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1、除氧器性能试验规程目 次前言II1 目的和范围12 符号、单位和定义13 总则24 测量仪器和测量方法55 结果计算146 试验报告187 溶解氧量不确定度分析21附录 A(资料性附录)在线分析法22附录 B(资料性附录)比色分析法23附录 C(资料性附录)淀粉滴定法24附录 D(资料性附录)典型除氧器测点布置27附录 E(资料性附录)计算实例28参考文献33 除氧器性能试验规程1 目的和范围1.1目的本标准的目的是提供试验规则和程序,用于测定除氧器的以下性能:(a) 除氧器水中剩余溶解氧含量;(b) 端差,是指除氧水的温度与除氧水表面的蒸汽压力下相应的饱和温度之差。1.2范围1.2.1本标准
2、适用于除氧加热器和具有表面式排气凝结装置、或者装备有混合式排气凝结装置的除氧器。1.2.2本规程说明了除氧器中水的溶解氧量在75g/L以内的试验方法和程序。本标准也说明了测定端差的方法。 测定溶解氧的其他方法列于附录A附录C中,可作为参考性资料。1.3不确定度提供了测定除氧水中的溶解氧量和端差试验方法的不确定度分析。当使用本标准时,该不确定度程序作为试验前、后误差计算的指导。PTC 19.1规定了溶解氧试验要求的不确定度为2.6g/L、端差试验要求的不确定度为0.6。2 符号、单位和定义2.1 符号和单位性能参数的符号及定义见表1。表1 符号、单位及说明名 称符 号单 位备 注热负荷传给给水的
3、热量进入除氧器的实际蒸汽流量 kg/s实际供给除氧、加热和排气的蒸汽流量(包括损失)进入除氧器的理想蒸汽流量kg/s假设端差为零计算需要的蒸汽总流量除氧器进口蒸汽压力kPa除氧器进口蒸汽温度除氧器进口蒸汽品质%干度借助仪器测量除氧器进口蒸汽焓J/kg由和或查水蒸汽表除氧器内蒸汽压力kPa除氧器内蒸汽饱和温度对应于查水蒸汽表除氧器内饱和状态下流体焓J/kg由或 查水蒸汽表进入除氧器的凝结水流量kg/s除氧器进口水压力kPa除氧器进口水温度表1 符号、单位及说明(续)名 称符 号单 位备 注除氧器进口水焓J/kg由和 查水蒸汽表除氧器出口水温度除氧器出口水焓J/kg由 和查水蒸汽表水的焓增J/kg
4、等于端差等于各种进入除氧区和储水箱疏水流量, 至kg/s由设备热平衡计算或测量各种进入除氧区的和/或储水箱内疏水的焓, 至J/kg由设备热平衡计算或测量净出口流量kg/s离开除氧器储水箱的水,不包括锅炉给水泵再循环总出口流量kg/s离开除氧器储水箱的水溶解氧g/L除1430换算为mL/L2.2术语2.2.1试验工况 test conditions试验开始之前,除氧器必须在试验各方认可的工况下最少运行24h。如果运行参数在试验各方同意的限值内保持1h的时间或者除氧器储水箱10次容积置换时间,取两者中的较大值者,则可建立验收试验工况。2.2.2液体的气体饱和度 gas saturation of
5、a liquid稳定工况下,通过液气交界面的流体传递差为零,含有气体的液体就处于饱和状态。这也称作“溶解度极限 ”或“饱和浓度”。空气在水中的溶解度通常遵循亨利定律,它可表述为“在恒定温度下,气体在液体中的溶解度正比于同液体接触的该气体的分压力”。3 总则3.1试验约定3.1.1应达成协议的条款。试验各方应对试验达成明确的协议。当除氧器合同包括本标准未涵盖的泵或其他辅助设备的性能保证值时,这类设备的检测和试验应按照相关的标准实施。如果没有适用的规程,试验双方应事先就测量和计算方法达成书面协议,并在试验报告中详细说明。如果偏离试验规程规定的程序,应在试验报告中详细说明。3.1.2本标准中的公式基
6、于:假设除氧器是由来自高压加热器的疏水、其他排汽或者疏水与加热蒸汽联合加热,根据双方协议,试验时可引出高加疏水。3.1.3应在试验前就试验时除氧器的运行方法,特别是安全稳定的蒸汽参数和除氧器进口水流量,达成协议。也应在试验之前就允许使用代用仪表和校验及检查仪表的方法达成协议。3.2试验准备3.2.1人员选用。实施试验的技术因素可极大地影响计算数据的精确。考虑这些因素需要熟悉试验方法和程序并具有专业知识。为了获得可靠的数据,取样和化学分析人员应熟悉试验程序并有相应资质。事先应就试验人员或者试验机构取得一致意见。3.2.2化学药品搬运和处理的预防说明。本标准叙述的程序可能涉及危险的材料、操作和设备
