聚环氧琥珀酸多元阻垢分散性能的研究

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聚环氧琥珀酸的合成方法改进及其阻垢性能研究

李猛, 谢凤龙
( 内蒙古电力科学研究院, 内蒙古呼和浩特 010020)
摘要: 对聚环氧琥珀酸的新的合成方法进行了研究, 以氢氧化钠为引发剂, 突破了文献中常用氢氧化钙或稀土的思路。并考察了聚环氧琥珀酸的阻碳酸钙垢的性能, 调控了影响聚环氧琥珀酸钠阻垢性能的因素, 确定了最佳合成条件。
后的浓度 mg / L 。
1. 4 聚环氧琥珀酸分子量的测定
1. 4. 1 溶液的配置。称10. 5g 硫氰酸钠, 溶解后, 转
入100ml 容量瓶中, 加去离子水至刻度, 得到105g/ L
收稿日期: 2012- 05- 17 作者简介: 李猛( 1973—) , 男, 学士, 工程师, 现就职于内蒙古电力科学研究院经营发展处。
合成的反应式如下:
1. 2. 2 聚环氧琥珀酸样品提纯。取适量甲醇加入试
样内, 溶液变浑浊并伴有大量白色沉淀生成, 继续加
入盐酸将溶液的 pH 值调节至2. 5 附近, 出现大量白
色蜡状沉淀, 抽滤, 用酸化甲醇洗涤三次, 置于真空
干燥器箱中干燥。
1. 2. 3 阻垢性能的检测。称取聚环氧琥珀酸0. 082g 溶解于 250ml 容量瓶中, 移取 12. 5ml 上述容量瓶中液体于 500m l 烧杯中, 配置含 [ Ca2+ ] = 260mg / L 、 [ HCO3- ] = 520m g/ L 的试液500ml, 调节pH 为7. 5, 置于80℃水浴锅中恒温10h, 冷却至室温后, 过滤, 取 10ml 滤液, 加 40ml 去离子水, 5m l 200g / L 的 K O H
关键词: 聚环氧琥珀酸; 合成方法; 阻垢性能中图分类号: T Q 085+ . 4 文献标识码: B 文章编号: 1006—7981( 2012) 16—0106—03

聚环氧琥珀酸合成及阻垢率测量方法改进

聚环氧琥珀酸合成及阻垢率测量方法改进李霞;吴怀之【摘要】聚环氧琥珀酸(PESA)是一种国际上公认的绿色阻垢剂.重点分析了反应体系pH值、温度和时间等PESA合成过程中的主要工艺参数对产品阻垢性能的影响.实验结果表明,环氧化过程pH值对中间体产率影响显著,聚合反应过程中体系的温度和反应时间存在关联性.将镁离子与铬黑T作为复合指示剂来指示阻垢率测量终点颜色变化,使滴定终点从紫红色到蓝色的跃迁明显,提高了滴定终点敏锐度.此方法具有较高的精密度和准确度,测定相对标准偏差RSD％＜1％,加标回收率在99.5％～100.5％之间.采用此方法对中试样品进行检测,在用量为2.0×10-5的情况下,其10h阻垢性能均在95％以上.%Polyepoxysuccinic acid (PESA) was a well-established green scale inhibitor. The focus was on the in-vestigation of the effect of the main process parameters such as pH in the synthetic system, temperature and time upon the scale inhibition performance of the resultant product. The findings show that the pH in the syn-thetic system affects significantly the intermediate yield in the epoxidation step, and that there exists a correla-tion between the operational temperature and time in the polymerization process. Using magnesium -eriochrome black T to indicate the changes of color, we made the transition very evident from amaranth to blue, and im-proved the sensitivity of retitrate end point. This method has the higher degree of accuracy and precision, makes the RSD(%)<1% and the standardized recovery was from 99. 5% to 100. 5%. The pilot-scale scale in hibtion performance of PESA at 10h on stream was invariably no less than 95%.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)001【总页数】4页(P103-106)【关键词】聚环氧琥珀酸;阻垢率;中试;复合指示剂【作者】李霞;吴怀之【作者单位】中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛 266101;中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛 266101【正文语种】中文【中图分类】TQ203.31 引言在化工系统中，循环水结垢是影响循环水循环倍率的重要限制性指标［1］。

科技成果——绿色阻垢分散剂聚环氧琥珀酸

科技成果——绿色阻垢分散剂聚环氧琥珀酸
成果简介
在工业循环水中需要使用大量的阻垢分散剂，主要目的是阻止结垢。

目前工业上主要使用有机酸聚合物（聚丙烯酸、聚马来酸、二元或三元共聚物等）。

实践证明，现在使用的有机酸聚合物的降解率很低，这些化合物最终将作为废物排放，对环境造成污染。

聚环氧琥珀酸（PESA）是一种绿色阻垢分散剂，无磷无氮、生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系。

美国90年代初就开发了这种药剂。

日本及其他发达国家也相继对PESA及其衍生物进行了研究。

在我国该项目作为国家“十五”科技攻关项目于2002年立项。

聚环氧琥珀酸是我国国家经济贸易委员会制定的当前国家鼓励发展的节水设备（产品）之一。

技术原理
自1998年开始进行该项目的研究，目前已经具备了进行工业化生产的技术。

合成的工艺条件温和（<100℃，1大气压），工艺路线短。

整个生产工艺中无任何污染物产生。

该产品可以取代工业循环水领域正在使用的聚丙烯酸、聚马来酸、二元或三元共聚物等。

特别适合于需要同膦酸酯、有机磷酸等含磷缓蚀剂进行复配。

例如海上石油、天然气开采、工业循环水等。

成果水平
国际先进水平，已经申请了国家发明专利。

技术转化条件
主要设备：搪瓷釜、加料罐、储罐、泵等。

建设1200吨（30%固含量）的生产装置，主要设备投资40万元。

此外还需要蒸汽（4kg 压力）、循环冷却水。

市场前景
按每吨（30%固含量）产品计，原料成本2150元/吨。

综合成本3400元/吨。

预计售价7000元/吨，利税3600元/吨。

聚环氧琥珀酸的合成及其相对分子质量与阻垢性能的关系

聚环氧琥珀酸的合成及其相对分子质量与阻垢性能的关系
聚环氧琥珀酸（polyoxyethylene-tetrahydrofuran-carboxylic acid，PTHF）是一种具有优良阻垢性能的矿物油表面活性剂，可用于清洗各种表面，如金属、瓷砖等。

它的分子式为C6H12O3，相对分子质量为128.16 g/mol。

PTHF的合成过程为：1. 将环氧乙烷（EO）与琥珀酸（TCA）在80~90℃下混合反应；2. 用碱将反应物失去一个氢原子而形成环氧乙酸；3. 通过加热使环氧乙酸与琥珀酸重新结合起来，形成聚环氧琥珀酸。

