CN209460224U - 一种阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置。包括钙储备液储罐、碳酸盐储备液储罐、循环冷却水储罐、加药储罐、反应釜、在线PH计、流量控制器和泵。该装置可以在线测试阻垢剂的耐硬度、耐碱度和药剂用量的阻垢性能，得到阻垢剂的临界PH值，并直观得到阻垢剂的耐硬度的耐碱度性能。
Description
技术领域
本实用新型属于阻垢剂分析测试领域，具体涉及阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评定装置。
背景技术
近年来，由于工业化进程的加快和水资源的过度开采，造成水资源的短缺和水质的日益恶化，水硬度越来越高。在用水量极大的工业水处理***中，地下水被大量用于工业循环冷却水的补充用水。
黄河流域地下水质属于高硬度、高碱度水质，作为循环水补充水使用时，由于超高硬度、超高碱度，水的腐蚀性较弱，结垢性较强。还有我国华北地区具有代表性的高硬度高碱度地下水作为工业循环冷却水，其结垢及对设备的腐蚀较为严重。据***石油化工总厂、天然气产销总厂气体处理厂所在的柳屯地下水为厂补充水分分析，在常温下属腐蚀性，在高温下属结垢型。
由于地下水超高硬度、超高碱度，水的腐蚀性较弱，结垢性较强，造成换热器壁上结垢严重，降低换热器的传热效率，阻碍换热介质的流动，并产生垢下腐蚀，同时增加了设备的清洗频率。因此，有效抑制结垢是维持冷却水***正常运行的关键。
目前国内外循环冷却水***普遍采用加入阻垢剂，以延缓无机垢的生成。常用的阻垢剂有：聚丙烯酸类、膦酸类、膦羧酸类和有机磷酸脂类等。阻垢剂的阻垢机理比较复杂，随着沉淀过程动力学、成垢预测模型和各种阻垢技术的大量研究，使成垢机理的研究和结垢的控制有了很大的进展。主要有：螯合作用、分散作用、晶格畸变作用、再生——自解脱膜假说、双电层作用机理等。
晶体生长理论认为碳酸盐必须要达到一定的过饱和才能析出沉淀，析出时的溶液pH值就是临界pH值，即pHc。当水的实测pH值超过pHc则结垢；小于pHc则不会结垢。采用连续增加硬度或碱度到循环冷却水***，测定水质随硬度和碱度变化，并测得添加阻垢剂后的pHc，评定阻垢在不同硬度或碱度下的临界pH值，从而利用pHc评定阻垢剂的性能。阻垢剂加入后将更多的钙、镁离子稳定在水中，增加了微溶性钙、镁盐的溶解度，减少了其生成过饱和溶液的可能，提高了pHc。临界pH法评定阻垢剂性能，较静态阻垢法、鼓泡法有较大改善，具有准确、快速省时省力的特点。
阻垢剂的耐硬度、耐碱度对阻垢剂阻垢性能有重要影响，研究不同硬度和不同碱度下阻垢剂的特征有助于发挥阻垢剂的最佳性能面。对水资源短缺，地下水的广泛采用这一严峻的现实，迫切需要快速的方法筛查现有阻垢剂的耐硬度和耐碱度情况，同时兼顾新开发催化剂耐硬度耐碱度的快速实验室筛查，以便更好掌握阻垢剂适用的水质范围和药剂用量，有助于针对不同的水质条件选择正确合适的水处理药剂，有利于工业生产中及时更换药剂或增加进样量，保持循环冷却水的良好状态，维持设备的持续运行。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种快速筛查阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评的装置，同时也可用于监测工业循环水的硬度和碱度。
本实用新型是将钙储备液或碳酸盐储备液以一定流速加入循环冷却水中，来改变循环冷却水的硬度或碱度，然后在反应釜中加入一定量的阻垢剂。随着硬度和碱度的变化，在线pH计定时取样测量循环冷却水的pH值，并将数据传给计算机绘制pH-Ca2+或pH-HCO3 -的变化曲线，并通过曲线的变化确定临界pHC,从而确定阻垢剂耐硬度或耐碱度性能。
本实用新型的技术方案如下：
一种阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置，包括钙储备液储罐、碳酸盐储备液储罐、循环冷却水储罐、加药储罐、反应釜、在线PH计，各个设备之间通过管路连接；循环冷却水储罐、反应釜和在线PH计之间按顺序依次连接，在线PH计与循环冷却水储罐之间设置泵形成循环回路。
反应釜为夹套釜式反应器，控制反应温度为60-80℃。循环冷却水储罐中的水由泵循环回路模拟动态的工业循环水。加药储罐中为阻垢剂，加药储罐与反应釜连接加入阻垢剂。
钙储备液储罐和碳酸盐储备液储罐中的液体由泵连续打入循环冷却水储罐，通过流量计控制流量。
在线PH计可以连续采集并存储加药后循环冷却水PH值，并连通计算机绘制PH值随硬度和碱度的变化曲线。
有益效果：
1.该装置可以在线测试阻垢剂的阻垢性能，连续得到阻垢剂随硬度和耐碱变化的pH数值，并直观得到阻垢剂的极限硬度和碱度值。
2.该装置操作简便，自动化程度高。
3.该装置还可以用于在线监测工业循环水的硬度和碱度。
附图说明
图1为本实用新型的装置流程简图。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的实施方式。下列实施例仅用于说明本实用新型，但并不用来限定本实用新型的实施范围。
一种阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置，包括钙储备液储罐、碳酸盐储备液储罐、循环冷却水储罐、加药储罐、反应釜、在线PH计，各个设备之间通过管路连接；循环冷却水储罐、反应釜和在线PH计之间按顺序依次连接，在线PH计与循环冷却水储罐之间设置泵形成循环回路。