7、,但没有详细说明与使用相关的安全要求。建立安全健康的工作习惯和满足搬运、储藏与处理化学药品的所有规定的要求,这是使用者的责任。3.2.3试验准备。试验之前,试验各方代表应有机会去检验和熟悉与除氧器相关的所有设备及相关的管道系统。各方应证明除氧设备处于适合试验的良好状态。这是极为重要的,一旦试验开始,可避免无谓的延误。3.2.4试验时除氧器应处于设计规定的运行工况,除由于使用各种试验仪表而需要临时调整外,不应为做每次试验而对任一设备进行特殊调整,这会妨碍除氧器在全部试验结束后立即恢复的连续商业运行。试验前应停止向除氧水加入除氧剂,允许有足够的时间将除氧剂排出整个系统。3.2.5预备性试验的目的:
8、a) 检查全部仪表;b) 培训人员;c) 必要的调整;d) 检查试验程序和建立稳定的状态参数。如果双方同意而且满足其他试验要求,则预备试验数据可作为验收试验的一部分。3.3试验条件3.3.1影响到试验结果的任何运行参数的变化,应尽可能在试验之前消除,并在试验期间保持稳定。在机组达到验收试验工况后、但在试验正式开始之前,对全部读数观察和记录一段时间。3.3.2试验前应就排气率达成协议,试验过程中排气率保持不变(如3.1.1约定)。为了保证试验结果的有效性,应监测以下参数:a) 水进口流量;b) 加热蒸汽流量;c) 除氧器压力;d) 水进口温度;e) 加热蒸汽进口温度和压力;f) 储水箱运行水位;
9、g) 储水出口温度;h) 除氧器进口水的溶解氧。3.3.3进入除氧器的各种疏水,如果试验时没有被隔离,应处在饱和温度下或者规定的设计参数。应在试验时尽可能地隔离锅炉给水再循环和其他回流,因为这些是潜在的污染源。试验各方应就规定参数的允许偏差达成一致。3.3.4热量和质量平衡检查。热量和质量平衡宜用于确定所有的进出除氧器的流量都已经在计算之内。确定这些流量以保证达到所进行试验的参数。一般热量和质量平衡方程为:蒸汽凝结释放的热量等于水吸收的热量。疏水会增加或减少蒸汽量,这与疏水的热焓有关。对于理想的混合式除氧器,除氧水是处于饱和温度,其热量和质量平衡方程为: (1)对于实际运行的除氧器,水被加热到
10、。因此,热量和质量平衡方程为: (2)式中:进入除氧器的附加热负荷。3.3.4.1水蒸汽表。只要水蒸汽表遵守1967蒸汽性质国际会议所采纳的骨架表,该水蒸汽表就可以用于计算。在报告中应注明所用蒸汽表的名称及其发布日期。3.3.4.2热负荷。传给给水的热量的计算式为: (3)辐射和排气的热损失未包含在内。3.3.5蒸汽压力。除非除氧器设计成负压运行,否则每次试验工况蒸汽都必须保持正压。如果允许蒸汽压力下降到大气压力以下,即使是短时间的,除氧器性能将降低并且需要相当多的时间去排出除氧器中的空气。应避免明显的蒸汽压力突变,因为压力的突降会导致储水箱中水的内蒸。进水流量快速变化、压力传感装置存在缺陷、
11、热凝结水回流的中断或者调节控制滞后,均会出现压力读数波动。3.3.6水流量。试验开始之前,必须确定除氧器是在额定出力之内运行,不能过载。突然过载可能起因于设备的异常工况,或者是水进口控制阀选用不当,或者功能控制不正确。3.3.7适当排气。根据端差可以判断除氧器的运行状况,如果除氧器处于良好的工作状态并且不凝结气体能充分排出,端差应在1以内。除氧器向大气的排气应具有稳定的羽状蒸汽流,注意确保排气管路没有阻碍不凝结气体排出的急转弯或存水弯管,排向大气的羽状蒸汽流或者不规则(爆破式)的羽状蒸汽流中夹带水说明除氧器运行不正常。如果除氧器装备外置式排气凝汽器,离开凝汽器的冷却水温度应高于进入凝汽器的冷却
12、水温度。3.3.8游离空气。游离空气是由水或蒸汽携带、并未溶解在流体中的空气。除氧器是用于除去溶解在水中的氧气或其他不凝结气体的,补充水或回流到除氧器的各种疏水均不应含有游离空气。游离空气通常来源于泵的吸入侧连接管松动处、泵的不良密封处或者地表水源提供的补充水,尤其是水温较低并且在进入除氧器前受到加热。游离空气也存在于蒸汽中,如果游离空气存在于除氧器进水或蒸汽中,须借助捕气器或其他合适的设备除去。3.3.9游离空气测定3.3.9.1检测水中游离空气的方法与设备如图1所示。3.3.9.2游离空气对除氧器性能的影响。除氧器是用来除去不凝结气体,这些气体溶解在除氧器进水中直到饱和状态,除氧器排气装置
