一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，應(yīng)用于使用三次采油技術(shù)的油田工業(yè)園區(qū)含聚丙烯酰胺污水的檢測(cè)，反應(yīng)容器通過連接管連接攪拌容器，且連接管上設(shè)有流量指示器，所述的攪拌容器內(nèi)設(shè)有攪拌槳，所述的反應(yīng)容器連接單色儀，單色儀與光源連接，所述的反應(yīng)容器上設(shè)有數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與總數(shù)據(jù)接收器相連，總數(shù)據(jù)接收器連接PLC可編程邏輯控制器，所述的攪拌槳連接PLC可編程邏輯控制器，反應(yīng)容器上方設(shè)有加藥裝置。實(shí)現(xiàn)了油田污水含聚丙烯酰胺濃度的測(cè)量設(shè)備集中化。將加熱裝置、攪拌裝置和光學(xué)測(cè)量裝置集中在同一個(gè)設(shè)備上，其中加藥裝置和攪拌槳均由可編程控制器統(tǒng)一編程，避免反應(yīng)時(shí)間和攪拌強(qiáng)度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。
【專利說明】-種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保節(jié)能的實(shí)驗(yàn)型裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及含聚污水快速加熱、混合 和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的影響下我國(guó)對(duì)油田的開采力度不斷加大，隨之而 來的問題就是油田的污水日益增多，對(duì)生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展已造成威脅。H次采油技術(shù)可 W控制含水、穩(wěn)定目前原油產(chǎn)量、最大程度的提高最終采收率，對(duì)整個(gè)石油工業(yè)有著舉足輕 重的作用。聚合物的投加、油田污水中聚丙帰醜胺的處理、回收與利用在整個(gè)H次采油過程 中十分重要。
[0003] 本發(fā)明采用的是光譜監(jiān)測(cè)的方法，提供了一種快速加熱、混合及光學(xué)測(cè)量油田污 水聚合物濃度的方法。光譜法不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，并被廣泛運(yùn)用 在濃度測(cè)量上。很多實(shí)驗(yàn)室開始采用光學(xué)方法測(cè)量聚合物濃度，此方法將逐漸被應(yīng)用在實(shí) 際的油田污水聚合物濃度測(cè)量中。本發(fā)明采用的紫外吸光度法就是利用物質(zhì)的該種吸光特 性來測(cè)定物質(zhì)濃度的。紫外吸收光譜技術(shù)是W朗伯比爾定律為基礎(chǔ)。當(dāng)一束單色平行光穿 過非色散均勻介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)濃度為C，沿光束傳播方向上長(zhǎng)度為L(zhǎng)則穿過介質(zhì)前的光強(qiáng)10 和穿過介質(zhì)后的光強(qiáng)I的關(guān)系為： A(A)= In [I0( A )/l( A )]= In (1/T) = O (A)CL 式中；I(A) -透射光強(qiáng)； I。（A)--發(fā)射光強(qiáng)； T一透射比，或稱透光度； C--被測(cè)液體濃度； L--光通過吸收介質(zhì)的距離； A (入吸收度，與介質(zhì)濃度和光程成正比； 0 ( A )--吸收截面，隨波長(zhǎng)、壓力、溫度的不同而變化而與I。（ A )、C、L等無(wú)關(guān)。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察 的實(shí)驗(yàn)裝置，包括加熱部分、混合部分、光學(xué)測(cè)量部分和數(shù)控部分，其位置關(guān)系為加熱部分 上方設(shè)有混合部分，混合部分上方設(shè)有光學(xué)測(cè)量部分，光學(xué)測(cè)量部分上方設(shè)有數(shù)控部分，力口 熱部分包括；電磁加熱裝置，檔位；混合部分包括：反應(yīng)容器，攬拌容器，流量指示器，攬拌 獎(jiǎng)，加藥裝置，連接管；光學(xué)測(cè)量部分包括：光源，單色儀，數(shù)據(jù)采集器，總數(shù)據(jù)接收器，遮光 