pH值调节

pH值调节（精选8篇）

pH值调节 篇1

摘要：协调磷酸盐处理根据炉水中p H值及PO43-浓度换算成Na+/P043-摩尔比 (R) , 使R值控制在2.22.8之间, 因此向炉内投加Na2HP04和Na3P04这两种磷酸盐, 保证最佳R值, 使锅炉水的p H值大于9.5, 能防止产生钙垢和炉管腐蚀, 避免常规磷酸盐处理造成磷酸盐隐藏现象, 有利于锅炉安全经济运行。

关键词：炉水磷酸盐处理,控制锅炉水磷酸盐p H值,Na+/P043-摩尔比 (R) ,水质

炉水磷酸盐处理并控制锅炉水磷酸盐p H值不仅能防止残余硬度产生的钙垢, 而且能防止锅炉管的腐蚀, 对于精制水作为补给水的锅炉, 主要是要预防好酸碱的腐蚀。我们做这样的炉内处理, 其要点总是使锅炉水磷酸盐p H值相应地控制在一个特定的范围内。

磷酸盐处理是广泛采用的工业锅炉给水炉内处理方法之一, 各大中型企业都采用这种方式, 在国际上也得到普遍应用, 已有几十年的的应用历史。当时的主要是用来控制积垢, 而在现阶段在中、高压锅炉中主要用作碱性缓蚀剂。其作用之使炉水具有一定碱性, 防止酸性腐蚀, 作用之二又限制炉水的游离氢氧化钠含量, 防止碱性腐蚀。为控制游离碱含量, 目前一般是测定炉水的甲基橙或酚酞碱度。对中、高压锅炉来说, 由于水质较纯, 炉水碱度主要决定于加入的磷酸盐。当磷酸盐含量低、炉水碱度较小时, 由于测定碱度时的指示剂误差增大, 将会对磷酸盐处理的控制造成困难。我们通过科学的计算和在大型锅炉上的试验证明, 采用磷酸盐处理时控制炉水的Na+/P043-摩尔比 (用R值表示) 比按照炉水碱度的控制方法具有更高的准确性和可靠性, 在很多企业实践中得到充分的应用。

炉水磷酸盐处理就是向炉内注入适量的Na3P04, 有时还要添加其它适量药品, 使炉水既有足够高的p H值和维持一定的P043-浓度, 又不含有游离的Na OH, 以预防苛性腐蚀。

一是炉水中没有游离Na OH, 二是在发生盐类暂时消失现象时, 在锅炉管壁边界层液相中不因化学反应而产生游离Na OH。具备这两个条件才能保证炉内不存在游离的Na OH。

如果炉水内发现游离Na OH, 向炉内注入由磷酸氢盐时可发生如下反应:

所以, 只要向锅炉内注入足够量Na2HP04, 就能使炉水中游离的Na OH生成Na3P04的一级水解产物, 产生的Na3P04+H20就能消除了炉水中游离的Na OH。但是这样不能保证不发生在锅炉管壁边界层液相中不因化学反应而产生游离Na OH。这是因为, Na3P04溶液发生盐类暂时“隐藏”现象, 由于在炉管管壁上生成了附着物Na2.85H0.15PO4, 所以在管壁边界层液相中又会重新生成游离的Na OH。

经过多次实验研究发现, 磷酸盐溶液发生暂时消失现象时, 管壁上析出的固相附着物是磷酸氢盐, 它的形成与溶液中磷酸盐的形成有直接关系。

实验中为了形象描述水溶液中不同组分的磷酸盐, 可以人为地给定一个比值Na+/P043-, 它代表磷酸盐溶液中钠离子 (Na+) 的摩尔数与磷酸根离子 (P043-) 的摩尔数之比, 简称摩尔比R。经实验研究得出结论, 如果炉内磷酸盐溶液的Na+/P043-的摩尔比 (R) 小于2.8时, 真的发生了磷酸盐隐藏现象, 管壁上有析出的磷酸氢盐固相附着物时, 我们想看到的炉管管壁边界层中也不会产生游离的Na OH。

因此, 在处理锅炉时如果能同时向炉内投加Na2HP04和Na3P04这两种磷酸盐, 我们所要的就能使锅炉水的Na+/P043-摩尔比 (R) 小于2.8, 这样, 不仅锅炉水中没有游离的Na OH, 炉水内也不可能出现游离Na OH。因此就可避免炉管发生苛性腐蚀。