PTHF的相对分子质量与阻垢性能之间存在一定的关系，即相对分子质量越大，其阻垢性能越强。

因此，在选择PTHF时，应根据需要的阻垢性能来选择相应的相对分子质量。

绿色水处理剂聚环氧琥珀酸的研究进展

Ｋｅｒｓ：ｏｙｐｘｓｃｉｉａｉｙｗｏｄｐｌｅｏｙｕｃｎｃｃｄ；ｓａｅｉｈｂｔｎ；ｃｒｏｉｎｉｈｂｔｎｃｎｉｉｏｌｉｏｒｓｎｉｉｏｏｉ
在世纪之交，世界化学和化工学科的发展方向
剂：一氧杂环丙烷一ｏｙｃｌｐｎ一
（连理工大学化学系，宁大连１６２）大辽１０３
［要】２纪９摘０世０年代开发出的绿色水处理剂聚环氧琥珀酸，有无磷非氮结构和可生物降解等性质，且兼具并具有缓蚀和阻垢双重功效，以有效地应用于高碱高硬度水处理过程，为目前国内外研究的热点。对聚环氧琥珀可成酸的发展情况及国内外的研究现状、同的合成方法以及相应的优缺点、环氧琥珀酸在阻垢和缓蚀以及协同方面不聚的性能进行了详细的综述，出了目前研究中存在的一些有待解决的问题，时对聚环氧琥珀酸未来的发展提出了指同相应的建议。［键词］聚环氧琥珀酸；垢；蚀；关阻缓合成方法
［中图分类号］Ｑ８￣１［Ｔ０５．２文献标识码］４Ａ
［文章编号］１０ —８９２０）９— ０１００５２Ｘ（０６０００ — ４
ＲｅｅｒｈＯｎｓｎｈｓｓａｄｐｒｒｎｅｆｐｌｅｏｙｕｃｎｃａｉｓａｃｙｔｅｉｎｅｆｍａ・ｓｏｏｙｐｘｓｃｉｉｃｄｏｃ

