專利名稱：一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于阻垢劑性能評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置及方法。
背景技術(shù)：
結(jié)垢問(wèn)題是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的主要問(wèn)題之一。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，水中有很多致垢離子，如Ca2+、Mg2+、C032_和S042—。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，這些無(wú)機(jī)離子會(huì)被濃縮2 8倍，這樣致垢離子會(huì)結(jié)晶生長(zhǎng)并附著于設(shè)備表面形成礦化垢層，嚴(yán)重影響循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的換熱效率，甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。向循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中添加阻垢劑是解決結(jié) 垢問(wèn)題的有效途徑。市場(chǎng)上的阻垢劑種類繁多，關(guān)于綠色環(huán)保型緩蝕劑的開發(fā)和應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注。然而，如何準(zhǔn)確、有效、快速地評(píng)價(jià)阻垢劑的阻垢性能不僅可以為新藥劑的開發(fā)提供理論依據(jù)和評(píng)價(jià)方法，也可以為不同エ況條件下藥劑的選用提供有效手段。目前，阻垢劑的性能評(píng)價(jià)方法主要有靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法。靜態(tài)阻垢劑評(píng)價(jià)方法主要包括沉積法、鼓泡發(fā)、濁度法、臨界pH法、pH位移法和電導(dǎo)率法。其中，碳酸鈣沉積法是目前國(guó)內(nèi)外最常用的一種傳統(tǒng)方法，而且已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)(GB/T 16632-2008)。它主要是通過(guò)配制鈣離子和碳酸氫根離子與阻垢劑的混合溶液，在加熱條件下促成垢的形成，然后通過(guò)測(cè)量溶液中剰余的鈣離子的量來(lái)評(píng)價(jià)阻垢劑的阻垢性能。試液中鈣離子剩余濃度越大，阻垢性能越好。鼓泡法是通過(guò)向配制的試液中鼓空氣加速垢的形成，也是通過(guò)測(cè)試試液中穩(wěn)定的鈣離子的濃度來(lái)評(píng)價(jià)阻垢劑的性能。玻璃電極法、濁度法、電導(dǎo)率法、PH電位法和臨界pH法都只能反映阻垢劑的螯合作用，穩(wěn)定鈣離子的能力，并不能反映阻垢劑的分散作用和晶格畸變作用。在循環(huán)冷卻水實(shí)際エ況條件下，結(jié)垢過(guò)程不僅包括由游離的鈣離子變成碳酸鈣的結(jié)晶過(guò)程，而且也包括晶體在設(shè)備表面的附著和生長(zhǎng)過(guò)程。靜態(tài)阻垢性能評(píng)價(jià)方法只能評(píng)價(jià)前者，而不能有效的反映阻垢劑對(duì)后一過(guò)程的作用和影響。而動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法能較好的評(píng)價(jià)阻垢劑對(duì)后一過(guò)程的作用。動(dòng)態(tài)法是在實(shí)驗(yàn)室給定的條件下，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的エ況條件，包括流速、流態(tài)、溫度、水質(zhì)、金屬材質(zhì)、換熱強(qiáng)度等。是ー種較為理想的中和測(cè)試方法。能很好的反映實(shí)際エ況條件下的阻垢劑性能。但是，該方法的測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)(通常在10天以上)，而且設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格昂貴，不能簡(jiǎn)單快捷的獲得實(shí)現(xiàn)阻垢劑的實(shí)驗(yàn)效果。