在超纯水中电导率和PH、加氨量的关系

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1、1在超纯水中电导率和PH、加氨量的关系常熟第二发电厂筹建处 陆达年【1】 引言在我国火力发电厂的建设中，300MW 和 600MW 等级的机组将是今后一段时期内火力发电厂的主力机组，大容量机组的采用，一般要求亚临界或超临界的蒸汽参数与之相适应,而大容量、高参数的机组大都采用 100的凝结水处理工艺。随着凝结水处理技术的不断发展，制备出 1000 万欧姆厘米以上的超纯水已经成为平常的事。采用 100凝结水处理的热力系统，给水的校正处理一般采用 AVT 的处理办法（即氨加联胺的全挥发处理法）或采用 CWT 的办法（即氧加氨的给水加氧法），无论采用那一种处理方法，都必须在给水中加入氨，以控制给水的

2、PH 值维持在一定的范围内。因此监督给水的 PH、加氨量和电导率是一项十分重要的工作。在现场 PH、电导率通常用仪表进行连续的测定，而加氨量的测定往往采用人工的比色测定法，显然这是麻烦的工作。其实，采用 100凝结水处理的系统，在热力系统中的二氧化碳的含量可以认为等于零，在这种情况下，给水的电导率、PH、加氨量之间有着严格的数学关系，我们完全可以通过推导，得到三者之间的关系式，从而只要测量出一个数据，就可以求出另外两个数据。一般来说，电导率是一个有把握和比较容易测量的数据，因此我们只要测量出一个正确的电导率数据，根据公式进行计算或根据曲线进行查找，就可以很方便地得到另外二个数据。这对于从事实际

3、工作的人是很有意义的。（以下用 DD 表示电导率）：【2】DD 与 PH 的数学关系：设 ： 氨 的 浓 度 为 A 摩 尔 /升 NHOH324则 X4 氨的电离常数 则K3 XKA2 则 W 水 的 电 离 常 数 HOW PH HXKW 再求：A 与 DD 的关系DLNONOH44 其中： 是氨离子和氢氧根离子的当量电导H ，X473196271 .2则： XDNHO 4271PDWNHO 427185.上面这个公式是通过严格的数学推导得到的，在二氧化碳浓度等于零或基本等于零的情况下，这个公式是十分正确的。显然在给水的 AVT 或 CWT 的处理中，控制给水的 PH 值，只要控制它的电导

4、率就可以做到。【3】氨浓度与电导率的关系：凝结水经过精处理以后，其二氧化碳的浓度可以认为等于零或接近于零。凝结水通过加氨提高了它的电导率和 PH 数值，它们三者之间有着严格的数学关系，PH 与电导率之间的关系在上面已经证明，下面证明氨浓度（用 A 表示）与电导率（用 DD 表示）之间的关系。. K 为氨的电离常数NHOH324NOHX4DLXN44271 DN4271以下用 DD 代替 HOXAK2 A2071. DDD 210455223761077167. .上式结果的单位是克当量/升，乘于 17000 以后，它的单位变成毫克/ 升. = 毫克/升A2311. 31023.电导率 DD 的

5、单位是 微姆/厘米。显然，只要得到一个电导率数据，就可以求出水中氨的含量。由于氨的电离常数是在 时候的数据，因此电导率的数据也应该250C是同一温度下的数据。在整个公式的推导过程中，量纲的换算是十分重要的，下面列出电导率（DD ）、当量电导（L）、电离常数（K ）的量纲：D微 姆 欧厘 米 姆 欧分 米 姆 欧分 米1065姆 欧 厘 米克 当 量 姆 欧 分 米克 当 量2210K176053./克 当 量 分 米【4】控制给水 PH 的范围，只要控制加氨量的范围或电导率的范围：在 AVT 的给水处理工艺中， PH 的控制范围为 8.89.3，利用上述已经推导出来的公式，我们就可以计算出加氨

6、量的范围或电导率的范围。已知：给水 PH 的控制范围是 8.89.3则： H10893./克 离 子 升水的离子积为： .KW14.因此水中氢氧根离子的浓度范围应该是： OH105247./克 离 子 升3DLXNHO8 352341074196017. ./ 微 姆 厘 米93 474. . 微 姆 厘 米上面的计算可以看出，如果要维持给水的 PH 在 8.89.3 的范围，那么给水的电导率只要维持在 1.715.41 微姆/厘米的范围内。由于给水的 PH 是依靠加氨进行调整的，那么要维持给水的 PH 和电导率在一定的范围内，给水中氨的浓度应该控制在一个什么样的范围内？根据上面已经推导出的公

7、式，分别计算如下： A8231376170146./毫 克 升9545472. 毫 克 升显然,我们只要把氨的浓度控制在 0.1460.726 毫克/升的范围内，给水的电导率和PH 也就控制在相应的范围内： 如果被研究对象的温度不是 ，那么只要代入相应温度下的参数，就可以得到另20C外的一组数据。【5】CWT 给水校整处理工艺中加氨量的控制：给水加氧、加氨处理工艺以它独特的优点在西欧国家已经广泛地被采用，在我国也已经有越来越多的人关注这一新工艺的应用，并且已经有一些工厂正在实践这一工艺。CWT 工艺的控制参数主要有三个：氢电导率小于 0.2 微姆/厘米，氧浓度30150ppb,PH 值控制在

8、8.08.5 之间。下面要研究的问题是为了控制给水的 PH 在一定的范围内，那么给水的氨浓度和电导率应该控制在一个什么样的范围内？已知：PH 值的控制范围 8.08.5则： 克离子/升H10885.水的离子积： KW14因此水中氢氧根离子的浓度范围应该是： 克离子/升OH1065.在水中，设： 因此给水的电导率可以计算出来。ONX4微姆/厘米DLH80 6342727. .微姆/厘米NO5 541085. .相应的氨含量也可以计算出来：毫克/升A8023137671. .毫克/升58856.下面通过表格把上述的研究成果反映出来：条 件 超纯水 CO205. PHD7.lg 基 本 公 式 Amgl132613./PH DD 微姆/厘米 A 毫克/升 给水 AVT 处理8.89.3 1.715.41 0.1460.726给水 CWT 处理 8.08.5 0.2710.857 0.0180.063