[发明专利]一体化安定指数平衡反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及化学分析领域，是一种一体化安定指数平衡反应装置。 

背景技术

在工业生产中经常用大量的水作为冷却介质，称为工业冷却水，如地表水、海水和城市中水等，该水体中存在钙镁离子、碳酸氢根离子等，在热交换过程中由于蒸发作用，这些离子浓度发生变化，引起结垢或腐蚀现象，此时通常用安定度来判断水质的稳定性，而安定度的指标采用安定指数来衡量。 

安定指数是表示水质具有结垢性和腐蚀性的倾向的一个无量纲的指标。在行业标准里，它是利用待测水样在通过装有碳酸钙颗粒的过滤柱前后的碱度变化来判断水质的安定性,其反应式如下： 

此化学反应为可逆平衡反应，平衡向右移，水质有结垢倾向，向左则有腐蚀倾向，安定指数的实时分析对工业生产运行中的安全生产和节能减排具有实际意义，当前安定指数的检测主要通过人工分析来完成，但人工分析缺乏实时性，其实际意义大打折扣。 

在相关专利和文献中，有关于安定指数自动分析检测方面的研究，如中国专利公开(公告)号：CN101975778A公开了名称为“水质稳定性检测装置以及检测方法”的发明专利申请中记载了有关安定指数的碳酸钙过滤前后碱度的自动分析相关实现方式，其对安定指数化学平衡反应装置仍为实验室通常使用的过滤柱，经实验室和现场测试研究表明，采用过滤柱方式实现安定指数自动分析存在以下问题： 

(1)安定指数测量时的化学反应式是动态平衡反应方程式，工业冷却水用于冷却时，在反应式中为加热过程，反应向右进行，水质中会有二氧化碳气体出现，在长期运行过程中，由于使用过滤柱方式，导致过滤柱内气泡越积越多，如果不及时排除：首先，水质与碳酸钙颗粒接触面积大大减小，严重影响反应式中碳酸钙在碳酸钙颗粒上的附着效应；其次，由于本反应式是动态平衡反应，当反应式右移时，大量二氧化碳气体的存在，会抑制平衡反应的方向，导致测量值比真实值小，而我国工业用水以偏结垢为主；再次，大量气体占据过滤柱空间，会导致反应柱内待测水样流量减小； 

(2)安定指数测量主要应用于工业冷却水水质稳定性检测，采用过滤柱时，有效柱长为500mm左右，流量要求为6～8mL/min，而工业冷却水水质环境恶劣，长时间运行时，污堵现象极易导致流速逐渐减小，直至完全断流，现场测试，情况较好时可连续运行1个工作日，严重时运行4小时已不能满足测量要求； 

(3)更换过滤柱时，为确保柱内无气泡，需耗费很长时间完成碳酸钙颗粒的填充。 

发明内容

本发明的目的对现有技术进行实质性改进和创新，提供一种结构合理，取样真实可靠，能够实现实时、连续分析作业，分析准确率高，便于维护，维护量小，使用寿命长的一体化安定指数平衡反应装置。 

实现本发明目的采用的技术方案是，一种一体化安定指数平衡反应装置，其特征是，它包括：箱体、控制器，在箱体上置有箱盖，在箱体内设置隔板分隔的待测水样室和平衡反应室，在箱盖上吊装有液位控制报警器，液位控制报警器位于待测水样室内，在隔板上部设有将待测水样室的水样流入平衡反应室的水样溢流口，在平衡反应室内置有填料模块，在箱体的底部设置待测水样室的水样入口和水样出口，所述待测水样室的水样入口通过水样采样管上设置的水样入口电磁阀、手动流量调节阀与水样源连接，所述待测水样室的水样出口通过管路上设置的水样出口电磁阀与滤前取样管连接，在所述平衡反应室内置有从箱体底部穿出的限位溢流管，在箱体的底部设置平衡反应室的滤后取样口，所述滤后取样口通过管路上设置的滤后取样电磁阀与滤后取样管连接，所述控制器与所述液位控制报警器的信号输出端电连接，所述控制器与所述水样入口电磁阀的控制端电连接，所述控制器与所述水样出口电磁阀的控制端电连接，所述控制器与所述滤后取样电磁阀的控制端电连接。 

所述填料模块的结构是，包括滤网，在滤网内包裹有碳酸钙颗粒的滤料。