新型反渗透阻垢剂的合成及阻垢性能研究.
新型反渗透膜阻垢剂SM21的性能研究
验结 果见 图 １ 。实验 中 ， ａ 浓度 （ Ｃ Ｃ ） Ｃ２ ＋ 以 ａ Ｏ 计 和
Ｈ ０ 浓 度 （ Ｃ Ｃ ） 为 ８ ０ｍ ／ 实 验 温 Ｃ ｉ 以 ａＯ 计 均 ０ ｇ Ｌ，
投 加 浓 度 在 ６ｍｇ ／ Ｌ时 的 阻 垢 效 果 ； 投 加 浓 度 为 ８ｍｇＬ时 ，Ｍ２ 在 ／ Ｓ １的 硫酸 钙 阻垢 率 达 到 ９ ． ， 进 口阻 垢 剂 １ 在 １％ 而 ２
投 加 浓 度 为 １ ｇＬ时 的硫 酸 钙 阻 垢 率仅 为 ８ ． 。 ０ｍ ／ ０３ ％ 关键词 ： 反渗透膜 阻垢 剂 碳 酸钙 硫 酸 钙
反 渗 透 膜 阻 垢 剂 对 推 动 反 渗 透 膜 分 离 技 术 在 水 处 理领域 的进一步应用具 有积极意义 。
溶 液 中的剩余 Ｃ 浓度 ， 计算 阻垢 率 。
２ 结 果 与 讨 论
２１ Ｓ ２ ． Ｍ １的 阻 碳 酸 钙 垢 性 能
２１ 阻垢剂浓度对 阻碳 酸钙垢性能 的影响 ．． １
１２ 实 验 方 法 ．
药剂 阻碳 酸钙垢和 阻硫 酸钙垢性 能的评价方
法 均 参 照 国 家标 准 ［ 在 装 有 去 离 子 水 的 ５ ０ｍ ５ １ 。 ０ Ｌ
容量瓶 中 ， 依次加入一定 量的氯化钙 溶液 、 阻垢剂 溶 液和碳 酸氢钠 （ 或硫 酸钠 ） 液 ， 溶 并调 节 ｐ Ｈ值 ，
摘
要 ： 对 新 型 反渗 透 膜 阻垢 剂 Ｓ １的阻 碳 酸 钙垢 和阻 硫 酸 钙 垢性 能 进 行 了 研 究 。 果 表 明 ： Ｍ２ 具 有 良 Ｍ２ 结 Ｓ １
新型反渗透膜阻垢剂YSM-12阻垢性能评价
［ 图分 类 号 ］ Ｑ Ｓ＋ １ ［ 献标 识 码 ］ ［ 中 Ｔ ０ ５． ２ 文 ４ Ａ 文章 编 号 ］１０ — ２ Ｘ（０ ０ ０ — ００ ０ ０ ５ ８ ９ ２ １ ）２ ０ ５ — ３
Ｅ ａｕ ｔ ｎ０ ｅ ｎ ｖ ｌ ｖ ｌ ａ ｉ ｆ ｈ ｏ ｅ ｏ ｔ Ｒ０ ｍ ｂ ａ ｅ ｓ ａ ｅ ｉ ｈｂｔ ｒ ＹＳＭ一１ ｍｅ ｒ ｎ ｃ ｌ ｉ ｉ ． ｎ ｏ ２
５ ８ ０， ０ ｈ，ｗｈｅ ｈ ｏ ａ ｅｉ ｎ ｔ ｅｄ ｓ ｇ ｓ２，３， ／ ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ．Ｂｕ ｈ ｉ ｕ ｎ ｕ ｏ ｔｉ ｄ ｂ ＴＰ Ｏ ｓｏ ｌ ４ ｍｇ Ｌ ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ｔｔ ｅｔｍｅｑ ａ ｔ ｍ ｂ ａｎｅ ｙ Ｐ ＯＩ ０ ｉ ｎ ｙ０，６， ０ １
的 质 量 浓 度 分 别 为 ２ ３ ４ｍ ／ 时 ， 维 持 水 通 量 不 变 的 时 间 分 别 为 ４ ５ ８ ； 相 同条 件 下 Ｐ Ｐ １０ 持 水 、 、 ｇＬ 其 ２、０、０ｈ 而 Ｔ ００维
通 量 不 变 的 时 间 仅 为 ０、 、 ０ｈ ６ １ 。 ［ 关键 词 ］ 渗 透 ； 反 阻垢 剂 ； 技 术 膜
ｈ ｕ ｄ ｒ ｈ ａ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｅ ｅｓ ｍｅｃ ｎ ｉ ｏ ． ｔ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ： ｅ ｅ ｓ ｓ ｓｓ ｃ ｌ ｉ ｈ ｂ ｔｒ ｙ ｗｏ ｄ ｒｖ ｒｅｏ ｍｏ ｉ ；ｓ ａｅ ｎ ｉ ｉ ；ｍｅ ｒ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｍｂ ａ ｅｔ ｈ ｏｏ ｙ ｅ
价 。 静 态 评 价 结 果 表 明 ， Ｙ Ｍ一１ 当 Ｓ ２的 质 量 浓 度 为 １ ／ ２ｍｇＬ时 ， 对 Ｃ Ｃ 的 阻 垢 率 达 到６ ．％ ， 于 相 同 浓 度 国 其 ａ Ｏ ４３ 优
外 药 剂Ｐ Ｐ １ ０ ２３ ： Ｃ Ｓ ４ 阻 垢 率 为 ６ ． ％ ， 远 高 于Ｐ Ｐ １ ０ １８ 。动 态 评 价 结 果 表 明 ， Ｙ Ｍ一 ２ Ｔ ０ ０ 的５ ．％ 对 ａ Ｏ 的 ４５ 远 Ｔ ０ ０ 的 ．％ 当 Ｓ １
新型反渗透膜阻垢剂GDMP阻垢性能评价
新型反渗透膜阻垢剂GDMP阻垢性能评价刘宗语;郦和生;谢文州【摘要】Performance of glycine dimethylene phosphonic acid (GDMP), a new type reverse osmosis (RO) membrane was tested by static and dynamic evaluation method. The static evaluation results show that the CaCO3 inhibition efficiency of GDMP is excellent, the scale inhibition ratio is 76.2 % when the dosage is 12 mg/L, which is better than 52.3 % ofPTP0100. The dynamic evaluation results show that the times of water flux remaining is extended by GDMP, and the permeate flow rate can be maintained for 58, 108, 168 h, the water flux declined by 10 % for 74, 140, 232 h when the dosage was 2, 3, 4 mg/L, respectively. But the time obtained by PTP0100 is only 0, 6, 10 h and 28, 40, 48 h under the same condition. The performance of GDMP is better than PTP0100.