申请日2014.12.12
公开(公告)日2015.04.08
IPC分类号G01N21/33
摘要
一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，应用于使用三次采油技术的油田工业园区含聚丙烯酰胺污水的检测，反应容器通过连接管连接搅拌容器，且连接管上设有流量指示器，所述的搅拌容器内设有搅拌桨，所述的反应容器连接单色仪，单色仪与光源连接，所述的反应容器上设有数据采集器，数据采集器与总数据接收器相连，总数据接收器连接PLC可编程逻辑控制器，所述的搅拌桨连接PLC可编程逻辑控制器，反应容器上方设有加药装置。实现了油田污水含聚丙烯酰胺浓度的测量设备集中化。将加热装置、搅拌装置和光学测量装置集中在同一个设备上，其中加药装置和搅拌桨均由可编程控制器统一编程，避免反应时间和搅拌强度对实验结果产生影响。
摘要附图
权利要求书
1.一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：包括加热部分、混合部分、光学测量部分和数控部分，其位置关系为加热部分上方设有混合部分，混合部分上方设有光学测量部分，光学测量部分上方设有数控部分，加热部分包括：电磁加热装置，档位;混合部分包括：反应容器，搅拌容器，流量指示器，搅拌桨，加药装置，连接管;光学测量部分包括：光源，单色仪，数据采集器，总数据接收器，遮光外壳;数控部分包括：PLC可编程逻辑控制器，显示屏;所述的电磁加热装置包括铁芯和线圈，线圈缠绕在铁芯上，电磁加热装置连接档位，反应容器通过连接管连接搅拌容器，且连接管上设有流量指示器，所述的搅拌容器内设有搅拌桨，所述的反应容器连接单色仪，单色仪与光源连接，所述的反应容器上设有数据采集器，数据采集器与总数据接收器相连，总数据接收器连接PLC可编程逻辑控制器，混合部分、光学检测部分和数控部分外部设有遮光外壳，所述的搅拌桨连接PLC可编程逻辑控制器，反应容器上方设有加药装置，加药装置包括转盘A和转盘B，转盘A和转盘B之间设有加药试管，加药试管上设有加药孔。
2.根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的PLC可编程逻辑控制器控制搅拌桨的搅拌时间和转速。
3. 根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的加药装置可以对搅拌容器及反应容器进行同时加药。
4. 根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的搅拌容器与反应容器之间用连接管连接，待测液体通过流量指示器流入反应容器，各反应容器内具有相同的流量以及取样位置一致。
5. 根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的遮光外壳内设有数据采集器，此壳体采用不透光材料制成;此外，外壳可开启，进而可以清楚观看搅拌和反应情况。
6. 根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的混合部分包括4组相同的结构。
7. 根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的光源采用型号为HIPD30的氘灯。
8. 根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的单色仪选用型号为HIMS102A的单色仪或选用型号为HOG1200-250的光栅。
9. 根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的数据采集器采用型号为HIDA1的数据采集器。
10. 根据权利要求1所述的一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，其特征在于：所述的搅拌桨和加药装置均为电动，均由PLC可编程逻辑控制器进行控制。
说明书
一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置
技术领域
本发明涉及环保节能的实验型装置技术领域，具体涉及含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置。
背景技术
近年来,在市场经济快速发展的影响下我国对油田的开采力度不断加大,随之而来的问题就是油田的污水日益增多,对生态环境的和谐发展已造成威胁。三次采油技术可以控制含水、稳定目前原油产量、最大程度的提高最终采收率，对整个石油工业有着举足轻重的作用。聚合物的投加、油田污水中聚丙烯酰胺的处理、回收与利用在整个三次采油过程中十分重要。
本发明采用的是光谱监测的方法，提供了一种快速加热、混合及光学测量油田污水聚合物浓度的方法。光谱法不会对环境造成二次污染，测量结果准确可靠，并被广泛运用在浓度测量上。很多实验室开始采用光学方法测量聚合物浓度，此方法将逐渐被应用在实际的油田污水聚合物浓度测量中。本发明采用的紫外吸光度法就是利用物质的这种吸光特性来测定物质浓度的。紫外吸收光谱技术是以朗伯比尔定律为基础。当一束单色平行光穿过非色散均匀介质时,介质浓度为C,沿光束传播方向上长度为L,则穿过介质前的光强I0和穿过介质后的光强I的关系为:
A(λ)= [I0(λ)/I(λ)]=(1/T)=σ(λ)CL
式中：I(λ)--透射光强;
I0 (λ)--发射光强;
T—透射比，或称透光度;
C--被测液体浓度;
L--光通过吸收介质的距离;
A(λ)--吸收度,与介质浓度和光程成正比;
σ(λ)--吸收截面,随波长、压力、温度的不同而变化而与I0(λ)、C、L等无关。
发明内容：
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种含聚污水快速加热、混合和光学观察的实验装置，包括加热部分、混合部分、光学测量部分和数控部分，其位置关系为加热部分上方设有混合部分，混合部分上方设有光学测量部分，光学测量部分上方设有数控部分，加热部分包括：电磁加热装置，档位;混合部分包括：反应容器，搅拌容器，流量指示器，搅拌桨，加药装置，连接管;光学测量部分包括：光源，单色仪，数据采集器，总数据接收器，遮光外壳;数控部分包括：PLC可编程逻辑控制器，显示屏;所述的电磁加热装置包括铁芯和线圈，线圈缠绕在铁芯上，电磁加热装置连接档位，反应容器通过连接管连接搅拌容器，且连接管上设有流量指示器，所述的搅拌容器内设有搅拌桨，所述的反应容器连接单色仪，单色仪与光源连接，所述的反应容器上设有数据采集器，数据采集器与总数据接收器相连，总数据接收器连接PLC可编程逻辑控制器，混合部分、光学检测部分和数控部分外部设有遮光外壳，所述的搅拌桨连接PLC可编程逻辑控制器，反应容器上方设有加药装置，加药装置包括转盘A和转盘B，转盘A和转盘B之间设有加药试管，加药试管上设有加药孔。
所述的PLC可编程逻辑控制器控制搅拌桨的搅拌时间和转速。
所述的加药装置可以对搅拌容器及反应容器进行同时加药。
所述的搅拌容器与反应容器之间用连接管连接，待测液体通过流量指示器流入反应容器，各反应容器内具有相同的流量以及取样位置一致。
所述的遮光外壳内设有数据采集器，此壳体采用不透光材料制成;此外，外壳可开启，进而可以清楚观看搅拌和反应情况。
所述的混合部分包括4组相同的结构。
所述的光源采用型号为HIPD30的氘灯。
所述的单色仪选用型号为HIMS102A的单色仪或选用型号为HOG1200-250的光栅。
所述的数据采集器采用型号为HIDA1的数据采集器。
所述的搅拌桨和加药装置均为电动，均由PLC可编程逻辑控制器进行控制。
本发明的有意效果：结构设计合理，构思巧妙新颖，将加热、混合和光学测量三部分集于一体，加药过程和搅拌过程均有可编程控制器统一编程，避免了反应时间和搅拌强度对实验结果产生影响，每次可以做出4组对比试验，同时观察各反应容器内反应现象，效果明显，省时省力。。