專利名稱：常壓條件下采用氣流法測定表面活性劑發(fā)泡性能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量裝置，具體的說，是涉及一種常壓條件下采用氣流法測定表面活性劑發(fā)泡性能的裝置。
背景技術(shù)：
目前在油田化學(xué)領(lǐng)域中，主要從兩個方面評價(jià)表面活性劑的泡沫性能，一方面是發(fā)泡能力，另一方面是穩(wěn)定性，評價(jià)發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性的參數(shù)主要是發(fā)泡體積Vf 和半衰期^/2?，F(xiàn)有的表面活性劑的泡沫性能評價(jià)方法有很多，諸如Din孔盤打擊法、 Ross-Miles法、傾注法、Waring Blender法等，但這些方法都不能在一套裝置中實(shí)現(xiàn)對不同發(fā)泡氣體、不同實(shí)驗(yàn)溫度、不同氣液比時(shí)的表面活性劑的泡沫性能的測量，下面對這些技術(shù)進(jìn)行簡單介紹1、Din孔盤打擊法，是利用一帶孔圓盤打擊發(fā)泡劑溶液，產(chǎn)生的泡沫量評價(jià)其發(fā)泡能力。實(shí)驗(yàn)時(shí)先在量筒內(nèi)裝200mL比較溶液，然后在30s內(nèi)使孔盤均勻打擊30次，打擊結(jié)束30s后，在量筒上讀取總體積V1，測實(shí)驗(yàn)溶液的泡沫體積V2,以相對值
v. = ^x 100%表示發(fā)泡能力，Vs越大，發(fā)泡能力越髙。用這種方法重復(fù)性差，只能評價(jià)相
對發(fā)泡能力。2、Ross-Miles法，該法所用的儀器稱為羅氏泡沫儀，該方法需要大量的待測液體，存在操作誤差、重復(fù)性差，發(fā)泡氣體只能是空氣且不能改變氣液比。3、傾注法，傾注法亦采用羅氏泡沫儀，使泡沫移液管內(nèi)的試液從細(xì)孔中自由流下，沖擊盛放在刻度管中的同樣濃度的試液后產(chǎn)生泡沫。試液流完時(shí)的泡沫體積表示發(fā)泡能力，以泡沫衰減5min后的泡沫體積表示泡沫穩(wěn)定性。該法簡便，可以較好地評價(jià)發(fā)泡劑的發(fā)泡能力，但是不能準(zhǔn)確地反映出泡沫的穩(wěn)定性。4、Waring Blender法，Waring Blender法使用一臺高速攪拌器，將一定濃度的發(fā)泡劑溶液，高速攪拌一定時(shí)間后，立即讀取泡沫體積。從泡沫中析出50mL液體所需的時(shí)間為表征泡沫穩(wěn)定性的半衰期。但該法的實(shí)驗(yàn)溫度只能是實(shí)驗(yàn)室溫度，且不能表征氣液比對發(fā)泡能力的影響。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)提出的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種常壓條件下采用氣流法測定表面活性劑發(fā)泡性能的裝置，利用該種裝置所進(jìn)行的氣流法不僅能夠評價(jià)發(fā)泡劑的發(fā)泡能力和穩(wěn)定性，還能計(jì)算出不同發(fā)泡氣體、不同溫度、不同氣液比條件下的的泡沫高度、泡沫半衰期和泡沫綜合指數(shù)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種常壓條件下采用氣流法測定表面活性劑發(fā)泡性能的裝置，包括恒溫水箱、氣瓶、D07-11型氣體質(zhì)量流量控制器、流量顯示儀、人造均質(zhì)巖心、 夾套量筒以及水平支架；所述夾套量筒由內(nèi)、外兩層玻璃形成一個中空的腔體后制成，其內(nèi)管下端縮成半球形，并連接有一個自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞，其外管開有連接口以實(shí)現(xiàn)與所述恒溫水箱之間的連接；所述氣瓶的氣體出口與氣體質(zhì)量流量控制器的氣體入口之間通過管路
3連接，所述管路上依次串聯(lián)接入氣瓶減壓器和閥門；所述流量顯示儀上的測量氣體入口與氣體質(zhì)量流量控制器的測量氣體出口相連接；所述氣體質(zhì)量流量控制器的氣體出口之間與所述夾套量筒的自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞的管口之間通過管路連接，所述管路上依次串聯(lián)接入人造均質(zhì)巖心、三通閥以及通氣控制閥門；所述夾套量筒固定于水平支架上，所述三通閥的下面接有一個放空閥。本實(shí)用新型具有如下有益效果利用本裝置進(jìn)行氣流法測定操作時(shí)，更換裝有不同氣體的氣瓶，即可實(shí)現(xiàn)不同發(fā)泡氣體的實(shí)驗(yàn)條件，如空氣、N2, CO2、天然氣等；改變恒溫水箱的設(shè)定溫度，即可實(shí)現(xiàn)不同溫度的實(shí)驗(yàn)條件，常壓下溫度介于室溫和90°C范圍內(nèi)，精度為 0. rc ；調(diào)節(jié)閥門控制不同的通氣時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)不同氣液比的實(shí)驗(yàn)條件；操作簡單可隨時(shí)更改實(shí)驗(yàn)條件。具體應(yīng)用時(shí)，通過記錄停止通氣時(shí)刻的時(shí)間和泡沫體積vf，折算成泡沫高度
