CN218584758U - 一种碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，属于分析仪器技术领域，包括高纯水箱，高纯水箱连接有母管，母管上依次连接有手动阀一、自吸泵、回流管、加药管一、取样管一、流量计二、加药管二、取样管二、三通阀、交换柱出口管、取样管三和手动阀七，回流管从自吸泵的出口连接至高纯水箱的上部，且回流管上安装有手动阀二。本实用新型结构简单、监测准确；通过对碱液不同pH值、不同金属离子浓度对电导率、氢电导率的影响研究，在确保水汽指标电导率、氢电导率合格的前提下，为金属离子浓度的控制标准提供了理论依据；可填补现有国家和行业标准中除常规金属（硬度、铜、铁、钠）离子外其他金属离子指标监督的空白。

Description

一种碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种试验装置，尤其是涉及一种碱性水溶液中pH值、金属离子浓度对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，属于分析仪器技术领域。

背景技术

超临界及超超临界发电机组近十几年在我国大量投产，由于在超临界及超超临界下水和蒸汽的物理、化学性质与常态下相比有较大的不同，各种杂质(包括非常规铜、铁金属腐蚀产物)在水汽中的溶解和沉积特性也发生了显著的变化。这些性质的变化对机组的腐蚀和结垢产生影响，对水化学控制有更高的要求。

目前火电厂化学水汽金属元素指标监督主要包括硬度、铁、铜和钠等，部分金属元素指标(以铝元素为例)未纳入化学水汽监督范围，国家和行业标准中也均未对水汽中铝元素的监督提出明确的指标要求。经调研发现，火电行业内部分超临界机组存在类似铝盐类物质明显沉积的情况，而常规在线(氢)电导率水汽指标监测是否能起到有效监督作用，目前也鲜有资料可查。因此开展碱性水溶液中pH值、金属离子浓度对电导率、氢电导率影响研究极为必要。

公开日为2020年09月08日，公开号为CN211453443U的中国专利中，公开了一种名称为“一种基于电导率的水体藻类浓度监测装置”的实用新型专利。该实用新型涉及基于电导率的水体藻类浓度监测装置，可有效解决现有技术不能为水华的防治工作提供及时准确信息的问题，其解决的技术方案是潜水壳内从下至上分别设置有电机腔、液体样本检测腔、控制器和太阳能电池板，电机腔内设置有电动隔膜泵，液体样本检测腔内设置有滤网，电动隔膜泵的出水口经引流管与液体样本检测腔的进水口相连通。虽然该专利实用新型设计精巧、结构简单、应用广泛、监测准确的特点，通过定期采集水体电导率信息可以灵敏准确地反映藻类浓度变化，进而防止水华于未然，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益，是藻类浓度监测设备上的创新；但是未涉及到碱性水溶液中不同pH值、不同金属离子浓度对电导率、氢电导率的影响研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计精巧、结构简单、监测准确，能够开展碱性水溶液中不同pH值、不同金属离子浓度对电导率、氢电导率影响研究的试验装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，其特征是，包括高纯水箱，所述高纯水箱连接有母管，所述母管上依次连接有手动阀一、自吸泵、回流管、加药管一、取样管一、流量计二、加药管二、取样管二、三通阀、交换柱出口管、取样管三和手动阀七，且加药管一、取样管一、加药管二、取样管二和取样管三并联布置，所述回流管从自吸泵的出口连接至高纯水箱的上部，且回流管上安装有手动阀二。

进一步的，所述加药管一上依次安装有变频泵一、手动阀三和加药箱。

进一步的，所述取样管一上依次安装有手动阀四、流量计一和在线pH表。

进一步的，所述加药管二上依次安装有流量计三、变频泵二、手动阀五和标准液盒。

进一步的，所述取样管二上安装有取样阀。

进一步的，所述三通阀的出口一端连接有交换柱进口管，所述交换柱出口管连接至三通阀的出口另一端，所述交换柱进口管和交换柱出口管均与阳树脂交换柱连接，所述阳树脂交换柱的底部安装有滤网，所述交换柱出口管上安装有手动阀六。

进一步的，所述取样管三上依次安装有手动阀八、流量计四和在线电导率表。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1)该试验装置设计精巧、结构简单、监测准确；