%采用静态法和动态法对新型反渗透膜阻垢剂GDMP进行了阻垢性能评价.静态法结果表明,GDMP阻CaCO3垢性能优良,使用浓度为12 mg/L时阻CaCO3垢率为76.2％,好于同浓度PTP0100的52.3％.动态法结果表明,GDMP能够大大延长水通量不变的时间,2,3,4 mg/L分别在58,108,168 h内水通量维持不变,在74,140,232 h时水通量降低10％,而相同条件下PTP0100维持水通量不变的时间为0,6,10 h,在28,40,48 h时水通量降低10％,GDMP性能优于PTP0100.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2012(031)005【总页数】4页(P55-58)【关键词】反渗透(RO);阻垢剂;性能评价【作者】刘宗语;郦和生;谢文州【作者单位】中国石化北京北化院燕山分院,北京102500;中国石化北京北化院燕山分院,北京102500;中国石化北京北化院燕山分院,北京102500【正文语种】中文【中图分类】X703.5反渗透用于水处理时，其产水率一般控制在75%左右，也就是说进水在反渗透膜的浓水侧浓缩了4倍。
新型反渗透阻垢剂的性能研究及应用
１ 试 验 材 料 与 方 法
１ １ 阻垢 剂种 类 ．
为 了和进 口阻 垢剂 进 行 对 比， 次试 验 选 择 的 此 药剂 有 自制的ＲＯ０ ０ １ ０和 １ ０ Ｂ ｔＤ ａｂ ｂ ５ 、 ｅｚ ｅ ｒｏ ｎ公 司的
ＨＹＰ Ｒ Ｐ Ｒ Ｅ ＭＤＣ ０ Ｅ ＳＥ Ｓ ２ ０和 １ ０ Ｋｉｇ Ｌ ｅ公 司的 ５ 、 ｎ ｅ
和絮 凝 剂 兼容 性 等 主 要 性 能 ， 与 其 他 公 司 的 同 类 型 阻 垢 剂进 行 了 比较 。 结 果表 明 ， 型 阻垢 刺具 有优 异 的性 能 。 同 并 新 时， 简要 介 绍 了在 火力 发 电厂 锅 炉给 水脱 盐 系统 中的 实 际 应 用情 况 。
关 键 词 ： 反渗透 ； 阻垢剂 ； 性能 ； 应 用
维普资讯
２０ ０ ６年
第２ ７卷
第４ 期
新 型 反 渗 透 阻垢 剂 的 性 能研 究及 应 用 ＊
石 前 世 华 夏 斌
（ 汉理 工 大学 ） 武
摘 要 ： 文 中研究 了 自 Ｒ １０Ｒ Ｃ ５ 制 Ｏ００ 、 ＯＭＤ １０系列新型反 渗透阻垢剂碳 酸钙或硫酸钙 阻垢 能力、 氧化铁 分散性
反渗 透装置 之前设 置 了 阻垢剂 投 加装置 。 目前 国内
（ ） 验方 法 ： ＧＢ ６ ３ － １ ９ 。 ３实 见 １ ６ ２ ９ ６
１ ４ 分散 氧化 铁性 能 实验 方法 ．
常用 的的阻垢 剂均 为 ＫｉｇＬ ｅ Ｆ ｏ ｏ ， ｇ 、 ｅ— ｎ ｅ ， ｌｃ ｎ Ａｒ ｏ Ｂ ｔ ｚ ｅ ｒｏ ｎ等公 司进 口产 品 ， 格 昂贵 ， Ｄ ａｂ ｂ 价 导致 单位 制
反渗 透 技 术 （ ｖｒｅＯｓ ｓ — Ｏ） 有 除 盐 Ｒｅ ｅｓ ｍｏ ｉ Ｒ 具 ｓ
新型阻垢剂阻垢性能及其应用研究
（ 长沙矿冶研究院有 限责任公司 ， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ １ ２ ）
摘
要： 针 对桃 花江内陆核电站循 环冷却用水低 硬度 、 低碱度的水质特点 ， 研制 出一种 新型阻垢剂 Ｈ Ｄ － １ ， 研究 了其阻垢性 能 ， 并将
其应用于循环冷却水动态模拟系统 ， 结果 表明 ， 在投加量为 ５ ｍ ｇ ／ Ｌ ， 温度 低于 ８ ０℃ ， 运行 时间小于 １ ２ ｈ ， ｃ ａ ２ 浓度低 于 ２ ２ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ， Ｈ Ｃ Ｏ ， 一 浓 度低 于 ６ Ｏ Ｏ ｍ ｇ ／ Ｌ的条件下 ， 阻垢剂 Ｈ Ｄ 一 １ 对碳 酸钙 的阻垢 效率大于 ９ ０ ％。动态试验 中阻垢剂 Ｈ Ｄ 一 １ 的污垢 热阻 、 腐蚀 速 率和阻垢效率分别为 ０ ． ０ ０ ０ ０ ７ １ Ｉ Ｔ Ｉ ・ Ｋ ／ ｗ、 ０ ． ０ ０ ３ ６ ｍ ｍ ／ ａ 和９ ７ ． ６ ９ ％， 表明新型阻垢剂 Ｈ Ｄ ． １ 完全满足桃 花江内陆核 电站循环冷却水
ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｆ ｏ ｕ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ，ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｒｅ ａ ０． ０ ０ ０ ０ ７ １ ｍ ・Ｋ ／ Ｗ ，０． ０ ０ ３ ６ ｍｍ／ ａ ｎｄ ａ
电导率法评价反渗透阻垢剂性能研究
电导率法评价反渗透阻垢剂性能研究摘要：电导率法评价反渗透阻垢剂阻垢性能是实验室常用的方法之一。
通过电导率法比较了国外阻垢剂1#与国产阻垢剂2#、3#的阻垢性能，结果表明国产阻垢剂具有很大的价格优势，完全可以取代国外产品。
关键词：电导率法；反渗透阻垢剂；国产阻垢剂；阻垢性能和价格参考文献引言随着工业的快速发展和环保要求的提高，反渗透在工业给水处理、海水和苦咸水淡化、废水深度处理回用等方面得到越来越广泛的应用。
由于反渗透膜自有的物理特性和水质的影响，反渗透膜浓水侧易沉积各种无机盐垢、微生物黏泥和胶体，导致反渗透膜的脱盐率和通量降低，增加系统能耗并缩短反渗透膜的使用寿命。
为解决反渗透膜表面的结垢问题，添加阻垢剂是防止和控制膜结垢的最简便的方法。
目前市场上使用的阻垢剂主要依靠进口，研究开发无毒无害、无磷低磷的环境友好型绿色阻垢剂十分必要。
1评定阻垢剂阻垢性能的常用方法1.1静态评价反渗透阻垢剂的实验室静态评价法，基本沿用了循环冷却水阻垢剂阻垢性能的实验室静态评价方法。
工业循环冷却水阻垢剂处理是一项成熟的技术，采用循环冷却水阻垢剂性能评价方法对反渗透阻垢剂性能进行评价和筛选目前仍是一种普遍使用的重要方法和途径[1]。
