申请日2011.06.23
公开(公告)日2012.12.26
IPC分类号G01N1/40; G01N27/06
摘要
本发明涉及一种评价水处理剂阻碳酸钙垢效果的方法，包括：(1)用电导率仪测量试验水样的电导率;(2)将试验水样和对比水样浓缩到相同的浓缩倍数，然后在与步骤(1)相同的测量温度下，分别测量试验水样和对比水样的电导率;(3)根据公式计算水处理剂的阻碳酸钙垢率。本发明的方法可以简单、快速、有效的评价水处理剂的阻碳酸钙垢效果。
权利要求书
1.一种评价水处理剂阻碳酸钙垢效果的方法，包括：
(1)用电导率仪测量试验水样的电导率;
(2)将试验水样和对比水样浓缩到相同的浓缩倍数，然后在与步骤(1) 相同的测量温度下，分别测量试验水样和对比水样的电导率;
(3)根据下式计算水处理剂的阻碳酸钙垢率;
其中，N为浓缩倍数，电导率0为试验水样浓缩前的电导率，电导率1为 对比水样浓缩后的电导率;电导率2为试验水样浓缩后的电导率;试验水样 与对比水样的区别仅在于，试验水样中加入了水处理剂，对比水样未加入水 处理剂，所述的水处理剂为阻垢剂或者含有阻垢剂的复合水处理剂。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，试验水样中的阻垢剂的浓 度为1mg/L～30mg/L。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，试验水样中的复合水处理 剂的浓度为50mg/L～150mg/L。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)的测量温度为 20-45℃。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用边加热 蒸发，并补水的浓缩方法。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，浓缩倍数为2-6。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含有阻垢剂的复合 水处理剂中，还含有缓蚀剂和/或阻垢分散剂。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对比水样为现场的循环水 补水。
说明书
一种评价水处理剂阻碳酸钙垢效果的方法
技术领域
本发明涉及一种评价水处理剂阻碳酸钙垢效果的方法。
背景技术
在工业循环水系统中，随着冷却水浓缩倍数的提高，冷却水系统的 结垢问题显得异常突出。防止结垢的有效手段之一就是使用高效安全的 阻垢剂，然而市场上的阻垢剂种类繁多，实际应用过程中影响阻垢效 果的因素也比较复杂，给水处理剂的筛选工作带来很大困难， 作为冷却水主要用户之一的石油化工行业迫切希望能提供简单、快速、 有效的评价水处理剂性能的手段。
循环水系统内形成的水垢主要是碳酸钙。实验室常用的评价水处理 剂阻碳酸钙垢效果的方法有静态阻垢法、极限碳酸盐法、鼓泡法和动态 模拟实验法。
静态阻垢实验法和极限碳酸盐法都需要分析试验前后溶液的钙离 子浓度，钙离子浓度的分析方法为化学滴定法，操作繁琐且偶然误差大， 分析结果的重复性不理想。
为了模拟冷却水在换热设备中受热和凉水塔中曝气的两个过程，在 温度升高的条件下，向试验溶液中鼓入一定流量的空气，以带走其中的 二氧化碳，使试验溶液迅速达到其自然平衡pH，测定试验溶液中钙离子 的稳定浓度，评定水处理剂的阻垢效果，这就是化工行业标准中水处理 药剂阻垢性能评定方法一“鼓泡法”。
