[发明专利]温升法自动化测定石灰活性的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于化工材料的性能测定技术领域，涉及石灰活性度的测定方法和装置，具体涉及一种温升法自动化测定石灰活性的方法和装置

背景技术

石灰的水活性作为检验石灰质量的重要指标。石灰与水反应生成氢氧化钙，俗称消石灰，该反应又称为石灰与水的消化反应。石灰与水进行消化反应速度是表征石灰活性的主要方法。

国际上石灰活性度的测定有两种方法，一种是盐酸滴定法，一种是温升法。盐酸滴定法的基本测定原理和反应过程为：活性石灰与水发生反应后，生成氢氧化钙，溶液呈现碱性，通过用盐酸滴定的方法中和溶液中的碱性，同时保证溶液的等当量点，记录盐酸的用量，即所用盐酸的体积表征该石灰的活性度。温升法是利用活性石灰在与水反应时放出的热量多少来表征石灰的活性。石灰的消化反应如下：

活性石灰与水发生消化反应放出大量热量，导致水溶液温度升高，通过记录一定时间内温度的变化或温度的变化速率表征石灰活性度的大小。

两种方法测定石灰活性均采用手动操作进行，其不足是：一、在检测过程中人为因素多，误差大，活性度测定结果的准确性低。二、自动化程度低，操作人员劳动强度高。三、不能方便的显示和观察石灰消化反应温度变化情况。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种温升法自动化测定石灰活性的方法，以减少人为误差，提高石灰活性测定的准确性，实现石灰活性测定的自动化操作。本发明另一目的是提供一种温升法自动测定石灰活性的装置。

本发明温升法自动测定石灰活性的方法，测定步骤如下：

（1）准确称取粒度为0~3.5mm的试样100g，置于干燥器中备用。

（2）量取400ml水置于消化器中，开启水浴加热器，开启搅拌器进行搅拌，搅拌速度为300~400r/min，加热温度至25℃。

（3）将试样加入到消化器，盖上消化器盖中进行消化反应，启动温度显示记录仪记录消化反应温度变化。

（4）记录仪显示消化反应开始后温度随时间的变化曲线。

（5）测定结果  ①取消化反应开始后30s、60s、180s的温度、、 ，温升变化为T₃₀、T₆₀、T₁₈₀，T₃₀= -25、T₆₀= -25、T₁₈₀= -25。 ②取消化反应最高温度点T_h,T₁=T_h-25；

    其中：

T₃₀、T₆₀、T₁₈₀、T_1——石灰活性，℃。

T₃₀、T₆₀、T₁₈₀、T₁为不同标准要求的石灰活性。

本发明温升法自动测定石灰活性的装置，包括支架、搅拌器、消化器、消化台和水浴加热器。装置设有温度传感器和温度显示记录仪，温度传感器通过导线连接到温度显示记录仪。消化器上设有消化器盖，消化器和消化器盖为绝热保温结构。温度传感器通过消化器盖插入消化器的液体部位。

消化器和消化器盖为双层玻璃结构，双层玻璃之间为真空状态。消化器和消化器盖的材质为绝热玻璃或绝热PVC材料。温度传感器为热电偶或热电阻。

本发明利用工业自动化的原理，通过微处理器和程序控制的方式，在消化反应过程中，根据温度的变化，温度传感器产生不同的电信号，同时将时间信号和温度信号输出给温度显示记录仪，并将反应过程中的时间信号、温度信号进行分析处理，给出判断。在试验的同时将时间信号、温度信号进行即时记录，存储在微处理器上，形成测定曲线，在显示器上显示，即时表示温度随时间的变化关系曲线。试验完成后，通过USB口可以将试验数据和分析曲线下载出来，进行存档和交流，实现全程的数字化操作。

 

本发明温升法自动测定石灰活性的方法和装置通过消化器中插入温度传感器，传感器与温度显示记录仪连接，实现了温升法石灰活性测定的自动化操作、数据分析的多功能化。与现有技术相比本发明的有益效果是：①自动化活性度测定操作取代了手动操作，加快了测定速度。②提高了石灰活性度测定的准确度，误差可控制在1%以内（国家标准YB/T105—2005的允许误差为4%）。③通过温度显示记录仪实现对试验数据的多功能分析。