在溶液中溶解性固体盐类可以电离出导电离子，故可以通过电导率的测定间接判定溶液中可溶性物质的含量，当溶液中有沉淀析出时，溶液中可导电的离子减少，其电导率值会急剧下降，因此可以通过测定试液中成垢离子发生沉淀时电导率的突变点计算出难溶盐的过饱和度，进而对阻垢剂的阻垢性能进行评价。
过饱和度愈大，阻垢剂阻垢效果愈佳。
电导法的重现性要好于碳酸钙沉积法。
电导法能够快速、准确的评定阻垢剂的阻垢性能，具有简单方便、重现性好等优点。
1.2动态评价静态评价法对于研究阻垢剂的性能不失为一种简便而有效的方法，也可用于实际生产中进行阻垢剂的初步筛选，但静态评价法不能模拟反渗透的实际运行工况，具有局限性。
反渗透阻垢剂的性能对反渗透安全、经济运行具有至关重要的意义，所以阻垢剂实际应用前有必要进行模拟反渗透运行条件的动态性能试验[2]。
反渗透阻垢剂的主要成分
反渗透阻垢剂的主要成分反渗透阻垢剂是一种用于防止水系统中垢积的化学物质。
它的主要成分包括有机酸、配位剂和表面活性剂等。
这些成分能够有效地阻止垢积的形成，保持水系统的正常运行。
有机酸是反渗透阻垢剂中的一个重要成分。
它们具有良好的螯合能力，能够与金属离子发生化学反应，形成不溶性的沉淀物。
这些沉淀物包裹住金属离子，阻止其在水中的溶解，从而防止垢积的形成。
常见的有机酸有柠檬酸、乙酸和亚硫酸等。
配位剂也是反渗透阻垢剂中的重要成分之一。
它们能够与金属离子形成稳定的配位化合物，防止其在水中的沉淀。
配位剂的选择要根据水中所含的金属离子种类而定。
例如，EDTA（乙二胺四乙酸）可以与钙、镁等金属离子形成稳定的络合物，阻止其沉淀。
而聚磷酸盐则是一种常用的阻垢剂，它可以与钙、镁等金属离子形成不溶性的盐类，防止垢积的形成。
表面活性剂也是反渗透阻垢剂中的重要组成部分。
它们能够改变水的表面张力，使水能够更好地与垢层发生作用，并将垢层从表面剥离。
此外，表面活性剂还可以改变水的润湿性，使其在水系统中更好地分散。
常见的表面活性剂有十二烷基苯磺酸钠、辛基磺酸钠等。
除了以上主要成分外，反渗透阻垢剂还可能包含其他辅助成分，如缓蚀剂、稳定剂和分散剂等。
缓蚀剂可以防止金属管道的腐蚀，保护水系统的设备。
稳定剂可以增加阻垢剂的稳定性，延长其使用寿命。
分散剂可以将垢层分散在水中，防止其重新沉积。
反渗透阻垢剂的主要成分包括有机酸、配位剂和表面活性剂等。
它们通过不同的机理防止垢积的形成，保持水系统的正常运行。
在实际应用中，需要根据水的水质情况选择合适的阻垢剂，并按照正确的使用方法进行投加，以达到最佳的阻垢效果。
反渗透阻垢剂的主要成分和配方
反渗透阻垢剂的主要成分和配方
1反渗透阻垢剂：
反渗透阻垢剂是一类用于防止水杂质的抗化学堵塞的特殊产品。
它可以有效地保护和改善水质，并保持水系统的质量和可靠性。
1.1主要成分：
反渗透阻垢剂主要由有机或无机物质和添加剂组成。
其中有机物质包括一些特制的氯代烷烃衍生物等有机溶剂，而无机物质则有某些类型的全氟烃、阻垢剂和抑菌剂。
1.2配方：
针对不同的应用，反渗透阻垢剂的配方也有所不同。
一般情况下，反渗透阻垢剂的配方可以分为三个部分：助剂、阻垢剂和抑制剂。
1.2.1助剂：
助剂主要有蔗糖、淀粉、细菌素等，可以稳定溶液、改善处理效果，防止膜表面的腐蚀。
1.2.2阻垢剂：
阻垢剂主要类型包括有机阻垢剂、无机阻垢剂等，无机阻垢剂主要是五氧化二磷、硫酸盐、氧化钙和滑石等，可以有效抑制各种铁类和硅类物质，防止膜表面的结垢。
1.2.3抑制剂：
抑制剂主要是一些特殊的有机复合物，其作用是抑制水中游离矿物质在膜表面上沉积较多的水侵毒，从而降低膜表面的腐蚀，从而提高反渗透系统的使用寿命和效率。
2结论：
反渗透阻垢剂的主要成分和配方主要有有机物质、无机物质、助剂、阻垢剂和抑制剂等，它们之间的比例可以根据不同的应用来进行调整，以满足反渗透系统对水质的不同要求。
因此，反渗透阻垢剂是水处理中必不可少的一类产品，了解反渗透阻垢剂的成分和配方有助于我们选择正确的产品，让我们的水处理工作更加轻松。
反渗透阻垢剂的研究进展
量浓度为 ３０ ＬＨ ０ 的质量浓度为 １ ｍ／ ６ ｍ／ ， ３ ｇ Ｃ一 ００ ０ ｇ Ｌ溶液Ｐ ， Ｈ值为 ８ ， ８ ℃ ． 在 ０ 下保温 ８ ｈ结果表明 ５ ．。 ５
ＰＳ Ｅ Ａ阻 Ｃ ３ Ｏ ａ 垢性能随药剂量的增加而增加。 美国的 Ｂ ： ｔ实验室的 Ｂｏｎ ［ ｅ ｒ Ｊ ｗ ． １ Ｍ等［ ２ ］ ２世 早在 ０ 纪 ９ 年代就进行了Ｐ Ｓ ０ ＥＡ的静态阻 Ｃ ３ Ｏ ａ 性能研
摘要： 本文介绍了有机磷类阻垢剂和高聚物类阻垢剂的研究进展及其阻垢机理和优缺点， 详细描述了 绿
色阻垢剂聚环氧琉拍酸的合成、 阻垢性能及复配聚环氧珑角酸的阻垢、 缓蚀性能， 并对其生物降解性进
行 了介绍。
关键词： 反渗透； 阻垢剂； 聚环氧琉拍酸； 复配
中图分类号： ０５ 文献标识码： 文章编号： ０－２７２０） －０２０ Ｔ ８． Ｑ ４ Ａ １ ８１ （ ６０ ０２－３ ０ ６ ０ ４
产化研究有着广阔的前景。 下面就详细介绍物阻垢剂近年来发展十分迅速， 这类药剂 主要是通过晶格畸变和分散两种作用来抑制沉积 物的形成， 也具有很好的阂值效应。而且此类药剂 的阻垢性能一般不受氯气和其他氧化性杀生剂的
影响［ ［ ４ １ ０
盐和醋， 是以天冬氨酸或马来酸醉为原料， 在催化
剂的作用下聚合而成。其相对分子质量在 ３ ０－ ００ ４ ０ 时， ００ 对碳酸钙、 硫酸钡的阻垢效果最好； 若在 １０－ ００ 对硫酸钙阻垢效果最好［ ００２ ０ 时， ３ １ ０
此类阻垢剂具有优良的生物降解性能和较高 的阻垢活性， Ａ 与Ｐ Ａ相比， 在相对分子质量相近时， 聚天冬氨酸型阻垢剂阻垢活性比Ｐ Ａ高， Ａ 特别是在 高浓度 Ｃ＇ ａ时仍具有较好的阻垢效果［ ［ ３ １ ０ ２ 聚环氧唬拍酸型 ． ３ 具有无磷、 非氮结构的聚环氧唬拍酸（ＥＡ是 ＰＳ ） 国际公认的两种绿色水处理剂之一。 其开发突破了 基团简单搭配、 组合的传统思路， 在聚合物分子中 插人了氧原子而使其阻垢性能大大优于聚丙烯酸 类聚合物， 不仅具有高效的阻垢分散性， 而且对环 境友好， 具有生物降解性， 前国内外研究的热 是目 点。０ ２ 世纪 ９ 年代初美国就开发了 ０ 这种药剂， 本 日 等其它国家也相继对聚环氧唬泊酸钠及其衍生物 进行了研究。 ０ ２ 世纪 ９ 年代后期， ０ 我国对 ＰＳ ＥＡ的 合成、 阻垢性能等方面也进行了大量的研究， 对引 发剂、 脱水剂、 催化剂、 聚合反应温度等合成条件的