外殼；數(shù)控部分包括；PLC可編程邏輯控制器，顯示屏；所述的電磁加熱裝置包括鐵芯和線 圈，線圈纏繞在鐵芯上，電磁加熱裝置連接檔位，反應(yīng)容器通過連接管連接攬拌容器，且連 接管上設(shè)有流量指示器，所述的攬拌容器內(nèi)設(shè)有攬拌獎(jiǎng)，所述的反應(yīng)容器連接單色儀，單色 儀與光源連接，所述的反應(yīng)容器上設(shè)有數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與總數(shù)據(jù)接收器相連，總數(shù) 據(jù)接收器連接PLC可編程邏輯控制器，混合部分、光學(xué)檢測(cè)部分和數(shù)控部分外部設(shè)有遮光 外殼，所述的攬拌獎(jiǎng)連接PLC可編程邏輯控制器，反應(yīng)容器上方設(shè)有加藥裝置，加藥裝置包 括轉(zhuǎn)盤A和轉(zhuǎn)盤B，轉(zhuǎn)盤A和轉(zhuǎn)盤B之間設(shè)有加藥試管，加藥試管上設(shè)有加藥孔。
[0005] 所述的PLC可編程邏輯控制器控制攬拌獎(jiǎng)的攬拌時(shí)間和轉(zhuǎn)速。
[0006] 所述的加藥裝置可W對(duì)攬拌容器及反應(yīng)容器進(jìn)行同時(shí)加藥。
[0007] 所述的攬拌容器與反應(yīng)容器之間用連接管連接，待測(cè)液體通過流量指示器流入反 應(yīng)容器，各反應(yīng)容器內(nèi)具有相同的流量W及取樣位置一致。
[0008] 所述的遮光外殼內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集器，此殼體采用不透光材料制成；此外，外殼可開 啟，進(jìn)而可W清楚觀看攬拌和反應(yīng)情況。
[0009] 所述的混合部分包括4組相同的結(jié)構(gòu)。
[0010] 所述的光源采用型號(hào)為HIPD30的気燈。
[0011] 所述的單色儀選用型號(hào)為HIMS102A的單色儀或選用型號(hào)為H0G1200-250的光柵。
[0012] 所述的數(shù)據(jù)采集器采用型號(hào)為HIDA1的數(shù)據(jù)采集器。
[0013] 所述的攬拌獎(jiǎng)和加藥裝置均為電動(dòng)，均由PLC可編程邏輯控制器進(jìn)行控制。
[0014] 本發(fā)明的有意效果；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，構(gòu)思巧妙新穎，將加熱、混合和光學(xué)測(cè)量H部 分集于一體，加藥過程和攬拌過程均有可編程控制器統(tǒng)一編程，避免了反應(yīng)時(shí)間和攬拌強(qiáng) 度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，每次可W做出4組對(duì)比試驗(yàn)，同時(shí)觀察各反應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)現(xiàn)象，效 果明顯，省時(shí)省力。。
[001引【專利附圖】

【附圖說明】： 圖1是含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是光學(xué)觀察部分的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是電磁加熱裝置的原理圖； 圖4是加藥裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]

【具體實(shí)施方式】： 參照各圖，一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，包括加熱部分5、混合 部分4、光學(xué)測(cè)量部分和數(shù)控部分3,其位置關(guān)系為加熱部分5上方設(shè)有混合部分4,混合部 分4上方設(shè)有光學(xué)測(cè)量部分，光學(xué)測(cè)量部分上方設(shè)有數(shù)控部分3,加熱部分5包括；電磁加 熱裝置6,檔位10 ;混合部分4包括；反應(yīng)容器11，攬拌容器7,流量指示器12,攬拌獎(jiǎng)8,加 藥裝置13,連接管9 ;光學(xué)測(cè)量部分包括；光源19,單色儀20,數(shù)據(jù)采集器21，總數(shù)據(jù)接收 器18,遮光外殼22 ;數(shù)控部分3包括；PLC可編程邏輯控制器1，顯示屏2,所述的電磁加熱 裝置6包括鐵芯23和線圈24,線圈24纏繞在鐵芯23上，電磁加熱裝置6連接檔位10,反 應(yīng)容器11通過連接管9連接攬拌容器7,且連接管9上設(shè)有流量指示器12,所述的攬拌容 