我们为了更发防止锅炉腐蚀, 防止炉管发生酸性腐蚀的可能性, 就必须保证锅炉水的PH值大于9.5, 因此, 锅炉水Na+/P043-摩尔比R的下限应大于2.2。

总之, 要控制锅炉水磷酸盐p H值, 就要定时做好炉水分析, 将锅炉水的Na+/P043-摩尔比 (R) 控制在2.8-2.2的范围内, 从这个要求出发, 在进行锅炉内处理时, 若锅炉水中的Na+/P043-摩尔比 (R) 大于2.8, 必须要相应地向锅炉内混合投入Na2HP04;如果锅炉水中Na+/P043-摩尔比 (R) 接近2.2时, 工作人员该相应地往锅炉内注人适量的Na OH, 这样在维持锅炉水P043-为正常值的条件下, 就可以使锅炉水中Na2HP04所占的比例相应地减少, 使锅炉水的Na+/P043-摩尔比 (R) 相应有所提高, 以保证锅炉水p H值 (R) 大于9.5。

能过以上的实验分析, 炉水磷酸盐处理并控制锅炉水磷酸盐p H值, 除了可以使锅炉水中没有游离Na OH而不发生炉管的苛性腐蚀外, 由于锅炉水中有足够的P043-和较高的p H值, 这样就不会产生钙垢, 也不可能发生酸性腐蚀和其它因腐蚀而发生的故障。

尽管炉水磷酸盐处理并控制锅炉水磷酸盐p H是调节锅炉Na+/P043-摩尔比 (R) 的一种好方法, 但并非所有的锅炉都能采用。它只适用于具备以下两个条件的锅炉: (1) 与此锅炉配套的汽轮机的凝汽器要非常严密, 绝不可发生凝汽器的漏泄。 (2) 锅炉给水以精制水或蒸馏水作补给水的;否则, 锅炉水水质就容易变化, 很难达到处理要求。

床上用品:pH值超标 篇2

抽查内容:床上用品产品的甲醛含量、p H值、可分解芳香胺染料、耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐干摩擦色牢度、耐洗色牢度、纤维成分含量等8个项目进行了检验。

抽查结果:抽查发现有11种产品不符合标准的规定。合格率90.8%。

主要问题:纤维成分含量、p H值、耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐干摩擦色牢度、耐洗色牢度。

部分合格企业名单

pH值调节 篇3

除另有规定外，水溶液的ph值应以玻璃电极为指示电极，用酸度计进行测定。酸度计应定期检定，使精密度和准确度符合要求。

一、仪器校正用的标准缓冲液应使用标准缓冲物质配制，配制方法如下。来源：考试大

（1）草酸三氢钾标准缓冲液    精密称取在54℃±3℃干燥4～5小时的草酸三氢钾[kh3（c2o4）2.2h2o]12.61g，加水使溶解并稀释至1000ml.（2）邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液    精密称取在115℃±5℃干燥2～3小时的邻苯二甲酸氢钾[khc8h4o4]10.12g，加水使溶解并稀释至1000ml.（3）磷酸盐标准缓冲液（ph6.8）     精密称取在115℃±5℃干燥2～3小时的无水磷酸氢二钠3.533g与磷酸二氢钾3.387g，加水使溶解并稀释至1000ml.（4）磷酸盐标准缓冲液（ph7.4）     精密称取在115℃±5℃干燥2～3小时的无水磷酸氢二钠4.303g与磷酸二氢钾1.179g，加水使溶解并稀释至1000ml.（5）硼砂标准缓冲液    精密称取硼砂[na2b4o7.10h2o]3.80g（注意避免风化），加水使溶解并稀释至1000ml，置聚乙烯塑料瓶中，密塞，避免与空气中二氧化碳接触。

不同温度时标准缓冲液的ph值如下表。

────┬──────┬───────┬──────┬──────┬────

温  度 │草酸三氢钾  │邻苯二甲酸氢钾│磷酸盐标准缓│磷酸盐标准缓│ 硼砂标

(℃)   │标准缓冲液  │  标准缓冲液  │冲液(ph6.8) │冲液(ph7.4) │准缓冲液

────┼──────┼───────┼──────┼──────┼────

0    │1．67       │       4．01  │  6．98     │  7．52     │ 9．46

5    │1．67       │       4．00  │  6．95     │  7．49     │ 9．39

10    │1．67       │       4．00  │  6．92     │  7．47     │ 9．33

15    │1．67       │       4．00  │  6．90     │  7．44     │ 9．28

20    │1．68       │       4．00  │  6．88     │  7．43     │ 9．23

25    │1．68       │       4．00  │  6．86     │  7．41     │ 9．18

30    │1．68       │       4．01  │  6．85     │  7．40     │ 9．14

35    │1．69       │       4．02  │  6．84     │  7．39     │ 9．10

40    │1．69       │       4．03  │  6．84     │  7．38     │ 9．07

45    │1．70       │       4．04  │  6．83     │  7．38     │ 9．04

50    │1．71       │       4．06  │  6．83     │  7．38     │ 9．02

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二、注意事项（1）测定前，按各品种项下的规定，选择二种ph值约相差3个单位的标准缓冲液，使供试液的ph值处于二者之间。