利用电导率法研究聚环氧琥珀酸的阻垢性能

利用电导率法研究聚环氧琥珀酸的阻垢性能朱水平;曹丽亚;殷甜甜;王超群;刘晓艳【摘要】随着“绿色化学”的发展,防腐阻垢剂也逐步趋向环境友好型.通过电导率法探讨了不同温度及浓度下聚环氧琥珀酸(polyepoxysuccinic acid,PESA)的阻碳酸钙垢、碳酸钡垢和硫酸钡垢的性能.结果表明:PESA的阻垢性能良好,且随着浓度的增加,其阻碳酸钙垢和硫酸钡垢的性能也不断增强;PESA阻碳酸钡垢的性能随其浓度的增加先增强后减弱,并在40 mg/L时达到峰值;随着温度的升高,PESA阻碳酸钙垢的性能逐渐减弱,而阻碳酸钡垢和硫酸钡垢的性能逐渐增强.实验结果证明,PESA是一种优良的阻垢剂,适用于在一般温度下阻碳酸钙、硫酸钙及硫酸钡型的垢.此外,电导率法具有操作简便、快捷的特点,适用于针对以上几种垢的阻垢性能研究.【期刊名称】《上海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(022)002【总页数】7页(P211-217)【关键词】聚环氧琥珀酸;电导率法;阻垢性;碳酸钙;碳酸钡;硫酸钡【作者】朱水平;曹丽亚;殷甜甜;王超群;刘晓艳【作者单位】上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;上海大学环境与化学工程学院,上海200444【正文语种】中文【中图分类】X741污垢是指固体表面或管道内部存在的一种可影响其正常使用的结垢物质.水垢一般是具有反常溶解度的难溶或微溶的盐类，具有固定的晶格以及致密、坚硬等特点［1］.根据污垢形成的主要的物理化学机制的不同，Epstein［2］将污垢划分为析晶污垢、颗粒污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢和生物污垢等六大类型.当水中含有高浓度的硫酸盐、碳酸盐、氯化物和钡盐时，在一定的温度和pH条件下，水中就可以形成硫酸钙及碳酸钙等污垢.防止污垢生成的方法一般可分为工艺防垢法、化学防垢法、物理防垢法以及物理化学防垢法等.化学防垢法因其操作简单、应用范围广等优点而常被用于减缓金属腐蚀与结垢.同时，投加适合的阻垢剂是非常具有发展前景的一项工艺技术［3-5］.一般随着温度的变化，可将结垢物质的浓度分为不稳定区、亚稳区和稳定区.加入阻垢剂后，由于阻垢剂可以抑制或者干扰成垢晶体的生长，使得晶体结构发生变形，晶体变得疏松膨胀易被水带走.而已经结晶的微粒处于分散状态，相对地增大了污垢的溶解度，使得过饱和区域变大，难溶盐不易析出，从而产生沉淀导致垢的形成［6］.随着“绿色化学”的发展，防腐阻垢剂也逐步趋向环境友好型，绿色阻垢剂的研制也越来越越受到重视.20世纪90年代初，美国Betz实验室首先开发出聚环氧琥珀酸（polyepoxysuccinic acid，PESA）［7］.它是一种绿色水处理剂［8］，生物降解性好，是一种不含磷和氮的环保型缓蚀阻垢剂［9-10］.PESA是一种阴离子型阻垢剂［11］，适用于比较恶劣的环境，比如高碱高固水系［12］，其对水中的Ca2+，Mg2+及Fe2+等主要结垢金属离子有很好的络合作用，能有效阻止这些阳离子与成垢阴离子结合，从而减缓或避免水垢的形成［13］.同时，PESA也具有很好的缓蚀效果，兼具缓蚀、阻垢和分散三重功能［14］.阻垢性检测方法主要有静态阻垢法、极限碳酸盐硬度法、鼓泡法、动态模拟法、浊度法、临界pH值法和电导率法，其中静态阻垢法是最常用的方法.张文存等［15］利用静态阻垢法得到90◦C恒温水浴8 h后，20 mg/L PESA的阻碳酸钙垢率为70.8%.邓爱云［16］利用硼酸调节pH值至9，得到80◦C恒温水浴10 h后，6 mg/LPESA的阻碳酸钙垢率接近95%.柳鑫华等［17］利用静态阻垢法得到60◦C恒温水浴10 h后，70 mg/LPESA的阻硫酸钙率达到95%.刘爱华［18］在实验室配水测试的条件下，测定了以PESA为主剂的TH-60对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶的阻垢性能.结果表明，PESA对Ba2+，Sr2+和Ca2+都有一定的阻垢能力，尤其当PESA浓度为50 mg/L时，阻硫酸钡垢率达到87%.张小霓［19］用电导率法测定了30◦C时PESA的阻碳酸钙性能.王颖［20］利用电导率法和静态阻垢法测定了25◦C时PESA对碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和硫酸锶垢的阻垢性能.电导率法与静态阻垢法所得结果相似，且电导率法具有结果可靠、重现性好的特点.本工作利用电导率法测定了PESA的阻垢性能，并研究了PESA在不同温度及浓度下对碳酸钙垢、碳酸钡垢和硫酸钡垢的阻垢性能.1.1 实验仪器和药品仪器：电导盐度测定仪（Thermo Electron Corporation），三孔电热恒温水槽（上海精宏实验设备有限公司）等.药品：CaCl2，Na2CO3，Na2SO4，BaCl2均为分析纯，PESA（市售）.1.2 电导率法水的导电能力称为水的电导率.水中含有各种离子，能溶于水的盐类都能电离出具有导电能力的离子，溶液的电导率与其所含离子的数量以及种类有关.水的纯度越高，含盐量越低，电导率值就越小；反之，水的含盐量越高，电导率值就越大，水的纯度也就越低［21］.因此，电导率法是通过测定水的电导率来间接反映水中溶解盐类物质多少的最简便的方法之一.本实验中，在一定温度下，将一定量的阻垢剂加入含有0.1 mol/L CaCl2（或0.1mol/L BaCl2）的水样中，将0.l mol/L Na2CO3（或0.1 mol/LNa2SO4）溶液滴加在CaCl2溶液中，待溶液电导率稳定后读取数值.当溶液中有沉淀物质析出时，因可导电的离子减少而使溶液的导电能力减弱，电导率值急剧下降.当溶液即将开始结垢时，溶液的电导率值称为临界电导率值，其值越大，说明阻垢剂的阻垢效果就越好.一般可通过比较临界电导率值的大小来评定不同条件下阻垢剂的阻垢趋势及阻垢效果.物质的性状主要受其结构的影响，而阻垢剂分子结构中主要是羧基在起作用［22］.PESA对碳酸钙等污垢具有极强的螯合、分散、晶格畸变作用及低剂量效应［23］，有利于其阻垢性能的发挥.2.1 阻碳酸钙垢图1是PESA在温度为20◦C、不同浓度（0～80 mg/L）下和在10 mg/L浓度、不同温度（20～70◦C）下的阻碳酸钙垢性能测试结果.可以看出，在20◦C条件下，随着PESA浓度的增加，溶液的临界电导率值不断增大，且在浓度从0 mg/L增加到40 mg/L的过程中，临界电导率值增大的幅度较大，但当浓度大于40 mg/L之后，临界电导率值增大的幅度有所降低.在PESA浓度为10 mg/L的条件下，当温度从20◦C升高到70◦C时，溶液的临界电导率值不断减小，且在20～40◦C的过程中下降较快，在40～60◦C的过程中则下降较慢，大于60◦C时下降速度更加缓慢.整体结果显示：随着PESA浓度从0 mg/L增加至80 mg/L，其阻碳酸钙垢的效果不断增强；随着温度从20◦C逐渐升高至70◦C，其阻碳酸钙垢的效果却不断减弱.这是因为，在从20◦C升温到70◦C的过程中，PESA的活性增强、阻垢性能增强，同时，温度的升高也有利于碳酸钙的生成.在PESA浓度和温度这两种因素的拮抗作用下，PESA阻碳酸钙垢的能力受到限制.因此总体来看，PESA阻碳酸钙垢的性能随着温度的升高而降低.综合考虑浓度和温度因素时，在上述两种实验条件下，当PESA浓度为40 mg/L，温度为40◦C时，其阻碳酸钙垢的综合效果较好.2.2 阻碳酸钡垢图2是PESA在温度为20◦C、不同浓度（0～80 mg/L）下和在10 mg/L浓度、不同温度（20～70◦C）下的阻碳酸钡垢性能测试结果.可以看出，在20◦C条件下，随着PESA浓度的增加，溶液的临界电导率值呈现出先增大后减小的趋势.当PESA 浓度为0～20 mg/L时，溶液的临界电导率值比较低，在60～80 mg/L范围内时，临界电导率值变化不大且数值不高，当浓度为40 mg/L时，溶液的临界电导率达到峰值.在PESA浓度为10 mg/L的条件下，随着温度的升高，溶液的临界电导率值不断增大.也就是说，PESA阻碳酸钡垢的效果是随着其浓度的增加先增强后减弱，在浓度为40 mg/L时达到峰值，并且随着温度的升高，PESA阻碳酸钡垢的效果不断增强.这是因为，一方面高温可促进碳酸钡的形成［24］，降低碳酸钡在水中的溶解度，导致溶液过饱和而发生结垢；另一方面，因生成碳酸钡垢的反应是吸热反应，所以随着温度的升高，反应趋于向成垢方向进行［25］.综合考虑浓度和温度因素时，在上述两种实验条件下，当PESA浓度为50 mg/L，温度为50◦C时，其阻碳酸钡垢的综合效果较好.2.3 阻硫酸钡垢图3是PESA在温度为20◦C、不同浓度（0～80 mg/L）下和在10 mg/L浓度、不同温度（20～70◦C）下的阻硫酸钡垢性能测试结果.可以看出，在20◦C条件下，随着PESA浓度的增加，溶液的临界电导率值逐渐增大，当浓度为0～20 mg/L时增大的幅度较大，当浓度为20～60 mg/L时增大的幅度减小，当浓度为60～80 mg/L时增大的幅度较大.在PESA浓度为10 mg/L的条件下，随着温度的升高，溶液临界电导率值不断增大，并在50～70◦C的升温过程中趋于平缓.