一種測定磺酸基含量的離子交換樹脂裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種用于測定鉆井液處理劑磺酸基含量的離子交換樹脂裝置。包括：上層臺架設置有五個存儲單元，分別為：酸性溶液存儲單元、堿性溶液存儲單元、純水存儲單元、樣品存儲單元、和經過陰離子樹脂交換之后的樣品溶液存儲單元；中層臺架設置有并聯的陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元；底層臺架設置有經過陰離子交換樹脂的樣品收集單元、廢液收集單元、最終樣品收集單元和電導率測定單元。采用本實用新型專利技術測定處理劑磺酸基含量時，樹脂預處理、含量測定、再生可連續操作，可精確控制影響測定的關鍵因素流量，可對液面進行預警，具有測定結果準確且重復性好、操作方便、節約時間的優點。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉鉆井領域，進一步地說，是涉及一種測定磺酸基含量的離子交換樹脂裝置。
技術介紹
含磺酸基的處理劑是鉆井液重要添加劑之一，賦予鉆井液優良的分散、抗溫、抗鹽性能。處理劑磺酸基的含量直接影響到處理劑性能和鉆井液質量，因此對磺酸基含量的測定尤為重要。根據標準SY/T 5242-91《鉆井液用處理劑中磺基含量測定方法》，采用離子交換樹脂-電導率法測定常用鉆井液用處理劑的磺酸基含量，其中，離子交換這一步驟是關鍵步驟，然而目前針對該方法并沒有一套完整的測試裝置。專利技術人在測試過程中發現現有方式存在以下問題：(1)離子交換樹脂的預處理、磺酸基含量測定、樹脂再生方式均采用分離元件一項一項操作，操作繁瑣，耗費時間和人力；(2)液體流經離子交換樹脂時，需要測試者時刻觀察交換柱中的液面，確保其高于樹脂，以免樹脂小球暴露于空氣中，混入氣泡影響測定結果；(3)需嚴格控制液體流經離子交換樹脂的速度，過快導致測定結果誤差大，過慢則消耗時間長，目前流速僅依靠手工控制，導致測定結果準確性下降，重復性不佳。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本技術提供了一種用于測定鉆井液處理劑磺酸基含量的離子交換樹脂裝置。本技術集離子交換樹脂預處理、磺酸基
含量測定、樹脂再生與一體的、可連續操作、可預警、可精確控制流量從而提高工作效率和準確性。本技術的目的是提供一種用于測定鉆井液處理劑磺酸基含量的離子交換樹脂裝置。所述裝置包括：臺架，臺架分為三層，上層臺架設置有五個存儲單元，分別為：酸性溶液存儲單元、堿性溶液存儲單元、純水存儲單元、樣品存儲單元、和經過陰離子樹脂交換之后的樣品溶液存儲單元；每個存儲單元出口處均設置有流量調節閥；中層臺架設置有并聯的陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元；上層臺架的存儲單元的流量閥出口匯集后通過三通閥分別連接陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元的入口，陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元上部分別設置液面預警裝置，陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元出口分別依次連接流量閥和流量控制裝置；底層臺架設置有經過陰離子交換樹脂的樣品收集單元、廢液收集單元、最終樣品收集單元和電導率測定單元；陰離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路分成兩支，一支連接流量閥后連接經過陰離子交換樹脂的樣品收集單元入口；另一支為管路a,管路a連接陽離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路；陽離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路分成兩支，一支連接流量閥后連接最終樣品收集單元入口；另一支為管路a,連接陰離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路；管路a上分出一支管路b，管路b上設置流量閥，流量閥出口連接廢液收集單元入口其中，優選：存儲單元設置有進液口和出液口，并標有刻度。所述的陰、陽離子樹脂盛放單元并排固定于中層臺架，盛放單元為標有刻度的玻璃柱；所述液面預警裝置安裝在玻璃柱柱體外側，位于所填充的樹脂上方。所述廢液收集單元設置有排液口；所述的電導率測試單元為數顯電導率儀，其探針插入樣品收集單元；所述流量控制裝置為具有數顯功能的微小流量計。本技術具體可采用以下技術方案：包括從上至下分為三個臺架，置于上層臺架的酸性溶液存儲單元、堿性溶液存儲單元、純水存儲單元、樣品存儲單元；置于中層臺架區域的陰、陽離子樹脂盛放單元，位于樹脂盛放單元本體上的液面預警裝置，位于樹脂盛放單元出口下方的流量控制裝置；置于臺架下方區域的樣品收集單元、廢液收集單元；與所述樣品收集單元相連接的電導率測定單元。與所述存儲單元出口相連接、另一端與樹脂盛放單元入口相連接的進液管；與所述流量控制裝置出口相連接、另一端與收集單元入口相連接的出液管。其中，所述的每個存儲單元出口處設置有流量調節閥，可單獨控制不同液體的流入；所述的進液管經過流量調節閥之后匯合通過三通閥分流，分別與陽離子交換樹脂盛放單元、陰離子交換樹脂盛放單元的入口相連接，從而控制液體向樹脂盛放單元流入。所述的樹脂盛放單元出口處、流量控制裝置上方設置有流量調節閥。所述的出液管經過流量調節閥、流量控制裝置之后，通過與收集單元數量相等的流量調節閥與收集單元相連接。優選的，所述的存儲單元并排固定于臺架的上方區域，均標有刻度，包括至少兩個樣品存儲單元，一個用于盛放原始樣品溶液，一個用于盛放經過陽離子交換樹脂之后的樣品溶液。所述的酸性溶液存儲單元用于盛放1～2mol/L的鹽酸溶液，堿性溶液單元用于盛放1～2mol/L的氫氧化鈉溶液，純水存儲單元用于盛放去離子水或高純水，存儲單元可一次供應大量溶液，實現連續供液，較少配液次數和注入樹脂柱溶液的次數，可縮短酸堿交替預處理樹脂的操作時