反渗透阻垢剂的研究进展
分 子质 量对其 阻垢 分散性 能 有很大 的影 响．
近 年来 ， 对反 渗 透 阻垢 剂 的研 究 主要 是针 对 有 机磷 酸盐 、 聚羧 酸盐 或 聚丙 烯 酸 盐 与 羟 基 乙叉 二膦 酸 （ Ｅ Ｐ 复 配 物 的 研 究． 机 磷 酸 盐 与 羧 ＨＤ ） 有 酸盐 类 相复 配具 有 很好 的协 同效 应 ， 在反 渗透 系 统 中具 有很好 的 阻垢效果 ．
由此看来 ， 述 被认 可 的机 理 只能 解 释 部 分 上
实 验现 象 ， 且 目前 对 于 百 分 之百 阻垢 的现 象 还 而 不 能很 好 的解 释 ， 还有 待于 进一步 的研 究 ．
有很 好 的 阈值 效 应 ． 阻垢 性 能一 般 不 受 氯气 和 其
其他 氧 化性杀 菌 剂 的影 响 ， 这 类 阻 垢 剂 的相 对 但
２ 阻垢 剂 的分 类
２ １ 聚磷酸 盐类 ．
聚 磷酸盐 类 阻垢剂 是最 早在 反渗 透系 统 中应 用 的阻垢 剂 ， 其最 常用 的是 六偏 磷 酸 钠 和 三 聚磷 酸钠 ． 阻垢 机理 主要 是 通 过分 子 中 的部 分 官 能 其
以丙 烯酸 为基 础 的聚 合 物 阻垢 剂 不 含 磷 ， 具 有非 生物 降解 性 ． 最 近几 年 所 开 发 的新 型 阻垢 而 剂如 聚天 冬氨 酸 和 聚环 氧 琥 珀 酸 ， 不仅 具 有 高 效 的阻垢 分 散 性 ， 且 对 环 境 友 好 ， 有 生 物 降 解 而 具
反渗透阻垢剂的阻垢机 理和分类 ， 以及绿色阻垢剂聚天冬氨 酸 、 环氧琥珀 酸 、一 乙基硫 代琥 珀酸 、 聚 ｓ羧 烷基环 氧羧酸盐的发展状 况及其适用水质 ， 并提 出了反渗透阻垢剂的发展趋 势． 关键词 ：反渗透阻垢 剂 ； 评价方法 ； 色阻垢剂 绿
《2024年新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》范文
《新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》篇一一、引言随着工业和城市化进程的快速发展，水资源的利用和保护问题日益突出。
水垢，主要由钙、镁等离子形成的沉积物，已成为水处理过程中常见的难题之一。
传统水垢处理方法主要依赖于添加化学阻垢剂，然而这些传统的化学物质常伴随着一定的环境污染风险。
因此，新型绿色阻垢剂的研发及其性能与机理的研究变得至关重要。
本文就新型绿色阻垢剂的合成及对混合水垢的阻垢性能与机理进行研究。
二、新型绿色阻垢剂的合成为减少对环境的影响，新型绿色阻垢剂的合成注重选取环境友好型原料。
采用聚合、络合等方法合成了一种新型绿色阻垢剂，其基本原理为利用有机酸类、羧酸盐等物质的特殊官能团，在水中形成具有络合钙镁离子的稳定络合物，进而抑制水垢的形成。
三、对混合水垢的阻垢性能研究本部分研究采用实验室制备的混合水垢，考察了新型绿色阻垢剂对混合水垢的阻垢性能。
通过加入不同浓度的阻垢剂，观察水垢形成的程度，以及阻垢剂对水中的钙、镁等离子含量的影响。
实验结果表明，新型绿色阻垢剂在较低浓度下即可显著降低混合水垢的生成量，同时有效控制水中钙、镁等离子含量。
四、阻垢机理研究通过对新型绿色阻垢剂进行红外光谱、核磁共振等分析手段，研究了其与水中钙、镁离子的相互作用机理。
研究结果表明，新型绿色阻垢剂中的官能团与钙、镁离子发生络合反应，形成稳定的络合物，从而阻止了水垢的形成。
此外，该阻垢剂还具有较好的生物降解性，对环境无害。
五、结论本文成功合成了一种新型绿色阻垢剂，并对其对混合水垢的阻垢性能与机理进行了深入研究。
实验结果表明，该阻垢剂在较低浓度下即可显著降低混合水垢的生成量，且具有较好的生物降解性，对环境无害。
其阻垢机理主要在于其与水中钙、镁离子发生络合反应，形成稳定的络合物，从而阻止了水垢的形成。
因此，该新型绿色阻垢剂为水处理领域提供了一种新的、环保的选择。
六、展望随着环境保护意识的不断提高，对绿色、环保的阻垢剂的需求也将不断增加。
反渗透专用阻垢剂的性能评价研究
剂是当前 反渗透领域 工作者致 力研 盐 酸 、 阻 垢 剂 ｌ （ 津 大 学 提 导率仪 天
生产 实践
Ｐｒ ｏｄｕｃ ｉ ｔｏｎ Ｐｒ ｔｃｅ ａｃ ｉ
臣 囵 亩
反渗透专用阻垢剂的性能评价研究
吕 慧’ 马俊峰 赵 林
（． １ 中国石 油股份 有限公 司独 山子石化 分公 司研 究院 ，新 疆 独 山子 ８ ３ ０ ； ３ ６０
２ 中国石 油股份 有限公 司独 山子石化 分公 司乙烯厂 ，新疆 独 山子 ８ ３０ ） ． ３ ６ ０
要的作用。阻垢剂的选择是 反渗透 导作用。
Ｐ Ｐ ｌ０ Ｔ ｌ０ ）。
仪 器 ：烧 杯 （０ ０ １ ０ ｍＬ、２ ０ ５
工艺的核心和关键部分， 其性能 １试 验仪器与试 剂
直接影响反渗透 系统运行情 况。 目 前 ，随着科学技术的发展 ，阻垢剂
ｍ） Ｌ 、容量瓶 （ ０ｍ ） １ ０ Ｌ 、恒温 ０
关键 词 ：碳 酸钙 浓缩法
中图分类号 ：Ｔ ８ ． Ｑ０ ５４
溶液 电导率法
过饱和度
阻垢剂
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ — ８ （０ ０ —０ ２ — ４ ８ ７ １ ２ １ ）８ ０ ５ ０ ０ ８ １
Ｓ ｕ ｙ ａ ａ ｕ ｔｏ ｏ ｅ ｉ ｌ ｃ ｌ ｎ ｉ ｉｏ ｆＲｅ ｅ ｓ ｍ ｏ ｉ ｔ ｄ ｎｄ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｆ ｒＳｐ ｃａ ａ ｅＩ ｈ ｂ ｔ ｒｏ ｖ ｒ ｅ Ｏｓ ｓｓ Ｓ
２ Ｔ ｅＥ ｈ ｌｎ ｏ ｌｘｏ ｅｒｃ ｉａ ｓ ａ ｚ ｅｒｃ ｅ ｃ ｌ ｏ ａ ｙ Ｄｕｈ ｎ ｉ ３ ６ ０ Ｃ ｉａ ． ｈ ｔｙｅ ｅＣ ｍｐｅ ｆ ｔ ｈｎ ｈ ｎ ｉ ｔ ｈ ｍｉａ ｍｐ ｎ ， ｓ ａ ｚ ８ ３ ０ ， ｈｎ ） Ｐ ｏ Ｄｕ Ｐ ｏ Ｃ