2)通过对碱液不同pH值、不同金属离子浓度对电导率、氢电导率的影响研究，在确保水汽指标电导率、氢电导率合格的前提下，为金属离子浓度的控制标准提供了理论依据；

3)可填补现有国家和行业标准中除常规金属(硬度、铜、铁、钠)离子外其他金属离子指标监督的空白。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中：高纯水箱1、手动阀一2、自吸泵3、手动阀二4、回流管5、母管6、变频泵一7、手动阀三8、加药管一9、加药箱10、手动阀四11、流量计一12、在线pH表13、取样管一14、流量计二15、流量计三16、变频泵二17、手动阀五18、标准液盒19、加药管二20、取样阀21、取样管二22、三通阀23、交换柱进口管24、阳树脂交换柱25、滤网26、手动阀六27、交换柱出口管28、手动阀七29、手动阀八30、流量计四31、在线电导率表32、取样管三33。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中，一种碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，包括高纯水箱1，高纯水箱1连接有母管6，母管6上依次连接有手动阀一2、自吸泵3、回流管5、加药管一9、取样管一14、流量计二15、加药管二20、取样管二22、三通阀23、交换柱出口管28、取样管三33和手动阀七29，且加药管一9、取样管一14、加药管二20、取样管二22和取样管三33并联布置，回流管5从自吸泵3的出口连接至高纯水箱1的上部，且回流管5上安装有手动阀二4。

本实施例中，加药管一9上依次安装有变频泵一7、手动阀三8和加药箱10，取样管一14上依次安装有手动阀四11、流量计一12和在线pH表13，加药管二20上依次安装有流量计三16、变频泵二17、手动阀五18和标准液盒19，取样管二22上安装有取样阀21，取样管三33上依次安装有手动阀八30、流量计四31和在线电导率表32。

本实施例中，三通阀23的出口一端连接有交换柱进口管24，交换柱出口管28连接至三通阀23的出口另一端，交换柱进口管24和交换柱出口管28均与阳树脂交换柱25连接，阳树脂交换柱25的底部安装有滤网26，交换柱出口管28上安装有手动阀六27。

工作步骤如下：

1、试验准备：清洗高纯水箱1至合格，制备高纯水充满高纯水箱1，将加药箱10(稀氨水)和标准液盒19内的标准液(Al标液为例)稀释至合适的浓度范围，调节变频泵一7和变频泵二17的泵频率使其均满足调节精度、流量和压力要求，阳树脂交换柱25的树脂再生度合格，满足氢型运行要求，在线pH表13和在线电导率表32均检验合格，试验装置的阀门和管路无内漏和其他缺陷，装置阀门和管路均用高纯水冲洗干净。

2、流量调节：打开手动阀一2、取样阀21和手动阀七29至全开，将手动阀二4开至1/2开度，将三通阀23开至与交换柱出口管28连通状态，其他手动阀关闭。启动自吸泵3，观察流量计二15的大小调节手动阀二4的开度，调节至流量计二15的流量适中即可。然后再缓慢打开手动阀四11和手动阀八30的开度，调节至流量计一12和流量计四31的流量适中，投运在线pH表13和在线电导率表32。

3、pH值调节：

1)打开手动阀三8，启动变频泵一7，缓慢增加变频泵一7的频率，此时加药箱10内稀氨水缓慢加入到母管6上，注意观察在线pH表13的读数，调节变频泵一7的频率，当在线pH表13的读数为pH值8.8达到稳定时，记录此时在线电导率表32的读数(电导率SC_高纯水)。

2)上述步骤完毕后，打开手动阀六27和三通阀23至与交换柱进口管24连通状态，此时因投运阳树脂交换柱25，管路内水压力稍微上升并引起变频泵一7的出力有变化，调节变频泵一7的频率至在线pH表13的读数仍为pH值8.8达到稳定时，记录此时在线电导率表32的读数(氢电导率CC_高纯水)，并从取样管二22取样待化验此时微量Al含量(Al_高纯水≈0)。

