蒸汽干度測(cè)定方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種測(cè)量蒸汽干度的方法，所述方法包括以下步驟：取蒸汽冷凝水樣品置于反應(yīng)器中；在用自動(dòng)攪拌器連續(xù)攪拌混合反應(yīng)液的情況下，采用微量泵向反應(yīng)器中連續(xù)滴定硝酸銀溶液并監(jiān)控硝酸銀溶液的用量；利用透光儀連續(xù)監(jiān)測(cè)滴定過(guò)程中的透光率，并自動(dòng)生成透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)，所述監(jiān)測(cè)至少進(jìn)行到透光率值穩(wěn)定為止；從所述曲線(xiàn)確定反應(yīng)等當(dāng)點(diǎn)，由此得到等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量，并計(jì)算出蒸汽冷凝水樣品中的氯離子含量，由此利用該氯離子含量求得蒸汽干度。本發(fā)明還涉及實(shí)施上述方法的蒸汽干度分析裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】蒸汽干度測(cè)定方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開(kāi)采領(lǐng)域，具體涉及一種在油田注蒸汽過(guò)程中測(cè)定蒸汽干度的化驗(yàn)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前的稠油開(kāi)采中，經(jīng)常采用注蒸汽吞吐熱力開(kāi)采法，其主要過(guò)程是向油層中注入高干度的蒸汽，由此實(shí)現(xiàn)稠油加熱，利用高溫使稠油的粘度降低，從而進(jìn)行吞吐采油。稠油熱力開(kāi)采過(guò)程過(guò)對(duì)蒸汽干度的監(jiān)測(cè)非常重要，該檢測(cè)結(jié)果可以用來(lái)確定所需的蒸汽注入量和蒸汽注入時(shí)間，從而可以提高采油效率。
[0003]—般的蒸汽由完全氣態(tài)的蒸氣和液態(tài)水滴組成,蒸汽干度(steam quality)是指蒸汽中的“干蒸汽”(即，完全氣態(tài)的蒸氣)所占的百分比。蒸汽干度通常用X表示，X=蒸氣質(zhì)量/蒸汽總質(zhì)量；相應(yīng)地，蒸汽濕度=ι-χ。
[0004]目前有多種方法來(lái)測(cè)量蒸汽干度，例如人工化驗(yàn)法、熱力學(xué)測(cè)定法、放射測(cè)定法、微波測(cè)定法、光學(xué)測(cè)定法、電導(dǎo)率法、離子示蹤法和同位素示蹤法等。考慮到成本和方法成熟度，經(jīng)常采用的是人工化驗(yàn)法，其中，較多采用的是氯離子化驗(yàn)法:先測(cè)定進(jìn)料水中的氯離子(Cr)濃度(用Atl表示)，然后測(cè)定蒸氣發(fā)生器出口處的蒸汽冷凝水中的氯離子濃度(用A表示)，則蒸汽干度值為l_k/k0,即，氯離子含量的化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和即時(shí)性直接影響了蒸汽干度的準(zhǔn)確性和即時(shí)性。目前氯離子含量的化驗(yàn)主要采用手動(dòng)操作方法，一般是將一定的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入堿式滴定管中，手動(dòng)控制滴定管，對(duì)過(guò)濾水樣進(jìn)行滴定，并通過(guò)觀(guān)察液體顏色變化，確定達(dá)到等當(dāng)點(diǎn)時(shí)的硝酸銀用量，并計(jì)算出氯離子的含量。常用的化驗(yàn)方法由于大多采用人工干預(yù)，如果存在冷凝水水質(zhì)顏色變化、混合攪拌不均、滴定過(guò)程速度不穩(wěn)、視覺(jué)感官等的變化都會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果帶來(lái)影響，并給干度的確定帶來(lái)較大誤差，且人工成本較高；此外，化驗(yàn)法會(huì)有一定的滯后性，當(dāng)蒸汽干度變化較快時(shí)，可能不能及時(shí)做出反應(yīng)。
[0005]因此，需要對(duì)目前的氯離子化驗(yàn)法進(jìn)行改進(jìn)，盡可能消除人為因素帶來(lái)的誤差，由此提聞測(cè)量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的第一方面提供一種測(cè)量蒸汽干度的方法，一種測(cè)量蒸汽干度的方法，所述方法包括以下步驟:
[0007]取待測(cè)蒸汽冷凝水樣品置于反應(yīng)器中；