《新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》范文
《新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》篇一摘要本篇研究着重探讨了一种新型绿色阻垢剂的合成工艺、阻垢性能以及其对于混合水垢的阻垢机理。
此新型阻垢剂不仅具有高效的阻垢效果，同时其绿色环保的特性也符合了现代工业对环保的严格要求。
本文首先详细介绍了阻垢剂的合成过程，随后通过实验验证了其对于混合水垢的阻垢性能，最后探讨了其阻垢机理。
一、引言随着工业的快速发展，水处理问题日益突出，其中水垢的形成是一个重要的挑战。
水垢主要由钙、镁等金属离子与碳酸根、硫酸根等阴离子结合形成，不仅影响设备的正常运行，还会对设备造成腐蚀。
因此，研究新型的阻垢剂，特别是绿色环保的阻垢剂，对于解决水处理问题具有重要意义。
二、新型绿色阻垢剂的合成本研究所合成的绿色阻垢剂以生物来源的原料为主，采用特定的合成工艺，最终得到了高纯度的产品。
在合成过程中，严格控制反应条件，如温度、pH值、反应时间等，以保证产品的质量和性能。
三、实验方法与结果1. 实验方法本实验采用静态法对新型绿色阻垢剂的阻垢性能进行测试。
首先制备混合水垢模拟液，然后加入不同浓度的阻垢剂，在一定温度下进行反应，最后通过对比阻垢剂存在与否的水垢生成量来评价其阻垢性能。
2. 实验结果实验结果表明，新型绿色阻垢剂对于混合水垢具有良好的阻垢效果。
随着阻垢剂浓度的增加，水垢生成量明显减少。
此外，该阻垢剂在较宽的温度范围内均表现出良好的稳定性。
四、新型绿色阻垢剂对混合水垢的阻垢机理新型绿色阻垢剂主要通过螯合作用、分散作用和晶格畸变作用来达到阻止水垢生成的目的。
螯合作用可以与水中的金属离子结合，减少金属离子与阴离子的结合机会；分散作用可以使已形成的微小水垢颗粒分散在水中，不易沉积；晶格畸变作用可以改变结晶过程，使结晶体变得松散，不易形成大块的水垢。
五、结论本研究成功合成了一种新型绿色阻垢剂，该阻垢剂对混合水垢具有良好的阻垢性能。
通过实验验证了其阻垢效果，并探讨了其阻垢机理。
《新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》范文
《新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》篇一一、引言随着工业的快速发展和人们生活水平的提高，水资源的利用和保护成为了日益重要的议题。
水垢是水在加热过程中产生的矿物质沉积物，它不仅会降低设备的热效率，还会缩短设备的使用寿命。
为了解决这一问题，阻垢剂的研究与开发成为了当前的重要研究方向。
近年来，绿色、环保、高效的阻垢剂逐渐受到关注。
本文旨在研究一种新型绿色阻垢剂的合成方法，并探讨其对混合水垢的阻垢性能与机理。
二、新型绿色阻垢剂的合成本研究所合成的新型绿色阻垢剂以天然生物质为原料，通过特定的化学反应过程，得到具有优异阻垢性能的阻垢剂。
该过程不使用有毒有害的化学物质，具有良好的环境友好性。
（一）原料选择本研究选用的原料主要为天然生物质，如多糖类物质、生物胺等。
这些原料具有良好的生物相容性和环境友好性，是合成绿色阻垢剂的理想选择。
（二）合成步骤1. 将选定的原料进行预处理，如提纯、干燥等；2. 在适当的反应条件下，将预处理后的原料进行化学反应，生成中间体；3. 将中间体进行进一步反应，得到新型绿色阻垢剂。
三、对混合水垢的阻垢性能研究（一）实验方法通过实验室模拟水系统，将新型绿色阻垢剂加入含有不同类型水垢（如钙镁型水垢、硫酸盐型水垢等）的水系统中，观察其阻垢效果。
（二）实验结果与分析1. 新型绿色阻垢剂对混合水垢具有显著的阻垢效果，能够有效减缓水垢的形成速度；2. 该阻垢剂对不同类型的水垢均具有较好的阻垢效果，具有较广的适用范围；3. 通过对比实验，发现该阻垢剂的阻垢效果优于传统阻垢剂。
四、阻垢机理研究（一）作用原理新型绿色阻垢剂通过与水中的矿物质离子发生螯合、络合等作用，使这些离子在水中的溶解度增大，从而减少矿物质离子的沉积，达到阻止水垢形成的目的。
此外，该阻垢剂还能在设备表面形成一层保护膜，防止水与设备直接接触，从而减少水垢的形成。
（二）作用过程1. 新型绿色阻垢剂在水中的溶解过程中，其分子中的活性基团与水中的矿物质离子发生螯合、络合等作用；2. 通过这些作用，使矿物质离子在水中的溶解度增大，从而减少矿物质的沉积；3. 同时，该阻垢剂在设备表面形成一层保护膜，防止水与设备直接接触，进一步减少水垢的形成。
一种环境友好反渗透阻垢剂及其制造方法
一种环境友好反渗透阻垢剂及其制造方法随着工业化进程的不断发展，水资源的污染和稀缺已成为全球性的问题。
为了解决水资源的可持续利用和保护环境，研究和开发环境友好的水处理剂成为当前的热点之一。
反渗透阻垢剂作为一种重要的水处理剂，在水处理工业中起着至关重要的作用。
本文将介绍一种环境友好反渗透阻垢剂及其制造方法。
一、背景介绍反渗透阻垢剂是一种应用广泛的水处理剂，主要用于反渗透膜的清洗和阻垢，可以有效地防止膜的堵塞和污染，提高反渗透膜的工作效率和使用寿命。
目前市面上的反渗透阻垢剂大多采用化学合成的方法制备，存在着对环境的污染和对人体健康的危害。
二、环境友好反渗透阻垢剂的特点1. 绿色环保：采用天然植物提取物为原料制备，无任何有害物质。
2. 高效阻垢：具有良好的阻垢效果，能够有效地保护反渗透膜，延长使用寿命。
3. 低成本：原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉。
三、制备环境友好反渗透阻垢剂的方法1. 原料准备：选取天然植物提取物作为原料，经过提取和精制得到高纯度的活性物质。
2. 反应制备：将活性物质溶解在适量的溶剂中，加入适量的助剂，控制温度和pH值，进行反应制备。
3. 产品提取：将反应后的产物经过提取、过滤和干燥处理，得到环境友好反渗透阻垢剂成品。
4. 产品检测：对成品进行质量检测，确保产品符合相关标准和要求。