整体上看，随着PESA浓度的增加，其阻硫酸钡垢的性能逐渐增强；随着温度的升高，其阻硫酸钡垢的性能也逐渐增强.可见，温度和浓度这两种因素对PESA阻硫酸钡垢的性能具有协同作用.这主要是因为，在20～70◦C的升温过程中，由于PESA的活性增强使得其阻垢性能增强；同时，温度的升高不利于硫酸钡的生成［26］.另外，由于实验中使用的是有效浓度为40%的市售PESA，而在PESA反应体系中存在其本身水解反应的副产物——酒石酸钠，因此使得反应体系中的PESA有效成分降低.此外，由于PESA的水解反应活化能较高，随着体系温度的升高，水解反应速度加快，其有效成分作用的发挥受到限制与减弱［27］，因此在较高温度下，其阻硫酸钡垢性能增强的幅度较小.综合考虑浓度和温度因素时，在上述两种实验条件下，当PESA浓度为70 mg/L，温度为70◦C时，其阻硫酸钡垢的综合效果较好.2.4 结果对比从图1～3中的3条PESA浓度变化曲线可看出，在20◦C条件下，当PESA浓度从0 mg/L增加到80 mg/L时，其阻碳酸钙垢及阻硫酸钡垢溶液的临界电导率值极差分别约为4.60和0.16 mS/m.也就是说，PESA浓度的变化对其阻碳酸钙垢性能的影响较大，而对阻硫酸钡垢性能的影响较小.随着PESA浓度的增加，其阻碳酸钙垢、硫酸钡垢的效果逐渐增强，且当PESA浓度为40 mg/L时，其阻碳酸钡垢的效果比较突出.整体来看，当PESA浓度为40～60 mg/L时，其阻碳酸钙垢、碳酸钡垢和硫酸钡垢这三种垢的综合效果最佳.从图1～3中的3条实验温度变化曲线可看出，当PESA浓度为10 mg/L，实验温度从20◦C升高到70◦C时，PESA阻碳酸钙垢、阻碳酸钡垢和阻硫酸钡垢溶液的临界电导率值极差分别为1.30，0.12和0.17 mS/m.这说明实验温度对PESA阻碳酸钙垢性能的影响较大，而对阻碳酸钡垢和硫酸钡垢性能的影响较小.随着反应温度的升高，PESA阻碳酸钙垢的效果减弱.虽然温度对PESA阻碳酸钡垢和硫酸钡垢性能影响不大，但温度的升高却不利于碳酸钡和硫酸钡的形成，所以整体来看，当温度为50～60◦C时，PESA阻碳酸钙垢、碳酸钡垢和硫酸钡垢这三种垢的综合效果最佳.从实验结果的综合分析来看，PESA是一种优良的阻垢剂，且在反应温度为50～60◦C，浓度为40～60 mg/L的条件下，其对碳酸钙垢、碳酸钡垢和硫酸钡垢的阻垢效果最佳.PESA作为一种环保型的阻垢剂，适用于在油田输水管线的高温环境中以碳酸钙、碳酸钡和硫酸钡等污垢为主的管道防腐和阻垢.电导率法相对于传统的静态阻垢测试法，其实验误差主要来源于仪器误差，因此实验精度比较高.利用临界电导率值来判断阻垢剂的阻垢性能不仅方便快捷，而且高效可靠.今后可尝试用该测试方法确定其他阻垢剂的阻垢效果.同时，由于液体状的阻垢剂作用周期短，因此可以考虑寻找合适的载体以达到缓释的效果，从而延长投加药物的周期，也可以考虑阻垢剂之间的复配或增加一些添加剂［28-29］来完善阻垢剂的配方，增强其阻垢效果.还可参考工程建设类项目，在投加阻垢剂之前先进行模拟预测［30］，从而实现省时省力、经济高效的目标，并使之适用于工业化生产与应用中.【相关文献】［1］谢红军.油田集输管网结垢机理与防治技术研究［D］.长春：吉林大学，2005：38.［2］EpsTEIN N.Fouling in heat exchange［C］//Heat Transfer 1978-Proc 6th IHTC.1978：235-253.［3］SALMAN M，QAbAZARD H，MOsHFEGHIAN M.Water scaling case studies in a Kuwaiti oil field［J］.Journal of Petroleum Science and Engineering，2007，55（1）：48-55.［4］NEsIC S，SOLVI G T，SKJERVE parison of rotating cylinder and loop methods for testing CO2corrosion inhibitors［J］.British Corrosion Journal，1997，32（4）：269-276.［5］PATEL S，NICOL A J.Developing a cooling water inhibitor with multifunctional deposit control properties［J］.Material Performance，1996，35（6）：41-49.［6］齐冬子.敞开式循环冷却水系统的化学处理［M］.北京：化学工业出版社，2006：354-358. ［7］BROwN M J，MCDOwELL J F，CHANG K T.Method of controlling scale formation in aqueous systems：US，5147555［P］.1992-09-15.［8］BENTON W J，KOsKAN L.Inhibition of carbon dioxide corrosion of metals［J］.Journal of Cleaner Production，1997，5（3）：243.［9］王骁，潘明，王书海，等.聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢性能［J］.精细石油化工，2013，29（2）：37-39.［10］柳鑫华，王文静，赵新强，等.聚环氧琥珀酸及其衍生物的缓蚀性能及缓蚀机理［J］.化工学报，2015，66（2）：695-702.［11］安良海，牟占军，武朝军，等.聚环氧琥珀酸的改性及其阻垢机理的研究［J］.广东化工，2014，41（277）：25-26.［12］CARTER C G，FAN L D G，FAN J C，et al.Method of inhibiting corrosion of metals using polytartaric acids：EP，0609590［P］.1994-09-06.［13］张丽华，郑成松，张严，等.环境友好型聚环氧琥珀酸的研究进展［J］.工业水处理，2010，30（5）：5-8.［14］陈燕敏，孙彩霞，吴晋英，等.一种环保型阻垢缓蚀剂的性能［J］.化工进展，2014，33（1）：204-208.［15］张文存，王丽莉，覃小焕.环氧琥珀酸/丙烯酸/磺酸共聚物性能研究［J］.应用化工，2011，40（9）：1529-1531.［16］邓爱云.聚环氧琥珀酸的合成工艺优化与阻垢性能研究［J］.清洗世界，2013，29（9）：11-15.［17］柳鑫华，王晓禹，赵新强，等.聚环氧琥珀酸盐生物对CaCO3垢的阻垢性能及缓蚀性能研究［J］.高校化学工程学报，2015，29（4）：1016-1024.［18］刘爱华.TH-60硫酸钡阻垢剂的研制及应用［J］.现代化工，2015，35（7）：60-61. ［19］张小霓.电导率法评定阻垢剂碳酸钙结晶动力学研究［D］.武汉：武汉大学，2004：21-29. ［20］王颖.聚环氧琥珀酸环氧化条件优化及阻垢剂性能评价方法研究［D］.大连：大连交通大学，2009：40-57.［21］宋业林.化学水处理技术问答［M］.北京：中国石化出版社，1995：7.［22］刘振法，张利辉，吴运娟，等.聚天冬氨酸复配物的合成阻垢缓蚀性能和阻垢机理［J］.精细石油化工，2008，25（6）：34-38.［23］李晓梅.绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸的阻垢机理的研究［J］.广州化工，2011，39（7）：90-92.［24］刘振，王丽玲.冷指实验研究碳酸钡结垢规律［J］.当代化工，2014，43（2）：194-197. ［25］高英杰.油田管道结垢影响因素及治理措施研究［D］.大庆：大庆石油学院，2010：6. ［26］欧阳沐鲲，苟文安，艾小丰.天东90井气水管线结垢原因分析［J］.天然气勘探与开发，2012，35（2）：78-80.［27］何亮，乔宇，熊蓉春，等.环氧琥珀共聚物的制备及对硫酸钡的阻垢作用［J］.北京化工大学学报，2008，35（2）：47-49.［28］MOsEs M S，SAVIOUR A U.Performance evaluation of poly（methacrylic acid）as corrosion inhibitor in the presence of iodide ions for mild steel in H2SO4solution［J］.Journal of Adhesion Science and Technology，2015，29（11）：1060-1080.［29］GIsHA E L，VIKAs M.Anti-corrosion behavior of layer by layer coatings of cross-linked chitosan and poly（vinyl butyral）on carbon steel［J］.Cellulose，2015，22：3275-3290.［30］李文举，武亚军，常莹.隧道盾构施工对临近桩基影响的数值模拟［J］.上海大学学报：自然科学版，2010，16（2）：210-215.。