[0008]在用自動(dòng)攪拌器連續(xù)攪拌混合所述反應(yīng)器中的反應(yīng)液的情況下，采用微量泵向所述反應(yīng)器中連續(xù)滴定硝酸銀溶液并監(jiān)控硝酸銀溶液的用量；
[0009]利用透光儀連續(xù)監(jiān)測(cè)滴定過(guò)程中的透光率，并自動(dòng)生成透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)，所述監(jiān)測(cè)至少進(jìn)行到透光率值穩(wěn)定為止；所述曲線(xiàn)為透光率的對(duì)數(shù)對(duì)硝酸銀溶液用量的作圖；[0010]控制反應(yīng)的最終透光率為55%~90%:如果穩(wěn)定后的透光率不在55%~90%范圍內(nèi)，則將原始的待測(cè)蒸汽冷凝水樣品稀釋或濃縮至原體積的N倍以使得穩(wěn)定后的透光率在55%~90%范圍內(nèi)，而后用稀釋或濃縮后的樣品代替蒸汽冷凝水樣品重復(fù)上述各步驟；如果穩(wěn)定后的透光率在55%~90%范圍內(nèi)，則繼續(xù)進(jìn)行以下步驟；
[0011]從所述曲線(xiàn)確定反應(yīng)等當(dāng)點(diǎn)，由此得到等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量V2，并用下式
(I)計(jì)算出蒸汽冷凝水樣品中的氯離子含量A:
[0012]氯離子含量A(mg/i)= (v2xcxMx100xnvv1式⑴
[0013]其中，C為硝酸銀的摩爾濃度(mol/l)，V2為等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量(ml)，V1為蒸汽冷凝水樣品的體積(ml) ;M為氯離子的摩爾質(zhì)量(g/mol);最終得到的氯離子含量A的單位為mg/? ;如果未進(jìn)行任何稀釋或濃縮，則N=I ；
[0014]由此利用下式(II)求得蒸汽干度X:
[0015]X=l-A/A0式(II)
[0016]其中，Atl為預(yù)先測(cè)得的進(jìn)料水中的氯離子濃度，其單位與A相同。
[0017]本發(fā)明的第二方面提供一種蒸汽干度自動(dòng)分析裝置，所述裝置包括:反應(yīng)器，所述反應(yīng)器用來(lái)盛放反應(yīng)液，所述反應(yīng)液包含受測(cè)的蒸汽冷凝水樣品和硝酸銀溶液及其反應(yīng)產(chǎn)物；自動(dòng)攪拌器，用來(lái)使所述反應(yīng)液充分混合；微量泵，其與硝酸銀溶液連接，用來(lái)將硝酸銀溶液連續(xù)滴定到所述反應(yīng)器中并監(jiān)控硝酸銀溶液的用量；透光儀，所述透光儀的探測(cè)器置于反應(yīng)器兩側(cè)，用來(lái)連續(xù)監(jiān)測(cè)并記錄反應(yīng)液的透光率，所述透光儀還與微量泵連接以從微量泵接收硝酸銀溶液用量的數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)生成透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)。
[0018]本發(fā)明基本實(shí)現(xiàn)分析過(guò)程的自動(dòng)化，極大消除或減小了人為因素及環(huán)境的影響，提高了測(cè)量結(jié)果的精確度。傳統(tǒng)的硝酸銀滴定氯離子測(cè)定方法中需要硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)溶液、硫酸高鐵銨指示劑等試劑，操作復(fù)雜`，本發(fā)明的方法省略了這些試劑的使用，操作簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]以下附圖僅為示意性地說(shuō)明本發(fā)明，并非以其任何部件或整體限制本發(fā)明的范圍。
[0020]圖1是本發(fā)明的蒸汽干度自動(dòng)分析裝置的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖；
[0021 ] 圖2是本發(fā)明的透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)及等當(dāng)點(diǎn)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的第一方面提供一種測(cè)量蒸汽干度的方法，所述方法包括以下步驟:取蒸汽冷凝水樣品置于反應(yīng)器中；在用自動(dòng)攪拌器連續(xù)攪拌混合反應(yīng)液的情況下，采用微量泵向反應(yīng)器中連續(xù)滴定硝酸銀溶液并監(jiān)控硝酸銀溶液的用量；利用透光儀連續(xù)監(jiān)測(cè)滴定過(guò)程中的透光率，并自動(dòng)生成透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)，所述監(jiān)測(cè)至少進(jìn)行到透光率值穩(wěn)定為止；從所述曲線(xiàn)確定反應(yīng)等當(dāng)點(diǎn)，由此得到等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量V2，并用下式(I’)計(jì)算出蒸汽冷凝水樣品中的氯離子含量A:
[0023]氯離子含量A (mg/1) = (V2 X CXMX 1000Vvi式(I，)
[0024]其中，C為硝酸銀的摩爾濃度(mol/l)，V2為等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量(ml)，V1為蒸汽冷凝水樣品的體積(ml) ;M為氯離子的摩爾質(zhì)量(g/mol)，通常取值35.5 ;最終得到的氯離子含量A的單位為mg/? ；
[0025]由此利用下式(II)求得蒸汽干度X:
[0026]X=l-A/A0式(II)
[0027]其中，A0為預(yù)先測(cè)得的進(jìn)料水中的氯離子濃度，一般情況下為已知常量，但如果發(fā)生變化，可以用已知方法預(yù)先測(cè)得，也可以用本發(fā)明的方法預(yù)先測(cè)得。A和Atl的單位通常為mg/1,但也可以使用其他單位。
[0028]上述方法的原理是:硝酸銀與氯離子生成的氯化銀沉淀在攪拌下于反應(yīng)液中形成均勻懸浮液，當(dāng)懸浮的氯化銀顆粒對(duì)透光儀的入射光的散射效應(yīng)和衍射效應(yīng)可以忽略時(shí)，氯化銀懸浮液的透光率(T)的對(duì)數(shù)1gltl(T)與氯化銀顆粒的懸浮濃度(Cp)基本呈線(xiàn)性關(guān)系，即，良好地符合Beer-Lambert定律:
[0029]1g10 (T) =- ε.d.Cp式(III)
[0030]其中，ε為氯化銀顆粒的表觀(guān)消光系數(shù)，與氯化銀顆粒的形狀、粒徑、粒徑分布等有關(guān)；d為入射光穿過(guò)樣品的距離；在粒徑和粒徑分布穩(wěn)定時(shí)，Cp與硝酸銀的消耗量成正比；由此，利用滴定過(guò)程中的1gltl(T)-硝酸銀消耗量曲線(xiàn)(即上文所述的“透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)”)來(lái)推算受測(cè)樣品中的氯離子的濃度，并利用該氯離子濃度推算蒸汽干度。具體而言，如圖2所示，等當(dāng)點(diǎn)E為較為明顯的直線(xiàn)段L1和水平線(xiàn)L2的延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)，其中L1表示1gltl(T)隨著硝酸銀滴加量的增加呈線(xiàn)性遞減的階段，L2表示氯化銀沉淀不再變化的階段(即透光率已達(dá)到穩(wěn)定的階段)。此方法無(wú)需使用其他試劑，可以直接、簡(jiǎn)單、快速地確定待測(cè)溶液中的氯離子濃度。
[0031]在本發(fā)明中，上述較為明顯的直線(xiàn)段L1可以人工確定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以用肉眼基本確定是否存在可識(shí)別的直線(xiàn)段L1，并由此獲得L1的延長(zhǎng)線(xiàn)。在此情況下，有效的直線(xiàn)段L1上的原始數(shù)據(jù)點(diǎn)(即原始采集的透光率的對(duì)數(shù)以及硝酸銀用量)不小于5個(gè)，優(yōu)選不小于10個(gè)，更優(yōu)選不小于15個(gè)。作為`另一選擇，優(yōu)選的是，L1通過(guò)曲線(xiàn)分析單元來(lái)自動(dòng)確定。曲線(xiàn)分析單元中用來(lái)識(shí)別直線(xiàn)段的算法可以是制造商提供的算法，也可以是用戶(hù)自定義或定制的算法。例如，可以設(shè)置，當(dāng)透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)的二階導(dǎo)數(shù)值基本為O的連續(xù)區(qū)間長(zhǎng)度超過(guò)一定值(例如，至少連續(xù)5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，優(yōu)選至少10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，更優(yōu)選至少15個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))時(shí)，即判定存在有效的直線(xiàn)段L1，并由此可以得到L1的斜率和函數(shù)。