祝酈偉于2008年公開了反滲透阻垢劑的阻垢性能評(píng)價(jià)方法(CN101256180A)，建立了動(dòng)態(tài)全循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)往系統(tǒng)中間隔加入成垢離子溶液，然后記錄系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)從而得到阻垢劑的阻垢性能。此發(fā)明僅用于反滲透系統(tǒng)，不能反映循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的靜態(tài)法中不能反映阻垢劑的分散作用和晶格畸變作用，以及動(dòng)態(tài)法設(shè)備復(fù)雜、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，提供了一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置及方法，本發(fā)明用電動(dòng)攪拌來(lái)實(shí)現(xiàn)試液在金屬試片表面形成一定的流速，并進(jìn)行恒溫加熱，以模擬循環(huán)冷卻水的エ況條件，本發(fā)明通過(guò)對(duì)試液中穩(wěn)定鈣離子濃度和試片的增重來(lái)綜合評(píng)價(jià)阻垢劑的阻垢性能，有機(jī)結(jié)合了傳統(tǒng)靜態(tài)方法和動(dòng)態(tài)方法的優(yōu)勢(shì)，該方法既能反映阻垢劑的螯合作用，又能反映阻垢劑的分散作用和晶格畸變作用。技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為
本發(fā)明的一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置，包括開孔容器、攪拌器、試片、冷凝件和恒溫加熱裝置，其中所述的開孔容器置于恒溫加熱裝置中，該開孔容器上設(shè)有攪拌器固定孔，用于安裝固定攪拌器；該開孔容器上設(shè)有冷凝件固定孔，用于安裝固定冷凝件；該開孔容器上設(shè)有ー個(gè)或ー個(gè)以上的試片孔，用于安裝固定試片。
更進(jìn)一歩地，所述的開孔容器上設(shè)有第一試片孔、第二試片孔和第三試片孔，上述的第一試片孔、第二試片孔、第三試片孔與冷凝件固定孔均勻分布于攪拌器固定孔的四周。更進(jìn)一歩地，所述的冷凝件為玻璃管，該玻璃管一端與開孔容器內(nèi)的空氣相連通，另一端與外界大氣相連通，其外徑為3 6mm,其長(zhǎng)度為30 40 cm,用于冷凝水蒸氣。更進(jìn)一歩地，所述的試片為不銹鋼試片，該不銹鋼試片懸于開孔容器內(nèi)部的試液中。本發(fā)明的一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能的評(píng)價(jià)方法，其步驟為
1)準(zhǔn)備試片
將試片置于丙酮中進(jìn)行超聲波清洗，清洗后放置于真空干燥器中干燥，備用；
2)準(zhǔn)備試液
a)配制O.01mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液存放于棕色容量瓶中待用，配制200g/L的氫氧化鉀溶液存放于塑料試劑瓶中待用，配制O. 01mol/L的硼砂緩沖溶液待用；
b)配制碳酸氫鈉母液和氯化鈣母液，井分別采用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液和EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)上述配制的碳酸氫鈉母液和氯化鈣母液進(jìn)行標(biāo)定，待用；
c)配制試液時(shí)，先向容量瓶中加入蒸餾水，然后依次移取氯化鈣母液、阻垢劑溶液、硼砂緩沖溶液和碳酸氫鈉母液至容量瓶中，最后用蒸餾水定容，使得試液中鈣離子濃度為240mg/L,碳酸氫根離子濃度為366 mg/L,待用；
3)成垢試驗(yàn)
將步驟2)中配制的鈣離子濃度為240mg/L、碳酸氫根離子濃度為366 mg/L的試液轉(zhuǎn)移至開孔容器，并選取步驟I)中準(zhǔn)備的試片三片，稱取其重量分別為mn、m12、m13，并通過(guò)不銹鋼條分別固定于第一試片孔、第二試片孔和第三試片孔中，使試片懸置于試液內(nèi)部；然后將冷凝件固定于冷凝件固定孔，將攪拌器固定于攪拌器固定孔，并調(diào)節(jié)攪拌速度為100 300r/min，整個(gè)開孔容器處于恒溫加熱裝置中穩(wěn)定10 h后，將三片試片取下并干燥，稱取其質(zhì)量分別為 Iii11' 'Iii12'、Iii13'；
4)鈣離子濃度測(cè)定
待步驟3)中開孔容器的試液冷卻至室溫后，移取試液并過(guò)濾，向?yàn)V液中加入蒸餾水和步驟2)中配制的氫氧化鉀溶液，然后加入鈣羧酸指示劑，用步驟2)中配制的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液平行滴定三次，并計(jì)算試液中鈣離子濃度分別為P n、P 12、P 13 ;5)空白試驗(yàn)