聚环氧琥珀酸的研究进展

绿色环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸的研究进展于莉莉李国云弗克科技（苏州）有限公司摘要：详细叙述了绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成及其性能，并对其发展方向作出了展望。

关键词：绿色阻垢剂，合成，性能1前言21世纪，全球都面临着水资源紧缺的突出矛盾，特别是中国。

中国水资源匮乏，加上水环境污染严重，可利用的水资源很少，因此如何节约和保护水资源成为当务之急。

节约水资源最主要的是节约工业冷却水。

其主要方法是循环利用冷却水，提高浓缩倍率，但由于不断的蒸发和浓缩，水中的各种矿物质、藻类及泥沙等不断增多，会导致设备结垢、腐蚀和造成水质污染。

这样，就要求向水中投加药剂，以减少损害，其中，使用最多的为投加阻垢剂。

绿色化学是20世纪90年代出现的一个多学科交叉的研究领域[1]，随着人们环境保护意识的不断增强，绿色化学成为研究的重点。

在水处理化学中，开发可生物降解的“环境友好”型水处理化学品已经越来越受到人们的重视，成为21世纪中水处理领域的一个重要发展方向，研究绿色阻垢剂也成为当前水处理剂研究中的重要课题。

绿色阻垢剂的发展经历了由天然高分子绿色阻垢剂到人工合成型绿色阻垢剂的过程。

天然绿色阻垢剂因其原料来源广泛、无毒、易降解、价廉和易回收等特点，在水处理界得到高度的重视和广泛的研究，发展也很快。

常见的天然高分子绿色阻垢剂有葡萄糖酸钠、木质素、淀粉和单宁及其衍生物等[2]。

由于天然绿色阻垢剂具有投加量大（50~200mg/L）高温条件下易分解、杂质含量高等缺陷，现在应用较少。

目前发展的人工合成型绿色阻垢剂主要包括聚天冬氨酸（PASP）和聚环氧琥珀酸（PESA）。

这两种阻垢剂是目前国际公认的具有无磷、可生物降解特性的绿色水处理剂。

本文主要介绍PESA的合成、性能及其发展。

2 PESA的发展聚环氧琥珀酸（PESA）是20世纪90年代初由美国Betz实验室首先开发出来的一种绿色水处理剂[3,4]。

下面为聚环氧琥珀酸钠的结构式：其中，n值一般为2~50，n值在2~25时，效果更好，Na+可被H+或其他水溶性阳离子代替，如K+、NH4+等。

聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能研究[1]

[基金项目]江苏省科委社会发展基金项目;教育部留学回国人员资助项目聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能研究吕志芳,董伟,夏明珠,雷武,王风云(南京理工大学化工学院,江苏南京　210094) [摘要]聚环氧琥珀酸(PESA )是一种新型的无磷有机阻垢缓蚀剂。

通过鼓泡法和旋转挂片失重法对其阻垢性能和缓蚀性能进行了评价。

结果表明,PESA 比常用药剂HEDP 、HPMA 的阻垢性能好,但比PB TCA 性能稍差;PE 2SA 也有一定的缓蚀性能,可以和其他的药剂复配生成低磷或无磷的缓蚀剂。

[关键词]聚环氧琥珀酸;阻垢性能;缓蚀性能 [中图分类号]TQ314.24+5　[文献标识码]A [文章编号]1005-829X (2001)03-0026-03The scale and corro sion inhibition of polyepoxysuccinic acidL ΒZhi 2fang ,DON G Wei ,XIA Ming 2zhu ,L EI Wu ,WAN G Feng 2yun(Chemical Engi neeri ng School ,N anji ng U niversity of Science and Technology ,N anji ng 210094,Chi na )Abstract :Polyepoxysuccinic acid (PESA )is a new kind of scale and corrosion inhibitor which does not contain phosphorus.Corrosion and scale inhibitions of PESA are evaluated by rotary coupon test and aeration method ,re 2spectively.The experimental result shows that the scale inhibition of PESA is prior to HEDP and HPMA ,but inferior to PB TCA.PESA also has certain corrosion inhibition performance ,and good synergistic effect with other corrosion and scale inhibitors.Key words :polyepoxysuccinic acid ;scale inhibition ;corrosion inhibition 目前国内常用的缓蚀阻垢剂有聚磷酸盐、膦酸酯和有机磷酸,其中有机磷酸是最有效的兼有缓蚀与阻垢双重功能的水处理剂。

聚环氧琥珀酸对碳钢缓蚀阻垢性的研究进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2009年第28卷增刊·224·化工进展聚环氧琥珀酸对碳钢缓蚀阻垢性的研究进展张学丽，马庆国，韩利华（河北理工大学化工与生物技术学院，河北唐山 063009）摘要：概述了缓蚀剂、阻垢剂的使用现状。

介绍了新型绿色缓蚀阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成、缓蚀阻垢性能及其缓蚀阻垢机理。

分析了聚环氧琥珀酸的研究现状及存在的问题，并对其未来的开发应用提出了新的见解。

关键词：缓蚀剂；阻垢剂；聚环氧琥珀酸冷却水在循环系统中循环使用的过程中会发生溶解氧增加，水温升高及水分蒸发等一系列变化。

由此造成沉积物沉积在换热器的金属表面上影响冷却效果并腐蚀设备。

由腐蚀引起的水冷器和管线的穿孔比较严重，不仅使安全生产没有保证而且会造成不可估量的经济损失。

缓蚀阻垢剂可以有效合理地减缓或防止金属在循环水介质中的腐蚀。

而且缓蚀阻垢剂的加入量甚微，缓蚀阻垢技术与其它防腐技术相比，它不需改变原有的设备和工艺，也不需要特殊的附加设备，而且具有较好的经济效应和缓蚀效果。

但是，目前国内外所采用的缓蚀阻垢剂大多有毒或对环境有害或缓蚀阻垢效果不佳，采用有机复配缓蚀剂防腐蚀效果虽然颇佳，但价格比较昂贵。

因为应用于冷却水系统的金属材料大多为碳钢材料，所以开发一种应用在海水介质中减缓或阻止碳钢腐蚀的经济、高效、对环境友好的新型绿色缓蚀阻垢剂是当前研究的重点[1]。

聚环氧琥珀酸便是一种无毒、无害的、可生物降解的绿色缓蚀阻垢剂，从20世纪90年代被美国开发出来后，因其优良的阻垢性能和可生物降解性一直受到研究者的关注[2]。

1 缓蚀阻垢剂的使用现状1.1 缓蚀剂目前，国内外所使用的缓蚀剂按其组成和结构可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂及复合缓蚀剂三种[3]。