（2）取与供试液ph值较接近的第一种标准缓冲液对仪器进行校正（定位），使仪器示值与表列数值一致。

脱硫石膏浆液pH值测量装置改进 篇4

吸收塔石膏浆液pH值是石灰石—石膏湿法脱硫工艺控制过程中的重要参数, 工程实践多采用将两支pH电极直接并行斜插入石膏浆液排出泵 (以下简称排出泵) 出口管道上, 共用1台双通道pH计监控pH值 (图1) , 这种测量方式存在以下问题。

(1) 排出泵出口压力较高, 浆液流速较快, 尤其是排出泵启动时, 浆液中细小的悬浮物和固体结晶对pH电极玻璃球泡冲击较大, 造成电极玻璃球泡破损, 缩短pH电极寿命。

(2) 为确保连续、实时测量pH值, 排出泵需要不间断运行, 能耗高。而且标定任何1支电极时需停运排出泵, 造成两支pH计均无法工作, 无法连续监控石膏浆液p H值。

(3) 脱硫系统正常运行时, 每天需采用便携式pH计对石膏浆液p H值进行手工比对, 从排出泵出口管道内取出的浆液样本与管道内的浆液温度差达10℃以上, 即使人工温度补偿也不能充分修正手工测量的误差。

(4) pH计一般就近安装在吸收塔旁, 附近有浆液搅拌器, 排出泵、阀门驱动装置等电气设备, 电磁环境恶劣。脱硫安装施工时接地线、屏蔽线未按规范接入, 信号电缆与电源电缆未有效隔离, 造成运行过程中pH值经常出现莫名的波动, 影响石膏浆液pH值自动控制。

2. 改进措施

(1) 在排出泵出口管道加装测量支路, 增设半封闭式pH计测量池 (图2) 。浆液由测量支路引入测量池, 当浆液达到一定高度时由溢流管自动回流至出口管, 通过调节引入管和溢流管上的隔离阀开度, 保持测量池内浆液一定的流动速度和液位。测量池顶部预留在线pH计和手工分析便携式pH计的测量孔, 正常运行时在线pH电极固定在测量池顶部, 电极插入浆液内。

(2) 在电磁干扰源无法消除情况下, 从干扰源传播途径着手, 将pH电极的接地线、屏蔽线按产品说明书要求接入pH计的相应端子, 使用单独接地线将pH计接入地网。电源电缆与信号电缆采用独立的金属保护管进行隔离, 并从不同电缆进线孔接入表计。电源电缆屏蔽线在现场接地, 信号电缆屏蔽线在DCS机柜侧单点接地。

湿法脱硫PH值控制策略的优化 篇5

目前, 烟气脱硫技术一般分为湿法、干法、半干法。湿法烟气脱硫工艺是技术上最成熟、实际应用最多、运行状况最稳定的脱硫工艺, 占脱硫装机容量的84%以上[2]。浆液PH值的调节在湿法脱硫过程中起着非常重要的作用, 直接决定了脱硫工艺的优劣。实现p H值自动调节对于提高脱硫工艺的自动化水平, 减少操作人员的人工干预, 成为脱硫技术中不可或缺的控制手段。本文通过分析湿法脱硫控制系统p H值控制系统, 发现该控制系统还有待完善, 因而提出了一种更加合理的控制方案。经研究表明, 改进后的控制系统具有较高的控制质量, 保证了脱硫效率和浆液p H值的稳定, 为其它同类型控制装置的设计及应用, 提供一定的参考利用价值。

一、影响p H值的因素

液气比、钙硫比、灰尘含量、煤质的影响、石灰石品质等一系列因素的变化都会影响浆液p H值, 因此可调整这些因素来达到控制浆液p H值的目的。

1. 液气比

液气比指吸收塔洗涤单位体积烟气需要含碱性吸收剂的循环浆液体积。液气比是系统中的一项重要运行参数, 对脱硫系统的技术性能与经济性的影响作用比较明显, 通过液气比的比值可分析出吸收过程推动力的大小与吸收速率。液气比越大表明p H值越大。

2. 钙硫比

钙硫比指每脱除1mol SO2加入的石灰石的摩尔数, 理论上, 钙硫比越高表明浆液中p H值越高, 反之越低。

3. 烟气中灰尘含量

烟气中灰尘含量的成分主要是Si O2和未被完全燃烧的碳及其化合物, 它是影响吸收塔内水质的原因之一。有时由于除尘效果不理想, 大量烟气中的灰尘进入吸收塔内, 阻碍了SO2与石灰石浆液的接触。

