JP7415437B2 - ボイラ水のｐＨ調整方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラ水のｐＨ調整方法、特に、運転中のボイラについて、そのボイラ水のｐＨを目標値へ調整するための方法に関する。
ボイラの運転では、缶体でのスケール付着および腐食並びにキャリーオーバ等の各種の障害を抑制するために、ボイラへの給水を軟水化処理や脱酸素処理するとともにスケール分散剤や脱酸素剤などの薬剤を注入することで化学的に処理し、ボイラ水の水質を管理する必要がある。例えば、缶体でのスケール付着および腐食を抑制する観点からボイラ水はアルカリ性領域に維持するのが好ましく、この観点から非特許文献１は、ボイラの種類や運転条件に応じてボイラ水のｐＨ（水素イオン指数）を８．５～１１．８の範囲内で適切に維持するよう推奨している。
ボイラ水のｐＨを所要の目標値へ調整する場合、ボイラ水から検水を採取してｐＨを測定し、その測定結果に照らしてボイラ給水にｐＨ調整用の薬剤を供給するなど、ボイラ水に対して所要の調整操作を実行する。ここで、非特許文献１の附属書Ｂは、ボイラ水のｐＨ測定においてガラス電極ｐＨ計を用いるものとしている。よって、ボイラ水から採取した検水のｐＨ測定は、ガラス電極ｐＨ計を用いるのが一般的である。
しかし、検水は高アルカリ性であることから、ｐＨ計のガラス電極を劣化させやすい。また、ボイラ水は濃縮の進行により薬剤や給水に由来のシリカ等の溶存成分濃度が高まるため、使用後のｐＨ計はガラス電極に溶存成分が析出して固着しやすい。固着した溶存成分は、ガラス電極の劣化を加速するだけではなく、ｐＨの測定誤差を招く原因となる。そこで、ガラス電極ｐＨ計は、使用の度に十分な洗浄が求められ、経時劣化を考慮して測定結果を校正する必要もある。また、ガラス電極は、測定値の信頼性を維持するための繊細な保守作業が頻繁に求められるとともに、頻繁な交換も必要であることから、維持費用が高額である。
日本工業規格ＪＩＳ Ｂ ８２２３：２０１５ ボイラの給水及びボイラ水の水質
本発明は、ガラス電極ｐＨ計によらずに運転中のボイラ水のｐＨを測定し、ボイラ水のｐＨを調整しようとするものである。
本発明は、運転中のボイラについて、そのボイラ水のｐＨを目標値へ調整するための方法に関する。このｐＨ調整方法は、ボイラ水のｐＨを測定する工程Ａと、工程Ａにおいて測定されたｐＨを目標値へ変動させるための調整操作をボイラ水に対して適用する工程Ｂとを含む。
工程Ａは、ボイラ水に由来の検水に対し、ｐＨの変動により紫外可視領域の吸光度が変動する発色試薬を添加する工程Ａ１、発色試薬が添加された検水について、紫外可視領域の任意の波長の吸光度を測定する工程Ａ２、工程Ａ２において測定した吸光度に基づいて検水のｐＨを判定する工程Ａ３、および、工程Ａ１から工程Ａ３を少なくとも１回繰返すことにより、各工程Ａ３において判定した検水のｐＨ（“ｙ”とする。）と、その判定時における検水に対する発色試薬の累積添加量（“ｘ”とする。）とを変数とする関数（ｙ＝ｆ（ｘ））を設定し、当該関数（ｙ＝ｆ（ｘ））においてｘが０のときのｙをボイラ水のｐＨとして終局的に判定する工程Ａ４を含む。
本発明の一形態において用いられる発色試薬は、目標値を含む所定範囲でのｐＨの変動により一段階で酸解離して紫外可視領域の吸光度が変動し得る第１発色試薬と、上記所定範囲でのｐＨの変動により一段階で酸解離して紫外可視領域の吸光度が変動し得る、第１発色試薬よりも酸解離定数（ｐＫａ）が大きい第２発色試薬と、上記所定範囲でのｐＨの変動により一段階で酸解離して紫外可視領域の吸光度が変動し得る、酸解離定数（ｐＫａ）が第１発色試薬と第２発色試薬との間にある少なくとも一種類の第３発色試薬とを含みかつ第１発色試薬、第２発色試薬および第３発色試薬のいずれもが上記所定範囲での紫外可視領域の吸光度が０を超える試薬組成物である。
上述の試薬組成物を用いる場合の一形態では、工程Ａ２において互いに異なる複数種類の波長でのそれぞれの吸光度を測定し、工程Ａ３において複数種類の波長のそれぞれの吸光度と検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って検水のｐＨを判定する。
上述の試薬組成物用いる場合の他の形態では、工程Ａ２において互いに異なる少なくとも三種類の複数の波長でのそれぞれの吸光度を測定し、その任意の組合せによる少なくとも二種類の吸光度比と検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って工程Ａ３において検水のｐＨを判定する。
この形態の一例では、吸光度比のそれぞれ一つと検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って工程Ａ３において検水のｐＨを吸光度比毎に個別に仮判定し、吸光度比の一つに基づいて仮判定した検水のｐＨと吸光度比の他の一つに基づいて仮判定した検水のｐＨとの差が所定値を超える場合は工程Ａ３を中止する。
上述の試薬組成物として用いられるものは、例えば、ｐＨの上記所定範囲が５．５～１４であって、酸解離定数（ｐＫａ）が６～９の範囲のものから選ばれた第１発色試薬、酸解離定数（ｐＫａ）が７．５～１０の範囲のものから選ばれた第２発色試薬、酸解離定数（ｐＫａ）が９～１４の範囲のものから選ばれた一種類の第３発色試薬を含むものである。
本発明において用いられる発色試薬は、例えば、界面活性剤およびスケール分散剤のうちの少なくとも一つを含むものである。
本発明の一形態において、工程Ｂにおける調整操作はボイラ水に対するｐＨ調整剤の添加を含む。
本発明の他の形態において、工程Ｂにおける調整操作はボイラ水の濃縮倍率の制御を含む。
本発明のさらに他の形態において、ボイラは復水を回収してボイラへの給水の一部とする方法で運転中のものであり、工程Ｂにおける調整操作は復水の回収率の制御を含む。
本発明に係るボイラ水のｐＨ調整方法は、ガラス電極ｐＨ計によらずに運転中のボイラ水のｐＨを測定し、その測定結果に照らしてボイラ水のｐＨを調整することができる。
図１を参照して、本発明に係るボイラ水のｐＨ調整方法を適用可能なボイラシステムの一例を説明する。図において、ボイラシステム１は、給水装置２、ボイラ３、負荷装置４、復水経路５および制御装置６を主に備えている。