无机类缓蚀剂中铬盐和重铬盐缓蚀剂因其对环境污染严重而且对人体有毒已禁止使用；亚硝酸盐和锌盐因其对环境有害或对人体有毒其使用量也受到了限制；硅酸盐、钼酸盐类缓蚀效果低，一般在高剂量下才有缓蚀效果或与其它缓蚀剂复合使用，这势必会增加缓蚀剂的使用成本。

26457851_聚环氧琥珀酸共聚物阻垢缓蚀性能的研究

聚环氧琥珀酸共聚物阻垢缓蚀性能的研究张一江1,刘会媛2,3,柳鑫华2,3,王磊2,3,李繁麟2,3(1.华北理工大学轻工学院,河北唐山063000;2.唐山师范学院化学系,河北唐山063000;3.唐山市绿色专用化学品重点实验室,河北唐山063000)[摘要]以马来酸酐(MA )、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS )为原料合成了一种绿色阻垢缓蚀剂聚环氧琥珀酸衍生物(PESA/AMPS ),利用EDTA 滴定法和分光光度法测定Ca 2+浓度,考察了其对CaCO 3和Ca 3(PO 4)2的阻垢性能,利用扫描电镜(SEM )研究其阻垢原理,极化曲线研究其缓蚀机理。

[关键词]聚环氧琥珀酸共聚物;碳酸钙;磷酸钙;阻垢缓蚀[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)03-0088-05Scale inhibition and corrosion inhibition performance of PESA copolymerZhang Yijiang 1,Liu Huiyuan 2,3,Liu Xinhua 2,3,Wang Lei 2,3,Li Fanlin 2,3(1.Qinggong College ,North China University of Science and Technology ,Tangshan 063000,China ;2.Department of Chemistry ,Tangshan Normal University ,Tangshan 063000,China ;3.Tangshan Key Laboratory of Green Specialty Chemicals ,Tangshan 063000,China )Abstract :A green scale inhibitor and corrosion inhibitor PESA derivative (PESA/AMPS )was synthesized from the reactants of maleic anhydride (MA ),2-acrylamide 2-methyl-propanesulfonic acid (AMPS ).Ca 2+concentration was determined by EDTA titration and spectrophotometry ,and the ability of inhibiting scale of CaCO 3and Ca 3(PO 4)2wasinvestigated.The mechanism of scale and corrosion inhibition was studied by means of scanning electron microscope (SEM )and polarization curve.Key words :PESA copolymer ;calcium carbonate ;calcium phosphate ;scale and corrosion inhibition[基金项目]河北省钢铁联合自然基金(B2017209228);唐山师范学院博士基金(2018A04)聚环氧琥珀酸(PESA )分子中含有羧基,被认为是一种可生物降解的环境友好型聚合物,应用前景广阔。

改性聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀机理研究

改性聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀机理研究肖静;曾德芳【摘要】以马来酸酐为主要原料制得聚环氧琥珀酸(PESA),再对PESA进行改性,制得一种性价比更高的绿色阻垢缓蚀剂改性聚环氧琥珀酸(CSN-PESA).与PESA相比,CSN-PESA对碳酸钙垢和磷酸钙垢的阻垢率分别提高了6%和20.1%,缓蚀率提高了20.2%,成本下降5%.当循环冷却水中的Ca2+≤350 mg/L时,CSN-PESA的阻垢效果最好.%Maleic anhydride as the main raw material has been used for the preparation of polyepoxysuccinic acid (PESA). Then,by means of modifying PESA,a kind of green scale&corrosion inhibitor with higher price-per-formance ratio,modified polyepoxysuccinic acid(CSN-PESA),has been prepared. Compared with PESA,the scale inhibiting rates of calcium carbonate and calcium phosphate by CSN-PESA have been increased by 6%and 20.1%,respectively,the corrosion inhibiting rate increased by20.2%,and the costs decreased by 5%. When the Ca2+in circulating water is less than or equal to 350 mg/L,the scale inhibiting effect of CSN-PESA is the best.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2017(037)012【总页数】4页(P68-71)【关键词】改性聚环氧琥珀酸;阻垢;缓蚀【作者】肖静;曾德芳【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.4工业循环冷却水系统容易产生管道腐蚀、结垢等问题，循环冷却水结垢是影响循环冷却水浓缩倍率的重要限制性指标。

聚环氧琥珀酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究

聚环氧琥珀酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究
陈颖敏;崔丽
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2009(029)007
【摘要】针对火电厂循环冷却水水质研究了聚环氧琥珀酸(PESA)的阻垢性能,并同PASP、MA-AA、ATMP等阻垢剂的阻垢效果进行了比较.实验结果表明:PESA阻垢效果优良.比PASP、MA-AA阻垢效果更优,比ATMP阻垢效果稍差.针对凝汽器铜材质(HSn-70A)研究了单一聚环氧琥珀酸的缓蚀性能,开发了与之复配的复合配方,筛选出的最佳复配方案为10mg/L PESA+0.5 mg/L BTA+2mg/L
Zn2++10mg/L葡萄糖酸钠,在此条件下铜的腐蚀率仅为0.0005mm/a.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】陈颖敏;崔丽
【作者单位】华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定,071003;华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.42
【相关文献】
1.聚环氧琥珀酸衍生物阻垢缓蚀性能的研究进展 [J], 苗贝贝;柳鑫华;王孟依;舒世立;韩婕;吴卫华;王磊;李慧娟
2.聚环氧琥珀酸及其复配物的阻垢与缓蚀性能研究进展 [J], 戴倩倩;周飞;亢思丹
3.聚环氧琥珀酸共聚物阻垢缓蚀性能的研究 [J], 张一江;刘会媛;柳鑫华;王磊;李繁麟
4.衣康酸改性聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀性能的研究 [J], 柳鑫华;王孟依;贾静娴;韩婕;吴卫华
5.聚环氧琥珀酸衍生物及复合配方在天然海水中阻垢缓蚀性能的研究 [J], 贾静娴;柳鑫华;王丽红;付占达;魏金芳;王鹏飞;王磊;赵腾达
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中科院科技成果——绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸关键工艺与装备

