申请日2017.11.16
公开(公告)日2018.02.16
IPC分类号G01N33/18; G01N1/40; G01N1/34; G01N1/44; G01N1/42
摘要
本发明涉及一种水处理剂阻垢性能的测定方法，是通过对加入水处理剂的试液与空白循环水补水进行对比蒸发浓缩试验，再结合循环水补水性能参数，得到水处理剂的阻垢率，评价水处理剂的阻垢性能。获得的测定方法，因通过蒸发浓缩试验模拟换热器中循环水浓缩过程的结垢情况和循环水曝气状态下的促进结垢情况，使试验状态与现场工况循环水的运行状态极其相近，从而得到准确性高、更接近实际的测定结果，而且试验时间短，能够为水处理剂的现场使用提供快速、有效的指导。本发明的水处理剂阻垢性能的测定装置，在常规真空蒸馏设备的基础上，增加了对试液蒸发水接收量和试液补充量的定量控制部件，利于对测定方法的精准控制，更利于本发明测定方法的高效运行。
摘要附图
权利要求书
1.一种水处理剂阻垢性能的测定方法，其特征在于：
该方法是将待评价水处理剂加入到现场工况的循环水补水水样中作为试液，在恒温加热及抽真空条件下，促使试液沸腾进行蒸发浓缩，并在蒸发浓缩过程通过间隔补充循环水补水水样的方式控制试液量维持在试液初始量的1±10%，当试液蒸发出的水量达到经由水处理剂确定的预设浓缩倍数K计算得到的蒸发水量时即达到平衡，停止抽真空，继续恒温1～2h后停止操作，待试液冷却至室温后，过滤，检测滤液的钙离子浓度ρ3;再结合未加入水处理剂的循环水补水水样空白试验得到的钙离子浓度ρ2、及循环水补水水样的钙离子浓度ρ1，
按公式：
计算得到待评价水处理剂的阻垢率，用于评价水处理剂的阻垢性能;
所述恒温加热的温度为现场工况的循环水温度。
2.根据权利要求1所述的水处理剂阻垢性能的测定方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a、获取计算数据参数：
a1、测定循环水补水水样的钙离子浓度ρ1、总碱度A;
a2、按下式计算预设浓缩倍数K：
K=S/(ρ1+A)，
式中，S为根据水处理剂特性及循环水补水浓缩倍数要求确定的常数，取值1100～1300;
b、蒸发浓缩试验：
b1、试液试验：按待评价水处理剂的使用要求加入到循环水补水水样中作为试液，将试液恒温加热至现场工况的循环水温度，然后开启抽真空装置，将真空压力调整至使试液刚好沸腾的压力，进行蒸发浓缩，接收试液蒸发出的水，当接收量每达到定量时，向试液中补充循环水补水水样使试液量维持在试液初始量的1±10%，待蒸发水接收总量达到由预设浓缩倍数K计算得到的蒸发水量时即达到平衡，停止抽真空，继续恒温1～2h后停止操作，待试液冷却至室温后，过滤，检测得到滤液的钙离子浓度ρ3;
b2、空白试验：使用未加水处理剂的循环水补水水样进行与步骤b1的同步试验，得到钙离子浓度ρ2;
c、按下式计算待评价水处理剂的阻垢率η，
根据阻垢率评价水处理剂的阻垢性能。
3.根据权利要求2所述的水处理剂阻垢性能的测定方法，其特征在于：所述步骤a1，依据GB/T15452-2009测定循环水补水水样的钙离子浓度ρ1，依据GB/T15451-2006测定循环水补水水样的总碱度A。
4.根据权利要求2所述的水处理剂阻垢性能的测定方法，其特征在于：所述S取值1100。
5.根据权利要求2所述的水处理剂阻垢性能的测定方法，其特征在于：所述步骤b2，试液初始量为500ml，蒸发水的接收量每达到50ml向试液中补充循环水补水水样50ml。
6.根据权利要求2所述的水处理剂阻垢性能的测定方法，其特征在于：所述步骤b2，由预设浓缩倍数K按下式计算蒸发水量：
K=V3/V0+1
式中，V0代表以体积计量的试液初始量;V3代表以体积计量的蒸发水量，也为试液试验结束时以体积计量的蒸发水接收总量。
7.一种水处理剂阻垢性能的测定装置，其特征在于包括：
蒸发容器;
电加热器，所述电加热器用于对所述蒸发容器进行加热;
导管，所述导管一端与所述蒸发容器连通，并在所述导管上设置有冷凝器;
冷凝水容器，连接于所述导管的另一端，且于所述冷凝水容器上设置有水量标示部;