給水装置２は、ボイラ３へ給水するためのものであり、水道水や地下水などの原水の注水路２０、注水路２０からの原水を貯留するための給水タンク２１および給水路２２を主に備えている。注水路２０は、軟水装置２３と脱酸素装置２４とをこの順に有している。軟水装置２３は、原水をナトリウム型強酸性陽イオン交換樹脂により処理し、原水中に含まれる硬度分（カルシウムイオンおよびマグネシウムイオン）や重金属イオンをナトリウムイオンに置換して軟水に変換するためのものである。また、脱酸素装置２４は、軟水装置２３で得られた軟水中に含まれる溶存酸素を機械的に除去するためのものである。給水タンク２１は、軟水装置２３および脱酸素装置２４で処理された原水をボイラ３への給水として貯留するためのものである。給水路２２は、給水タンク２１に貯留した給水をポンプ（図示省略）により圧送してボイラ３へ供給するための経路であり、ボイラ３への給水の流量を制御するための給水制御弁２５および薬剤注入装置２６を有している。薬剤注入装置２６は、ボイラ３へ供給される給水に対して所要の薬剤を注入するためのものである。
ボイラ３は、例えば、運転圧力が１ＭＰａ以下の貫流ボイラであり、蒸気供給管３１とブロー経路３２とを備えている。蒸気供給管３１は、ボイラ３において発生した蒸気を送り出すためのものであり、負荷装置４へ延びている。ブロー経路３２は、ボイラ３内のボイラ水を排出するための経路であり、排水量を制御するための排水制御弁３３とｐＨ測定部３４とを有している。ｐＨ測定部３４は、ブロー経路３２を通じて排水されるボイラ水の一部を採取するための採水路３５と、採水路３５により採取された検水のｐＨを比色法により測定するための測定器３６と、測定器３６で用いた検水をブロー経路３２へ戻す還流路３７とを備えている。採水路３５は、ブロー経路３２から分岐したものであり、ブロー経路３２からのボイラ水を常温（２５℃）に冷却するための冷却器（図示省略）および冷却された一定量のボイラ水を測定器３６に対して検水として供給するための検水制御弁（図示省略）を有している。測定器３６は、採水路３５を通じて採取された検水を貯留するためのセル、当該セルに発色試薬を添加するための添加装置および当該セルを透過する特定波長の紫外可視光の吸光度を測定するための光学装置（いずれも図示省略）を備えている。セルは、吸光度測定用のものであり、通常は石英ガラス製のものである。還流路３７は、ブロー経路３２に接続しており、測定器３６のセルに貯留された検水をブロー経路３２へ戻し、ボイラ３から排出されたボイラ水とともに廃棄するための流路である。
負荷装置４は、例えば熱交換装置であり、一端に蒸気供給管３１が接続しており、他端に復水経路５が接続している。復水経路５は、スチームトラップ５１、復水タンク５２、流量調節弁５３をこの順に有しており、末端が給水タンク２１に連絡している。
制御装置６は、以下に説明するボイラシステム１の運転動作を制御するためのものであり、給水制御弁２５、薬剤注入装置２６、排水制御弁３３、ｐＨ測定部３４および流量調節弁５３を含む制御対象部位や情報発信部位に連絡している。
ボイラシステム１の運転では、注水路２０を通じて給水タンク２１へ原水を供給し、この原水をボイラ３への給水として給水タンク２１に貯留する。給水タンク２１に貯留される給水は、軟水装置２３および脱酸素装置２４で処理されたもの、すなわち、脱酸素処理された軟水である。そして、給水タンク２１に貯留された給水を給水路２２を通じて圧送し、ボイラ３へ供給する。ボイラ３は、供給された給水をボイラ水として加熱し、蒸気を生成する。生成した蒸気は、蒸気供給管３１を通じて負荷装置４に供給される。
蒸気が供給された負荷装置４は、所用の熱交換機能を発揮する。そして、負荷装置４を通過した蒸気は復水配管５へ流れ、そこで潜熱を失って一部が凝縮水に変わり、スチームトラップ５１において蒸気と水とが分離されて復水（ドレン水）になる。この復水は、復水タンク５２に貯留され、流量調節弁５３により流量制御されながら給水タンク２１に回収される。これにより、復水は、注水路２０からの原水と混合され、ボイラ３への給水として再利用される。
上述のようなボイラシステム１の運転中において、薬剤注入装置２６を作動させ、スケール分散剤、脱酸素剤またはｐＨ調整剤などの薬剤を給水路２２からボイラ３へ供給される給水へ適宜注入する。また、ボイラ３において、ボイラ水のｐＨが所定範囲になるよう、給水制御弁２５および排水制御弁３３を制御してボイラ水の濃縮倍率を調節する。
ボイラ水のｐＨ調整では、ｐＨ測定部３４によりブロー経路３２を通じて排出されるボイラ水のｐＨを測定する（工程Ａ）。そして、工程Ａにおいて測定されたｐＨを目標値、例えば、常用使用圧力が１ＭＰａ以下のボイラのボイラ水について非特許文献１が推奨するアルカリ領域である１１．０～１１．８へ変動させるための調整操作をボイラ水に対して適用する（工程Ｂ）。
説明の都合上、工程Ａについては後に詳述し、ここでは工程Ｂを先に説明する。
工程Ｂでは、工程Ａにおいて測定されたボイラ水のｐＨが目標値よりも小さい場合はボイラ水のｐＨを大きくするための調整操作を実行し、また、ボイラ水のｐＨが目標値よりも大きい場合はボイラ水のｐＨを小さくするための調整操作を実行する。
工程Ｂでは、工程Ａにおいて測定されたボイラ水のｐＨが目標値よりも小さい場合はボイラ水のｐＨを大きくするための調整操作を実行し、また、ボイラ水のｐＨが目標値よりも大きい場合はボイラ水のｐＨを小さくするための調整操作を実行する。
ボイラ水のｐＨの調整操作としては、通常、薬剤注入装置２６から給水へｐＨ調整剤を注入することでボイラ水に対してｐＨ調整剤を添加する方法、または、給水制御弁２５を制御することでボイラ３への給水の供給量を調節するとともに、排水制御弁３３を制御することでブロー経路３２を通じたボイラ水の排水量を調節することでボイラ水の濃縮倍率を制御する方法をとることができる。ｐＨ調整剤としては、通常、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のボイラ水のｐＨを大きくするためのアルカリ剤溶液を用いることができる。このようなｐＨ調整剤によるボイラ水のｐＨ調整操作では、工程Ａでの測定結果に照らし、ボイラ水に対するｐＨ調整剤の添加量を制御する。すなわち、ボイラ水のｐＨを大きくするときはｐＨ調整剤の添加量を増加し、同ｐＨを小さくするときはｐＨ調整剤の添加量を抑制する。濃縮倍率を制御する方法では、通常、濃縮倍率を高める方向に制御することでｐＨを大きくすることができ、また、濃縮倍率を低める方向に制御することでｐＨを小さくすることができる。