4. 煤质

由于煤质不同, 煤中所含的微量物质也不同, 烟气中HCl、HF等含量也不同。由于吸收塔内浆液浓度在20%左右, HCl、HF就会溶解于浆液中而使F-、Cl-含量增加, 从而影响SO2的吸收以及p H值的测量, 同时也降低石灰石的分解。因此, 应尽量控制浆液中F-、Cl-的含量。

5. 石灰石品质

石灰石中除了大量的Ca CO3、Ca O以外, 还含有少量的Si O2、Mg O、Al2O3等物质, 如果Ca CO3的纯度过低, 那么会使吸收剂耗量增加、电耗量增加、石膏纯度下降、石灰石的运输费用也会相应增加。

二、p H值控制方案的改进

原吸收塔浆液的p H值是通过3个装设在石膏浆液回流管道中的在线p H值探头测得的, 控制系统取其平均值, 测量仪器采用冗余设计, 安装方式为插入式, 在就地变送器的液晶板上有测量显示, p H测量仪同时将4-20m A信号均送入DCS进行监控, 用于调整石灰石浆液加入吸收塔阀门回路的控制。将实际测量的p H值与设定值通过性能试验和FGD系统的操作经验得到的, 两者进行比较, 其差值经PID控制器调节后, 控制石灰石浆液调节阀的开度, 使吸收塔内浆液p H值等于设定值。引入升压风机出口烟气流量和FGD进口含量SO2作为石灰石浆液调节的前馈信号。

改进方案采用串级控制回路。p H值、石灰石浆液流量分别作为主控制器、副控制器, 在其主、副控制回路中采用变速积分PID算法分别对主、幅调节器的积分时间进行动态调整以达到抗积分饱和的目的。三路p H值测量信号经平均运算后, 对其进行合理的限幅, 以减少参数突然大范围变化带来的不必要超调。由原烟气的体积流量和原烟气的SO2含量计算得到SO2量, 烟气中的SO2量乘以Ca CO3与SO2的摩尔比得到Ca CO3的理论值, 根据Ca CO3理论值、石灰石浆液浓度及石灰石中Ca CO3的纯度系数可得到理论石灰石浆液流量值, 在p H值主控制器的输出加上修正后的理论石灰石浆液流量作为副控制器的设定值。副控制器输出进行速率限制以减小运行过程中由于运行人员操作或者测量参数突变而对控制过程带来的冲击, 使系统控制过程更加平顺。

三、结语

改进后的控制系统具有可控性强, 鲁棒性好, 参数整定方便, 既保证了脱硫效率和浆液p H值的稳定, 又保证了石膏质量, 不浪费石灰石浆液, 节能降耗, 为其它同类型控制装置进一步的完善提供了可行的方案。

摘要：近年来国家对空气污染问题日益重视, 由此火电厂的烟气脱硫成为当前火电厂环保生产的重要环节。目前我国绝大多数电厂采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺。在湿法脱硫工艺中, PH值的控制成为关键。本文在研究传统PH值控制的基础之上, 对其控制系统进行改进, 达到良好的控制效果。

关键词：脱硫,PH值控制,优化

参考文献

[1]张韵辉, 秦鹏.基于神经网络的NNGPC在电站石灰石/石膏脱硫系统p H值控制中的应用[J].锅炉技术, 2005, 36 (6) :74-78.

[2]佘园元, 李荫堂, 孟海燕.燃煤发电厂主要脱硫技术性能分析[J].陕西电力, 2009, 37 (3) :47-50.

[3]郭东明.硫氮污染防治工程技术及其应用[M].北京:化学工业出版社, 2001.

[4]周祖飞.湿法石灰石—石膏烟气脱硫系统的工艺控制[J].环境科学与技术, 2005, 28 (3) :80-81.

浅析完善pH值控制的可行性策略 篇6

一、完善p H值控制的可行性策略

1. 预测控制策略

多年来, 模型预测控制 (MPC) 广泛应用于工业界诸多领域中, 这是一种运用预测模型预测被控过程的未来输出数据, 进而遵从特定约束条件、参照特定优化目标函数获得最优控制量, 从而实现对被控对象有效控制的方法。一般而言, 采用预测控制策略需要建立一个能准确描述被控对象特性的外部模型, 对这类外部模型的具体形式并不做严格要求, 但却需要其准确描述被控对象的输入输出关系。应用预测控制策略可以采用线性预测模型或非线性预测模型。线性预测模型简便易行, 在p H值控制系统中的应用较早。非线性预测模型也常被用于p H值控制系统中, 如Wiener模型与Hammerstein模型, 这两种模型都由一个非线性静态模型和一个线性动态模块级联组成, 只是两者的级联顺序不同, 一般通过多项式函数逼近非线性模块, 通过自回归模型逼近线性模块。也有研究人员在Wiener模型基础上构成Wiener-Laguerre模型, 并采用了序贯二次规划寻优方法, 这使得p H值控制成果被优化。除上述方法外, 人工神经网络这种智能建模方法也被应用于p H控制系统中, 有效消除了p H控制过程中时滞性特点所带来的不利影响。除此外, T-S模型、支持向量机的模型、基于差分进化算法 (DE) 的非线性预测控制方法等, 都是提高p H控制品质的好方法。

