（4~60MHz）的吸收，核磁共振氢谱的化学位移与氢核所处的分子结构密切相关，主要是不同化学环境下的氢核信息；相对高场核磁，在线低场核磁的分辨率较低，信号较弱，化学信息量明显减少。定量原理对于汽、柴油、润滑油和原油等复杂混合物，需要采用多元校正方法（如PLS或ANN）建立校正模型。对于汽、柴油、润滑油和原油等复杂混合物，需要采用多元校正方法（如PLS或ANN）建立校正模型。工业现场在线分析技术可采用低羟值的石英光纤，传输距离大于100m；可同时对多路物料进行测量，不需要样品流路切换和清洗；需要一定的预处理。仅一路进样通道采用阀切换方式进行多路测量，存在交叉污染和阀内漏等风险，分析效率相对较低；需要简单预处理。工业应用成熟度已建立完善的原油光谱数据库和汽、柴油光谱数据库；实验室快速分析和工业在线分析应用广泛，工程化成熟度高。工业在线核磁应用起步相对较晚，受外界环境干扰大，导致核磁信号稳定性相对较差；未建立完善的油品数据库，工业应用成熟度和广度相对较低。从谱图的化学信息来看，在线核磁一般为60M左右的低场核磁，所以其谱图包含的组成信息较少。图3 某相同油品在线近红外和核磁谱图比较从仪器硬件来看，国内外知名品牌的在线近红外光谱仪器已有十余家厂商，仪器性能稳定，测量附件齐全，在国内外炼厂已有二十余年的应用历史，售后服务已经规范化和标准化，近红外硬件技术已很成熟。而目前世界范围内只有两家企业提供商用在线核磁共振仪器，应用案例相对较少。工业现场适应性来看，近红外光可以通过光纤进行传输，通过光源分配与多个检测器结合，一台在线近红外光谱仪可以同时对多路样品进行测量，分析效率高。在线核磁技术为避免磁场干扰，一台检测箱中只能安放一套检测仪，使用一根核磁管，通过程控阀组切换的方式实现多路样品轮流检测。由于不能多路同时测量，该技术测量速度相对较慢，同时，阀组长期高频次切换会产生磨损，造成堵塞、内漏、样品交叉污染等诸多隐患。但在分析深色重质油品如原油时，在线近红外对预处理系统的要求比在线核磁要高。最后，从油品谱图数据库来看，不论近红外还是核磁共振技术，数据库的大小和维护都是这类技术的核心。对于近红外光谱技术，由于在石化行业已有近30年的应用，已经建立较为完善的油品近红外光谱数据库，包括原油、石脑油、汽油、柴油、VGO、润滑油基础油等，分析项目涵盖了所有关键的化学组成和物性数据。对于在线核磁共振技术，由于发展时间较短，在炼油企业的应用成熟度和广度不高，尚未开展系统的数据库建立工作。结语相对于欧美等发达国家，过程分析技术在我国石化行业的普及性和投用率都有一定差距，原因是多方面的，主要原因还是维护困难，对操作人员专业知识水平要求较高，以及缺乏相应的标准，很多场合想用在线分析仪而不能用、不敢用。借助国家大力发展智能化炼厂建设的契机，过程分析技术有望在石化行业进入发展快车道。 参考文献[1] 龚燕, 杨维军, 王如强, 等. 我国智能炼厂技术现状及展望[J]. 石油科技论坛, 2018, 3: 29-33.[2] 王森. 在线分析仪器手册[M]. 1版. 北京: 化学工业出版社, 2008.作者：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院 陈瀑

2004年，FDA发布了关于过程分析技术（PAT，Process Analytical Technology）的指导文件。它包含非约束性建议，旨在鼓励GMP制造商部署PAT以实现过程理解、过程控制和稳健的风险管理。PAT允许实时检测所需的质量属性以优化效率。获得实时数据的众多好处之一是无需手动采样或实验室分析即可理解和演示已验证的工艺过程状态。什么是实时检测RTT（Real-Time Testing）？在其他技术中，GMP制造商通过实施符合ASTM E2656的实时检测（RTT）来利用PAT，为制药用水的总有机碳（TOC）检测提供了标准实践。在线TOC数据有多种使用方式——过程监控、过程控制和过程理解。RTT经验证可提供过程监控、过程控制和过程理解，以实时将水放行用于生产。在考虑将RTT集成到当前制造/生产实践中时，需要注意以下几个阶段：准备任务、实施程序和持续维护。下面概述了RTT项目各阶段的步骤方法，其中包括每个阶段成功的关键要素。RTT阶段RTT要素第1阶段组织和定义★确定项目范围和原则第2阶段风险评估★评估当前和未来的阶段★技术选择★在水系统中放置未来阶段需使用的仪器第3阶段实施★验证未来阶段使用的仪器★方法转移（从当前到未来阶段）★检测系统等效性★使用点兼容性研究第4阶段报告/数据处理★数据处理和报告工具★报警和操作限值第5阶段维护★灾难性故障冗余性★预防性维护★OOS调查程序第1阶段组织和定义启动RTT项目需要团队、理由和变更控制批准。将质量检测从实验室转移到基层生产车间需要各职能部门的集体努力并达成共识，以建立基于风险的科学策略，从而实施在线TOC以实现水的实时放行。强烈建议来自所有相关职能部门的管理人员加入该团队，包括：质量保证、质量控制、验证、制造工程、设施/公用工程、计量和生产。从第1阶段到最终实施，变更控制委员会将参与审查、批准/否决和监控所获得变更的长期影响。变更控制委员会的职能是在RTT项目的整个过程中确保过程完整性并遵守法规要求。第2阶段风险评估在采用任何新技术时，都需要进行风险评估。对于RTT，与该项目相关的两个主要风险是引入新技术并确保仪器记录的检测结果能够指示水循环沿线的所有使用点（POU）。实施阶段包括一项桥接研究和一项POU可比性研究，以说明这些风险。在进行这些研究之前，应进行失败模式和影响分析（FMEA，Failure Mode and Effects Analysis），以评估过渡到新技术的相关风险，确定仪器记录的位置，并考虑对水回路中每个POU的风险进行排序。在准备执行FMEA时，有必要评估将发生变化的当前与未来阶段参数——采样计划、不合格（OOS）报告、设备地图、标准操作程序（SOP）、水系统设计、POU关键性等。定义这些参数以及它们会发生的变化最终会影响FMEA。在启动FMEA时，应考虑将要引入的技术。要过渡到RTT，当前和未来阶段的仪器在仪器确认和方法验证上应该“同等”或“同类”。方法验证包括准确性、精密度、稳健性、灵敏度、特异性、系统适用性、检测限和定量限协议，以确定方法是否适合其预期用途。完成FMEA后，可根据最能反映所有POU的水回路区域确定RTT仪器记录的位置。当水通过并返回储罐时，返回储罐的POU最有可能捕获和记录指示所有其他POU的检测值。有少数例外情况，可能需要第二台用于RTT的记录仪器（例如，闭环回路或热交换器）；然而，大多数情况下，返回到储罐的仪器能准确涵盖整个水系统。第3阶段实施