ｐＨの調整操作としてｐＨ調整剤を添加する方法およびボイラ水の濃縮倍率を制御する方法のいずれを選択するかは任意であるが、この調整操作は、工程Ａで測定したボイラ水のｐＨが目標値から乖離している原因に照らして選択するのが好ましい。ｐＨが乖離する原因の検討において、例えば、ボイラ水の濃縮倍率を参照することができる。すなわち、ボイラ３は、スケール抑制や腐食抑制の観点からボイラ水に含まれる各種の成分濃度が適切になるようボイラ水の濃縮倍率を制御しながら運転されるものであり、濃縮倍率は、ｐＨの上記乖離が濃縮不足または濃縮過多によるものであるのか、或いは、ｐＨ調整剤の添加不足または添加過多によるものであるのかの判断材料となる。ボイラ水の濃縮倍率は、例えば、給水経路２２からボイラ３への給水の電気伝導率とブロー経路３２を通じて排出されるボイラ水の電気伝導率とを比較することで判明する。
上述のボイラシステム１は、給水タンク２１に連絡する復水経路５を有するものであることから、流量調節弁５３を制御して復水タンク５２から給水タンク２１への復水の回収率を制御することでボイラ水のｐＨを調整することもできる。
ボイラ水のｐＨの調整においては、上述の調整操作を適宜組み合わせることもできる。
次に工程Ａ、すなわち、ｐＨ測定部３４によるボイラ水のｐＨの測定工程を説明する。
ｐＨ測定部３４によるボイラ水のｐＨの測定では、排水制御弁３３の制御によりブロー経路３２にボイラ水を排出する。そして、ブロー経路３２からボイラ水の一部を採水路３５を通じて測定器３６のセルへ供給して検水として採取し、この検水のｐＨを比色法により測定する。検水としてセルに採取するボイラ水の量は、採水路３５の検水制御弁を調節することで一定量に制御する。ここで、ブロー経路３２へ排出されるボイラ水が懸濁物質や高濃度の薬剤などの溶存物質等を含む場合、これらの物質が比色法によるｐＨ測定において後記する発色試薬の異常発色や透過光の散乱の原因となって測定誤差を生じさせる可能性がある。そこで、採水路３５にボイラ水の前処理装置、例えば、懸濁物質を除去するためのろ過装置や、溶存物質を除去するための活性炭やキレート樹脂を含むフイルタ装置を設け、これらの装置を通過したボイラ水を検水としてセルに採取するのが好ましい。
ｐＨ測定部３４によるボイラ水のｐＨの測定では、排水制御弁３３の制御によりブロー経路３２にボイラ水を排出する。そして、ブロー経路３２からボイラ水の一部を採水路３５を通じて測定器３６のセルへ供給して検水として採取し、この検水のｐＨを比色法により測定する。検水としてセルに採取するボイラ水の量は、採水路３５の検水制御弁を調節することで一定量に制御する。ここで、ブロー経路３２へ排出されるボイラ水が懸濁物質や高濃度の薬剤などの溶存物質等を含む場合、これらの物質が比色法によるｐＨ測定において後記する発色試薬の異常発色や透過光の散乱の原因となって測定誤差を生じさせる可能性がある。そこで、採水路３５にボイラ水の前処理装置、例えば、懸濁物質を除去するためのろ過装置や、溶存物質を除去するための活性炭やキレート樹脂を含むフイルタ装置を設け、これらの装置を通過したボイラ水を検水としてセルに採取するのが好ましい。
セルに採取した検水の比色法によるｐＨ測定方法は、次の工程Ａ１～工程Ａ４を含む。
工程Ａ１：
本工程では、先ず、セルに採取した検水に対し、ｐＨの変動により紫外可視領域の吸光度が変動する発色試薬を添加する。発色試薬を添加した検水は、添加した発色試薬が均質に分散するよう適宜攪拌するのが好ましい。
本工程では、先ず、セルに採取した検水に対し、ｐＨの変動により紫外可視領域の吸光度が変動する発色試薬を添加する。発色試薬を添加した検水は、添加した発色試薬が均質に分散するよう適宜攪拌するのが好ましい。
ここで用いられる発色試薬は、その存在環境のｐＨによって酸解離の度合い、すなわち、酸解離していない塩基型（ＨＩｎ）のものと酸解離した酸型（Ｉｎ－）のものとの存在割合が変化し、それによって存在環境についての紫外可視領域の吸光度を変化させるものである。この種の発色試薬は、検水に添加すると当該検水のｐＨに応じて酸解離する。そこで、発色試薬を添加した検水について紫外可視領域の任意の波長の吸光度を測定すると、検水中における発色試薬の塩基型（ＨＩｎ）に対する酸型（Ｉｎ－）の存在割合を求めることができ、当該存在割合と発色試薬の酸解離定数（ｐＫａ）とから次のヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に基づいて検水のｐＨを計算することができる。本書において、ｐＫａは、２５℃での値である。
本工程では、発色試薬として、所定範囲内でのｐＨの変動により一段階で酸解離して紫外可視領域の吸光度が変動し得、かつ、上記所定範囲内での紫外可視領域の吸光度が０を超えるもの、すなわち、上記所定範囲において紫外可視領域の吸収がなくならないものを用いるのが好ましい。ここで、所定範囲とは、少なくとも、運転中のボイラ３について想定されるボイラ水のｐＨ値と目標値とを含む範囲をいう。発色試薬は、上記ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に照らすと明らかなように、そのｐＫａによって酸解離し得るｐＨ領域が異なることから、所定範囲を包含するｐＨ領域において酸解離し得るものを選択する。
単一の発色試薬により上述の所定範囲のｐＨを測定するのが困難な場合、すなわち、単一の発色試薬の変色域が狭いｐＨ範囲に限られる場合、発色試薬として複数種類の発色試薬を組み合わせた試薬組成物を用い、測定可能なｐＨの範囲を拡張することができる。試薬組成物としては、例えば、ｐＫａが互いに異なる三種類の発色試薬、すなわち、第１発色試薬、第２発色試薬および第３発色試薬を含むものを用いる。ここで、第２発色試薬としては、第１発色試薬よりもｐＫａが大きいものを選択する。また、第３発色試薬としては、ｐＫａが第１発色試薬と第２発色試薬との間にあるものを選択する。第３発色試薬は、一種類のみの発色試薬からなるものであってもよいし、二種類以上の発色試薬からなるものであってもよい。第３発色試薬として一種類の発色試薬を用いる場合、その発色試薬は、ｐＫａが第１発色試薬のｐＫａと第２発色試薬のｐＫａとの略中央値にあるものが好ましい。第３発色試薬として二種類以上の発色試薬を用いる場合、その各発色試薬は、ｐＫａが互いに異なるものを選択する。この場合、第３発色試薬における各発色試薬は、それぞれのｐＫａが第１発色試薬のｐＫａと第２発色試薬のｐＫａとの間において、略均等間隔の値になるものが好ましい。
試薬組成物の形態例として、下記の第１形態例および第２形態例を挙げることができる。