四、环境友好反渗透阻垢剂的应用1. 工业用水处理：可用于工业生产中的水处理，保护反渗透膜，提高工业水的回收利用率。
2. 饮用水处理：可用于饮用水处理，提高水的净化效果，保障饮用水的安全和健康。
3. 农业用水处理：可用于农业灌溉水处理，保护农作物生长环境，提高农作物产量和品质。
五、环境友好反渗透阻垢剂的市场前景随着人们对环保意识的增强，环境友好型产品的需求不断增加。
环境友好反渗透阻垢剂作为一种新型的水处理剂，具有巨大的市场潜力。
未来，随着技术的不断进步和应用领域的扩大，环境友好反渗透阻垢剂必将成为水处理领域的主流产品，为人类的可持续发展做出重要贡献。
《2024年新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》范文
《新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》篇一一、引言随着社会对水资源保护的重视，水质管理逐渐成为重要的研究领域。
水垢问题一直是影响水质的重要问题之一，尤其是混合水垢，由于含有多种矿物质成分，其形成和积累更加复杂。
传统的阻垢剂虽然能够一定程度上抑制水垢的形成，但往往存在环境污染、健康风险等问题。
因此，开发新型绿色阻垢剂成为当务之急。
本文旨在合成一种新型绿色阻垢剂，并对其对混合水垢的阻垢性能与机理进行研究。
二、新型绿色阻垢剂的合成本研究所合成的新型绿色阻垢剂主要采用环保材料，通过特定的化学反应得到。
具体合成步骤包括原料选择、反应条件设定、产物分离与纯化等环节。
在合成过程中，我们严格控制反应条件，确保产物的纯度和性能。
三、阻垢性能研究1. 实验材料与方法为了评估新型绿色阻垢剂对混合水垢的阻垢性能，我们采用模拟实际水环境下的实验方法。
实验材料包括新型阻垢剂、混合水垢、模拟水样等。
实验过程中，我们设定了不同的浓度梯度和作用时间，以全面评估阻垢剂的阻垢效果。
2. 结果与分析通过实验数据，我们发现新型绿色阻垢剂对混合水垢具有显著的阻垢效果。
在相同条件下，与传统的阻垢剂相比，新型绿色阻垢剂能够更有效地抑制水垢的形成和积累。
此外，我们还发现新型阻垢剂对不同成分的水垢具有不同的阻垢效果，这可能与水垢中矿物质的种类和比例有关。
四、阻垢机理研究1. 实验方法为了探究新型绿色阻垢剂的阻垢机理，我们采用了多种实验方法，包括红外光谱分析、X射线衍射分析、表面张力测定等。
这些方法有助于我们了解阻垢剂与水垢之间的相互作用以及阻垢剂对水环境的影响。
2. 结果与讨论根据实验结果，我们发现新型绿色阻垢剂主要通过以下几种方式发挥阻垢作用：一是通过螯合作用与水中的钙、镁等离子结合，减少其形成水垢的机会；二是通过分散作用将已形成的水垢颗粒分散在水中，防止其进一步聚集；三是通过改变水的表面张力，降低水中的矿物质结晶速度。
此外，我们还发现新型阻垢剂对不同成分的水垢具有不同的作用机制，这可能与水垢中矿物质的性质和结构有关。
反渗透阻垢剂的动态阻垢性能研究及垢样分析
２ 结果 与讨论
２．１ 小型反渗透装置的性能评价 以地下水作为试验原水，水质指标 Ｃａ２＋ （以
饱和指数 ＬＳＩ 是反渗透阻垢剂阻垢性能的一项 重要指标，饱和指数越大，阻垢性能越好。图 ５ 为 ＲＯ 膜元件浓水测的 ＬＳＩ 值与总回收率的关系。可以看 出，３ ｍｇ·Ｌ－１ 的阻垢剂可使浓水测的 ＬＳＩ 值达到 ３．１， 而不出现结垢，３ ｍｇ·Ｌ－１ 的 ＰＴＰ０１００ 存在下，浓水测 的 ＬＳＩ 值达到 ２．９，而不出现结垢。同时可以看出， ＣａＣＯ３ 没有结垢时，ＬＳＩ 值会随回收率的增加而增 加，直至 ＣａＣＯ３ 开始结垢，ＬＳＩ 值随回收率增加而下 降。这是因为在运行期间，一方面供料罐中构晶离子 的浓度将周期性地增加（浓缩），另一方面由于 ＣＯ２ 能通过膜，引起供料罐溶液的 ｐＨ 增加，最终导致膜 元件浓水侧的结垢趋势增加，膜元件浓水侧 ＬＳＩ 增 加。当 ＣａＣＯ３ 开始结垢时，浓水侧的构晶离子浓度 及 ｐＨ 都将降低，引起 ＬＳＩ 值下降，结垢趋势下降，此
ÁÇÃÂÇÃÈÄÉÅÆÁÂÂÇÈÉ 姜红静等，反渗透阻垢剂的动态阻垢性能研究及垢样分析
５１
行 ０．５ ｈ 后，排出部分产水，使供水中各离子浓度相
应提高，进入第二循环周期，再以全循环模式运行
０．５ ｈ，再进入下一个循环周期，不断重复这种循环，
直至出现结垢。
为了研究 ＲＯ 装置中浓水侧的结垢情况，每一周
期开始前及结束后，都要取样测定供料罐及浓水侧水
中的 Ｃｌ－、ＨＣＯ３－、Ｃａ２＋ 的浓度、电导率及 ｐＨ。Ｃｌ－、ＨＣＯ３－、 Ｃａ２＋ 的浓度分别按 ＧＢ／Ｔ１５４５３－９５、ＧＢ／Ｔ１５４５２－９５ 滴
反渗透阻垢剂制作流程
反渗透阻垢剂制作流程
反渗透阻垢剂是一种化学物质，可以用来清除水中的杂质和垢积。
制作反渗透阻垢剂的流程如下：
1. 准备化学原料，包括硫酸、盐酸、氢氧化钠、氯化钠等。
2. 将溶剂加入反应釜中，并加热至适当温度。
3. 加入硫酸和盐酸，搅拌均匀，直至完全溶解。
4. 将氢氧化钠慢慢加入到反应釜中，同时要注意控制反应温度和pH值。
5. 向反应釜中加入氯化钠，然后继续搅拌反应1-2小时。
6. 将反应产物冷却至室温，并过滤掉杂质。
7. 将过滤出的溶液再次加热并搅拌，使其脱水。
8. 最后，将反渗透阻垢剂取出并包装，即可使用。
注意事项：
制作反渗透阻垢剂的过程必须在化学实验室或工厂中进行，要严格遵守化学物品的安全规定和操作规程，以确保人员和环境安全。
反渗透阻垢剂技术性能分析
反渗透阻垢剂技术性能分析反渗透阻垢剂技术性能分析，反渗透技术是目前水处理脱盐工艺中最成熟的物理脱盐技术之一。
在设计及使用过程中被越来越多地应用到工业化生产中，不同用户的水源情况及用水要求等条件的差异化，形成了不同工艺流程的反渗透水处理系统反渗透阻垢剂是专门用于反渗透（RO）系统及纳滤（NF）和超滤（UF）系统的阻垢剂，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。