反应釜为夹套釜式反应器，控制反应温度为60-80℃。循环冷却水储罐中的水由泵循环回路模拟动态的工业循环水。加药储罐中为阻垢剂，加药储罐与反应釜连接加入阻垢剂。钙储备液储罐和碳酸盐储备液储罐中的液体由泵连续打入循环冷却水储罐，通过流量计控制流量。
在线PH计可以连续采集并存储加药后循环冷却水PH值，并连通计算机绘制PH值随硬度和碱度的变化曲线。
实施例1
在1L反应釜夹套中通入水蒸气，维持动态循环冷却水***的温度在80℃，并通过反应釜上部的阻垢剂储槽加入5mg/L的阻垢剂。打开钙储备液储罐至循环冷却水储罐控制阀加入10ml浓度为0.8mol/L钙储备液，使循环冷却水中维持Ca2+：8 mmol/L，然后关闭钙储备液储罐控制阀。接着打开浓度为0.6mol/L碳酸盐储备液储罐至循环冷却水储罐的流量控制阀，以10mL /6h的流速连续不断打入1L的循环冷却水储罐中，改变HCO3 -浓度调节循环冷却水的碱度。随着碱度的变化，在线pH计每6小时取样测量循环冷却水的pH值，并将数据传给计算机绘制pH-HCO3 -的变化曲线，并通过曲线的变化确定临界pHC 为8.6,从而确定阻垢剂耐碱度性能。
实施例2
在1L反应釜夹套中通入水蒸气，维持动态循环冷却水***的温度在60℃，并通过反应釜上部的阻垢剂储槽加入3mg/L的阻垢剂。打开碳酸盐储备液储罐至循环冷却水储罐控制阀加入10ml浓度为0.6mol/L碳酸盐储备液，使循环冷却水中维持HCO3 -：6 mmol/L，然后关闭碳酸盐储备液储罐控制阀。接着打开钙储备液储罐至循环冷却水储罐的流量控制阀，以10mL/6h的流速连续不断将0.8mol/L钙储备液打入1L的循环冷却水储罐中，改变Ca2+浓度调节循环冷却水的硬度。随着硬度的变化，在线pH计每6小时取样测量循环冷却水的pH值，并将数据传给计算机绘制pH- Ca2+的变化曲线，并通过曲线的变化确定临界pHC为8.9 ,从而确定阻垢剂耐硬度性能。
Claims (6)
1.一种阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置，其特征在于，包括钙储备液储罐、碳酸盐储备液储罐、循环冷却水储罐、加药储罐、反应釜、在线PH计，各个设备之间通过管路连接；循环冷却水储罐、反应釜和在线PH计之间按顺序依次连接，在线PH计与循环冷却水储罐之间设置泵形成循环回路。
2.根据权利要求1所述阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置，其特征在于，反应釜为夹套釜式反应器，控制反应温度为60-80℃。
3.根据权利要求1所述阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置，其特征在于，循环冷却水储罐中的水由泵循环回路模拟动态的工业循环水。
4.根据权利要求1所述阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置，其特征在于，钙储备液储罐和碳酸盐储备液储罐中的液体由泵连续打入循环冷却水储罐，通过流量计控制流量。
5.根据权利要求1所述阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置，其特征在于，加药储罐中为阻垢剂，加药储罐与反应釜连接加入阻垢剂。
6.根据权利要求1所述阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置，其特征在于，在线PH计连续采集并存储加药后循环冷却水PH值，并连通计算机绘制PH值随硬度和碱度的变化曲线。
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| CN201822176835.9U CN209460224U (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种阻垢剂耐硬度耐碱度性能测评装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109406738A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-01 | 南京科技职业学院 | 一种阻垢剂耐硬度耐碱度在线评价方法 |
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2018
- 2018-12-24 CN CN201822176835.9U patent/CN209460224U/zh active Active
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| CN109406738A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-01 | 南京科技职业学院 | 一种阻垢剂耐硬度耐碱度在线评价方法 |
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