各形態例の具体例において選択された発色試薬の個々の吸収スペクトルは、発色試薬の濃度が１．００ｇ／ｋｇになるよう調整した試薬を希釈用水（例えば、蒸留水。）で１５０倍に希釈した溶液（以下、このように調製した溶液における発色試薬の濃度を「単位発色試薬濃度」ということがある。）について測定したものである。吸収スペクトルの測定では、日立ハイテクサイエンス株式会社の分光光度計（型番：Ｕ－２９１０型）を用い、光路長１０ｍｍのセルを使用して測定波長範囲を３５０ｎｍ～８００ｎｍに設定した。各発色試薬について、塩基型は酸解離前の状態のものを意味し、酸型は酸解離後の状態のものを意味する。チモールブルーおよびフェノールレッドの強酸型は、後記する二段階目の酸解離後の状態のものを意味する。
各形態例の具体例において選択された発色試薬の個々の吸収スペクトルは、発色試薬の濃度が１．００ｇ／ｋｇになるよう調整した試薬を希釈用水（例えば、蒸留水。）で１５０倍に希釈した溶液（以下、このように調製した溶液における発色試薬の濃度を「単位発色試薬濃度」ということがある。）について測定したものである。吸収スペクトルの測定では、日立ハイテクサイエンス株式会社の分光光度計（型番：Ｕ－２９１０型）を用い、光路長１０ｍｍのセルを使用して測定波長範囲を３５０ｎｍ～８００ｎｍに設定した。各発色試薬について、塩基型は酸解離前の状態のものを意味し、酸型は酸解離後の状態のものを意味する。チモールブルーおよびフェノールレッドの強酸型は、後記する二段階目の酸解離後の状態のものを意味する。
下記の第１形態例および第２形態例並びにそれぞれの具体例は、本発明において利用可能な試薬組成物を限定するものではない。
＜第１形態例＞
本形態例は、検水のｐＨを概ね５．５～１４の範囲において測定可能なものであり、次の発色試薬を含む。
本形態例は、検水のｐＨを概ね５．５～１４の範囲において測定可能なものであり、次の発色試薬を含む。
◎第１発色試薬
ｐＫａが６～９の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えばブロモクレゾールパープル（ｐＫａ：６．３）およびフェノールレッド（ｐＫａ：１．２および７．７）の群から選択することができる。
◎第２発色試薬
ｐＫａが９～１４の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えば、アリザリンイエローＲ（ｐＫａ：１１．０６）、インジゴカルミン（ｐＫａ：１２．１）およびカルバゾールイエロー（ｐＫａ：１３．７）の群から選択することができる。
◎第３発色試薬
ｐＫａが７．５～１０の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えば、チモールブルー（ｐＫａ：１．７および８．９）およびナイルブルー（ｐＫａ：１．７および９．７）の群から選択することができる。
ｐＫａが６～９の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えばブロモクレゾールパープル（ｐＫａ：６．３）およびフェノールレッド（ｐＫａ：１．２および７．７）の群から選択することができる。
◎第２発色試薬
ｐＫａが９～１４の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えば、アリザリンイエローＲ（ｐＫａ：１１．０６）、インジゴカルミン（ｐＫａ：１２．１）およびカルバゾールイエロー（ｐＫａ：１３．７）の群から選択することができる。
◎第３発色試薬
ｐＫａが７．５～１０の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えば、チモールブルー（ｐＫａ：１．７および８．９）およびナイルブルー（ｐＫａ：１．７および９．７）の群から選択することができる。
本形態例の具体例として、次の各発色試薬を含む試薬組成物を挙げることができる。
◎第１発色試薬
ブロモクレゾールパープル
ｐＫａ：６．３
吸収スペクトル：図２
◎第２発色試薬
アリザリンイエローＲ
ｐＫａ：１１．０６
吸収スペクトル：図３
◎第３発色試薬
チモールブルー
ｐＫａ：１．７および８．９
吸収スペクトル：図４
◎第１発色試薬
ブロモクレゾールパープル
ｐＫａ：６．３
吸収スペクトル：図２
◎第２発色試薬
アリザリンイエローＲ
ｐＫａ：１１．０６
吸収スペクトル：図３
◎第３発色試薬
チモールブルー
ｐＫａ：１．７および８．９
吸収スペクトル：図４
上記具体例の試薬組成物に含まれる各発色試薬について、上記ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に基づいてｐＫａから求めた変色ｐＨ領域を図５に示す。図５によると、第１発色試薬であるブロモクレゾールパープルはｐＨが概ね５．５～８．０の範囲、第２発色試薬であるアリザリンイエローＲはｐＨが概ね９．５～１２．５の範囲、第３発色試薬であるチモールブルーはｐＨが概ね８．０～１１．０の範囲でそれぞれ変色し得るものであることから、上記具体例の試薬組成物は、検水のｐＨを概ね５．５～１２．５の所定範囲において測定可能である。
なお、チモールブルーは、その存在環境のｐＨにより二段階で酸解離することから二つのｐＫａを有するものであるが、一方のｐＫａ（８．９）が第１発色試薬として用いられるブロモクレゾールパープルのｐＫａ（６．３）よりも大きくかつ第２発色試薬として用いられるアリザリンイエローＲのｐＫａ（１１．０６）よりも小さいものであり、ｐＨが５．５～１２．５の所定範囲内での酸解離が一段階であることから、第３発色試薬として用いることができる。
＜第２形態例＞
本形態例は、検水のｐＨを概ね４～１２の範囲において測定可能なものであり、次の発色試薬を含む。
本形態例は、検水のｐＨを概ね４～１２の範囲において測定可能なものであり、次の発色試薬を含む。
◎第１発色試薬
ｐＫａが４．１～６．０の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えば、メチルレッド（ｐＫａ：５．１）、ブロモフェノールブルー（ｐＫａ：４．２）およびブロモクレゾールグリーン（ｐＫａ：４．７）の群から選択することができる。
◎第２発色試薬
ｐＫａが８．５～１１．５の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えば、アリザリンイエローＲ（ｐＫａ：１１．０６）およびチモールブルー（ｐＫａ：１．７および８．９）の群から選択することができる。
◎第３発色試薬
ｐＫａが５．５～７．５の範囲にある発色試薬から選択した発色試薬Ａと、ｐＫａが７．０～９．５の範囲にある発色試薬から選択した発色試薬Ｂとの二種類である。但し、発色試薬Ｂは、発色試薬ＡよりもｐＫａが大きいものを選択する。発色試薬Ａは、例えば、ブロモクレゾールパープル（ｐＫａ：６．３）およびブロモチモールブルー（ｐＫａ：７．１）の群から選択することができる。また、発色試薬Ｂは、例えば、フェノールレッド（ｐＫａ：１．２および７．７）およびクレゾールレッド（ｐＫａ：１．０および８．０）の群から選択することができる。