器7內(nèi)設(shè)有攬拌獎(jiǎng)8,所述的反應(yīng)容器11連接單色儀20,單色儀20與光源19連接，所述的 反應(yīng)容器11上設(shè)有數(shù)據(jù)采集器21，數(shù)據(jù)采集器21與總數(shù)據(jù)接收器18相連，總數(shù)據(jù)接收器 18連接PLC可編程邏輯控制器1，混合部分4、光學(xué)檢測(cè)部分和數(shù)控部分3外部設(shè)有遮光外 殼22,所述的攬拌獎(jiǎng)8連接PLC可編程邏輯控制器1，反應(yīng)容器11上方設(shè)有加藥裝置13,力口 藥裝置13包括轉(zhuǎn)盤A14和轉(zhuǎn)盤B16,轉(zhuǎn)盤A14和轉(zhuǎn)盤B16之間設(shè)有加藥試管15,加藥試管 15上設(shè)有加藥孔17。攬拌時(shí)間和轉(zhuǎn)速均由可編程控制器進(jìn)行統(tǒng)一編程。加藥裝置13可W 對(duì)攬拌容器7及反應(yīng)容器11進(jìn)行同時(shí)加藥。攬拌容器7與反應(yīng)容器11之間用連接管9連 接，待測(cè)液體通過流量指示器12流入反應(yīng)容器11，各反應(yīng)容器11內(nèi)具有相同的流量W及取 樣位置一致。外殼內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集器21，此殼體采用不透光材料制成；此外，外殼可開啟， 進(jìn)而可W清楚觀看攬拌和反應(yīng)情況。該裝置可W同時(shí)測(cè)量4組水樣。光源19采用型號(hào)為 HIPD30的気燈。單色儀20選用型號(hào)為HIMS102A的單色儀20,選用型號(hào)為H0G1200-250的 光柵。數(shù)據(jù)采集器21采用型號(hào)為HIDA1的數(shù)據(jù)采集器21。攬拌獎(jiǎng)8和加藥裝置13均為電 動(dòng)，均由PLC可編程邏輯控制器1進(jìn)行控制。
[0017] 實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程為： (1)將含聚污水取適量分別加入攬拌容器7中，將藥劑按順序分別加入加藥裝置13中 的各個(gè)小試管中，在PLC可編程控制器上對(duì)實(shí)驗(yàn)攬拌時(shí)間及轉(zhuǎn)速進(jìn)行編程，如需對(duì)攬拌溫 度有要求可W打開加熱裝置，加熱溫度可W通過檔位10進(jìn)行調(diào)節(jié)，W上操作都準(zhǔn)備就緒 后。先將各個(gè)加藥裝置13對(duì)準(zhǔn)各個(gè)攬拌容器7,通過轉(zhuǎn)盤B16的轉(zhuǎn)動(dòng)藥劑將從小孔流出進(jìn) 行同時(shí)加藥，再降下攬拌獎(jiǎng)8開始攬拌過程。
[0018] (2)攬拌完成靜沉30min后，通過流量指示器12向反應(yīng)容器11內(nèi)加入等量上層清 液，將加藥裝置13分別對(duì)準(zhǔn)反應(yīng)容器11進(jìn)行加藥，開始反應(yīng)過程。
[0019] (3)將遮光外殼22放下，使用可編程控制器對(duì)光源19的發(fā)光波長(zhǎng)進(jìn)行編程，由光 源19發(fā)光，光線分別射入單色儀20并產(chǎn)生所需波長(zhǎng)的紫外光，并且將不同波長(zhǎng)的紫外光射 入反應(yīng)容器11，然后透射的紫外光分別被數(shù)據(jù)采集器21接收，然后數(shù)據(jù)采集器21將數(shù)據(jù)輸 入到總數(shù)據(jù)接收器18中，最后傳入PLC可編程邏輯控制器1，最后由PLC可編程邏輯控制器 1實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理及油田污水含聚丙帰醜胺濃度的計(jì)算。
[0020] 本發(fā)明將加熱、混合和光學(xué)測(cè)量H部分集于一體，加藥過程和攬拌過程均有可編 程控制器統(tǒng)一編程，避免了反應(yīng)時(shí)間和攬拌強(qiáng)度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，每次可W做出4組 對(duì)比試驗(yàn)，同時(shí)觀察各反應(yīng)容器11內(nèi)反應(yīng)現(xiàn)象，效果明顯，省時(shí)省力。加熱裝置原理為電磁 加熱，熱轉(zhuǎn)化效率高，被加熱溫度范圍寬，根據(jù)溫度要求可W選擇調(diào)換檔位10,保溫容易，功 率密度不受限制，加熱線圈24結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，不存在老化壽命問題，節(jié)約維護(hù)成本，高 效節(jié)能。加藥裝置13和攬拌獎(jiǎng)8均由可編程控制器統(tǒng)一編程進(jìn)行加藥和攬拌。