重復(fù)上述步驟I) 4)進(jìn)行空白試驗(yàn)，其中配制試液時(shí)不加阻垢劑，三片試片試驗(yàn)前的重量分別為Hi01、m02、m03，空白試驗(yàn)進(jìn)行后的重量分別為m01'、mQノ、m03'，空白試驗(yàn)后對(duì)試液中鈣離子濃度進(jìn)行滴定，三次平行滴定鈣離子濃度分別為ΡΜ、P. Ptl3;
6)阻垢率計(jì)算
a)計(jì)算靜態(tài)阻垢率H1，不加阻垢劑時(shí)試液中穩(wěn)定的鈣離子濃度為PC1，加阻垢劑時(shí)試液中穩(wěn)定的鈣離子濃度為P1，則P O= ( P 01+P 02+P O3)/3 P 1= ( P n+P 12+p 13)/3，然后根據(jù)如下公式計(jì)算靜態(tài)阻垢率Il1 :
Il1= (P「P。)/ (240-P0) X 100% ；
b)計(jì)算動(dòng)態(tài)阻垢率H2，不加阻垢劑時(shí)試片增重的平均值為Hitl，加阻垢劑時(shí)試片增重的平均值為 Hi1,則 m0=(Iii01' +m02/ +m03/ _ m0i_m02_m03)/3 Kii=C nin' +m12/ +m13' - mn-m12-m13)/3，然后根據(jù)如下公式計(jì)算動(dòng)態(tài)阻垢率η2:
η 2= Cm0-Hi1) /m0 X 100% ；
c)根據(jù)如下公式計(jì)算綜合阻垢率η n= (rIi+ n2)/2 Xioo%。有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果
(1)本發(fā)明的一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置，在開孔容器上設(shè)置攪拌器、不銹鋼試片及冷凝件，成功實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)靜態(tài)評(píng)價(jià)方法和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法的有機(jī)結(jié)合，本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法既能反映阻垢劑的螯合作用，又能反映阻垢劑的分散作用和晶格畸變作用，可快速評(píng)價(jià)阻垢劑的綜合性能；
(2)本發(fā)明的一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能的評(píng)價(jià)方法，與傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法相比，本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)單，用時(shí)短，而且能夠模擬循環(huán)冷卻水實(shí)際エ況條件下的流速，為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)阻垢劑的開發(fā)、選用以及復(fù)配提供了有效、快速的評(píng)價(jià)方法。


圖I為本發(fā)明的一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明中開孔容器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明
I-開孔容器；11-攪拌器固定孔；12-第一試片孔；13_第二試片孔；14_冷凝件固定孔；15-第三試片孔；2_攪拌器；3_試片；4_冷凝件；5_恒溫加熱裝置。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一歩了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。實(shí)施例I
結(jié)合圖I和圖2，本實(shí)施例的一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置，包括開孔容器I、攪拌器2、試片3、冷凝件4和恒溫加熱裝置5，其中開孔容器I置于恒溫加熱裝置5中，該開孔容器I上設(shè)有攪拌器固定孔11，用于安裝固定攪拌器2 ;該開孔容器I上設(shè)有冷凝件固定孔14，用于安裝固定冷凝件4，本實(shí)施例的冷凝件4采用玻璃管，該玻璃管一端與開孔容器I內(nèi)的空氣相連通，另一端與外界大氣相連通，其外徑為5mm，其長(zhǎng)度為35cm，用于冷凝水蒸氣，以保持開孔容器I中的試液體積不變；開孔容器I上設(shè)有第一試片孔12、第二試片孔13和第三試片孔15，用于安裝固定試片3，本實(shí)施例中的試片3為304不銹鋼試片，由山東省陽(yáng)信森普科技有限公司提供，尺寸為20X10X3 mm，該304不銹鋼試片懸于開孔容器I內(nèi)部的試液中，且304不銹鋼試片與攪拌形成的試液流速方向平行，上述的第一試片孔12、第二試片孔13、第三試片孔15與冷凝件固定孔14均勻分布于攪拌器固定孔11的四周。