h，Vf、h均可表征表面活性劑的發(fā)泡能力；記算泡沫高度衰減到一半時(shí)的時(shí)間,即泡沫半
衰期，表征泡沫的穩(wěn)定性；計(jì)算泡沫綜合指數(shù)FCI，表征泡沫質(zhì)量和泡沫半衰期對泡沫性能的綜合影響。利用本種裝置進(jìn)行測定，表面活性劑用量少、計(jì)算原理簡單、計(jì)算量小、實(shí)驗(yàn)周期短、可重復(fù)性強(qiáng)，不僅能夠評價(jià)發(fā)泡劑的發(fā)泡能力和穩(wěn)定性，還能計(jì)算出不同發(fā)泡氣體、 不同溫度、不同氣液比條件下的的泡沫高度、泡沫半衰期和泡沫綜合指數(shù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-氣瓶，2-氣瓶減壓器，3-閥門，4-氣體質(zhì)量流量控制器，5-流量顯示儀， 6-人造均質(zhì)巖心，7-三通閥，8-放空閥，9-通氣控制閥門，10-夾套量筒，11-水平支架， 12-恒溫水箱。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖1所示，該種常壓條件下采用氣流法測定表面活性劑發(fā)泡性能的裝置，包括恒溫水箱12、氣瓶1、D07-11型氣體質(zhì)量流量控制器4、流量顯示儀5、人造均質(zhì)巖心6、夾套量筒10以及水平支架11 ；所述夾套量筒10由內(nèi)、外兩層玻璃形成一個中空的腔體后制成，其內(nèi)管下端縮成半球形，并連接有一個自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞，其外管開有連接口以實(shí)現(xiàn)與所述恒溫水箱12之間的連接；所述氣瓶1的氣體出口與氣體質(zhì)量流量控制器4的氣體入口之間通過管路連接，所述管路上依次串聯(lián)接入氣瓶減壓器2和閥門3 ；所述流量顯示儀5上的測量氣體入口與氣體質(zhì)量流量控制器4的測量氣體出口相連接；所述氣體質(zhì)量流量控制器4的氣體出口之間與所述夾套量筒10的自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞的管口之間通過管路連接，所述管路上依次串聯(lián)接入人造均質(zhì)巖心6、三通閥7以及通氣控制閥門9 ；所述夾套量筒10固定于水平支架11上。此外，為放空考慮，可以在所述三通閥7的下面接有一個放空閥8。具體實(shí)施時(shí)，相關(guān)器件選用北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司生產(chǎn)的D07-11氣體質(zhì)量流量控制器和D08-8C流量顯示儀、HAAKE公司生產(chǎn)的DC30型恒溫水箱以及東北石油大學(xué)生產(chǎn)的人造均質(zhì)巖心。所述夾套量筒，容量1. 3L，刻度分度10mL，由壁厚均勻、耐化學(xué)腐蝕的玻璃管制成，管內(nèi)徑6. 5士 1mm，下端縮成半球形，并連接一梗管自徑12mm的自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞，塞孔自徑6mm。下端50mL處刻一環(huán)形線，由此線往上按分度IOmL刻度，自至 1300mL刻度，容量準(zhǔn)確度應(yīng)滿足1300士 13mL。量筒外徑D=90mm的夾套管與恒溫水浴相連接，保證量筒內(nèi)的待測流體不受環(huán)境溫度及氣流的影響。支架結(jié)構(gòu)在起到固定作用的同時(shí)， 需要保持儀器與水平面的完全垂直，以實(shí)現(xiàn)讀數(shù)精確、操作、清洗方便。D08-8C流量顯示儀可直接與質(zhì)量流量控制器配套使用，具有連續(xù)累積時(shí)間長、可循環(huán)累積、累積流量的小數(shù)點(diǎn)和單位能自動調(diào)整等特點(diǎn)，應(yīng)用該儀器后，在不同氣液比時(shí)，只需調(diào)節(jié)發(fā)泡氣體的通氣時(shí)間即可。