动态模拟试验法是在实验室条件下，用常压水蒸汽或者热水加热换 热器，模拟生产现场的流速、水质、金属材料、换热强度和冷却水进出 口温度等主要参数进行试验，试验结束后，计算污垢沉积率。这种方法 最能反映实际水系统结垢性能和水处理剂的阻垢性能。动态模拟试验法 由于试验仪器庞大，试验工作量大，试验周期长，试验水量大，不适合 水处理剂的筛选复配试验，适合水处理方案的最终验证。
水处理工作者在综合评价、改进上述方法的基础上，提出了pH位 移法和电导法等评定方法。pH位移法通过测定试样在成垢过程前后pH 的变化来评定阻垢剂的阻垢性能。pH位移法适用于低浓度下(0-3mg/L) 评定阻垢剂的性能。电导法评定阻垢剂的阻垢性能的原理是当过饱和溶 液中有沉淀析出时，溶液中可导电的离子大幅减少，其电导率值会发生 突变，由突变点可以计算出碳酸钙的过饱和度值，过饱和度值愈大，阻 垢剂阻垢效果愈佳。
pH位移法和电导法仍需要进行滴定，并且需要在滴定过程中连续测 量溶液的pH或电导率，直至pH或电导率发生突变。一方面pH位移法 和电导法的操作仍比较复杂，另一方面pH位移法和电导法需要根据循 环水系统的实际情况确定滴定溶液和被滴定溶液的浓度，难以准确反映 循环水系统的结垢情况。另外，电导法必须保证试验容器的绝对清洁， 否则就不能准确地测定电导率的突变点。
综上所述，现有的评价水处理剂阻垢性能的方法操作都比较复杂， 不能满足快速筛选水处理剂配方的要求。另外，阻垢剂的阻垢效果与循 环水水质、加入的其他水处理剂以及循环水中溶质的浓缩过程均有关， 上述部分的评价方法在准确反映循环水系统真实结垢情况方面还有待 于进一步提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种简单、快速、有效的评价水处 理剂阻碳酸钙垢效果的方法。
一种评价水处理剂阻碳酸钙垢效果的方法，包括：
(1)用电导率仪测量试验水样的电导率;
(2)将试验水样和对比水样浓缩到相同的浓缩倍数，然后在与步 骤(1)相同的测量温度下，分别测量试验水样和对比水样的电导率;
(3)根据下式计算水处理剂的阻碳酸钙垢率;
其中，N为浓缩倍数，电导率0为试验水样浓缩前的电导率，电导率 1为对比水样浓缩后的电导率;电导率2为试验水样浓缩后的电导率;试 验水样与对比水样的区别仅在于，试验水样中加入了水处理剂，对比水 样未加入水处理剂，所述的水处理剂为阻垢剂或者含有阻垢剂的复合水 处理剂。
试验水样中的阻垢剂浓度可以根据现场实际加入的浓度确定，一般 情况下，试验水样中的阻垢剂的浓度为1mg/L～30mg/L，试验水样中的 复合水处理的剂浓度为50mg/L～150mg/L。
步骤(1)的测量温度可以根据现场循环水处理系统的运行温度确 定。步骤(1)的测量温度可以为20-45℃。
步骤(2)中，优选采用边加热蒸发，并补水的浓缩方法。蒸发温 度优选为70-95℃。
本发明可以使用极限碳酸钙硬度仪或者恒温水浴对试验水样和对 比水样进行浓缩。
浓缩倍数可以一般根据现场工况要求来确定，其一般为2-6。
所述的含有阻垢剂的复合水处理剂中，还含有缓蚀剂和/或阻垢分 散剂。
对比水样可以是现场的循环水补水或配制水，优选为现场的循环水 补水。
本发明的方法可以用来评价阻垢剂或含有阻垢剂的水处理剂的阻 垢效果，其特别适用于根据具体的水质，筛选出满足阻垢性能要求的阻 垢剂或含有阻垢剂的水处理剂。
目前评价阻垢剂阻垢性能的方法主要是采用人工滴定分析溶液钙 硬的方法，包括分析钙硬在内的现有方法操作均比较复杂，不能满足快 速筛选阻垢剂或水处理剂配方的要求。另外，阻垢剂的阻垢效果与循环 水水质以及加入的其他水处理剂均有关，上述部分的评价方法在准确反 映循环水系统真实结垢情况方面还有待于进一步提高。与现有技术相 比，本发明的分析过程更接近于循环水系统真实的结垢情况，可以简单、 快速地筛选出符合阻垢性能要求的阻垢剂或水处理剂配方。