中科院科技成果——绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸关键
工艺与装备
项目简介
阻垢剂是一种提高工业循环水利用率、节能降耗、减少水体污染的重要产品。

现阶段，国内外普遍应用的阻垢剂主要是有机磷酸类和聚合物类阻垢剂。

进入20世纪90年代后，随着绿色化学革命的兴起，人类环保意识的提高，环保法规进一步严格，出现了世界范围的禁磷趋势，例如德国己要求磷的排放小于、等于1mg/L，美国和日本等国的磷系阻垢剂也已开始列入限制排放之列，磷系水处理剂面临使用受限而被淘汰的命运。

聚环氧琥珀酸（PESA）生物降解性能好，是国际公认的无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。

PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂，同时PESA具有一定的缓蚀作用。

PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。

应用范围广泛，可用于石化、钢铁、化工、化肥、炼油等行业的循环冷却水系统、油田注水系统，尤其适用于高硬、高碱、高PH的三高水质。

环境友好型缓蚀阻垢剂聚环氧琥珀酸研究进展

综述专论随着各国工业的迅速发展，工业用水量逐年大幅上升，其中冷却水所占比重最大，有些部门甚至高达90%左右[1]。

“绿色化学”概念[2]的提出，重新塑造了水处理技术的发展方向——“环境友好型水处理剂”。

聚环氧琥珀酸(PESA)就是一种环境友好型水处理剂[3,4]。

PESA 兼有缓蚀、阻垢双重功能，热稳定好，无磷无氮，是适用于高碱高固水系的绿色缓蚀阻垢剂[5,6]。

20世纪90年代初，美国Betz 实验室首先开发出来一种无磷无氮“绿色”水处理剂聚环氧琥珀酸(PESA)[7,8]，可用于冷却水处理、污水处理、海水淡化、膜分离等，其阻垢性能和缓蚀性能均明显优于聚丙烯酸钠、聚马来酸和酒石酸等。

由于聚环氧琥珀酸是一种生产工艺清洁、阻垢效果优良、利用后的产物可生物降解，对环境无污染的高分子聚合物[9]，因此，被认为是一种“环境友好”绿色化学品。

环境友好型缓蚀阻垢剂聚环氧琥珀酸研究进展1聚环氧琥珀酸的合成1973年，Ti l l m on H.P.[10]合成了一种新型清洗剂——l -氧杂环丙烷-2,3-二羧酸聚合物(1-oxyacylopane-2,3-dicarboxylic acid)，即聚环氧琥珀酸(PolyEpoxySuccinic A cid)。

目前国外在合成PESA 时大多采用以环氧琥珀酸为原料的一步合成法，或者采用以马来酸酐为原料的二步合成法。

由于我国环氧琥珀酸不是基本化工原料，所以国内多采用以马来酸酐为原料的一步或两步合成路线。

1991年，日本的Fukumolo Y [11]以马来酸酐为原料，用蒸馏水和NaOH 水解生成马来酸钠，在催化剂钨酸钠作用下，用H 2O 2氧化得到环氧琥珀酸钠后，然后将环氧琥珀酸盐乙酯化，在无溶剂体系或惰性溶剂体系中开环聚合，再将制得的聚合物水解，得到可应用的聚环氧琥珀酸。

但该法的工艺条件较为苛刻，未能得到广泛应用。

20世纪90年代末，熊蓉春等[12]以马来酸酐为原料，首先用水和碱使之水解生成马来酸盐，再以过氧化物催化剂和钒系催化剂为催化剂的条件下进行环氧化反应生成环氧琥珀酸，最后以稀土催化剂为催化剂作者简介：刘江红（66），女，硕士，副教授，主要从事生物化工的研究刘江红张艳贾云鹏芦艳(东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省重点实验室，黑龙江大庆163318)摘要：聚环氧琥珀酸(PES A)型水处理剂作为一种高效缓蚀阻垢剂，具有良好的生物降解性能，并适用于高碱高固水系，极小剂量即可达到很好的阻垢效。

稳定性聚环氧琥珀酸(PESA)的合成及使用性能研究

稳定性聚环氧琥珀酸（PESA）的合成及使用性能研究摘要】以马来酸酐为原料合成了聚环氧琥珀酸钠并投入工业生产。

通过对CaCO3阻垢率、复配相容性及增效性、与1227的相容性、在油田上对BaSO4、SrSO4阻垢性能的研究，结果表明PESA确实是一种性能优良的多功能阻垢剂。

【关键词】聚环氧琥珀酸；CaCO3；BaSO4；SrSO4；相容性；复配阻垢剂聚环氧琥珀酸是一种无磷、无氮的可生物降解的水处理药剂『1 其优异的阻垢性和良好的环保性，越来越受到水处理行业的重视。

自20世纪90年被美国开发出来后，由于其优良的阻垢性能（文献介绍）和可降解性而成为人们研究的热点『2』，目前在发达国家，早已经提出并颁布了限磷禁磷的法规政策，绿色环保的产品受到极大的欢迎，像PESA，聚天氡氨酸等，呈逐年上长的趋势，目前国内的很多厂家，科研院所在这方面也做了大量的研究，但大多产品或样品所表现出的阻垢性能等诸方面效果不佳或不稳定，与进口的产品相比，还有一定的差距，特别是工业生产，不同批次间阻垢性能差异较大，复配性能不稳定，行业内包括我们自己，一度把这样一个好产品当成了炒作品。

但使用过进口产品的一些行内人士极力向我们推荐该产品，06年初我们重新开始了PESA的合成实验，通过摸索，我们成功地解决了PESA性能不稳定的问题，无论是小试产品还是连续三个月50多个批次的中试产品，各方面性能均很稳定。

可以说聚环氧琥珀酸本身确实是一个好产品，效果不好是因为没做好而不是这个产品不好。

1、实验部分1.1 PESA的合成将马来酸酐、一定量的水投入反应釜中，搅拌溶解后冷却条件下（t＜40℃)加入液体氢氧化钠，然后升温至60-70℃，加入催化剂，滴加H2O2和少量NaoH，环化时间0.5-3小时，环化完成后升温至90-100℃加入Ca（OH）2 进行聚合反应，得无色至淡黄色透明粘稠液体，固含量大于40%，过滤提纯即为产品。

1.2性能试验1.2.1静态阻CaCO3垢试验碳酸钙沉积法：以含有一定量Ca2+、HCO3-的配制水和水处理剂制备成试液。

四种绿色阻垢剂的阻垢性能研究

109在工业循环冷却水系统尤其是油田管道中[1]，结垢现象十分严峻，这不仅会造成资金的浪费，还在一定程度上增加了生产风险，例如由于温度升高、水分浓缩等因素使得冷却水中成垢离子过饱和而沉淀析出在管壁表面，管道直径由于垢层的加厚而逐渐缩小，导致冷却管路穿孔泄漏，同时还会引起腐蚀现象的加剧，造成严重的工业事故，据可靠数字统计，全球每年用于结垢和阻垢引起的热损失消耗的资金多达上百亿美元。

