一种核电站用分散剂快速筛选方法技术

本发明专利技术属于核电厂蒸汽发生器的沉积物管理方法，具体涉及一种核电站用分散剂快速筛选方法。包括如下步骤：步骤1：物料准备；步骤2：物料混合；步骤3：分散过程；步骤4：分散性能计算。本发明专利技术的有益效果在于：实施本发明专利技术的技术方案，可快速评价拟加入至核电站的分散剂分散效果。本发明专利技术方法的实用性价值，不仅在于为核电站用分散剂的分散效果评估提供了一种直接、快速、经济的方法，还在于为不同的核电站用分散剂药剂的分散效果的相互比较提供了可靠的计算方法。算方法。

【技术实现步骤摘要】
一种核电站用分散剂快速筛选方法


[0001]本专利技术属于核电厂蒸汽发生器的沉积物管理方法，具体涉及一种核电站用分散剂快速筛选方法。

技术介绍

[0002]压水堆核电站功率运行期间，二回路腐蚀产物大部分都会随主给水系统迁移至蒸汽发生器(SG)内。迁移至SG后，只有少量杂质会通过SG排污系统和蒸汽携带排出，绝大部分物质会保留在SG内，形成泥渣。SG内沉积物聚集不仅导致蒸汽发生器传热管传热效率降低，降低蒸汽发生器出口压力，影响核电站经济性，还会导致传热管腐蚀SG水位不稳定。典型的蒸汽发生器泥渣化学成分如表1所示。从表中可以看出：泥渣是由某些盐类构成，由于这些盐类在水中的浓度超过了它们的溶解度，于是从水中沉淀出来。一般每台蒸汽发生器一年能产生20～200kg的沉积物。
[0003]表1典型SG泥渣化学成分(主给水系统为无铜传热管)
[0004][0005]核电领域可使用核级分散剂来分散水中微小腐蚀产物颗粒，从而阻碍SG内腐蚀产物的沉积。分散剂的种类繁多，不同的分散剂分散机理不尽相同，如何筛选出最适合核电领域的分散剂是开展分散剂现场应用的首要解决的问题。
[0006]影响水中腐蚀产物颗粒稳定性的因素有很多，首先颗粒不能太大，否则重力会导致颗粒快速沉降；另一重要因素是颗粒间的吸引力，如果引力足够大，颗粒将团聚变大，导致快速沉降(如絮凝)；另外，颗粒在水中的稳定性与其表面zeta电位值有关，一般zeta电位绝对值越大，越有利于颗粒在水中的分散。颗粒在水中的稳定机理主要有三种，即电荷间的排斥力(电稳定)、吸附的聚合物间的斥力(空间稳定)、或两者的结合(电空间稳定)。三种稳定机制的基理如下：
[0007]静电稳定机制(Electrostatic Stabilition)又称双电层稳定机制，即通过调节水体系pH值使颗粒表面带上一定的表面电荷，形成双电层，通过双电层之间的排斥力使粒子之间的引力大大降低，从而实现颗粒的分散。
[0008]空间位阻稳定机制(Steric Stabilization)，即在水中加入一定量的不带电的高分子化合物，使其吸附在颗粒周围，形成微胞状态，使颗粒之间产生空间位阻，从而达到分散目的。
[0009]电空间稳定机制(Electrosteric Stabilitation)，为前两种方法的综合，即在水中加入一定量的聚电解质，使颗粒表面吸附聚电解质，同时调节pH值，使聚电解质的离解度最大，使颗粒表面的聚电解质达到饱和吸附，两者的共同作用使颗粒均匀分散。
[0010]分散剂的作用机理主要为电空间稳定机制，影响分散剂分散效率的主要参数包括分散剂化学结构、分散剂的分子量及分布、分散剂有效官能团的浓度与体积浓度、体系pH等。现有关于分散剂应用效果评估方法主要针对其阻垢性能，如分散剂阻碍钙镁盐类物质因在水中过饱和而析出形成沉淀，这与核电领域的SG内垢类物质主要化学组成为铁氧化物有明显区别。而且阻垢是防止水中离子达到溶解饱和度，阻止其形成沉淀的过程，属于化学过程，即阻垢剂作为一种化学螯合剂，影响了由离子变成沉淀的化学过程。而分散是一种纯物理的作用，是阻碍悬浮液中颗粒重力沉降过程，其作用机理是电空间稳定机制。
[0011]分散剂对铁氧化物分散效果评估也可采用溶液沉淀法，即分散剂对颗粒物形成过程产生影响评估。如现有技术中有采用一定浓度的FeSO4水溶液在碱性条件下进行沉淀形成铁氧化物溶液，分散剂对铁氧化物的分散效果采用分散后总Fe浓度相比原始Fe浓度的变化率来评估。通过实际验证发现调节pH至11时，分散剂组和空白组溶液颜色变黄，但未出现肉眼可见的沉淀物，且分散剂组和空白组的Fe含量接近初始值。故从现有数据看，该方法的反应条件较难控制，且Fe含量测量所需时间长，无法实现快速评估分散剂分散效果的目的。