13、的大小适用于排放可溶解的气体量。当游离空气存在时,除氧器排气系统可能过载并且不能排去所有存在的气体。图1 检测游离空气的方法与设备3.4试验大纲3.4.1试验持续时间和读数频率。每一试验工况应稳定持续足够长的时间以保证结果可靠。试验中,除氧器进口和出口水温及加热蒸汽压力每10min记录一次。每次试验至少需要6个有效的溶解氧测定值。3.4.2试验进行或计算时,如果检查到记录的数据前后不一致,则该次试验数据应部分或全部作废。如果需要,试验应重复。3.5试验程序的定义本标准中所用的术语“程序”是为了专门叙述操作步骤以及在试验中的顺序。只有严格按照这些程序,才能达到该方法的不确定度。本标准没有给出关于
14、在工业性溶解氧连续分析仪使用的程序,这是由于缺少不同制造厂的分析仪精度和可靠性的工业研究。3.6化学药品干扰3.6.1大多数水中含有溶解的和悬浮的固体杂质。但许多杂质不与试剂发生反应,不影响试验的准确度和精度。然而,一些常见于水中的杂质,当大量存在时,就会干扰试验的准确度,也能降低精度。3.6.2除了氧的清除剂外,一些比较常见的杂质如三价铁离子、亚硫酸盐、亚硝酸盐和硝酸盐等,都会降低试验的准确度。一般情况这些盐在低含氧量水中的影响较高含氧量水中的影响要小得多,因此不会有严重问题,除非这些盐大量存在,使得试验准确度超出了本规程的范围。这种情况是因为精确度下降的程度和干扰测定的等级难以确定,这时,
15、完整的水分析报告可以作为含盐量较大水中氧量测定试验可靠性的参考。3.6.3某些物质与溶解氧作用一样,被称作正向干扰。另外一些物质一般起减少试剂的作用,被称为是负向干扰。3.6.4在滴定试验中,正向干扰通常在试验试样和空白试样中都作为附加氧量,相反,负向干扰将减少在试验试样和空白试样中实测的氧量,由于干扰物的存在,正向干扰的正向误差或负向干扰的负向误差是无法保证的。因为这个方法包含着微分型分析,理论上完全干扰修正在正向或者负向上应是相同的。实验显示的完全干扰修正不能全部实现,可能因为在两个试样中化学反应不彻底,或者是因为至少未在同一速率下进行。由于这些因素,干扰物的类型不能作为衡量误差方向和误差
16、量的可靠指标。3.6.5水中存在干扰物的量或混合方式不同可产生复杂的化学反应,由于缺乏足够的数据,无法全面评价此种试验的准确度。4 测量仪器和测量方法4.1总则以下各节提及的仪表是除氧器性能试验所必需的,这些仪表应满足试验的精度要求和技术条件,并得到试验各方同意认可。4.1.1压力。测量加热蒸汽和除氧器的压力。应在试验前采用经过检验的静重式、活塞式表计或者其他适用的标准,对弹簧型、试验型压力表和压力变送器进行校验。这些压力表具有满刻度下0.25%的不确定度。4.1.2温度。使用正确范围和合适等级的温度测量装置来测定给水和蒸汽的温度。应将测量仪表安装在套管中,如果可能,套管深入流体空间76mm或
17、更深,必须仔细安排套管位置。不宜将套管设置在空气集聚、滞止流动或靠近冷水源区域。如果不得不靠近冷水源区,则必须装设热屏蔽。温度测量仪表必须满足在满量程范围内0.6的不确定度,并且应在试验前、后进行校验。4.1.3流量。应使用满足工作条件并经校验的流量计测量给水流量,如果可能,应用相同方法测量疏水流量,可用热平衡方法计算凝结蒸汽流量以确定最终给水流量,见式(2),也可用热平衡方法计算疏水流量。流量测量的技术要求见PTC19.5,流量测量装置的不确定度在满量程范围内为1.6%。4.1.4疏水焓。依据测定的疏水温度计算饱和水焓是最准确地确定疏水焓的方法。不能测量疏水温度时,可用热平衡方法计算疏水焓,
18、见3.3.4节。4.1.5蒸汽品质。需要掌握蒸汽品质以检查热量和质量平衡,可用与实际湿度及压力适用的热量计确定蒸汽品质。4.2溶解氧试验方法试验方法实质上是维克勒试验的改进,除按要求进行加标试验外,必要时还与试验试样平行进行试验。该方法除了向试验与空白试样中加入试剂的顺序不同外,基本类似于维克勒试验中SchwartzGurney“A”改进型。试验中使用的碱性碘化钾溶液改为已知浓度的游离碘溶液,而其他所用的全部试剂与维克勒方法通常所用的一样。水试样中的溶解氧是试验试样中得到的溶解氧减去在空白试样中得到的干扰物空白值和随化学试剂加入的试剂空白值。4.3滴定试验设备进行滴定试验所使用的设备如下:4.