反渗透阻垢剂特点：①在很大的浓度范围内有效的控制无机物结垢②不与铁铝氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物③能有效地抑制硅的聚合与沉积，浓水侧SiO2浓度可达290 ppm④可用于反渗透CA及TFC膜、纳滤膜和超滤膜⑤极佳的溶解性及稳定性⑥给水PH值在5-10范围内均有效反渗透技术是目前水处理脱盐工艺中最成熟的物理脱盐技术之一。
在设计及使用过程中被越来越多地应用到工业化生产中，不同用户的水源情况及用水要求等条件的差异化，形成了不同工艺流程的反渗透水处理系统，如果工艺设计不完善或者操作不当以及化学添加剂与水源不兼容等情况发生时，往往会导致反渗透系统出现产水量及产水品质的下降．严重时会导致反渗透系统中的主要元件——反渗透膜元件提前报废，因此对反渗透膜元件的保护在整个系统设计及运行过程中尤其重要。
反渗透工艺属于物理脱盐技术，原理为利用自然条件下渗透的现象，给原水一定压力(大于渗透压)，通过一种由高分子有机材质制成的具有选择性透过的半透膜，使水分子和原水中不溶性物质及大部分盐类分离，盐类及不溶性物质会随着淡水的透过而在进水／浓水通道中浓缩，随着浓缩倍数的增加，一些难溶盐类会趋于结垢，为了防止这种结垢发生，在反渗透的进水中往往添加一种阻垢分散剂，抑制垢类的生成。
而如何选择与水源兼容且阻垢效果好的阻垢剂成为使用者在选择阻垢剂过程中的一个难题。
笔者通过电导率快速评测法对几种不同品牌的阻垢剂进行试验，在一定硬度情况下，评价不同阻垢剂在同样剂量下的阻垢效果或者同类阻垢剂在不同加药量下的阻垢效果，本方法适用于中等硬度以下的水源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第33卷第6期2006年北京化工大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF CHEMICAL TECHNOLO GYVol.33,No.62006新型反渗透阻垢剂的合成及阻垢性能研究齐惜娟1刘伟13郦和生2胡清华1(1.北京化工大学化学工程学院,北京100029;2.燕山石化研究院,北京102500摘要:以水做溶剂,采用过氧化物类引发剂合成了丙烯酸(AA 和丙烯酰胺(AM 共聚物(AA/AM 。
探讨了共聚物作为反渗透水处理药剂,对CaSO 4的阻垢率与引发剂用量、合成温度、单体配比、共聚物黏度以及投加量之间的关系。
实验结果表明,合成共聚物时的引发剂用量、合成温度、单体配比均对共聚物的阻垢率有较大影响,三者均存在最佳值。
合成的共聚物在反渗透水处理系统中对CaSO 4垢有优异的阻垢性能,在高钙离子浓度下,药剂用量仅为8mg/L 时,对CaSO 4的阻垢率达91%。
此共聚物有优异的阻垢性能,能够广泛应用于反渗透水处理系统。
关键词:丙烯酸2丙烯酰胺共聚物;合成;反渗透;阻垢剂中图分类号:TQ0851412收稿日期:2006204203基金项目:燕山石化研究院技术开发项目(H2004195第一作者:女,1980年生,硕士生3通讯联系人E 2mail :liuw @目前,反渗透膜技术在水处理领域应用十分广泛,但膜污堵问题大大提高了其运行成本。
对无机盐的污堵多采用向系统添加阻垢剂的方法加以防止。
因此,阻垢剂的开发一直是研究的热点[1]。
目前,阻垢剂的研究逐渐向高效、多功能、复合化、低毒化方面发展[2]。
按其分子的结构分为均聚物阻垢剂、共聚物阻垢剂(含磷类、聚羧酸类、磺酸类[3]。
近年来共聚物阻垢剂作为反渗透阻垢剂的发展十分迅速。
聚合物类阻垢剂具有阻垢效果佳、热稳定性好等优点[4]。
据文献报道[5],共聚物类反渗透阻垢剂主要是通过晶格畸变和分散两种作用来抑制沉积物的形成,同时具有很好的阈值效应。
其结构上的特效官能团达到阻垢效果。
我国在反渗透阻垢剂的开发方面落后于国外,90%以上的反渗透阻垢剂需要从国外进口,价格昂贵增加水处理运行成本,且多为含磷药剂,不利于环保[6]。
国内急需自行研制开发高效环保型反渗透阻垢剂,以替代国外进口药剂。
本研究根据共聚物类阻垢剂的阻垢机理,以丙烯酸(AA ,丙烯酰胺(AM 为单体,水为溶剂,在引发剂作用下聚合,以期得到一种经济高效型反渗透阻垢剂———丙烯酸2丙烯酰胺二元共聚物,对合成条件以及产品的阻垢性能进行了讨论。
1实验部分111主要设备及原料K DM 23型搅拌恒温电热套,山东菏泽地区电子控温技术研究所;乌式黏度计,毛细管内径0146mm ,上海申立玻璃仪器有限公司。
丙烯酸,分析纯;丙烯酰胺,分析纯。
112共聚物的合成在带有搅拌装置、滴液漏斗、温度计和回流冷凝器的四口烧瓶中,加入一定量的水,启动搅拌升温设备,当温度升至一定值后恒温,开始滴加AA 与AM 水溶液的混合溶液,同时滴加一定浓度的引发剂,连续滴加2h 完毕后,保温1h ,自然冷却至室温,即得产品。
113共聚物特性黏度的测定借用聚丙烯酸的测定条件,以101g/L 的硫氰酸钠(NaCNS 为溶剂,水浴温度为30℃,利用乌式粘度计测定共聚物的特性黏度。
114对硫酸钙阻垢性能的测定将无水氯化钙分析纯配制成ρ(Ca 2+为7000mg/L (以CaCO 3计的溶液,取配好的此溶液于若干个500mL 容量瓶中,至容量瓶1/2处,分别加入一定剂量的共聚物,保留一份做空白实验,然后再加入ρ(SO 2-4为7000mg/L 无水硫酸钠溶液贮备液。
用钙盐溶液定容至500mL ,加塞摇匀,放入60℃的恒温水浴锅中恒温10h 。
取出容量瓶冷却至室温过滤,按文献[7]的分析方法用0101mol/L 的乙二胺四乙酸钠(ED TA标液滴定保留在滤液中的Ca2+质量浓度,依据下列公式计算药剂对碳酸钙的阻垢率。
阻垢率r=V1-V2V0-V2×100%式中,V0为滴定钙离子贮备液所需ED TA的体积, mL;V1为滴定加阻垢剂的溶液所需ED TA的的体积,mL;V2为滴定空白试剂所需ED TA的的体积, mL。
2结果与讨论211引发剂用量对共聚物阻垢率的影响在单体配比,反应温度不变的情况下,本实验通过改变引发剂用量,考察引发剂用量对共聚物阻垢性能的影响,结果见表1。