3)试验记录：

试验数据如表1；

表1定pH值不加标液试验

4、加标准液调节：

1)打开手动阀五18，启动变频泵二17，缓慢增加变频泵二17的频率，根据标准液盒19内标准液(Al标液为例)的浓度、流量计二15和流量计三16的流量大小，调节变频泵二17的频率到取样管二22取得水样的微量Al含量大约为5μg/L，同时注意在线pH表13的读数，若不是在8.8读数，调节变频泵一7的频率至在线pH表13的读数为pH值8.8。此时因三通阀23开至与交换柱进口管24连通状态，待在线电导率表32读数稳定后，记录在线pH表13的pH值为8.8时在线电导率表32的读数(氢电导率CC_{(约5.0μg/L)})。

2)上述步骤完毕后，将三通阀23开至与交换柱出口管28连通状态，此时因未投运阳树脂交换柱25，管路内水样压力变小，流量计四31的流量变大，稍微关闭手动阀七29和手动阀八30一部分开度，流量计二15、流量计三16和流量计四31的流量基本维持不变，在线pH表13的读数也稳定为pH值8.8时，记录此时的在线电导率表32读数(电导率SC_{(约5.0μg/L)})，并从取样管二22取样，待化验此时微量Al的含量(Al_{(约5.0μg/L)})。

3)试验记录：

试验数据如表2；

表2定pH值加标液试验

5、单因素不同浓度试验：

1)维持在线pH表13为pH值8.8不变，通过调节标准液盒19内标准液的浓度(Al标液为例)及变频泵二17的频率，从取样管二22取样铝含量范围为1μg/L-10μg/L(Al_{(约1.0μg/L-10.0μg/L)})，读取在线电导率表32测得的电导率(SC_{(约1.0μg/L-10.0μg/L)})和氢电导率值(CC_{(约1.0μg/L-10.0μg/L)})。

2)试验记录：

试验数据如表3；

表3单因素不同浓度试验

6、单因素不同pH值试验：

1)重复操作步骤1-2、步骤3-5，调节变频泵一7的频率至在线pH表13的pH值为8.8-9.6之间，从取样管二22取样铝含量范围为1μg/L-10μg/L(Al_{(约1.0μg/L-10.0μg/L)})，读取在线电导率表32测得的电导率(SC_{(约1.0μg/L-10.0μg/L)})和氢电导率值(CC_{(约1.0μg/L-10.0μg/L)})。

2)试验记录：

试验数据如表4；

表4单因素不同pH值试验

7、将步骤6单因素不同pH值试验表4数据进行统计分析，绘制成pH值、金属离子浓度对电导率、氢电导率影响的关系曲线。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括在本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，其特征是，包括高纯水箱（1），所述高纯水箱（1）连接有母管（6），所述母管（6）上依次连接有手动阀一（2）、自吸泵（3）、回流管（5）、加药管一（9）、取样管一（14）、流量计二（15）、加药管二（20）、取样管二（22）、三通阀（23）、交换柱出口管（28）、取样管三（33）和手动阀七（29），且加药管一（9）、取样管一（14）、加药管二（20）、取样管二（22）和取样管三（33）并联布置，所述回流管（5）从自吸泵（3）的出口连接至高纯水箱（1）的上部，且回流管（5）上安装有手动阀二（4）。

2.根据权利要求1所述的碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，其特征是，所述加药管一（9）上依次安装有变频泵一（7）、手动阀三（8）和加药箱（10）。

3.根据权利要求1所述的碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，其特征是，所述取样管一（14）上依次安装有手动阀四（11）、流量计一（12）和在线pH表（13）。

4.根据权利要求1所述的碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，其特征是，所述加药管二（20）上依次安装有流量计三（16）、变频泵二（17）、手动阀五（18）和标准液盒（19）。

5.根据权利要求1所述的碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，其特征是，所述取样管二（22）上安装有取样阀（21）。

6.根据权利要求1所述的碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，其特征是，所述三通阀（23）的出口一端连接有交换柱进口管（24），所述交换柱出口管（28）连接至三通阀（23）的出口另一端，所述交换柱进口管（24）和交换柱出口管（28）均与阳树脂交换柱（25）连接，所述阳树脂交换柱（25）的底部安装有滤网（26），所述交换柱出口管（28）上安装有手动阀六（27）。

7.根据权利要求1所述的碱性水溶液对电导率、氢电导率影响研究的试验装置，其特征是，所述取样管三（33）上依次安装有手动阀八（30）、流量计四（31）和在线电导率表（32）。

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