2. 自适应控制策略

一般而言, 这种策略的思路在于对p H值控制系统实施动态监测, 并作出及时调整, 从而获得良好的控制效果。具体介绍如下:

(1) 有模型自适应控制策略

引入有模型自适应控制机制能够有效降低或消除模型和系统间的失配程度, 从而大幅提升p H值控制的品质。也可以将在线修正单一模型参数改为在线切换多个模型, 这是提高p H值控制成效的好方法。这样就能选取不同的模型参数, 从而获得了一个模型集, 对模型集中不同模型与系统间的匹配程度进行比较, 选取匹配效果最好的模型, 将控制器参数调整到和所选模型相对应的参数上, 从而获得较好的p H值控制成效。一般而言, 采用有模型自适应控制策略存在所切换模型不拘泥于具体形式的优势, 但也要求模型及评估算法不能过于复杂, 也尽量避免过于频繁地切换模型的现象, 从而保证p H值控制的稳定性及良好品质。

(2) 无模型自适应控制策略

这种策略下的p H值控制并不依赖于模型和控制器, 而是直接从p H值控制系统的输入输出数据中获取有效信息, 并通过这些有效信息来引导控制量变化。这种控制策略已经被王俊伟与曹荣敏等人应用于自身研究工作中, 并取得了良好的p H值控制效果。不但如此, 将人工神经网络结构引入控制器模块也是较为常见的无模型自适应控制手段。上述是直接给出控制量的控制方法, 也有先运用控制器控制被控对象, 进而自适应地修正控制器与闭环通道参数, 最终实现对p H控制系统的自适应控制的方法。

3. 线性控制策略

p H值控制系统较为复杂, 将其转化为线性系统或近似的线性系统, 就可以应用成熟的线性控制策略。主要包括反馈线性化与分段线性化两方面, 具体介绍如下:

(1) 反馈线性化

在p H值控制过程中, 其[H+]浓度与控制量Fb呈现出线性关系, p H值与[H+]间存在对应关系, 通过相应的变换关系, 可以将原有p H值控制系统等价地转换为线性系统。这种转变并为改变系统的实际特性, 但却优化了原有系统的输出曲线, 从而获得较高的p H控制精度。但也应注意, 输出变化过程中反馈线性化形式因描述系统模型不同而有所不同。不但如此, 一些启发式算法和智能化算法也被应用于p H值控制系统中, 有较好的推广性能。

(2) 分段线性化

这种方法是采用分段子系统来逼近p H值控制系统, 并对每个子系统进行分段设计和控制的方法。最为典型的是三段线性分段法, 当系统处于不同的反应区间时, 则采用不同的控制策略对p H值控制系统加以控制。

4. 模糊控制策略

对精确模型难以处理的复杂被控对象, 可以采取模糊控制策略来予以处理。一般而言, 在p H值控制系统中, 可以运用模糊控制策略在线推断系统的当前信息, 建立起合理推理系统参数与控制器输出的规则, 从而实现有效控制被控对象的目的。模糊推理模块可以直接作为控制器使用, 也可以应用于p H值控制系统的多个角落。由此可知, 可以依据p H值控制的现实情况决定是否选用模糊控制策略。

二、p H值控制发展情况未来展望

上文论述的几种p H值控制策略能在实验室或仿真条件下取得良好控制效果, 但在实际应用中仍需要注意以下几个问题:

1. 不确定性扰动问题

p H值控制过程中所用的中和液是由人工调配的, 其成分与浓度将随着时间变化而改变, 致使p H值控制存在不确定性扰动问题, 采用相关策略实施p H值控制时, 应注意降低这一难题所带来的不利影响。

2. 执行机构精度问题

在实验室和仿真条件下, 能够深入执行p H值控制所需的控制量, 获得较好的p H值控制效果, 但在现实生产过程中, 受经济、安全、条件等诸多因素的影响, 往往不能不能达到实施控制策略所需要具备的执行机构精度, 使p H值控制品质受到影响, 正因如此, 应将执行机构精度作为选取控制策略的标准之一。