表1引发剂用量与共聚物阻垢率的关系Table1 E ffect of varying the dosage of initiatoron scale inhibitionX/%η/(dL/gr/%501066341880107255181001070901912010683613反应温度为90℃,单体质量比315∶1,药剂用量8mg/L,X—引发剂占单体的质量分数,η—特性黏度从表1可以看出,引发剂的用量对共聚物的分子量及阻垢率有很大的影响。
当单体配比、反应温度以及共聚物用量相同时,引发剂用量占单体总量5%,共聚物的特性黏度最小,即分子量最低。
随着引发剂用量的增加,分子量反而下降。
根据文献[5],在自由基聚合中,增加引发剂浓度往往会使产物分子量降低。
共聚物对硫酸钙阻垢率随着分子量的增加而增加,当达到一定量时,阻垢率呈下降趋势。
当产物在引发剂用量占单体总量的5%所得到的分子量下时,对硫酸钙的阻垢率只有3418%,随着引发剂用量的增加,阻垢率也随之大幅度增加,当用量达到单体总量的10%时阻垢率达到最高9019%,引发剂再增加到12%时,阻垢率反而剧烈下降到3613%。
从共聚物分子量大小可以推测出:引发剂用量过低,会使反应体系中初始自由基数量减少,难以形成活性单体自由基,导致未参加反应的单体增多,使转化率降低,从而降低特效官能团的数量,影响阻垢效果;根据动力学链长与引发剂浓度的关系[8],引发剂用量过高,使产物的分子量过低,同样使产物转化率降低,势必会影响产物的阻垢能力。
因此,引发剂用量存在一最佳值,为10%。
212反应温度对阻垢率的影响合成反应的引发剂用量与单体配比一定,本研究通过改变反应温度考察温度对阻垢率的影响。
实验结果如表2所示。
表2反应温度与阻垢率的关系Table2 E ffect of varying synthesis temperatureon scale inhibitionT/℃r/%80601090901910071121103619引发剂占单体总质量10%,单体质量比315∶1,共聚物用量8mg/L;T—反应温度由表2可知,温度对共聚物的阻垢效果有很大影响,当温度90℃时,共聚物对硫酸钙的阻垢率达到最佳9019%,当温度低于90℃时,阻垢率下降,而高于90℃时阻垢率同样下降,在最高反应温度110℃时,共聚物对硫酸钙的阻垢率达到最低,只有3619%。
根据自由基聚合动力学规律,随着反应温度的升高,产物的分子量降低,但是温度过低不利于引发剂分解产生自由基,引发反应速度慢共聚反应速度也慢,不利于共聚反应的进行,相反,由于丙烯酰胺活性较强,因此产物以聚丙烯酰胺为主,产物的性质趋于絮凝,阻垢率较差;反应温度过高则引发剂很容易分解,引发速度快且易发生爆聚,不能保证产物中的羧基及酰胺基数量,并且温度高,分子量低,而分子量在一定范围内螯合能力较高,超过这个范围螯合能力下降,会导致聚合物对硫酸钙的阻垢率很低。
因此,反应温度为90℃最佳。
213单体配比对于产物阻垢率的影响在引发剂用量和反应温度相同的情况下,通过改变单体配比来合成共聚物,探讨单体配比对共聚物黏度以及阻垢性能的影响,并确定最佳单体配比。
结果见表3。
合成共聚物时的单体配比,对共聚物的阻垢率有显著影响。
在单体配比为315∶1时,共聚物对硫酸钙的阻垢率最高,达到9019%。
单体质量比少于315∶1时,随着配比的增加,阻垢率随之增加,而当质量比多于315∶1时,阻垢率剧烈下降。
究其原因,・6・北京化工大学学报2006年表3单体质量比对产物阻垢率的影响Table 3 E ffect of varying the ratio of acrylic acidto acrylamide on scale inhibitionm (AA ∶m (AMr /%115∶13714215∶14719315∶19019415∶13613引发剂占单体总量10%,反应温度为90℃,共聚物用量8m g/L共聚物上的酰胺基团对硫酸钙晶格的形成起主要抑制作用[8]。
聚丙烯酰胺链节对Ca 2+有分散作用,共聚物主链上AM 越多分散作用越大,但是随着聚合物中AM 的含量的增加,共聚物的分子量超过了作为阻垢剂的分子量范围,其性能趋于聚丙烯酰胺,共聚物由阻垢作用变为絮凝作用,而AM 的含量降低时,AM 的强吸附作用减弱,导致阻垢率的下降。
从表中数据,我们不难得出,单体质量比为315∶1最佳单体配比选择。
214聚合物特性黏度对阻垢率的影响通过改变合成条件可以控制产物的相对分子量,即特性黏度。
本研究通过改变合成条件,得到不同特性黏度的共聚物,对这些共聚物做静态阻垢实验,结果见图1。
图1特性黏度与阻垢率的关系Fig.1 A plot of scale inhibition ratio against viscosity由图1可见,共聚物浓度6mg/L 时,共聚物的黏度不同,对硫酸钙的阻垢效果也不相同。
在黏度0107dL/g 时,阻垢率达到最大值85%,共聚物黏度高于或低于该值,其阻垢效果均有所下降,大于该值时,阻垢率下急剧下降。
该黏度下的共聚物相对分子量较低。
215共聚物用量对阻垢率的影响以单体质量比315∶1,反应温度为90℃,引发剂用量占单体总量10%时所合成共聚物为阻垢剂,在ρ(Ca 2+=7067mg/L 时,对其不同用量的水样进行静态阻垢实验,所得阻垢率与阻垢剂用量的关系如图2所示。
图2共聚物用量与阻垢率的关系Fig.2Plot of scale inhibition ratio againstdosage of polymer由图2可以看出,共聚物用量在8mg/L 以下时,阻垢率随共聚物用量的增加而急剧增加,当共聚物用量达到8mg/L 时,阻垢率达到最大值91%,随着共聚物用量的进一步增加,大于8mg/L 时,阻垢率反而下降,变化平缓,因此在高钙离子(Ca 2+质量浓度为7067mg/L 时,该共聚物的最佳用量为8mg/L ,对硫酸钙存在阈值效应。
对硫酸钙垢样的观察发现,垢样为絮状疏松非粘性软垢,表明该药剂具有很强的阻垢分散性能。
3结论(1合成时引发剂用量和反应温度以及单体配比对产物的阻垢率有很大影响,在共聚物用量一定时,引发剂用量占单体质量10%,阻垢率达到最大9019%;温度过高与过低都不利于共聚物对硫酸钙的阻垢,反应温度90℃最佳;单体最佳质量比为315∶1。