19、3.1取样瓶。如图2所示的玻璃取样瓶,每个名义容量500mL。用于平行取样的两个取样瓶容量相互差别不大于10mL。每个取样瓶容量应精确到毫升。参照相关标准程序校验取样瓶的容量。图2 溶解氧测定用500mL取样瓶4.3.2自动滴定管。三个50mL自动滴定管,旋阀孔不超过2mm的和尖端直径不大于3mm。滴定管用于向取样瓶添加固定剂。4.3.3滴定管架。一个滴定管架并配有三个可固定自动滴定管的滴定管夹。4.3.4微量滴定管。需要2个1mL容量的微量滴定管,分度0.01mL,如图3所示。一个滴定管应标上用于氧化苯胂(PAOphenylarsine oxide)的记号,用于氧化苯胂滴定;另一个滴定管标上
20、用于碘酸氢钾(potassium bi-iodate)溶液的记号,用于标定氧化苯胂。滴定用的容量玻璃器皿必须满足A级精度要求。图3 微量滴定管4.3.5移液管。制备标准溶液需要1、2、5、25、和100mL的经过校验的移液管。4.3.6容量瓶。制备标准溶液需要250、500和1000mL规格的容量瓶。4.3.7量杯。一个实验室用刻有1mL分度的25mL量杯。它用于测量废弃的部分试样,以避免试验试样和空白试样中的试剂污染。一个分度为5mL的实验室用500mL量杯,用于测量经过每个取样瓶的试样流速。4.3.8烧杯。一个800mL浅口烧杯,滴定用。4.3.9搅拌器。一个可调速的搅拌器,带有玻璃搅拌竿
21、的电动搅拌器或者带有聚四氟乙烯搅拌棒的电磁搅拌器,用于滴定时搅拌试样。4.3.10滴定试验支架,一个合适的滴定试验支架,用于支撑搅拌器和电极,并可方便地移动盛有试样的烧杯,可以方便电极和搅拌器清洗。4.3.11甘汞电极。用于电位滴定。4.3.12铂电极。用于电位滴定。4.3.13电位滴定过程中的电位变化可以用多种仪器进行测量。但应注意仪器的测量误差为3mV。这里用到的仪器均应屏蔽,仪器与电极之间的导线也要屏蔽并且接地。4.3.14取样冷却器。取样冷却器可由奥氏体不锈钢、镍或镍一铜合金管(不可用铜管,铜管可影响试验结果的准确性)制成,需安装球阀控制冷却水流量,冷却水与试样流向相反,冷却盘管出口处
22、的不锈钢球阀或针形阀控制试样流量。这些阀门应具有仪表的等级和质量以防止空气渗入试样。试样出口联接管尺寸应以内径6mm管为宜,冷却器和辅助控制阀及配件用于采集冷却水样。取样冷却器必须满足4.5.3.1节的运行要求。4.3.15联接管,三根长约15cm、内径6mm的管子。用于联接取样瓶到容量瓶和取样管线的“Y”型联接器,管子必须是清洁的并且具有低的氧气透气性。商用管材透气性的变化范围很宽,为避免氧气通过管壁渗入试样造成试样污染,对于标准壁厚3mm管子,透气性小于或等于未增塑的聚氯乙烯(unplasticiged polyuinyl chlorlde)时才可使用4.3.16弹簧夹。两个可用于内径为6
23、mm管的可调节弹簧夹,用于平衡两个取样瓶之间的流速。4.3.17洗瓶。一个500mL洗瓶,或者用一根6mm管子连接到试剂水,滴定后清洗电极和滴定烧杯。4.3.18取样瓶延长管洗涤器。一个20cm长外径4mm金属管或硬塑料管,将其一端与一根内径6mm的管子胀接。4.3.19其他设备。规定的设备对试验的可靠性极其重要并有助于试验顺利进行,还可根据分析人员的意见和要求选用一些附加设备。4.4化学试剂的要求表2中所列的化学试剂是溶解氧试验方法所必需的。在进行试验前,分析人员应清楚每种化学试剂的安全数据。表2 溶解氧分析所需试剂化 学 名 称化 学 式分 子 量大约需要量氢氧化钾KOH56.11750
24、g碘化钾KI166.00250 g碘I2253.8010 g硫酸锰MnSO4151.01400 g硫酸(浓)H2 SO498.09800 mL碘酸氢钾KH(IO3)2389.9110 g氧化苯胂C6H5AsO168.0210 g氢氧化钠NaOH40.00150 mL盐酸HCl36.4620 mL一氯甲烷CH3 Cl50.4810 mL硫代硫酸钠Na2S2O3158.1250 g可溶性淀粉无无10 g醋酸CH3COOH60.3410mL4.5滴定试验程序如果能够维持稳态的测试条件、除氧器操作正常,则可以使用在线溶解氧分析仪辅助测定样品中的溶解氧,使用在线分析仪参见附录A。用于测定水中溶解氧的比色