本裝置中用到的人造均質(zhì)巖心可以均勻的分散發(fā)泡氣體，使得發(fā)泡氣體以穩(wěn)定的速度與泡沫基液接觸，避免氣體高速、不穩(wěn)定的流態(tài)對泡沫基液的攪拌而產(chǎn)生的泡沫。應(yīng)用本裝置后，更換裝有不同氣體的氣瓶，即可實(shí)現(xiàn)不同發(fā)泡氣體的實(shí)驗(yàn)條件，如空氣、N2, CO2、天然氣等；改變恒溫水箱的設(shè)定溫度，即可實(shí)現(xiàn)不同溫度的實(shí)驗(yàn)條件，常壓下溫度介于室溫和90°c范圍內(nèi)，精度為0. rc ；調(diào)節(jié)閥門控制不同的通氣時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)不同氣液比的實(shí)驗(yàn)條件；操作簡單可隨時(shí)更改實(shí)驗(yàn)條件。使用時(shí)，記錄停止通氣時(shí)刻的時(shí)間和泡沫體積Vf，Vf = Ym-Yl,夾套量筒的刻度介于0 1300mL的范圍內(nèi)，精度為10mL，折算成泡沫高度h，h = 3.5x3, Vf、h均可表征
表面活性劑的發(fā)泡能力；記算泡沫高度衰減到一半時(shí)的時(shí)間,即泡沫半衰期，表征泡沫
的穩(wěn)定性；計(jì)算泡沫綜合指數(shù)FCI，F(xiàn)Cl = 0,75 XbX tl/2,表征泡沫質(zhì)量和泡沫半衰期對泡沫性能的綜合影響。 應(yīng)用本裝置具有表面活性劑用量少、計(jì)算原理簡單、計(jì)算量小、實(shí)驗(yàn)周期短以及可重復(fù)性強(qiáng)等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種常壓條件下采用氣流法測定表面活性劑發(fā)泡性能的裝置，包括恒溫水箱(12)， 其特征在于所述裝置還包括氣瓶(1)、D07-11型氣體質(zhì)量流量控制器(4)、流量顯示儀 (5)、人造均質(zhì)巖心(6)、夾套量筒(10)以及水平支架(11);所述夾套量筒(10)由內(nèi)、外兩層玻璃形成一個中空的腔體后制成，其內(nèi)管下端縮成半球形，并連接有一個自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞，其外管開有連接口以實(shí)現(xiàn)與所述恒溫水箱(12)之間的連接；所述氣瓶(1)的氣體出口與氣體質(zhì)量流量控制器(4)的氣體入口之間通過管路連接，所述管路上依次串聯(lián)接入氣瓶減壓器(2)和閥門(3)；所述流量顯示儀(5)上的測量氣體入口與氣體質(zhì)量流量控制器 (4)的測量氣體出口相連接；所述氣體質(zhì)量流量控制器(4)的氣體出口之間與所述夾套量筒(10)的自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞的管口之間通過管路連接，所述管路上依次串聯(lián)接入人造均質(zhì)巖心(6)、三通閥(7)以及通氣控制閥門(9)；所述夾套量筒(10)固定于水平支架(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常壓條件下采用氣流法測定表面活性劑發(fā)泡性能的裝置，其特征在于所述三通閥(7)的下面接有一個放空閥(8)。
專利摘要一種常壓條件下采用氣流法測定表面活性劑發(fā)泡性能的裝置。主要解決現(xiàn)有的裝置不能測量不同發(fā)泡氣體、不同實(shí)驗(yàn)溫度、不同氣液比時(shí)的表面活性劑的泡沫性能的問題。其特征在于所述裝置還包括氣瓶、氣體質(zhì)量流量控制器、流量顯示儀、人造均質(zhì)巖心、夾套量筒以及水平支架；夾套量筒由內(nèi)、外兩層玻璃形成一個中空的腔體后制成，其內(nèi)管下端縮成半球形，并連接有一個自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞，其外管開有連接口以實(shí)現(xiàn)與所述恒溫水箱之間的連接；氣體質(zhì)量流量控制器的氣體出口之間與所述夾套量筒的自孔標(biāo)準(zhǔn)錐形旋塞的管口之間通過管路連接，管路上依次串聯(lián)接入人造均質(zhì)巖心、通氣控制閥門。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，可測定出不同條件下的表面活性劑發(fā)泡性能。
文檔編號G01N33/00GK202024991SQ20112011312
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者馮晗, 吳文祥, 吳景春, 王克亮 申請人:東北石油大學(xué)