ｐＫａが４．１～６．０の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えば、メチルレッド（ｐＫａ：５．１）、ブロモフェノールブルー（ｐＫａ：４．２）およびブロモクレゾールグリーン（ｐＫａ：４．７）の群から選択することができる。
◎第２発色試薬
ｐＫａが８．５～１１．５の範囲にある発色試薬から選択したものである。例えば、アリザリンイエローＲ（ｐＫａ：１１．０６）およびチモールブルー（ｐＫａ：１．７および８．９）の群から選択することができる。
◎第３発色試薬
ｐＫａが５．５～７．５の範囲にある発色試薬から選択した発色試薬Ａと、ｐＫａが７．０～９．５の範囲にある発色試薬から選択した発色試薬Ｂとの二種類である。但し、発色試薬Ｂは、発色試薬ＡよりもｐＫａが大きいものを選択する。発色試薬Ａは、例えば、ブロモクレゾールパープル（ｐＫａ：６．３）およびブロモチモールブルー（ｐＫａ：７．１）の群から選択することができる。また、発色試薬Ｂは、例えば、フェノールレッド（ｐＫａ：１．２および７．７）およびクレゾールレッド（ｐＫａ：１．０および８．０）の群から選択することができる。
本形態例の具体例として、次の各発色試薬を含む試薬組成物を挙げることができる。
◎第１発色試薬
ブロモフェノールブルー
ｐＫａ：４．２
吸収スペクトル：図６
◎第２発色試薬
アリザリンイエローＲ
ｐＫａ：１１．０６
吸収スペクトル：図３
◎第３発色試薬：次の発色試薬Ａおよび発色試薬Ｂの二種類
発色試薬Ａ
ブロモクレゾールパープル
ｐＫａ：６．３
吸収スペクトル：図２
発色試薬Ｂ
フェノールレッド
ｐＫａ：１．２および７．７
吸収スペクトル：図７
◎第１発色試薬
ブロモフェノールブルー
ｐＫａ：４．２
吸収スペクトル：図６
◎第２発色試薬
アリザリンイエローＲ
ｐＫａ：１１．０６
吸収スペクトル：図３
◎第３発色試薬：次の発色試薬Ａおよび発色試薬Ｂの二種類
発色試薬Ａ
ブロモクレゾールパープル
ｐＫａ：６．３
吸収スペクトル：図２
発色試薬Ｂ
フェノールレッド
ｐＫａ：１．２および７．７
吸収スペクトル：図７
上記具体例の試薬組成物に含まれる各発色試薬について、上記ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に基づいてｐＫａから求めた変色ｐＨ領域を図８に示す。図８によると、第１発色試薬であるブロモフェノールブルーはｐＨが概ね３～５の範囲、第２発色試薬であるアリザリンイエローはｐＨが概ね９～１２の範囲でそれぞれ変色し得、また、第３発色試薬のうち発色試薬ＡであるブロモクレゾールパープルはｐＨが概ね５～７の範囲、発色試薬ＢであるフェノールレッドはｐＨが概ね７～９の範囲でそれぞれ変色し得るものであることから、上記具体例の試薬組成物は、検水のｐＨを概ね４～１２の所定範囲において測定可能である。
なお、フェノールレッドは、二つのｐＫａを有するものであるが、一方のｐＫａ（７．７）が第１発色試薬として用いられるブロモフェノールブルーのｐＫａ（４．２）よりも大きくかつ第２発色試薬として用いられるアリザリンイエローのｐＫａ（１１．０６）よりも小さいものであり、ｐＨが４～１２の所定範囲内での酸解離は一段階であることから、第３発色試薬の一つとして用いることができる。ｐＫａを二つ有する他の発色試薬（例えば、チモールブルーおよびクレゾールレッド。）についても、一方のｐＫａが第１発色試薬、第２発色試薬または第３発色試薬としての条件を充足するものであれば、所要の発色試薬として用いることができる。
試薬組成物において、各発色試薬の配合割合は、基本的に等モルになるように設定するのが好ましいが、分解能（測定精度）を高めたいｐＨに近いｐＫａの発色試薬を多めに設定することもできる。
この工程で用いられる発色試薬は、通常、溶媒に所要の発色試薬を溶解したものである。溶媒としては、検水に添加したときにそれ自体が発色試薬の吸光度に影響しにくいものであれば種々のものを用いることができる。例えば、蒸留水や純水などの精製水、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびプロパンジオールなどのジオール類を用いることができる。発色試薬は、検水を採取したセルに付着する汚れを抑えるために、界面活性剤またはスケール分散剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性または非イオン性の各種のものを用いることができるが、非イオン性のものが好ましい。スケール分散剤としては、各種のものを用いることができるが、ボイラに適したものを用いるのが好ましく、例えば、エチレンジアミン四酢酸塩、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリマレイン酸、アクリル酸アクリルアミド共重合体、ホスホン酸またはグルコン酸を用いることができる。
また、発色試薬は、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の無機強塩基の添加により、そのｐＨが中性付近になるよう調整されているのが好ましい。発色試薬は、検水中で酸解離することからｐＨが低いものであるが、一般に酸性下において不安定であることから保存・保管中に分解が進行する可能性がある。発色試薬は、無機強塩基の添加によりｐＨを中性付近に調整すると、分解が抑えられ、検水のｐＨの測定結果についての信頼性を高めることができる。
本工程において、検水に対する発色試薬の添加量（発色試薬を基準とする添加量）は、予め定めた所定量に設定する。発色試薬として上述の試薬組成物を用いる場合、この所定量は、各発色試薬の合計量を基準とする。以下、本工程において検水に対して添加する発色試薬の所定量を「基準添加量」ということがある。
工程Ａ２：
本工程では、工程Ａ１において発色試薬が添加された検水について、紫外可視領域から任意に選択した特定の波長（以下、「特定波長」ということがある。）の吸光度を測定する。ここでは、特定波長の光を検水に対して照射し、検水を透過した当該光を受光することで所要の吸光度を測定する。この場合、吸光度を測定するための光源として入手が容易なものを用いることができる。例えば、発光色が異なる種々の発光ダイオード（ＬＥＤ）の群から特定波長の光を発色するＬＥＤを選択して用いることができる。また、吸光度の測定では、分光光度計を用いて検水に対して紫外可視光領域の波長、通常は１００ｎｍ～８００ｎｍの波長の光を照射することで吸収スペクトルを測定し、この吸収スペクトルから特定波長の吸光度を求めることもできる。