25、分析仪也可用作稳态工况时除氧器的性能指示器。这些设备的使用应严格依照制造厂的说明,并参见附录B。在空白值基本不变或变化的情况下,电位滴定法通常适用于溶解氧在75g/L以内。为了获得尽可能好的准确度,每个试样都要进行空白试验。试验不确定度见5.3。4.5.1试验试剂。除非另有规定,所有试剂均为分析纯。配制试剂的水应为蒸馏水或去离子水(试剂水)。4.5.1.1碱性碘化钾溶液。将700g氢氧化钾溶于试剂水,转移入1L的容量瓶中并控制总体积约为700mL,冷却至室温。可以使用冰水浴进行冷却。用200mL的试剂水溶解150g不含碘酸盐的KI(iodat free KI),并与容量瓶中的KOH溶液混合。用
26、试剂水稀释至1L,储存于棕色瓶中。4.5.1.2碘溶液。称取6.345g升华碘溶解于60mL含有75gKI的试剂水中,转移入500mL容量瓶中,以试剂水稀释至刻度,储存于暗色瓶中。该溶液必须以碘酸氢钾或者其他的公认标准进行标定。4.5.1.3碘处理的碱性KI溶液。通常被称为2号试剂,在250mL容量瓶中加入约125mL的碱性KI溶液(见4.5.1.1),准确加入足量能够和水中含有的还原性杂质反应的碘溶液(见4.5.1.2),用碱性KI溶液(见4.5.1.1)稀释至刻度。按照下述的步骤进行分析。由于碘处理的碱性KI溶液在准确的测定中要使用,而测定结果的精确度会由于碘浓度的增加而下降。应采用常规的
27、方法对测定所需要的最少的碘溶液(见4.5.1.2)的量进行确定。例如,可以先使用10mL的碘(见4.5.1.2)处理后进行预备实验。如果有必要,可以根据预备实验的结果调整碘(见4.5.1.2)的用量以制备溶液。4.5.1.4硫酸锰溶液。通常被称为1号试剂。称取364g的MnSO4H2O于1L的烧杯内,加700mL的试剂水,搅拌溶解,转移入1L的容量瓶,以试剂水稀释至刻度。4.5.1.5硫酸溶液。通常被称为3号试剂。缓慢地将750mL的H2SO4(=1.84)倒入盛有250mL试剂水的烧杯中。冷却至室温(可使用冰水浴进行冷却)。然后转移入1L的容量瓶中,并以试剂水缓慢地稀释至刻度。4.5.1.6
28、碘酸氢钾溶液c 1/12 KH(IO3)2=0.2000mol/L。称量6.4985g 的KH(IO3)2溶解在试剂水中,转移入1L容量瓶中稀释至刻度。4.5.1.7碘酸氢钾溶液c 1/12 KH(IO3)2=0.0050mol/L。用移液管移取25mLKH(IO3)2(见4.5.1.6)至1L容量瓶中,以试剂水稀释至刻度。要仔细制备该溶液,它用来标定测定氧化苯胂溶液的浓度。4.5.1.8氧化苯胂标准滴定溶液c (1/2C6H5AsO)=0.025mol/L。将2.6005g氧化苯胂溶解于110mL浓度为12g/L的NaOH溶液中。加入800mL试剂水,用HCl(1+1)调节pH值至9(约需要
29、2mL的HCl)。继续用HCl(1+1)酸化,直到用pH计测量的溶液pH值为67,然后稀释到1L,为便于储存,加入1mL一氯甲烷。以碘酸氢钾溶液或其他公认的方法进行标定。氧化苯胂标准滴定溶液比硫代硫酸钠标准滴定溶液稳定。也可以使用硫代硫酸钠标准滴定溶液。分析人员应说明使用的何种滴定液。煮沸并冷却的试剂水中溶解24.82g的Na2S2O35H2O,稀释到1L得到储备溶液c (Na2S2O35H2O)=0.1mol/L,加入5mL一氯甲烷来保存。以25mL吸管移取Na2S2O3储备溶液c (Na2S2O35H2O)=0.1mol/L 至500mL容量瓶中,以试剂水稀释至刻度,得到标准滴定溶液c (