[0012]因此，需提出一种针对核电领域应用条件的分散剂分散性能快速筛选方法，从众多种类的分散剂产品中筛选出最适合特定电厂应用的分散剂品种。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的在于提供一种核电站用分散剂快速筛选方法，它能够从众多种类的分散剂产品中筛选出最适合特定电厂应用的分散剂品种。
[0014]本专利技术的技术方案如下：一种分散剂分散效果的快速筛选方法，包括如下步骤：
[0015]步骤1：物料准备；
[0016]步骤2：物料混合；
[0017]步骤3：分散过程；
[0018]步骤4：分散性能计算。
[0019]所述的步骤1包括采用球磨机将核电站SG沉积物研磨至一定粒径范围内的颗粒备用。
[0020]所述的步骤1包括使用5％氨水溶液将1L高纯水pH调节至9.7。
[0021]所述的步骤1包括配制质量浓度为1g/L pH为9.7的分散剂水溶液。
[0022]所述的步骤2包括准确称取一定质量的球磨后颗粒，分散在提前调节pH的水中，并超声分散一段时间，超声完成后将溶液平均分成2份。
[0023]所述的步骤3包括其中1份在300r/min搅拌15分钟，取样后静置一段时间后分别使用台式浊度仪和Zeta电位分析仪测定悬浮体系的浊度值(记为T1)和Zeta电位值(记为Z1)。
[0024]所述的步骤3包括另外1份按一定的分散剂/氧化物质量比加入待筛选的分散剂水溶液，同样条件下搅拌15分钟，搅拌完成后取样，静置一段时间后测定悬浮体系的浊度值(记为T2)和Zeta电位值(记为Z2)。
[0025]所述的步骤4包括分散剂对氧化物颗粒的分散率(ζ)采用下式进行计算：
[0026]ζ＝(T_2
‑
T_1)/T_1
×
100％
[0027]依据分散率大小、Zeta电位绝对值大小来判断分散剂分散效果。
[0028]本专利技术的有益效果在于：实施本专利技术的技术方案，可快速评价拟加入至核电站的
分散剂分散效果。本专利技术方法的实用性价值，不仅在于为核电站用分散剂的分散效果评估提供了一种直接、快速、经济的方法，还在于为不同的核电站用分散剂药剂的分散效果的相互比较提供了可靠的计算方法。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0030]一种分散剂分散效果的快速筛选方法，该筛选方法包括如下步骤：
[0031]步骤1：物料准备
[0032]采用球磨机将核电站SG沉积物研磨至一定粒径范围内(D
50
为1～10μm)的颗粒备用；使用5％氨水溶液将1L高纯水pH调节至9.7(9.0～9.7)；配制质量浓度为1g/L pH为9.7(9.0～9.7)的分散剂水溶液。
[0033]步骤2：物料混合
[0034]准确称取一定质量(400～500mg)的球磨后颗粒，分散在提前调节pH的水中，并超声分散一段时间(3～5min)。超声完成后将溶液平均分成2份。
[0035]步骤3：分散过程
[0036]其中1份在300r/min(250～300r/min)搅拌15(10～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分散剂分散效果的快速筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：物料准备；步骤2：物料混合；步骤3：分散过程；步骤4：分散性能计算。2.如权利要求1所述的一种分散剂分散效果的快速筛选方法，其特征在于：所述的步骤1包括采用球磨机将核电站SG沉积物研磨至一定粒径范围内的颗粒备用。3.如权利要求2所述的一种分散剂分散效果的快速筛选方法，其特征在于：所述的步骤1包括使用5％氨水溶液将1L高纯水pH调节至9.7。4.如权利要求3所述的一种分散剂分散效果的快速筛选方法，其特征在于：所述的步骤1包括配制质量浓度为1g/L pH为9.7的分散剂水溶液。5.如权利要求1所述的一种分散剂分散效果的快速筛选方法，其特征在于：所述的步骤2包括准确称取一定质量的球磨后颗粒，分散在提前调节pH的水中，并超声分散一段时间，超声完成后将溶液平均分成2份。6.如权利要求1所述的一种分散剂分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳露，但体纯，乔航，杨顺龙，陈银强，桂春，方军，孙云，吴申奥，操容，
申请(专利权)人：中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：