[0032]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將反應(yīng)條件控制為pH為6~8、溫度為151:~501:、最終透光率為55%~90%時(shí)，在反應(yīng)中的某一階段中，可以忽略氯化銀顆粒對(duì)入射光的散射效應(yīng)和衍射效應(yīng)，即，能夠在透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)中得到上述較為明顯的直線(xiàn)段L1 (或稱(chēng)為有效的直線(xiàn)段L1);而如果不滿(mǎn)足上述反應(yīng)條件，則無(wú)法獲得有效的直線(xiàn)段U。據(jù)推測(cè)其原因如下:當(dāng)反應(yīng)條件不在上述范圍內(nèi)時(shí)，氯化銀懸浮顆粒的粒徑超過(guò)一定值，和/或粒徑分布變得復(fù)雜，和/或透光率大于一定值(即顆粒濃度大于一定值)，和/或曲線(xiàn)上的可分析區(qū)間過(guò)窄，因此使得懸浮液的透光率的對(duì)數(shù)與顆粒濃度之間不再良好地遵循Beer-Lambert定律。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，反應(yīng)在15°C~50°C下進(jìn)行，優(yōu)選20°C~40°C下進(jìn)行，更優(yōu)選在室溫下進(jìn)行，例如25°C。為了易于獲得等當(dāng)點(diǎn)E，必要時(shí)也可以調(diào)整溫度以?xún)?yōu)KL1的有效長(zhǎng)度，從而減小測(cè)量誤差。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，反應(yīng)在pH為6~8下進(jìn)行，例如pH為6.2~7.8，或6.8~7.2。反應(yīng)體系可以?xún)H用酸堿調(diào)節(jié)pH而不使用緩沖體系，也可以使用任何已知的緩沖體系來(lái)維持pH，只要緩沖成分不干擾氯化銀沉淀即可，例如，不能使用氨水/銨鹽緩沖體系，因?yàn)榘笨梢耘c銀絡(luò)合而不利于氯化銀的沉淀。
[0035]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，控制待測(cè)樣品的氯離子濃度以使得反應(yīng)液的最終透光率在55%~90%之間、優(yōu)選在65%~80%之間。例如，如圖2所示，最終透光率為約55%，此時(shí)可以獲得一段直線(xiàn)段L1，其兩個(gè)端點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的透光率分別是約75%和約65%。如果最終透光率過(guò)高(大于90%)，則氯化銀顆粒濃度過(guò)低，硝酸銀消耗就越少，透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)中的直線(xiàn)段有效長(zhǎng)度也較小，導(dǎo)致測(cè)量誤差增大；如果最終透光率過(guò)低(小于55%)，則意味著氯化銀濃度過(guò)高，透光率的對(duì)數(shù)與氯化銀濃度之間不能良好地遵循Beer-Lambert定律，得不到有效的直線(xiàn)段L1，從而使理論誤差變大或無(wú)法獲得直線(xiàn)段。具體而言，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)最終透光率為45%~50%或95%左右時(shí)，直線(xiàn)段L1上的數(shù)據(jù)點(diǎn)僅為2~3個(gè)，導(dǎo)致最終的蒸汽干度X的誤差超過(guò)3% ;當(dāng)最終透光率為30%以下時(shí)，整個(gè)透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)都變得無(wú)簡(jiǎn)單規(guī)律可循，除透光率 穩(wěn)定后的水平階段外，曲線(xiàn)中無(wú)法看到基本呈直線(xiàn)的部分，因此無(wú)法獲得等當(dāng)點(diǎn)。
[0036]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)于透光儀的光穿過(guò)樣品的光程(B卩，上式(III)中的d)，可以是任意值，只要其能夠使透光率在55%~90%之間即可；但考慮到減小因氯化銀的有效濃度低而帶來(lái)測(cè)量誤差，優(yōu)選d值較短，例如5cm以下，優(yōu)選Icm~3cm。對(duì)于透光儀所用的光，可以是任何波長(zhǎng)的光，只要使透光率在55%~90%之間即可，但考慮到顆粒的散射問(wèn)題，優(yōu)選使用波長(zhǎng)為400nm以上的光。