30、Na2S2O35H2O)=0.0050mol/L。此试剂使用前配制,用碘酸氢钾或其他公认的方法进行标定。4.5.1.9氧化苯胂标准滴定溶液c (1/2C6H5AsO)=0.005mol/L。移取100mL氧化苯胂标准滴定溶液(见4.5.1.8)至500mL的容量瓶中。以试剂水稀释至刻度。4.5.1.10氧化苯胂标准滴定溶液c (1/2C6H5AsO)=0.01mol/L。移取100mL氧化苯胂标准滴定溶液(见4.5.1.8)至250mL的容量瓶中。以试剂水稀释至刻度。4.5.1.11淀粉溶液。6g可溶性淀粉加冷水搅拌成糊状溶液,加入到1L煮沸的试剂水中,然后缓慢地加入20g氢氧化钾,充分混合,
31、煮沸2h。加入6mL冰醋酸(99.5%浓度),充分混合,然后加入HCl(=1.19)调整溶液的pH值到用pH计测量的溶液pH值为4.0。此淀粉溶液可稳定一年。4.5.2试剂标定程序4.5.2.1氧化苯胂标准滴定溶液。测定结果的准确性通过对4.5.1.84.5.1.10配制的氧化苯胂标准滴定溶液用公认的方法进行标定来保证。在实际使用中,4.5.1.7中提到的碘酸氢钾作为溶液标定的标准是足够准确的。a) 程序。将500mL试剂水加入800mL烧杯中。加2mL(见4.5.1.3)2号试剂,即碘处理的碱性碘化钾溶液,以玻璃捧或电搅拌器搅拌2min3min使彻底混匀。加2mL 3号试剂(见4.5.1.5
32、)即硫酸溶液,搅拌2min3min使彻底混匀。最后,加2mL 1号试剂(见4.5.1.4)硫酸锰溶液,搅拌2min3min使彻底混匀。如果操作正确,试剂溶液、蒸馏水中的溶解氧或周围空气中的游离氧在反应中不敏感。加2mL 淀粉溶液(见4.5.1.11),出现蓝色,表明2号试剂加入的碘存在。电位滴定法或以淀粉指示终点滴定(参见附录C)时使用不同的氧化苯胂标准滴定溶液进行滴定。不同方法确定的终点不能混淆。准确的滴定至终点可以确定500mL 溶液的“零”点。然后准确加入2mL碘酸氢钾溶液(见4.5.1.7),蓝色重新出现。用氧化苯胂标准滴定溶液(见4.5.1.9)滴定至终点,重复此过程至两次终点之间消
33、耗的氧化苯胂量符合精密度要求。两个正确的终点之间消耗的氧化苯胂标准滴定溶液与加入的碘酸氢钾符合化学计量。b) 浓度计算。氧化苯胂标准滴定溶液浓度可由以下等式计算,即: (4)式中:氧化苯胂c (1/2C6H5AsO)=0.025mol/L标准滴定溶液浓度,mol/L;碘酸氢钾c 1/12 KH(IO3)2=0.0050mol/L基准的浓度, mol/L;滴定过程两次终点之间消耗的氧化苯胂标准滴定溶液体积,mL;滴定过程两次终点之间加入的碘酸氢钾溶液体积,mL。取多次测定读数的平均值作为的值。4.5.2.2碘溶液的标定程序。按4.5.2.1 a)制备混合试剂。加1mL碘溶液(见4.5.1.2)并
34、彻底混匀。加2mL淀粉溶液(见4.5.1.11),出现蓝色。电位滴定或用淀粉指示终点滴定,以已标定的氧化苯胂标准滴定溶液(见4.5.1.8)滴定。不同方法确定的终点不能混淆。准确的滴定至终点可以确定500mL溶液的“零”点。准确加入1mL碘溶液(见4.5.1.2),蓝色出现。以氧化苯胂标准滴定溶液(见4.5.1.8)滴定至终点,重复此过程至两次终点之间消耗的氧化苯胂量符合精密度要求。两个正确的终点之间消耗的氧化苯胂与加入的碘溶液符合化学计量。a) 浓度计算,碘溶液浓度可由下式计算; (5)式中:碘溶液浓度,mol/L;氧化苯胂标准滴定溶液的浓度,0.025mol/L;两次终点之间使用的碘溶液体
35、积,mL;两次终点之间使用的氧化苯胂标准滴定溶液体积,mL。取多次测定读数的平均值作为的值。b) 2号试剂中碘的浓度。用碘处理的碱性碘溶液中碘的浓度的计算式为: (6)式中:2号试剂中碘的浓度,mol/L;标定的碘溶液中碘的浓度,mol/L;消耗的碘溶液体积,mL;用碘处理的碱性碘溶液,即和碱性碘化钾溶液混合溶液体积,mL。4.5.3试验试样采集参加试验各方共同协商除氧水取样位置,由于设备的形式和结构不同,取样点接近于除氧器出口或除氧器储水箱出口。取样点位置应能使样品可以代表除氧器出口水流(的成分),并没有其他可能污染的污染源。参见附录D中各种典型结构除氧器的取样点位置。取样冷却器应使用外径9