3. 求解时间问题

提升p H值控制品质的策略有很多种, 但是有些控制策略需要较长的时间进行求解, 致使p H值控制周期延长, 甚至会影响到p H值控制的品质。为此, 在保障计算结果精确的基础上, 应尽量缩短计算时间。

总体而言, p H值控制系统存在诸多控制难点, p H值控制领域的进步是众人共同努力实践的结果。展望未来, p H值控制仍将是人们重点研究的领域, 其研究将与现代科技和互联网技术紧密结合, 其研究成果应用的范围也将愈加广泛。

摘要：pH值控制广泛应用于工业领域中, pH值控制情况直接关系工业系统的运行情况。pH值控制具有时滞性、非线性、时变性等特点, 因而存在控制难度。本文就完善pH值控制的可行性策略展开论述, 并对pH值控制发展情况进行展望。

关键词：pH值控制,可行性策略,发展展望

参考文献

[1]李翠翠;沈文浩.造纸废水光催化处理反应器pH值控制系统的开发[J];中华纸业;2010年第01期

[2]谢仕宏.酸碱中和过程pH值的Fuzzy-PID控制[J];计算机测量与控制;2010年第09期

pH值调节 篇7

土壤p H值是土壤酸碱度的强度指标, 是土壤的基本化学性质, 土壤p H的测定方法包括比色法和电位法, 电位法的精确度较高, p H误差约为0. 02单位, 现已成为室内测定的常规方法。土壤p H易于测定, 常用作土壤分类、利用、管理和改良的重要参考, 同时在一系列的理化分析中, 土壤p H与很多项目的分析方法和分析结果有密切的联系, 也是审查其他项目结果的一个依据。

2基本原理

以电位法测定土壤悬液p H, 通用p H玻璃电极为指示电极, 甘汞电极为参比电极。此二电极插入待测液时构成一电池反应, 其间产生一电位差, 因参比电极的电位是固定的, 故此电位差之大小取决于待测液的H+离子活度或其负对数p H。因此可用电位计测定电动势。再换算成p H, 一般用酸度计可直接测读p H。

3影响因素

3. 1影响土壤体系本身的氢离子活度的因素

( 1) 土水比的影响。对于中性和酸性土壤, 一般土壤悬液越稀即所加的水分越多, 测得的p H值越高, 大部分土壤从脱粘点稀释到土水比1∶ 10时, p H值约增高0. 3—0. 7单位, 而其中尤以酸性土壤的稀释效应较大。水分量增大时p H值升高的原因, 可能是由于粘粒的浓度降低, 致使吸附性氢离子与电极表面接触的机会减少; 还可能有电解质的稀释效应, 使阳离子更多的溶解在溶液中, 而使溶液的p H值升高所以, 为了能够相互比较, 在测定p H值时候, 土水比应该加以固定。这在各国的规定是不同的, 国际土壤学习会规定的土水比为1∶ 2. 5, 我国的例行p H测定中, 以1∶ 5和1∶ 1占多数。

( 2) 电解质浓度的影响。增加电解质浓度时, 土壤的p H值降低。 查有关文献, 土壤溶液中有少量电解质存在时, 土壤的p H值降低0. 5单位或更多, 因此在1mol/L氯化钾溶液中测得的土壤悬液的p H值常常比在水悬液中低1 - 1. 5单位, 关于电解质影响土壤p H值的原因, 有人认为是电解质中的阳离子把交换性氢离子从粘粒上代换下来, 因而降低了土壤的p H值, 也有人认为, 电解质可以减小扩散层的厚度, 因而是溶液的p H值降低。

( 3) 二氧化碳的影响。这里所指的二氧化碳影响是指自然土壤原来所含有的二氧化碳影响, 而不是空气中的或者介质水中的二氧化碳。 当取土测定土壤p H时, 土壤经过干燥, 其中所含的二氧化碳大部分挥发损失, 所以这样测得的结果就和原来土壤实际情况不同。这对石灰性土壤尤其显著, 如当二氧化碳分压从0. 77大气压降至0. 0003大气压, 土壤的p H值即从6. 4升至为9. 2. 这是因为石灰性土壤的p H值与土壤空气中的二氧化碳压力对数成比例关系。

式中p K1是碳酸的第一个解离常数的负对数, I是土壤溶液的离子强度, [CO2]是土壤空气中的CO2分压, [HCO3-]是重碳酸根离子的浓度。

( 4) 样品的磨细程度的影响。当一个p H为4. 7的土壤从通过2mm试验筛磨细到0. 1mm时, p H值约增改1. 0 - 1. 3单位, 可见, 测定土壤样品p H值时候, 样品应该避免磨的太细。