[0037]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，蒸汽冷凝水樣品可以是直接采集的蒸汽冷凝水，也可以是直接采集的蒸汽冷凝水經(jīng)稀釋或濃縮至原體積的N倍后得到的蒸汽冷凝水樣品，N的數(shù)值視實(shí)際需要(例如，調(diào)節(jié)氯離子濃度使得透光率滿(mǎn)足上述要求)而定，N不限于整數(shù)。如果進(jìn)行了稀釋或濃縮，則氯離子含量A按下式(I)來(lái)獲得:
[0038]氯離子含量A(mg/1)= (V2XCXMX100xnVv1式(I)
[0039]其中，C為硝酸銀的摩爾濃度(mol/1)，V2為等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量(ml)，V1為蒸汽冷凝水樣品的體積(ml) ;M為氯離子的摩爾質(zhì)量(g/mol);最終得到的氯離子含量A的單位為mg/1 ;如果未進(jìn)行任何稀釋或濃縮，則N=l，即相當(dāng)于上式(I’)。在稀釋樣品時(shí)，應(yīng)采用不含氯離子的去離子水。在濃縮樣品時(shí)，應(yīng)采用不損失氯離子的濃縮方法，例如低溫減壓蒸發(fā)濃縮法。
[0040]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，反應(yīng)器可以是任意非封閉/半封閉的反應(yīng)器，只要可以滴定硝酸銀溶液、用攪拌器攪拌并可以用透光儀檢測(cè)反應(yīng)液的透光率即可，反應(yīng)器優(yōu)選為透明的玻璃燒杯、燒瓶、比色杯等。攪拌器可以是電力攪拌器、磁力攪拌器或機(jī)械攪拌器。等當(dāng)點(diǎn)E的確定可以人工進(jìn)行，也可以借助于儀器(例如，內(nèi)置或外置的曲線(xiàn)分析單元)自動(dòng)確定并輸出數(shù)據(jù)。
[0041]本發(fā)明的第二方面提供一種蒸汽干度自動(dòng)分析裝置，所述裝置包括:反應(yīng)器，所述反應(yīng)器用來(lái)盛放反應(yīng)液，所述反應(yīng)液包含受測(cè)的蒸汽冷凝水樣品和硝酸銀溶液及其反應(yīng)產(chǎn)物；自動(dòng)攪拌器，用來(lái)使反應(yīng)液充分混合；微量泵，其與硝酸銀溶液連接，用來(lái)將硝酸銀溶液連續(xù)滴定到反應(yīng)器中并監(jiān)控硝酸銀溶液的用量；透光儀，所述透光儀的探測(cè)器安裝于反應(yīng)器兩側(cè)，用來(lái)連續(xù)監(jiān)測(cè)并記錄反應(yīng)液的透光率，所述透光儀還與微量泵連接以從微量泵接收硝酸銀溶液用量的數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)生成透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)。
[0042]第二方面的分析裝置還可以包括曲線(xiàn)分析單元，所述曲線(xiàn)分析單元可以整合在所述透光儀內(nèi)，或可以從外部與所述透光儀連接，所述曲線(xiàn)分析單元用來(lái)分析所生成的透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)并自動(dòng)確定和/或輸出硝酸銀與氯離子反應(yīng)的等當(dāng)點(diǎn)。
[0043]第二方面的分析裝置還可以包括自動(dòng)計(jì)算單元，所述自動(dòng)計(jì)算單元可以整合在所述透光儀內(nèi)，或可以從外部與所述透光儀連接，所述自動(dòng)計(jì)算單元用來(lái)利用等當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)自動(dòng)計(jì)算并輸出最終的蒸汽干度。自動(dòng)計(jì)算單元也可以由上述曲線(xiàn)分析單元來(lái)充當(dāng)，即，曲線(xiàn)分析單元還具有自動(dòng)計(jì)算單元的功能。
[0044]圖1是本發(fā)明的蒸汽干度自動(dòng)分析裝置的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。其中，反應(yīng)器為透明三角燒瓶，自動(dòng)攪拌器為引流式攪拌管，微量泵為微量柱塞泵，透光儀的一對(duì)檢測(cè)探頭安裝在反應(yīng)器兩側(cè)，同時(shí)與微量泵連接以傳輸數(shù)據(jù)。在反應(yīng)開(kāi)始后，系統(tǒng)可以自動(dòng)繪制透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)。透光儀器可以?xún)?nèi)置或外置曲線(xiàn)分析單元(未示出)和自動(dòng)計(jì)算單元(未示出)。 [0045]實(shí)施例