36、mm的不锈钢管联接到除氧器取样点,管道按实际要求尽可能短,管路上最好不设置多余的阀门和附件。所有接头、阀门填料和联接都是严格密封的(红丹、铅基漆和管道涂料应避免使用。)在安装后,管路应进行带压检漏并对发现的泄漏点进行维修(见图4)。图4 取样设备的总体布置图4.5.3.1冷却水应以约2L/min的流速将试样冷却到低于环境温度521。必要的过冷可防止取样或样品处理前在取样瓶内形成局部真空。当试样温度高于室温时,空气就会漏入取样瓶而产生污染。如果试样比周围空气温度低,那么样品的膨胀就会停滞,而试剂的热反应将产生膨胀,因此,取样瓶应尽量保持正压,从而防止了空气渗入带来污染。4.5.3.2清洗取样瓶和
37、润滑玻璃旋阀(如果是聚四氟乙烯旋阀更好)。旋阀润滑不当会使操作困难而导致空气泄漏,空气泡会紧贴脏污表面,且难以去除。铬酸溶液能够有效地清洗试验室玻璃器皿。4.5.3.3最好将取样瓶垂直地安装在试样冷却器上方的架子上,以避免取样瓶中存留空气。4.5.3.4用6mm内径的软短管,以连结冷却盘管和“Y”型联接管,连接端要牢固夹紧。短管节也用于“Y”型联接管与两个取样瓶之间的连结。4.5.3.5排液软管是用于排出取样瓶中的水,其出口端要高于取样瓶,否则由于虹吸效应,会使取样瓶产生部分真空,导致空气泄漏产生试样污染。4.5.3.6通过冷却器出口和取样瓶之间的节流件控制除氧水的流量,保持取样管线和冷却器的
38、大部分处于正压状态,减少空气渗入造成试样污染的机会。4.5.3.7当取样瓶装满水时,轻拍取样瓶并摇晃试管以排出空气泡。调节流量至每个取样瓶充满时间大致在45s60s。过快的流速可能在旋阀处形成喷射作用导致空气漏入。除氧水流宜流过取样设备至少0.5h以排出系统中的空气。在此期间要将旋阀全部旋转180,以排出附着于其表面的空气泡。4.5.3.8不要用取样瓶上的小旋阀控制总流量。如果两个取样瓶的流速不等,可用取样瓶连接软管上的节流弹簧夹调整。4.5.3.9为使通过每个取样瓶的流量相等,可以将排放软管由取样管道插到一个500mL刻度的量杯中,以秒表测定体积变化来确定流量。流量调整完毕后,让样品继续流出
39、30min。4.5.3.10待测样品流出取样瓶30min后,关闭节流阀停止向取样瓶进水。迅速关闭取样瓶下部旋阀,关闭其上部旋阀,取下取样瓶。4.5.3.11检查试样中是否有气泡,如果没有,可以进行试样制备。4.5.3.12待测试样和空白试样必须正确标识,并按要求作试验记录。4.5.4滴定试验试样制备4.5.4.1为使试样在不稳定状态的时间尽可能短,应首先处理试验试样。要尽可能防止空气污染。4.5.4.2取下取样瓶后,将取样瓶延长管洗涤器插入到冷却器试样出口的一个软管上,关闭另一软管上弹簧夹。调节除氧水流量,使其从洗涤器出口快速喷出。4.5.4.3轻轻振荡,抖去取样瓶延长管中的水。要注意防止取样
40、瓶两端的旋阀松动。4.5.4.4通过自动滴定管将2号试剂(碘处理的碱性KI溶液)加入到取样瓶“A”端的延长管中,使液面和上部的刻度平齐。溶液的弯月面底部要和延长管上的刻度平齐,上、下两条刻度之间的体积即为加入到取样瓶和旋阀中的试剂的量。下部的刻度可保证在试剂加入取样瓶后还有适宜的量以形成密封。要小心操作,避免气泡滞留在取样瓶延长管中。如果取样瓶延长管中有气泡,可以用一根干净的铜丝将其清除。4.5.4.5开启上部旋阀,小心开启下旋阀使试剂流入取样瓶,至(取样瓶延长管中的试剂)液面和下部刻度平齐。旋阀刚开启时,取样瓶延长管中的液面有可能升到上部浸蚀标记以上,这是由于取样瓶中内部压力释放所致。如上所