本工程では、工程Ａ１において発色試薬が添加された検水について、紫外可視領域から任意に選択した特定の波長（以下、「特定波長」ということがある。）の吸光度を測定する。ここでは、特定波長の光を検水に対して照射し、検水を透過した当該光を受光することで所要の吸光度を測定する。この場合、吸光度を測定するための光源として入手が容易なものを用いることができる。例えば、発光色が異なる種々の発光ダイオード（ＬＥＤ）の群から特定波長の光を発色するＬＥＤを選択して用いることができる。また、吸光度の測定では、分光光度計を用いて検水に対して紫外可視光領域の波長、通常は１００ｎｍ～８００ｎｍの波長の光を照射することで吸収スペクトルを測定し、この吸収スペクトルから特定波長の吸光度を求めることもできる。
特定波長は、特に限定されるものではないが、測定対象による吸収が強い一方で波長が多少ずれても吸収が安定していること、測定対象の吸光度の変化が大きすぎるとｐＨの測定レンジが狭くなりやすい一方で当該変化が小さすぎるとｐＨの測定精度が低下しやすいことを考慮し、吸光度の変化を観測しやすい波長とするのが好ましい。
本工程では、一つの特定波長の吸光度を測定してもよいし、複数の互いに異なる特定波長の吸光度を測定してもよい。
工程Ａ３：
本工程では、工程Ａ２において測定した特定波長の吸光度に基づき、検水のｐＨを判定する。
ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式によると発色試薬の塩基型の存在割合は検水のｐＨにより変動することから、発色試薬として単一のものを用いた場合、単一の発色試薬の基準注入量を検水に対して注入したときの当該検水における特定波長の吸光度は、理論上、下記の関係式（１）に基づいて検水のｐＨ毎に予測することができる。そこで、工程Ａ１で添加する発色試薬に応じて検水のｐＨ毎における特定波長の吸光度を予測しておくと、その予測結果と工程Ａ２において実際に測定した特定波長の吸光度とを照合することで、検水のｐＨを判定することができる。
本工程では、工程Ａ２において測定した特定波長の吸光度に基づき、検水のｐＨを判定する。
ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式によると発色試薬の塩基型の存在割合は検水のｐＨにより変動することから、発色試薬として単一のものを用いた場合、単一の発色試薬の基準注入量を検水に対して注入したときの当該検水における特定波長の吸光度は、理論上、下記の関係式（１）に基づいて検水のｐＨ毎に予測することができる。そこで、工程Ａ１で添加する発色試薬に応じて検水のｐＨ毎における特定波長の吸光度を予測しておくと、その予測結果と工程Ａ２において実際に測定した特定波長の吸光度とを照合することで、検水のｐＨを判定することができる。
関係式（１）における記号の意味は次のとおりである。
Aλ（範囲：０～２）：特定波長λの吸光度測定結果（単位：Abs）
βRAλ：特定波長λにおける発色試薬の酸型の吸光度
βRBλ：特定波長λにおける発色試薬の塩基型の吸光度
R（範囲：０～１）：発色試薬の塩基型の存在割合
D（範囲：０～２）：検水に対する発色試薬の添加量偏差（但し、基準添加量を１とする。）
Aλ（範囲：０～２）：特定波長λの吸光度測定結果（単位：Abs）
βRAλ：特定波長λにおける発色試薬の酸型の吸光度
βRBλ：特定波長λにおける発色試薬の塩基型の吸光度
R（範囲：０～１）：発色試薬の塩基型の存在割合
D（範囲：０～２）：検水に対する発色試薬の添加量偏差（但し、基準添加量を１とする。）
また、工程Ａ１において複数種類の発色試薬を組み合わせた試薬組成物を発色試薬として用いた場合、試薬組成物を添加した検水についての特定波長の吸光度は、理論上、工程Ａ１で検水に添加した試薬組成物に含まれる各発色試薬について特定波長の吸光度を合算したものとして現われる。すなわち、試薬組成物を添加した検水についての特定波長の吸光度は、試薬組成物に含まれる各発色試薬の塩基型および酸型のそれぞれの特定波長の吸光度を濃度毎に積算したものになる。したがって、第１発色試薬、第２発色試薬および一種類の発色試薬からなる第３発色試薬の三種類の発色試薬を含み、各発色試薬の配合割合が判明している試薬組成物を用いると、理論上、当該試薬組成物を添加した検水についての特定波長における吸光度は、次の関係式（２）により計算することができる。関係式（２）における各記号の意味は表１、２に記載のとおりである。
表１の各吸光度は、単位発色試薬濃度に調整された該当する発色試薬の溶液についての特定波長の吸光度と試薬組成物中の該当する発色試薬の配合割合との関係（吸光度×配合割合）により定まるものである。
ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式によると各発色試薬の塩基型の存在割合は検水のｐＨにより変動することから、各発色試薬の配合割合が判明している試薬組成物の基準注入量を検水に対して注入したときの当該検水における特定波長の吸光度は、関係式（２）に基づいて検水のｐＨ毎に予測することができる。そこで、工程Ａ１で用いる試薬組成物に応じて検水のｐＨ毎における特定波長の吸光度を予測しておくと、その予測結果と工程Ａ２において実際に測定した特定波長の吸光度とを照合することで、検水のｐＨを判定することができる。
工程Ａ２において複数の互いに異なる特定波長、例えば、二種類から五種類の吸光度を測定した場合、試薬組成物を添加した検水のｐＨと各特定波長の吸光度との相関関係を上記関係式およびヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に照らして予め分析しておくと、本工程において検水のｐＨをより高精度に判定することができる。例えば、第１形態例に係る試薬組成物、すなわち、第１発色試薬、第２発色試薬および一種類の発色試薬からなる第３発色試薬の三種類の発色試薬を含み、各発色試薬の配合割合が判明している試薬組成物を用いる場合、当該試薬組成物を添加した検水についての三種類の特定波長の吸光度、すなわちλ１、λ２およびλ３の三種類の特定波長（但し、λ１＜λ２＜λ３。）の吸光度は、関係式（２）に照らし、検水中における各発色試薬の塩基型および酸型の存在割合との間に次の式（２－１）、式（２－２）および式（２－３）の三種類の関係式が成立する。式（２－１）～（２－３）における各記号の意味は表３、４に記載のとおりである。