到目前为止，缓解结垢现象最有效的办法就是向水体中添加阻垢剂[2]。

然而，含磷阻垢剂的滥用引起了严重的水体污染。

由于构建环境友好型社会是当前社会的发展趋势，因此生产和使用品质优良、效果显著、无污染的“绿色环保”阻垢剂成为水垢研究的重中之重[3]。

本文选取常见的绿色阻垢剂聚天冬氨酸（P A S P ）、聚环氧琥珀酸（P E S A ）、聚丙烯酸（PAA）和水解聚马来酸酐（HPMA）作为研究对象[4]，应用静态阻垢法评价4种缓蚀剂对油田生产中最常见的硫酸钙和碳酸钙水垢的阻垢性能，为油田生产提供依据和参考。

1 实验原理、方法与步骤1.1 实验原理碳酸钙水垢评价以标准CaCl 2溶液和标准NaHCO 3溶液和阻垢剂溶液配制测试液，升温促使溶液中Ca （HCO 3）2迅速分解成CaCO 3沉淀，恒温一段时间达到平衡后取上清液用EDTA标定Ca 2+，得出其中Ca 2+含量，Ca 2+含量越多证明阻垢剂阻垢效果越好。

硫酸钙水垢的评价用EDTA溶液滴定Ca 2+储备液与SO 42+储备液反应保温后的上清液，通过上清液中Ca 2+的浓度对阻垢剂的阻垢效果进行评定。

1.2 实验步骤（1）碳酸钙评价时配制标准氯化钙溶液、标准碳酸氢钠溶液、氨-氯化铵缓冲溶液（称取氯化铵5.4g，加蒸馏水20mL，再加浓氨水35mL，加水稀释至100mL）。

硫酸钙水垢需配制标准氯化钙溶液、标准硫酸钠溶液、氨-氯化铵缓冲溶液（同上）。

准备好铬黑T指示剂、EDTA标准滴定溶液。

聚环氧琥珀酸

分子式：HO(C4H2O5M2)nH 相对分子质量：400-1500结构式一、性能与用途PESA是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。

PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。

PESA 与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。

同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。

PESA生物降解性能好，应用范围广泛，尤其适用于高碱、高硬、高PH条件下的冷却水系统，可实现高浓缩倍数运行。

PESA与氯的相溶性好，与其它药剂配伍性好。

三、使用方法1、PESA适用于油田注水、锅炉水处理等领域。

2、PESA适用于钢铁、石化、电力、医药等行业的循环冷却水系统。

3、PESA特别适用于高碱度、高硬度、高PH、高浓缩倍数系统的锅炉水处理、循环冷却水处理、膜分离等领域。

4、PESA适用于洗涤剂行业。

四、包装与贮存PESA用塑料桶包装，每桶25kg或250kg或根据用户需要确定。

PESA贮存室内阴凉处，贮存期十个月。

五、安全防护PESA为碱性，操作时注意劳动保护，应避免与眼睛、皮肤或衣服接触，接触后应立即用大量清水冲洗。

聚环氧琥珀酸聚环氧琥珀酸（PESA）是一种无氮、非磷有机化合物，兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系，是一种绿色水处理化学品。

化学名：聚环氧琥珀酸英文名：polyepoxysucc inic ac id缩写词：PESA分子式：HO(C4H2O5M2)nH式中：M——H,Na,Kn=2-10结构式：[1]聚环氧琥珀酸（PESA）是一种无氮、非磷有机化合物，兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系，是一种绿色水处理化学品。

一、聚环氧琥珀酸的应用特性1、PESA的阻垢性能实验说明PESA对硫酸钙垢的沉积具有溶限效应，其阻垢率随着加药量的增加而增加，到达一定浓度时，阻垢能力不再明显增加。

PESA阻碳酸钙垢的效果优于一些常用的聚羧酸类、磺酸盐类、聚磷酸类阻垢剂。

聚环氧琥珀酸衍生物阻钙垢性能及生物降解性研究

聚环氧琥珀酸衍生物阻钙垢性能及生物降解性研究尹一铭;张一江;崔继方;柳鑫华;宋思佳;田竹青;王瀚琦;吴卫华【摘要】以马来酸酐(MA)、L-精氨酸(LAr)、氢氧化钠等原料制备了聚环氧琥珀酸衍生物(LAr-PESA),研究其对碳酸钙和硫酸钙的阻垢及缓蚀性能.探讨了LAr-PESA 的生物降解性,以及碳酸钙和硫酸钙垢的晶型变化.结果表明:LAr-PESA阻碳酸钙、硫酸钙垢的性能和缓蚀性能明显好于PESA,当Ca2+分别为1000、7200mg/L,LAr-PESA质量浓度为8 mg/L时,阻碳酸钙和硫酸钙的阻垢率分别达到91.2％、94.5％.质量浓度均为120 mg/L时,LAr-PESA的平均缓蚀率比PESA提高了10％.LAr-PESA是一种易降解的综合阻垢缓蚀剂.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2019(039)008【总页数】4页(P41-43,110)【关键词】聚环氧琥珀酸;碳酸钙;硫酸钙;阻垢;生物降解【作者】尹一铭;张一江;崔继方;柳鑫华;宋思佳;田竹青;王瀚琦;吴卫华【作者单位】四川大学水利水电学院,四川成都610065;华北理工大学轻工学院,河北唐山063000;华北理工大学化学工程学院,河北唐山063000;唐山师范学院化学系,河北唐山063000;唐山师范学院化学系,河北唐山063000;唐山师范学院化学系,河北唐山063000;唐山师范学院化学系,河北唐山063000;华北理工大学图书馆,河北唐山063000【正文语种】中文【中图分类】X703冷却水中含有很多形成钙垢的离子〔1〕，如Ca2+、最常见的钙垢为碳酸钙和硫酸钙。

这种钙垢常在水处理厂、热脱盐等工艺管道和设备内出现〔3-4〕。

酸可以作为除垢剂，但具有强烈的腐蚀性〔5〕。

一个有效方法是添加化学阻垢剂，通过影响晶核生长或晶型变化达到对钙垢的控制。

大量阻垢剂或有毒，或可引起二次污染、不易降解〔6-7〕。

现在绿色阻垢剂的代表之一是聚环氧琥珀酸（PESA），无毒且生物降解性好，但其在高温及钙离子浓度较高时阻垢率下降，极大限制了PESA的应用范围。