[0046]以下實(shí)施例僅為了示意性地說(shuō)明本發(fā)明的裝置和方法操作，并非以任何形式限制本發(fā)明的范圍。
[0047]實(shí)施例1
[0048]執(zhí)行如下步驟來(lái)測(cè)量蒸汽干度。
[0049]1、將定性濾紙折成喇叭口狀，放置在0 75mm長(zhǎng)頸玻璃漏斗內(nèi)，并將漏斗插入100ml三角瓶A中。
[0050]2、將蒸汽冷凝水樣品倒入漏斗，使其通過(guò)定性濾紙進(jìn)入三角瓶A中。
[0051]3、把微量泵用蝴蝶夾固定在滴定臺(tái)上。并將0.05mol/l的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液倒入微量泵。
[0052]4、將一個(gè)100ml燒杯放置在微量泵管口下，打開(kāi)微量泵開(kāi)關(guān)，排出下部空氣，并使液面對(duì)準(zhǔn)一定刻度時(shí)，立即關(guān)閉開(kāi)關(guān)，待用。
[0053]5、用直形移液管及吸液球，取適量過(guò)濾后的蒸汽冷凝水樣品(10ml)，置于空的三角瓶B中。
[0054]6、在取好的蒸汽冷凝水樣品中加入1%酚酞溶液2~3滴，若顯紅色，則用0.01%稀硫酸調(diào)至無(wú)色。若無(wú)色，則用pH試紙測(cè)試，如果水樣呈酸性，用0.01%稀碳酸鈉調(diào)至中性。
[0055]7、將裝有調(diào)試好的蒸汽冷凝水樣品的三角瓶B，置于微量泵管口下。
[0056]8、依次打開(kāi)攪拌器開(kāi)關(guān)、透光儀開(kāi)關(guān)和微量泵開(kāi)關(guān)，觀(guān)察透光率一硝酸銀滴定量曲線(xiàn)變化，直至透光率穩(wěn)定后再依次關(guān)閉微量泵、透光儀和攪拌器。如果最終的透光率值不在55%~90%范圍內(nèi)，則將原始的待測(cè)蒸汽冷凝水樣品稀釋或濃縮至原體積的N倍以使得穩(wěn)定后的透光率在55%~90%范圍內(nèi)，并重復(fù)進(jìn)行上述步驟。在本實(shí)施例中，最終透光率為71%。
[0057]9、利用透光率曲線(xiàn)，得出透光率穩(wěn)定值所對(duì)應(yīng)的硝酸銀最小滴定量V2。
[0058]10、用下式⑴計(jì)算出反應(yīng)液中氯離子的含量A:
[0059]氯離子含量A(mg/1)= (V2XCXMX100xnVv1式⑴
[0060]其中，C為硝酸銀的摩爾濃度(mol/l)，V2為等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量(ml)，V1為蒸汽冷凝水樣品的體積(ml) ;M為氯離子的摩爾質(zhì)量(g/mol)，取值35.5;最終得到的氯離子含量A的單位為mg/1 ;在本實(shí)施例中，N=l/10。
[0061]11、利用下式(II)求得蒸汽干度X:
[0062]X=l-A/A0式(II)[0063]其中，Atl為預(yù)先測(cè)得的進(jìn)料水中的氯離子濃度。
[0064]將上述測(cè)得的蒸汽干度X與用傳統(tǒng)氯離子化驗(yàn)方法用相同的樣品獲得的100個(gè)蒸汽干度結(jié)果的平均值X’(消除了人為干預(yù)的誤差)相比較，誤差在±0.5%以?xún)?nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量蒸汽干度的方法，所述方法包括以下步驟: 取待測(cè)蒸汽冷凝水樣品置于反應(yīng)器中； 在用自動(dòng)攪拌器連續(xù)攪拌混合所述反應(yīng)器中的反應(yīng)液的情況下，采用微量泵向所述反應(yīng)器中連續(xù)滴定硝酸銀溶液并監(jiān)控硝酸銀溶液的用量； 利用透光儀連續(xù)監(jiān)測(cè)滴定過(guò)程中的透光率，并自動(dòng)生成透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)，所述監(jiān)測(cè)至少進(jìn)行到透光率值穩(wěn)定為止；所述曲線(xiàn)為透光率的對(duì)數(shù)對(duì)硝酸銀溶液用量的作圖； 控制反應(yīng)液的最終透光率為55%~90%:如果穩(wěn)定后的透光率不在55%~90%范圍內(nèi)，則將待測(cè)蒸汽冷凝水樣品稀釋或濃縮至原體積的N倍以使得穩(wěn)定后的透光率在55%~90%范圍內(nèi)，而后用稀釋或濃縮后的樣品代替待測(cè)蒸汽冷凝水樣品重復(fù)上述各步驟；如果穩(wěn)定后的透光率在55%~90%范圍內(nèi)，則繼續(xù)進(jìn)行以下步驟； 