表３の各吸光度は、単位発色試薬濃度に調整された該当する発色試薬の溶液についての該当する特定波長の吸光度と試薬組成物中の該当する発色試薬の配合割合との関係（吸光度×配合割合）により定まるものである。
この例では、式（２－１）、（２－２）および（２－３）並びにヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に照らしてλ１、λ２およびλ３の三種類の特定波長と試薬組成物を添加した検水のｐＨとの相関関係を予め分析しておくと、その分析結果に従い、工程Ａ２におけるλ１、λ２およびλ３の三種類の波長の吸光度の測定結果に基づいて検水のｐＨを判定することができる。
特に、この例のように三種類以上の複数種類の特定波長の吸光度を測定する場合においては、その任意の組合せによる少なくとも二種類の吸光度比を求め、これらの吸光度比と検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って検水のｐＨを判定することができる。この場合、工程Ａ１での検水に対する発色試薬の添加量が基準添加量から変動しても、本工程において検水のｐＨについての信頼性の高い判定結果を得ることができる。
吸光度比として、例えば、一つの特定波長の吸光度を分母とするとともに他の特定波長のそれぞれについての吸光度を個別に分子とする吸光度比を求めることができる。例えば、上記例のように三種類の特定波長λ１、λ２およびλ３の吸光度を測定する場合、特定波長λ１、λ２およびλ３のうち検水のｐＨの変動によって吸光度が最も変化しにくい特定波長（仮にλ１とする。）の吸光度を分母とするとともに他の特定波長（仮にλ２およびλ３とする。）のそれぞれについての吸光度を個別に分子とする複数の吸光度比、すなわち、Ａλ２／Ａλ１（吸光度比Ａという）およびＡλ３／Ａλ１（吸光度比Ｂという）を求めることができる。
上述のような吸光度比を採用した相関分析結果に従って検水のｐＨを判定する場合、判定結果の信頼性をさらに高めることもできる。ここでは、吸光度比のそれぞれと検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って工程Ａ２での吸光度の測定結果から検水のｐＨを仮判定する。そして、各吸光度比に基づいて仮判定した検水のｐＨを比較し、吸光度比の一つに基づいて仮判定した検水のｐＨと他の吸光度比に基づいて仮判定した検水のｐＨとの差が所定値を超える場合、工程Ａ１で検水に添加した試薬組成物に調合上の不具合若しくは試薬組成物に劣化変敗が生じている可能性または試薬組成物による検水の発色に何らかの異常が生じている可能性があることから、工程Ａ３を中止する。例えば、上述の例においては、吸光度比Ａと検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って工程Ａ２での吸光度の測定結果から検水のｐＨを仮判定するとともに、吸光度比Ｂと検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って工程Ａ２での吸光度の測定結果から検水のｐＨを仮判定し、吸光度比Ａに基づいて仮判定した検水のｐＨと、吸光度比Ｂに基づいて仮判定した検水のｐＨとの差が所定値（例えば０．５）を超える場合は工程Ａ３を中止する。なお、ｐＨの差の上記所定値は、期待する測定精度に応じて任意に設定可能である。
工程Ａ１において検水に添加する試薬組成物が四種類以上の発色試薬を含み、工程Ａ２において複数の特定波長の吸光度を測定する場合、上記例に倣い、各特定波長の吸光度に関わる複数種類の関係式とヘンダーソン・ハッセルバルヒの式とに照らして複数種類の特定波長の吸光度と試薬組成物を添加した検水のｐＨとの相関関係を予め分析しておくと、その分析結果に従い、工程Ａ２における各波長の吸光度の測定結果に基づいて検水のｐＨを判定することができる。
この場合、上記例に倣って吸光度比を用いて検水のｐＨを判定することもできる。また、吸光度比を利用することで工程Ａ３の中止の要否を判断する場合、吸光度比として三種類以上が得られることから、例えば、これらの吸光度比から少なくとも二種類の吸光度比を任意に選択し、そのそれぞれに基づいて仮判定した検水のｐＨの差が所定値を超える場合において工程Ａ３を中止する。
工程Ａ４：
工程Ａ１～工程Ａ３によるｐＨの測定方法は、検水に対して発色試薬を添加するものであることから、検水そのもの（発色試薬を添加する前の検水）のｐＨを測定できるものではなく、添加された発色試薬を含む検水のｐＨを測定することになる。発色試薬は、酸解離により発色するものであることから、検水中へ放出するプロトンにより検水のｐＨを低下方向へ変動させるよう作用し、検水の本来のｐＨ値を変動させる可能性がある。検水のｐＨに対する発色試薬の影響の程度は、検水の緩衝能により変動する。すなわち、検水は、緩衝能が高い場合（典型的には炭酸塩のような緩衝成分を含む場合。）は発色試薬の影響によるｐＨの変動が生じにくいが、緩衝能が低い場合は発色試薬の影響によりｐＨが変動しやすい。そこで、本工程では、発色試薬の影響によるｐＨの変動を取り除くよう測定結果を補正する。
工程Ａ１～工程Ａ３によるｐＨの測定方法は、検水に対して発色試薬を添加するものであることから、検水そのもの（発色試薬を添加する前の検水）のｐＨを測定できるものではなく、添加された発色試薬を含む検水のｐＨを測定することになる。発色試薬は、酸解離により発色するものであることから、検水中へ放出するプロトンにより検水のｐＨを低下方向へ変動させるよう作用し、検水の本来のｐＨ値を変動させる可能性がある。検水のｐＨに対する発色試薬の影響の程度は、検水の緩衝能により変動する。すなわち、検水は、緩衝能が高い場合（典型的には炭酸塩のような緩衝成分を含む場合。）は発色試薬の影響によるｐＨの変動が生じにくいが、緩衝能が低い場合は発色試薬の影響によりｐＨが変動しやすい。そこで、本工程では、発色試薬の影響によるｐＨの変動を取り除くよう測定結果を補正する。
ここでは、工程Ａ１から工程Ａ３までの一連の操作を少なくとも１回繰返し、各繰返し操作の工程Ａ３において検水のｐＨを判定する。工程Ａ１において添加する発色試薬は、上述のように検水のｐＨを低下させる方向に作用することから、本工程の各繰返し操作の工程Ａ３において判定される検水のｐＨは、発色試薬が段階的に添加されることで段階的に低下する。例えば、図１１に模式的に示すように、検水のｐＨは、当初の工程Ａ１および本工程で繰り返される各工程Ａ１において発色試薬の添加量をａに設定したとき、当初の工程Ａ３において判定される値Ｖ１よりも本工程の最初の工程Ａ３において判定される値Ｖ２が低くなり、本工程の第２回目の工程Ａ３において判定される値Ｖ３は値Ｖ２よりもさらに低くなる。