( 5) 平衡时间的影响。如果在制备悬液时候土壤与水的平衡时间不够, 则将影响扩散层与自由溶液之间的氢离子分布状况, 因而引起误差, 查资料, 对于大多数欧洲土壤, 土壤与水接触1分钟左右就可以达到平衡, 对于澳洲土壤, 则往往需要加水后震荡1小时。对于我国大多数土壤, 1小时的平衡时间一般已够, 过久放置因为可能引起微生物的活动, 所以也不适宜。

3. 2测定条件的影响

对于易沉降的土壤, 玻璃电极插入位置会使测得的p H值不同, 一般在p H5. 5 - 6. 3之间时, 如果玻璃电极由上部的平衡清液移动向下部的泥糊, 则使p H值读数降低0. 1 - 0. 3p H单位, 这种差别随胶体所带电荷的增多而更为剧烈, 这可能是由于悬液中对玻璃电极起反应的H+离子较平衡清液为多所致, 也可能是由于玻璃电极在清液中的电位没有达到平衡所致。

测定土壤的p H值时, 搅动悬液可对读数发生影响, 这是因为搅动对液接电位发生了显著的影响, 并且其数值还与盐桥顶端的孔状物质的种类及孔隙度有关。据试验, 搅动时测得的红壤悬液的p H值较不搅动时测得这约低0. 07 - 0. 30p H值单位。

3. 3杂质的影响

对于质地轻的砂质土和缓冲性弱的土壤, 如红壤土, 在制备悬液时, 不宜使用劣质的玻璃容器和蒸馏水, 以免其中的杂质增高土壤的p H值。对于碱性土和中性土, 所用的蒸馏水应不含二氧化碳, 并且在放置过程中防止吸收大气中的二氧化碳。

3. 4液接电位的影响

用电位法测得土壤悬液的p H值实际上包含H+活度和液接电位, 对于负电胶体, 液接电位的符号是使土壤的p H较其实有值为低, 其影响程度随土壤浓度的增加而增加。液接电位的影响不但与固相的电荷符号和数量以及电解质的浓度有关, , 而且与胶体上吸附的离子种类有关。如在胶体上吸附二价和三价离子时, 液接电位的数值就比吸附一价离子时小。一般在土壤悬液中, 液接电位造成的误差一般不超过 ± 0. 20p H单位。

在一系列的土样的测定过程中, 若重复测定早先测过的样品, 往往重复性很差, 得不到原来的读数, 有时甚至于原来的读数相差零点几个p H单位。如果差的过大, 这主要是甘汞电极盐桥的问题。由于某些甘汞电极盐桥管内流出的氯化钾溶液的速度过慢, 在测过几个样品后, 盐桥顶端的氯化钾溶液, 可能来不及补充而被稀释, 使重新测定原先的标本时液接电位已有所不同, 因而重复之间的差异很大。

4解决方法

在土壤p H值测定中, 有关的影响因素很多, 在按相关标准试验时, 应该严格控制土水比或电解质浓度; 如SL237 - 1999 < < 土工试验规程> > 测定p H值要求试样过2mm土壤筛, 就应该严格控制样品的磨细程度, 严禁研磨的太细; 土 ( 水) 中二氧化碳———用新制备的蒸馏水浸泡试样; 平衡时间———待仪器读数稳定再进行下一个试样测试; 测定条件———尽可能将玻璃电极插入上层清液; 减少杂质干扰。

根据现有的仪器所产生的误差一般能减低到很小限度, 由电极系统所造成的误差对于纯溶液来说一般也不严重, 所测得的土壤的p H值的变异, 主要源自土壤体系本身或者由于土壤特点对于电极系统所造成的影响 ( 如液接电位) , 对于液接电位在测试p H值测定过程中的影响, 就需要对电极性能不断提高和改进。

在土壤p H值测定过程中, 注意了以上影响因素, 就能得到满意的测试结果。

参考文献

[1]王慎强, 俞仁培.土壤通报, 1994, 25 (6) :252-255.

[2]毕桂英, 马新民.水土保持通报, 1998 (51) .