补水管，所述补水管的一端连通于所述蒸发容器，所述补水管的另一端连接循环水补水水源，并于所述补水管上串接有电控阀;
液位传感器，设于所述蒸发容器中;
温度传感器，设于所述蒸发容器中;
抽真空单元，所述抽真空单元通过抽气管与所述冷凝水容器连通，且于所述抽气管上串接有真空调节阀;
控制器，与所述液位传感器、所述温度传感器、所述电控阀以及所述加热器相联接。
8.根据权利要求7所述的水处理剂阻垢性能的测定装置，其特征在于：所述冷凝水容器为透明容器，所述水量标示部为设于所述冷凝水容器上的刻度线。
9.根据权利要求7所述的水处理剂阻垢性能的测定装置，其特征在于：所述冷凝器包括套装于所述导管上的冷却水套，于所述冷却水套的两端分别设置有冷却水进管与冷却水出管，且所述冷却水出管靠近于所述蒸发容器一侧布置。
10.根据权利要求7所述的水处理剂阻垢性能的测定装置，其特征在于：所述抽真空单元为水环真空泵。
说明书
水处理剂阻垢性能的测定方法及测定装置
技术领域
本发明涉及水处理剂性能检测技术领域，尤其涉及一种水处理剂阻垢性能的测定方法，同时，还涉及用于该测定方法的测定装置。
背景技术
目前常用的水处理剂阻垢性能测试方法有碳酸钙沉积法、鼓泡法和极限碳酸盐沉淀法。其中，碳酸钙沉积法和鼓泡法，使用配置水进行试验，仅能反应水处理剂的阻垢性能能力，无法反映水处理剂对不同水质的具体阻垢性能;极限碳酸盐沉淀法，是针对不同循环水水质并近似模拟循环冷却水的浓缩过程进行试验，但该方法只能反映碳酸氢钙受热条件下的结垢情况，对于曝气条件下的促进结垢发生情况无法检测，而且极限碳酸盐沉淀法的测试周期长，一般试验时间需要持续12h，其中光恒温放置时间就达10h之久，过程中需要消耗大量电能进行加热，而且检测结果与水处理剂的现场使用效果差距较大，影响其对于水处理剂的指导应用性。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种水处理剂阻垢性能的测定方法，该方法通过特定的蒸发浓缩操作模拟循环冷却水运行过程的浓缩状态，以显著加速试验进程，缩短试验时间，而且获得的检测结果准确性高，更接近现场实际使用效果。
为实现上述目的，本发明的水处理剂阻垢性能的测定方法：
是将待评价水处理剂加入到现场工况的循环水补水水样中作为试液，在恒温加热及抽真空条件下，促使试液沸腾进行蒸发浓缩，并在蒸发浓缩过程通过间隔补充循环水补水水样的方式控制试液量维持在试液初始量的1±10%，当试液蒸发出的水量达到经由水处理剂确定的预设浓缩倍数K计算得到的蒸发水量时即达到平衡，停止抽真空，继续恒温1～2h后停止操作，待试液冷却至室温后，过滤，检测滤液的钙离子浓度ρ3;再结合未加入水处理剂的循环水补水水样空白试验得到的钙离子浓度ρ2、及循环水补水水样的钙离子浓度ρ1，
按公式：
计算得到待评价水处理剂的阻垢率，用于评价水处理剂的阻垢性能;
所述恒温加热的温度为现场工况的循环水温度。
本发明水处理剂阻垢性能的测定方法，是对试液恒温加热到与现场工况循环水相同的温度条件下，同时进行抽真空处理，以使试液达到沸腾状态进行蒸发浓缩，并在蒸发过程以间隔补充循环水补水的方式保持试液量维持在试液初始量的1±10%，从而同时模拟换热器中循环水浓缩过程的结垢情况和循环水曝气状态下的促进结垢情况，使测定方法的试验状态与现场工况循环水的运行状态极其相近，以获得准确性高、更接近实际的测定结果。
在该测试方法中，通过抽真空蒸发处理加速浓缩过程，能够显著缩短试验时间，不仅降低试验能耗，更重要的是能够为水处理剂的现场使用提供快速、有效的指导。当试液蒸发水量达到平衡后，停止抽真空并继续恒温，以使水处理剂有足够的时间发挥阻垢性能，从而提高检测精确率，更准确的反应水处理剂的阻垢性能，并较其它测定方法能够显著减少测试次数。
作为对上述方式的限定，水处理剂阻垢性能的测定方法包括以下步骤：
a、获取计算数据参数：
a1、测定循环水补水水样的钙离子浓度ρ1、总碱度A;
a2、按下式计算预设浓缩倍数K：
K=S/(ρ1+A)，
式中，S为根据水处理剂特性及循环水补水浓缩倍数要求确定的常数，取值1100～1300;
b、蒸发浓缩试验：