從所述透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)確定反應(yīng)等當(dāng)點(diǎn)，由此得到等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量V2，并用下式(I)計(jì)算出待測(cè)蒸汽冷凝水樣品中的氯離子含量A: 氯離子含量 A(mg/1) = (V2XCXMX1000XN)/Vi式(I) 其中，C為硝酸銀的摩爾濃度(mol/1)，V2為等當(dāng)點(diǎn)處的硝酸銀溶液用量(ml)，V1為蒸汽冷凝水樣品的體積(ml) ;M為氯離子的摩爾質(zhì)量(g/mol);最終得到的氯離子含量A的單位為mg/1 ;如果未進(jìn)行任何稀釋或濃縮，則N=I ； 由此利用下式(II)求得蒸汽干度X: X=l-A/A0式(II) 其中，Atl為預(yù)先測(cè)得的進(jìn)料水中的氯離子濃度，其單位與A相同。`
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制反應(yīng)的最終透光率為65%~80%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，反應(yīng)時(shí)的溫度為15°C~50°C。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，反應(yīng)時(shí)的pH為6~8。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在確定反應(yīng)等當(dāng)點(diǎn)的步驟中，用曲線(xiàn)分析單元自動(dòng)確定和/或輸出所述等當(dāng)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，Atl的測(cè)量方法與A相同。
7.一種蒸汽干度自動(dòng)分析裝置，所述裝置包括: 反應(yīng)器，所述反應(yīng)器用來(lái)盛放反應(yīng)液，所述反應(yīng)液包含受測(cè)的蒸汽冷凝水樣品和硝酸銀溶液及其反應(yīng)產(chǎn)物； 自動(dòng)攪拌器，用來(lái)使反應(yīng)液充分混合； 微量泵，其與硝酸銀溶液連接，用來(lái)將硝酸銀溶液連續(xù)滴定到反應(yīng)器中并監(jiān)控硝酸銀溶液的用量； 透光儀，所述透光儀的探測(cè)器置于反應(yīng)器兩側(cè)，用來(lái)連續(xù)監(jiān)測(cè)并記錄反應(yīng)液的透光率，所述透光儀還與微量泵連接以從微量泵接收硝酸銀溶液用量的數(shù)據(jù)，從而自動(dòng)生成透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)，所述曲線(xiàn)為透光率的對(duì)數(shù)對(duì)硝酸銀溶液用量的作圖。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，所述裝置還包括曲線(xiàn)分析單元，所述曲線(xiàn)分析單元整合在所述透光儀內(nèi)或從外部與所述透光儀連接，用來(lái)分析所述透光率-硝酸銀滴定量曲線(xiàn)并自動(dòng)確定和/或輸出硝酸銀與氯離子反應(yīng)的等當(dāng)點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的裝置,所述裝置還包括自動(dòng)計(jì)算單元,所述自動(dòng)計(jì)算單元整合在所述透光儀內(nèi)或從外部與所述透光儀連接，用來(lái)利用等當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)自動(dòng)計(jì)算并輸出蒸汽干度。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，所述曲線(xiàn)分析單元還充當(dāng)自動(dòng)計(jì)算單元，用來(lái)利用等當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)自動(dòng)計(jì)算并輸出蒸汽干度。
【文檔編號(hào)】G01N21/79GK103743740SQ201310744317
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】鄧中先, 步新兵, 朱強(qiáng), 金璐, 黃麗, 喬沐, 王喆, 劉國(guó)忠 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司