[3]曲瑞增, 王宝春, 刘中用.黑龙江国土资源, 2007 (4) :37-37.

pH值调节 篇8

联合站肩负着原油脱水处理和中转外供等任务, 原油脱水处理的好坏直接影响着外输原油的产量。但在冬季运行过程中, 外输含水上升, 严重影响联合站正常运行。2012年, 采四进站原油溶液处理尤为困难, 溶液P H≈8, 高于其它时段 (P H≈7) 。为此开展P H值对原油脱水的影响分析, 找出P H值升高的原因, 进而制定解决措施。

2 PH值对原油脱水的影响分析

2.1 PH值较高对油井产出液脱水的影响

在实验中, 选取锦45-10-213井产出液, 调节其P H值至10和14, 搅拌后静置24h, 观察其分离效果。通过实验得出, 在溶液PH=10时, 溶液分离效果不好;在溶液PH=14时, 油水浑浊不分层。这说明高PH使原油发生乳化, 形成乳状液, 使游离水无法沉降分离。

2.2 PH值降低对油井产出液脱水的影响

在实验中, 我们选取锦45-10-213和锦45-25-K281井进行PH值降低对产出液脱水影响的实验。通过表1可得, 在空白样中加入盐酸溶液, 调节PH=1后, 预脱水情况变好, 油水界面清晰。

在此基础上, 进行了原油破乳脱水实验。通过表2数据可得:在脱水75℃, 处理3小时条件下, 酸液加入量越大, 脱水效果越好。

2.3 降低原液PH值对油井产出液脱水的影响

针对问题进行高PH值加酸试验, 调节产出液PH值至10和14后, 进行加入盐酸实验。通过实验可得, PH在10调节至7时, 含水量升高。在PH14调节至7值, 基本脱不掉水。因此, 在PH值较高的情况下, 即使调节PH值至常规, 脱水效果仍无法提高。其原因可能为:原油性质在碱性条件下部分改变, 并且该反应过程不可逆, 加入酸液无法恢复原油原来性质。

3 导致采油作业四区PH值升高的原因分析

为了确定导致采四PH值升高的原因, 通过测试采出液平均PH得出:常规注汽井PH在7.45, 蒸汽驱井PH在8.24, 措施井在8.475, 新井PH在7.97, 均超过正常范围。

3.1 油化措施影响原油溶液PH值升高的原因分析

为了论证添加剂措施是否造成采四来液PH达到8, 对联合站脱水造成影响, 我们进行如下统计和计算。

9月份, 添加剂类施工药剂总量为103吨。在排除返出量、注汽量等因素情况下, 按照药剂PH=9, 常规注汽井产出液PH=7.5, 采四半月输入联合站油水混合物70000方计算:

碱性溶液内PH计算公式:PH=14-lg (OH-n)

措施井中碱液浓度:103吨*1000*10-5/939立方米*1000=1.01*10-6mol/l

其它井产出液中的碱液浓度大约为10-6.5 mol/l。

混合后碱液的浓度为:

1.01*10-6 mol/l*939立方米*1000+10-6.5 m o l/l* (70000立方米-939立方米) *1000=0.94839 mol+22.099mol=23.04791mol

23.04791 mol/ (70000立方米*1000) =3.3*10-7 mol/l

换算成P H值:P H=14-l g (O H-n) =7.539

由上面的计算可以证明, 添加剂类措施仅提高联合站来站原油PH值0.039, 影响不大。

3.2 井口及混输原油溶液PH对比

我们进行采二、采四常规注汽井取样及混输液PH值测试, 发现常规注汽井采出液PH在7-7.5之间, 而蒸汽驱混输产出液PH值偏高达8.46。因此, 我们论证是否是蒸汽驱产出液PH值高导致整体采四溶液PH升高。

锦45块蒸汽驱共有生产井49口, 日产液量近930方, 约占采四来液的1/5。为了论证蒸汽驱来液对整个采四来液PH值的升高是否有影响, 通过计算:采四来液PH约为7.82。由此, 可以初步得出蒸汽驱来液是导致采四来液PH值升高的主要因素。而在其它时段, 蒸汽驱正常开井, 并无脱水效果不好, PH值升高的问题。我们分析认为, 9, 10月注汽井相对较多, 基数较大, 再加上蒸汽驱产出液, 最终导致进站原油溶液PH升高, 脱水困难。

4 结论及下步建议

(1) 通过实验分析, 碱性条件下 (PH升高) 导致原油溶液脱水困难。在酸性条件下有利于原油溶液脱水, 随着PH降低, 原油脱水效果逐渐变好, 当原油溶液PH=1时, 原油脱水效果最好。

(2) 基本确定化工措施不是导致联合站原油脱水困难的主要因素。蒸汽驱和新井大量注汽开井为采油作业四区原油溶液PH值升高和脱水困难的主要因素。

(3) 基于室内研究, 采四原油溶液PH在8时, 可进行加酸处理, 提高脱水效果。

摘要：针对联合站原油溶液PH升高, 脱水处理困难的问题, 展PH值对原油脱水影响分析。通过研究调节不同PH值条件下原油脱水情况, 发现PH值较大时, 原油脱水困难, PH值较小时, 有利于原油脱水。同时, 确定了导致联合站原油溶液PH升高的原因, 提出解决措施。