そこで、当初の工程Ａ３および本工程における各工程Ａ３において判定した検水のｐＨ（“ｙ”とする。）と、その判定時における検水に対する試薬組成物の累積添加量（“ｘ”とする。）とを変数とする関数（ｙ＝ｆ（ｘ））を設定し、当該関数（ｙ＝ｆ（ｘ））においてｘが０のときのｙを検水のｐＨとして終局的に判定する。例えば、関数（ｙ＝ｆ（ｘ））が図９に点線で示すような線形である場合、ｘが０のときのＶｃを検水そのもののｐＨ値と判定する。
本実施の形態に係るボイラ水のｐＨ調整方法は、工程Ａにおいて発色試薬の影響を除いたボイラ水の正確なｐＨを測定することができ、工程Ｂにおいて工程Ａで測定されたｐＨを目標値へ変動させるための調整操作をボイラ水に対して適用していることから、ボイラ水のｐＨを適切に調整可能である。
上述の実施の形態では、ブロー経路３２を通じて排出されるボイラ水から検水を採取し、そのｐＨを測定しているが、復水はボイラ水に由来のものであってボイラ水と水質が実質的に同じであることから、検水は復水から採取することもできる。この場合、例えば、スチームトラップ５１から復水タンク５２へ流れる復水、または、復水タンク５２に貯留された復水から一部を検水として採取して常温（２５℃）に調整し、そのｐＨを測定する。
［実験例］
表５に示す組成の試薬組成物を１００ｇ調製した。この試薬組成物は、第１形態例の試薬組成物の具体例として挙げたものに相当する。
表５に示す組成の試薬組成物を１００ｇ調製した。この試薬組成物は、第１形態例の試薬組成物の具体例として挙げたものに相当する。
試薬組成物０．７５ｇを添加した検水１００ｍＬに対して４２０ｎｍ、５２５ｎｍおよび５９０ｎｍの波長の可視光を照射した場合を想定し、その場合に予測される各波長の可視光の吸光度を先述の式（２－１）、式（２－２）および式（２－３）並びにヘンダーソン・ハッセルバルヒの式に照らして算出した。ここでは、０．１刻みで５．５～１２．５の範囲においてｐＨが異なる検水について、上記各波長の可視光の吸光度を算出した。
算出した各波長の吸光度から、検水のｐＨ値と吸光度比（５２５ｎｍ／４２０ｎｍ）との関係、および、検水のｐＨ値と吸光度比（５９０ｎｍ／４２０ｎｍ）との関係を求めた。結果を表６－１から表６－３に示す。また、両吸光度比と検水のｐＨ値との関係をプロットすることで検水のｐＨ判定用グラフを作成した。結果を図１０に示す。
Claims (10)
- 運転中のボイラについて、そのボイラ水のｐＨを８．５～１１．８の範囲の目標値へ調整するための方法であって、
前記ボイラ水のｐＨを測定する工程Ａと、
工程Ａにおいて測定されたｐＨを前記目標値へ変動させるための調整操作を前記ボイラ水に対して適用する工程Ｂとを含み、
工程Ａは、
前記ボイラ水に由来の検水に対し、ｐＨの変動により紫外可視領域の吸光度が変動する発色試薬を添加する工程Ａ１、
前記発色試薬が添加された前記検水について、紫外可視領域の任意の波長の吸光度を測定する工程Ａ２、
工程Ａ２において測定した吸光度に基づいて前記検水のｐＨを判定する工程Ａ３、および、
工程Ａ１から工程Ａ３を少なくとも１回繰返すことにより、各工程Ａ３において判定した前記検水のｐＨ（“ｙ”とする。）と、その判定時における前記検水に対する前記発色試薬の累積添加量（“ｘ”とする。）とを変数とする関数（ｙ＝ｆ（ｘ））を設定し、当該関数（ｙ＝ｆ（ｘ））においてｘが０のときのｙを前記ボイラ水のｐＨとして終局的に判定する工程Ａ４を含む、
ボイラ水のｐＨ調整方法。 - 前記発色試薬は、前記目標値を含む所定範囲でのｐＨの変動により一段階で酸解離して紫外可視領域の吸光度が変動し得る第１発色試薬と、前記所定範囲でのｐＨの変動により一段階で酸解離して紫外可視領域の吸光度が変動し得る、第１発色試薬よりも酸解離定数（ｐＫａ）が大きい第２発色試薬と、前記所定範囲でのｐＨの変動により一段階で酸解離して紫外可視領域の吸光度が変動し得る、酸解離定数（ｐＫａ）が第１発色試薬と第２発色試薬との間にある少なくとも一種類の第３発色試薬とを含みかつ第１発色試薬、第２発色試薬および第３発色試薬のいずれもが前記所定範囲での紫外可視領域の吸光度が０を超える試薬組成物である、請求項１に記載のボイラ水のｐＨ調整方法。
- 工程Ａ２において互いに異なる複数種類の波長でのそれぞれの前記吸光度を測定し、工程Ａ３において複数種類の前記波長のそれぞれの前記吸光度と前記検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って前記検水のｐＨを判定する、請求項２に記載のボイラ水のｐＨ調整方法。
- 工程Ａ２において互いに異なる少なくとも三種類の複数の波長でのそれぞれの前記吸光度を測定し、その任意の組合せによる少なくとも二種類の吸光度比と前記検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って工程Ａ３において前記検水のｐＨを判定する、請求項２に記載のボイラ水のｐＨ調整方法。
- 前記吸光度比のそれぞれ一つと前記検水のｐＨとを変数として予め求めた相関分析結果に従って工程Ａ３において前記検水のｐＨを前記吸光度比毎に個別に仮判定し、前記吸光度比の一つに基づいて仮判定した前記検水のｐＨと前記吸光度比の他の一つに基づいて仮判定した前記検水のｐＨとの差が所定値を超える場合は工程Ａ３を中止する、請求項４に記載のボイラ水のｐＨ調整方法。
- ｐＨの前記所定範囲が５．５～１４であって、
前記試薬組成物として、酸解離定数（ｐＫａ）が６～９の範囲のものから選ばれた第１発色試薬、酸解離定数（ｐＫａ）が７．５～１０の範囲のものから選ばれた第２発色試薬、酸解離定数（ｐＫａ）が９～１４の範囲のものから選ばれた一種類の第３発色試薬を含むものを用いる、
請求項２から５のいずれかに記載のボイラ水のｐＨ調整方法。 - 前記発色試薬が界面活性剤およびスケール分散剤のうちの少なくとも一つを含む、請求項１から６のいずれかに記載のボイラ水のｐＨ調整方法。
- 工程Ｂの前記調整操作が前記ボイラ水に対するｐＨ調整剤の添加を含む、請求項１から７のいずれかに記載のボイラ水のｐＨ調整方法。
- 工程Ｂの前記調整操作が前記ボイラ水の濃縮倍率の制御を含む、請求項１から７のいずれかに記載のボイラ水のｐＨ調整方法。
- 前記ボイラが復水を回収して前記ボイラへの給水の一部とする方法で運転中のものであり、工程Ｂの前記調整操作が前記復水の回収率の制御を含む、請求項１から７のいずれかに記載のボイラ水のｐＨ調整方法。
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