本實(shí)施例中用到的開孔容器I是自行設(shè)計(jì)的五ロ燒瓶，由南京市秦淮區(qū)研之寶實(shí)驗(yàn)器材營(yíng)銷中心加工而成，規(guī)格為500mL，其攪拌器固定孔11、第一試片孔12、第二試片孔13、冷凝件固定孔14和第三試片孔15均是24#標(biāo)準(zhǔn)磨ロ，攪拌器固定孔11位于中心位置，如圖2所示。本實(shí)施例對(duì)水解聚馬來(lái)酸酐(HPMA)進(jìn)行阻垢性能評(píng)價(jià)，該聚馬來(lái)酸酐阻垢劑購(gòu)買 于南京納科水處理技術(shù)有限公司。本實(shí)施例的一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能的評(píng)價(jià)方法，其具體操作步驟如下
1)準(zhǔn)備試片將試片3置于丙酮中進(jìn)行超聲波清洗5分鐘，清洗后放置于真空干燥器中干燥，備用；
2)準(zhǔn)備試液
a)用IOOmL容量瓶將HPMA阻垢劑稀釋至5mg/mL(以干基計(jì))備用，配制O. 01mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液存放于棕色容量瓶中待用，配制200g/L的氫氧化鉀溶液存放于塑料試劑瓶中待用，配制O. 01mol/L的硼砂緩沖溶液待用；
b)配制ImL中約含18.3mg HCO3^的碳酸氫鈉母液和ImL中約含6. Omg Ca2+的氯化 丐母液，井分別采用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液和EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)上述配制的碳酸氫鈉母液和氯化鈣母液進(jìn)行標(biāo)定，碳酸氫鈉母液中HCO3-的濃度標(biāo)定為18. lmg/mL，氯化鈣母液中Ca2+的濃度標(biāo)定為5. 9mg/mL,待用；
c)配制試液時(shí)，先向500mL容量瓶中加入約300mL蒸餾水，然后用移液管移取已標(biāo)定好的氯化鈣母液至容量瓶中，然后用移液管移取ImL稀釋好的HPMA溶液，用移液管移取20mL預(yù)先配制好的硼砂緩沖溶液于容量瓶中，然后用移液管移取已標(biāo)定好的碳酸氫鈉母液緩慢加入容量瓶中，并邊加邊搖，最后用蒸餾水定容，使得試液中鈣離子濃度為240mg/L，碳酸氫根離子濃度為366 mg/L，待用；
3)成垢試驗(yàn)
將步驟2)中配制的鈣離子濃度為240mg/L、碳酸氫根離子濃度為366 mg/L的試液轉(zhuǎn)移至開孔容器1，并選取步驟I)中準(zhǔn)備的試片3三片，稱取其重量分別為mn、m12、m13，實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)見表I所示，并通過(guò)不銹鋼條分別固定于第一試片孔12、第二試片孔13和第三試片孔15中，使試片3懸置于試液內(nèi)部；然后將冷凝件4固定于冷凝件固定孔14，將攪拌器2固定于攪拌器固定孔11，并調(diào)節(jié)攪拌速度為160 r/min，整個(gè)開孔容器I處于恒溫加熱裝置5中穩(wěn)定10 h后，將三片試片3取下并干燥，稱取其質(zhì)量分別為Hi11'、miノ、m13'，實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)見表I所示，本實(shí)施例中的恒溫加熱裝置5選用恒溫水浴鍋，其溫度控制為80°C ；
4)鈣離子濃度測(cè)定待步驟3)中開孔容器I的試液冷卻至室溫后，移取試液并采用中速定量濾紙過(guò)濾，取濾液25mL于250mL錐形瓶中，向?yàn)V液中加入55mL蒸餾水和步驟2)中配制的5mL氫氧化鉀溶液，然后加入O. Ig鈣羧酸指示劑，用步驟2)中配制的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液平行滴定三次，并計(jì)算試液中鈣離子濃度分別為P n、P 12、P 13，實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)見表I所示；
5)空白試驗(yàn)
重復(fù)上述步驟I) 4)進(jìn)行空白試驗(yàn)，其中配制試液時(shí)不加阻垢劑，三片試片3試驗(yàn)前的重量分別為IIicil、Hitl2、111。3，空白試驗(yàn)進(jìn)行后的重量分別為m。/、m。ノ ,m03/，空白試驗(yàn)后對(duì)試液中鈣離子濃度進(jìn)行滴定，三次平行滴定鈣離子濃度分別為Pen、P02> P O3，實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)見表I所示；