b1、试液试验：按待评价水处理剂的使用要求加入到循环水补水水样中作为试液，将试液恒温加热至现场工况的循环水温度，然后开启抽真空装置，将真空压力调整至使试液刚好沸腾的压力，进行蒸发浓缩，接收试液蒸发出的水，当接收量每达到定量时，向试液中补充循环水补水水样使试液量维持在试液初始量的1±10%，待蒸发水接收总量达到由预设浓缩倍数K计算得到的蒸发水量时即达到平衡，停止抽真空，继续恒温1～2h后停止操作，待试液冷却至室温后，过滤，检测得到滤液的钙离子浓度ρ3;
b2、空白试验：使用未加水处理剂的循环水补水水样进行与步骤b1的同步试验，得到钙离子浓度ρ2;
c、按下式计算待评价水处理剂的阻垢率η，
根据阻垢率评价水处理剂的阻垢性能。
通过本发明的蒸发浓缩试验，分别得到试液与循环水补水的钙离子浓度试验结果，再结合循环水补水的性能参数，通过计算得到水处理剂对于循环水的具体阻垢率，从而准确地反应阻垢性能。在蒸发浓缩试验中，对于试液进行间隔补充循环水补水的操作，以试液蒸出水量每达到定量作为补充时机，更符合循环水的现场运行机制，使测定结果接近实际。用于计算预设浓缩倍数K的常数S一般取值1100，也可以进行修改，比如1200、1300。
作为对上述方式的限定，所述步骤a1，依据GB/T15452-2009测定循环水补水水样的钙离子浓度ρ1，依据GB/T15451-2006测定循环水补水水样的总碱度A。
作为对上述方式的限定，所述S取值1100。
作为对上述方式的限定，所述步骤b2，试液初始量为500ml，蒸发水的接收量每达到50ml向试液中补充循环水补水水样50ml。
作为对上述方式的限定，所述步骤b2，由预设浓缩倍数K按下式计算蒸发水量：
K=V3/V0+1
式中，V0代表以体积计量的试液初始量;V3代表以体积计量的蒸发水量，也为试液试验结束时以体积计量的蒸发水接收总量。
进一步限定循环水补水水样的性能参数检测标准，定量参数数值，以及试验中较为方便操作的试液初始量、每次的蒸发水接受量和循环水补水补充量，蒸发水量等试验操作及计算参数，以使本发明的测试方法更便于实施。
同时，本发明还提供了一种水处理剂阻垢性能的测定装置，其包括：
蒸发容器;
电加热器，所述电加热器用于对所述蒸发容器进行加热;
导管，所述导管一端与所述蒸发容器连通，并在所述导管上设置有冷凝器;
冷凝水容器，连接于所述导管的另一端，且于所述冷凝水容器上设置有水量标示部;
补水管，所述补水管的一端连通于所述蒸发容器，所述补水管的另一端连接循环水补水水源，并于所述补水管上串接有电控阀;
液位传感器，设于所述蒸发容器中;
温度传感器，设于所述蒸发容器中;
抽真空单元，所述抽真空单元通过抽气管与所述冷凝水容器连通，且于所述抽气管上串接有真空调节阀;
控制器，与所述液位传感器、所述温度传感器、所述电控阀以及所述加热器相联接。
作为对上述方式的限定，所述冷凝水容器为透明容器，所述水量标示部为设于所述冷凝水容器上的刻度线。
作为对上述方式的限定，所述冷凝器包括套装于所述导管上的冷却水套，于所述冷却水套的两端分别设置有冷却水进管与冷却水出管，且所述冷却水出管靠近于所述蒸发容器一侧布置。
作为对上述方式的限定，所述抽真空单元为水环真空泵。
综上所述，采用本发明的技术方案，获得的水处理剂阻垢性能的测定方法，是通过对加入水处理剂的试液与空白循环水补水进行对比蒸发浓缩试验，再结合循环水补水性能参数，得到水处理剂的阻垢率，评价阻垢性能。蒸发浓缩试验是对试液在恒温加热到与现场工况循环水相同的温度条件下，同时进行抽真空处理，以使试液达到沸腾状态进行蒸发浓缩，并在蒸发过程以间隔补充循环水补水的方式保持试液量维持在试液初始量的1±10%，从而同时模拟换热器中循环水浓缩过程的结垢情况和循环水曝气状态下的促进结垢情况，使测定方法的试验状态与现场工况循环水的运行状态极其相近，获得准确性高、更接近实际的测定结果，而且试验时间短，能够为水处理剂的现场使用提供快速、有效的指导，并较其它测定方法能够显著减少测试次数。本发明的水处理剂阻垢性能的测定装置，在常规真空蒸馏设备的基础上，增加了对试液蒸发水接收量和试液补充量的定量控制部件，利于对测定方法的精准控制，更利于本发明测定方法的高效运行。
