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本文测定了0~25℃温度范围KCl-H3BO3-H2O体系和NH4Cl-H3BO3-H2O体系及较低温度下(-20~25℃)CaCl2-H3BO3-H2O体系中硼酸的介稳区宽度,对硼酸在各体系中的介稳区性质和近似动态溶解度进行了研究,拟合出了溶解度方程和成核速率方程,得到了相关结晶动力学数据。并运用所得结果对南翼山地区油田水蒸发过程中硼分散析出的行为进行了初步解释。
实验结果显示,硼酸介稳区宽度在各体系中均表现为高温区狭窄,低温区较宽。氯化铵、氯化钙使硼酸介稳区向高温移动,而氯化钾使硼酸介稳区向低温移动。近似动态溶解度计算表明,氯化钙的存在使硼酸在水中溶解能力减小,而氯化钾的存在使硼酸在水中溶解能力增大,温度较低时氯化铵减小了硼酸在水中的溶解度,随温度升高逐渐变为氯化铵增加了硼酸的溶解度,但总体上氯化铵对硼酸溶解度的影响较小。表观成核级数计算表明,随氯化钾浓度的增大,硼酸的表观成核级数增大,随氯化铵浓度增大成核级数先增大后减小,相同氯化钙浓度下,随硼酸浓度的增大,硼酸介稳区先增大后减小,存在一个极大值。
运用所得实验结果分析南翼山油田水蒸发过程中分散析硼的原因:氯化钙是造成硼分散析出而不能在液相中富集的主要原因之一,氯化钾浓度的减小也是促进硼析出的因素之一,氯化铵对硼酸介稳区影响较小在油田水析硼过程中起到的作用有限。