41、述操作至延长管中的液面与下部刻度平齐。先关闭下部旋阀,而后关上部旋阀。用下旋阀控制试剂流出可以保持取样瓶在加入试剂时其内部处于正压。2号试剂要求准确加入。4.5.4.6抖去取样瓶两端的多余液体,如上面4.5.4.3节所述。4.5.4.7用冷除氧水喷入每个取样瓶延长管10s15s,清洗掉残留的试剂和试样。4.5.4.8抖去取样瓶两端的多余液体,如4.5.4.3节所述。4.5.4.9通过自动滴定管把1号试剂(硫酸锰溶液)加入取样瓶“B”端的延长管中至2mL刻度处。1号试剂的加入端必须与2号试剂的加入端相反,以避免这些试剂在空气中接触。在空气中混合这些化学物质会析出碘,如果碘进入试样,会引起严重的误
42、差。4.5.4.10将试剂加入取样瓶,如4.5.4.5节所述。4.5.4.11抖去取样瓶两端多余液体,如4.5.4.3节所述。4.5.4.12冲洗取样瓶的端部,如4.5.4.7节所述。4.5.4.13抖去取样瓶两端多余液体,如4.5.4.3节所述,连续抖动至少30s使沉淀物混合。反应2min3min,抖动取样瓶再次混合。沉淀物充分混合后,尽可能如4.5.4.14和4.5.4.15节所述迅速地加入3号试剂,以避免沉积。4.5.4.14用自动滴定管加3号试剂(硫酸)于取样瓶“B”端的延长管至与上部刻度平齐。4.5.4.15将试剂加入取样瓶,如4.5.4.5节所述。4.5.4.16抖去取样瓶两端多余
43、液体,如4.5.4.3节所述。4.5.4.17冲洗取样瓶的端部,如4.5.4.7节所述。4.5.4.18抖去取样瓶两端多余液体,如4.5.4.3节所述,至此试验试样已制备完成,等到空白试样处理好以后即可分析。4.5.4.19下一步准备空白试样(见表3),加试剂顺序不同于试验试样。表3 滴定用试样制备程序试验试样空白试样加2号试剂1.抖去取样瓶两端的水2.加试剂到上部刻度3.打开上部旋阀4.节流下部旋阀5.试剂加入取样瓶至与液位下部刻度平齐6.关下旋阀7.关上旋阀加2号试剂1.抖去取样瓶两端的水2.加试剂到上部刻度3.打开上部旋阀4.节流下部旋阀5.试剂加入取样瓶至液位与下部刻度平齐6.关下旋阀
44、7.关上旋阀加1号试剂1.抖去取样瓶“A”端的试剂2.冲洗取样瓶端部3.抖去取样瓶两端的水4.加试剂到2.0mL标记处5.打开上旋阀6.使下旋阀节流7.试剂加入取样瓶至与液位下部刻度平齐8.关下旋阀9.关上旋阀加3号试剂1.抖去取样瓶“A”端的试剂2.冲洗取样瓶端部3.抖去取样瓶两端的水4.加试剂到2.0mL标记处5.打开上旋阀6.使下旋阀节流7.试剂加入取样瓶至与液位下部刻度平齐8.关下旋阀9.关上旋阀加3号试剂1.抖去取样瓶“B”端的试剂2.冲洗取样瓶端部3.抖去取样瓶两端的水4.加试剂到与上部刻度平齐5.打开上旋阀6.使下旋阀节流7.试剂加入取样瓶至与液位下部刻度平齐8.关下旋阀9.关上
45、旋阀加1号试剂1.抖去取样瓶“B”端的试剂2.冲洗取样瓶端部3.抖去取样瓶两端的水4.加试剂到与上部刻度平齐5.打开上旋阀6.使下旋阀节流7.试剂加入取样瓶至与液位下部刻度平齐8.关下旋阀9.关上旋阀1.抖去取样瓶“B”端试剂。2.冲洗取样瓶两个端部。3.抖去取样瓶两端的水。4.由取样瓶“A”端放出10mL试样,并废弃。5.滴定试样。1.抖去取样瓶“B”端试剂。2.冲洗取样瓶两个端部。3.抖去取样瓶两端的水。4.由取样瓶“A”端放出10mL试样,并废弃。5.滴定试样。4.5.4.20抖去取样瓶延长管的水,如4.5.4.3节所述。4.5.4.21用自动滴定管将2号试剂(用碘处理的碱性碘溶液)取样瓶“A”端的延长管中,如4.5.4.4节所述。4.5.4.22将试剂加入试样,如4.5.4.5节所述。反应2min3min。4.5.4.23抖去取样瓶两端多余液体,如4.5.4.3节所述。4.5.4.24冲洗取样瓶的端部,如4.5.4.7节所述。4.5.4.25抖去取样瓶两端多余液体,如4.5.4.3节所述。4.5.4.26用自动滴定管将3号试剂“硫酸”加到取样瓶“B”端的延长管中,如在4.5.4.9节所述,与将1号试剂加到2.0mL刻度处的方式相同。4.5.4.27将
限制150内