【權(quán)利要求】
1. 一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：包括加熱部分、 混合部分、光學(xué)測(cè)量部分和數(shù)控部分，其位置關(guān)系為加熱部分上方設(shè)有混合部分，混合部分 上方設(shè)有光學(xué)測(cè)量部分，光學(xué)測(cè)量部分上方設(shè)有數(shù)控部分，加熱部分包括：電磁加熱裝置， 檔位；混合部分包括：反應(yīng)容器，攪拌容器，流量指示器，攪拌槳，加藥裝置，連接管；光學(xué)測(cè) 量部分包括：光源，單色儀，數(shù)據(jù)采集器，總數(shù)據(jù)接收器，遮光外殼；數(shù)控部分包括：PLC可編 程邏輯控制器，顯示屏；所述的電磁加熱裝置包括鐵芯和線圈，線圈纏繞在鐵芯上，電磁加 熱裝置連接檔位，反應(yīng)容器通過連接管連接攪拌容器，且連接管上設(shè)有流量指示器，所述的 攪拌容器內(nèi)設(shè)有攪拌槳，所述的反應(yīng)容器連接單色儀，單色儀與光源連接，所述的反應(yīng)容器 上設(shè)有數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器與總數(shù)據(jù)接收器相連，總數(shù)據(jù)接收器連接PLC可編程邏輯 控制器，混合部分、光學(xué)檢測(cè)部分和數(shù)控部分外部設(shè)有遮光外殼，所述的攪拌槳連接PLC可 編程邏輯控制器，反應(yīng)容器上方設(shè)有加藥裝置，加藥裝置包括轉(zhuǎn)盤A和轉(zhuǎn)盤B，轉(zhuǎn)盤A和轉(zhuǎn)盤 B之間設(shè)有加藥試管，加藥試管上設(shè)有加藥孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的PLC可編程邏輯控制器控制攪拌槳的攪拌時(shí)間和轉(zhuǎn)速。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的加藥裝置可以對(duì)攪拌容器及反應(yīng)容器進(jìn)行同時(shí)加藥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的攪拌容器與反應(yīng)容器之間用連接管連接，待測(cè)液體通過流量指示器流入反 應(yīng)容器，各反應(yīng)容器內(nèi)具有相同的流量以及取樣位置一致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的遮光外殼內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集器，此殼體采用不透光材料制成；此外，外殼可開 啟，進(jìn)而可以清楚觀看攪拌和反應(yīng)情況。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的混合部分包括4組相同的結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的光源采用型號(hào)為HITO30的氘燈。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的單色儀選用型號(hào)為HIMS102A的單色儀或選用型號(hào)為H0G1200-250的光柵。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的數(shù)據(jù)采集器采用型號(hào)為HIDA1的數(shù)據(jù)采集器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含聚污水快速加熱、混合和光學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)裝置，其特 征在于：所述的攪拌槳和加藥裝置均為電動(dòng)，均由PLC可編程邏輯控制器進(jìn)行控制。
【文檔編號(hào)】G01N21/33GK104502297SQ201410760399
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】齊晗兵, 李棟, 吳國(guó)忠, 周英明, 王秋實(shí), 張曉雪 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)