6)阻垢率計(jì)算
a)計(jì)算HPMA的靜態(tài)阻垢率H1，靜態(tài)阻垢率的計(jì)算根據(jù)試液中穩(wěn)定鈣離子的濃度確定，不加阻垢劑時(shí)試液中穩(wěn)定的鈣離子濃度為P C1，加阻垢劑時(shí)試液中穩(wěn)定的鈣離子濃度為P i，則 P O= ( P Oi+P 02+ P 03) /3=108. 2 mg/L, P 1= ( P n+P 12+ P 13) /3=214. 9 mg/L,然后根據(jù)如下公式計(jì)算靜態(tài)阻垢率Il1 :
Il1= (P「p 0)/ (240-P0) X100%=81.0%；
b)計(jì)算HPMA的動(dòng)態(tài)阻垢率η2，動(dòng)態(tài)阻垢率根據(jù)不銹鋼試片的增重來(lái)計(jì)算，不加阻垢劑時(shí)試片3增重的平均值為tv加阻垢劑時(shí)試片3增重的平均值為Hl1，則Hltl=Im01' +Iii02' +m03/ _ m01-m02-m03) /3=3. 2 mg,Iii1= Cm11' +m12/ +m13/ _ mn-m12-m13)/3=2. 0mg，然后根據(jù)如下公式計(jì)算動(dòng)態(tài)阻垢率η2:
η 2= Cm0-Hi1) /m0 X 100%=37. 5% ；
c)根據(jù)如下公式計(jì)算HPMA的綜合阻垢率η
n= ( Il1+ n2) /2 Χ100%=59·3%。實(shí)施例2
本實(shí)施例對(duì)羥基こ叉ニ膦酸(HEDP)進(jìn)行阻垢性能評(píng)價(jià)，該羥基こ叉ニ膦酸阻垢劑購(gòu)買于南京納科水處理技術(shù)有限公司，本實(shí)施例的性能評(píng)價(jià)裝置和測(cè)試方法同實(shí)施例1，具體測(cè)試的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果如表I所示。實(shí)施例3
本實(shí)施例對(duì)聚丙烯酸(PAA)進(jìn)行阻垢性能評(píng)價(jià)，該聚丙烯酸阻垢劑購(gòu)買于南京納科水處理技術(shù)有限公司，本實(shí)施例的性能評(píng)價(jià)裝置和測(cè)試方法同實(shí)施例1，具體測(cè)試的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果如表I所示。表I實(shí)施例f 3測(cè)試數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表
權(quán)利要求
1.一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于包括開孔容器(I)、攪拌器(2)、試片(3)、冷凝件(4)和恒溫加熱裝置(5)，其中所述的開孔容器(I)置于恒溫加熱裝置(5)中，該開孔容器(I)上設(shè)有攪拌器固定孔(11)，用于安裝固定攪拌器(2);該開孔容器(I)上設(shè)有冷凝件固定孔(14)，用于安裝固定冷凝件(4);該開孔容器(I)上設(shè)有ー個(gè)或ー個(gè)以上的試片孔，用于安裝固定試片(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在干所述的開孔容器(I)上設(shè)有第一試片孔(12)、第二試片孔(13)和第三試片孔(15)，上述的第一試片孔(12)、第二試片孔(13)、第三試片孔(15)與冷凝件固定孔(14)均勻分布于攪拌器固定孔(11)的四周。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于所述的冷凝件(4)為玻璃管，該玻璃管一端與開孔容器(I)內(nèi)的空氣相連通，另一端與外界大氣相連通，其外徑為3 6mm,其長(zhǎng)度為30 40 cm,用于冷凝水蒸氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置，其特征在于所述的試片(3)為不銹鋼試片，該不銹鋼試片懸于開孔容器(I)內(nèi)部的試液中。