間。優選的，所述的存儲單元具有進液口，同時具有排液口，方便存液過多時排液。優選的，所述的陰、陽離子樹脂盛放單元并排固定于臺架的中間區域，盛放單元為標有刻度的玻璃柱，優選小型離子樹脂交換柱、帶砂芯板的層析柱、底部裝有石棉的酸式滴定管。優選的，所述的液面預警裝置安裝在玻璃柱柱體外側，位于所填充的樹脂上方，距樹脂上表面的距離可調節。其原理為通過接收激光衰減度的變化來確定是否有液體通過，當液體在預警線以上，激光穿過液體發生衰減，為安全狀態；當液體低于預警線以下，激光穿過空氣幾乎未發生衰減，裝置發出蜂鳴聲報警。通過此裝置可以有效防止液體降至樹脂表面以下造成氣泡混入樹脂，同時無需人員時刻觀察，節約人力。優選的，所述的流量調節閥用于粗略調控流量。優選的，所述的流量控制裝置為微小流量計，優選具有數顯功能的，通過設置可精確控制流量至每秒若干滴，有效減少人為因素造成的干擾，提高測定結果的準確性和重復性。優選的，所述的收集單元并排固定于臺架的下方區域，包括至少兩個樣品收集單元，一個用于盛放經過陽離子交換樹脂之后的樣品溶液，一個用于盛放經過陰離子交換樹脂之后的最終樣品溶液。優選的，所述的經過陽離子樹脂的樣品收集單元應便于拆卸，以便將其中的溶液完全轉移至所述的經過陽離子樹脂的樣品存儲單元。優選的，所述的廢液收集單元具有排液口。優選的，所述的電導率測試單元為數顯電導率儀，其探針可直接插入所述的樣品收集單元。優選的，所述的裝置中，所述的進液管、出液管設置于所述臺架背面，其余單元設置于臺架正面，便于操作。本技術的測定磺酸基含量的離子交換樹脂裝置可連續操作、可預警、可精確調控流量，節約時間和人力，準確性和重復性提高。附圖說明圖1本技術的測定磺酸基含量的離子交換樹脂裝置示意圖；附圖標記說明：4-酸性溶液存儲單元、3-堿性溶液存儲單元、2-純水存儲單元、5-樣品存儲單元、6-經過陰離子樹脂交換之后的樣品溶液存儲單元、7-三通閥、8-預警裝置、15-陰離子交換樹脂盛放單元；16-陽離子交換樹脂盛放單元；91-流量閥A；131-流量閥B；121-流量閥C；111-流量閥E；92-流量閥D；101-流量計A；102-流量計B；11-經過陰離子交換樹脂的樣品收集單元；13-廢液收集單元；12-最終樣品收集單元；14-電導率測定單元。具體實施方式下面結合實施例，進一步說明本技術。實施例：如圖1所示，一種用于測定鉆井液處理劑磺酸基含量的離子交換樹脂裝置。所述裝置包括：臺架，臺架分為三層，上層臺架設置有五個本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測定磺酸基含量的離子交換樹脂裝置，其特征在于所述裝置包括：臺架，臺架分為三層，上層臺架設置有五個存儲單元，分別為：酸性溶液存儲單元、堿性溶液存儲單元、純水存儲單元、樣品存儲單元、和經過陰離子樹脂交換之后的樣品溶液存儲單元；每個存儲單元出口處均設置有流量調節閥；中層臺架設置有并聯的陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元；上層臺架的存儲單元的流量閥出口匯集后通過三通閥分別連接陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元的入口，陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元上部分別設置液面預警裝置，陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元出口分別依次連接流量閥和流量控制裝置；底層臺架設置有經過陰離子交換樹脂的樣品收集單元、廢液收集單元、最終樣品收集單元和電導率測定單元；陰離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路分成兩支，一支連接流量閥后連接經過陰離子交換樹脂的樣品收集單元入口；另一支為管路a,管路a連接陽離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路；陽離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路分成兩支，一支連接流量閥后連接最終樣品收集單元入口；另一支為管路a,連接陰離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路；管路a上分出一支管路b，管路b上設置流量閥，流量閥出口連接廢液收集單元入口。...

【技術特征摘要】
1.一種測定磺酸基含量的離子交換樹脂裝置，其特征在于所述裝置包括：臺架，臺架分為三層，上層臺架設置有五個存儲單元，分別為：酸性溶液存儲單元、堿性溶液存儲單元、純水存儲單元、樣品存儲單元、和經過陰離子樹脂交換之后的樣品溶液存儲單元；每個存儲單元出口處均設置有流量調節閥；中層臺架設置有并聯的陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元；上層臺架的存儲單元的流量閥出口匯集后通過三通閥分別連接陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元的入口，陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元上部分別設置液面預警裝置，陰離子交換樹脂盛放單元和陽離子交換樹脂盛放單元出口分別依次連接流量閥和流量控制裝置；底層臺架設置有經過陰離子交換樹脂的樣品收集單元、廢液收集單元、最終樣品收集單元和電導率測定單元；陰離子交換樹脂盛放單元的流量控制裝置出口管路分成兩支，一支連接流量閥后連接經過陰離子交換樹脂的樣品收集單元入口；另一支為管路a,管路a連接陽離子交換樹脂盛放單元...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊帆，王琳，楊小華，王海波，何劍，梅春桂，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院，
類型：新型
國別省市：北京;11