5.一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能的評(píng)價(jià)方法，其步驟為 1)準(zhǔn)備試片 將試片(3)置于丙酮中進(jìn)行超聲波清洗，清洗后放置于真空干燥器中干燥，備用； 2)準(zhǔn)備試液 a)配制O.01mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液存放于棕色容量瓶中待用，配制200g/L的氫氧化鉀溶液存放于塑料試劑瓶中待用，配制O. 01mol/L的硼砂緩沖溶液待用； b)配制碳酸氫鈉母液和氯化鈣母液，井分別采用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液和EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液對(duì)上述配制的碳酸氫鈉母液和氯化鈣母液進(jìn)行標(biāo)定，待用； c)配制試液時(shí)，先向容量瓶中加入蒸餾水，然后依次移取氯化鈣母液、阻垢劑溶液、硼砂緩沖溶液和碳酸氫鈉母液至容量瓶中，最后用蒸餾水定容，使得試液中鈣離子濃度為240mg/L,碳酸氫根離子濃度為366 mg/L,待用； 3)成垢試驗(yàn) 將步驟2)中配制的鈣離子濃度為240mg/L、碳酸氫根離子濃度為366 mg/L的試液轉(zhuǎn)移至開孔容器(1)，并選取步驟I)中準(zhǔn)備的試片(3)三片，稱取其重量分別為mn、m12、m13，并通過(guò)不銹鋼條分別固定于第一試片孔(12)、第二試片孔(13)和第三試片孔(15)中，使試片(3)懸置于試液內(nèi)部；然后將冷凝件(4)固定于冷凝件固定孔(14)，將攪拌器(2)固定于攪拌器固定孔(11)，并調(diào)節(jié)攪拌速度為100 300 r/min，整個(gè)開孔容器(I)處于恒溫加熱裝置(5)中穩(wěn)定10 h后，將三片試片(3)取下并干燥，稱取其質(zhì)量分別為Hi11'、miノ、m13'； 4)鈣離子濃度測(cè)定 待步驟3)中開孔容器(I)的試液冷卻至室溫后，移取試液并過(guò)濾，向?yàn)V液中加入蒸餾水和步驟2)中配制的氫氧化鉀溶液，然后加入鈣羧酸指示劑，用步驟2)中配制的EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液平行滴定三次，并計(jì)算試液中鈣離子濃度分別為P n、P 12、P 13 ; 5)空白試驗(yàn) 重復(fù)上述步驟I) 4)進(jìn)行空白試驗(yàn)，其中配制試液時(shí)不加阻垢劑，三片試片(3)試驗(yàn)前的重量分別為,空白試驗(yàn)進(jìn)行后的重量分別為！Iitll'、m。；/ > m03/ ,空白試驗(yàn)后對(duì)試液中鈣離子濃度進(jìn)行滴定，三次平行滴定鈣離子濃度分別為Pd、Pm Ptl3; .6)阻垢率計(jì)算 a)計(jì)算靜態(tài)阻垢率H1，不加阻垢劑時(shí)試液中穩(wěn)定的鈣離子濃度為PC1，加阻垢劑時(shí)試液中穩(wěn)定的鈣離子濃度為P1，則P O= ( P 01+P 02+P O3)/3 P 1= ( P n+P 12+p 13)/3，然后根據(jù)如下公式計(jì)算靜態(tài)阻垢率H1 :Il1= (p「p0)/ (240-P0) X 100% ； b)計(jì)算動(dòng)態(tài)阻垢率H2，不加阻垢劑時(shí)試片(3)增重的平均值為tv加阻垢劑時(shí)試片(3)增重的平均值為叫，則 m。= (m(|1' +Iii02' +Iii03' - m01-m02-m03)/3, In1= Cm1/ +Iii12' +Iii13' _mn-m12-m13)/3，然后根據(jù)如下公式計(jì)算動(dòng)態(tài)阻垢率n2 n 2= (IH0-Iii1) /m0 X 100% ； c)根據(jù)如下公式計(jì)算綜合阻垢率n rI= ( rI1+ rI2) /2 X 100%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑性能評(píng)價(jià)裝置及方法，屬于阻垢劑性能評(píng)價(jià)領(lǐng)域。本發(fā)明的評(píng)價(jià)裝置包括開孔容器、攪拌器、試片、冷凝件和恒溫加熱裝置，其中所述的開孔容器置于恒溫加熱裝置中，該開孔容器上設(shè)有攪拌器固定孔，用于安裝固定攪拌器；該開孔容器上設(shè)有冷凝件固定孔，用于安裝固定冷凝件；該開孔容器上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的試片孔，用于安裝固定試片。本發(fā)明配制含有鈣離子、碳酸氫根離子和阻垢劑的實(shí)驗(yàn)試液，并在開孔容器中恒溫?cái)嚢柽M(jìn)行，通過(guò)考察試液中穩(wěn)定鈣離子濃度和試片的增重來(lái)反映阻垢劑的阻垢性能。本發(fā)明既能反映阻垢劑的螯合作用，又能反映阻垢劑的分散作用和晶格畸變作用，可快速評(píng)價(jià)阻垢劑的綜合性能。
文檔編號(hào)G01N31/22GK102680350SQ20121017853
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者任洪強(qiáng), 任鑫坤, 申戰(zhàn)輝, 耿金菊, 許柯 申請(qǐng)人:南京大學(xué)