阻垢机理介绍
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7
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理
阻垢剂官能基团与晶体碳酸根空间结构相似，形成点阵匹配
8
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理
阻垢剂分子
碳酸钙结晶体
阻垢剂官能基团附着在碳酸钙结晶体不同形式的几个快速成长方向 上并阻止其正常成长
9
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理
阻止结晶面的成长导致结晶体的扭曲
10
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理
硅酸盐
在碱性条件下形成钙镁硅酸盐垢 随pH升高碱性硅酸盐溶解度下降
铁的氧化物
亚铁离子转成高铁离子
其它类型如：硫酸钡、硫酸锶、碳酸铁、氧化钙、氢氧化镁、氟化钙等 18
结垢的防治
防止结垢的方法
1、化学工程 2、机械清洗 3、预处理 4、投加酸
5、投加阻垢剂
19
谢谢观看
20
阻垢剂约束住成垢离子
4
阻垢剂的阻垢机理 溶限效应
被束缚的离子同时还可与其相反电荷离子作用形成离子簇
5
阻垢剂的阻垢机理 溶限效应
阻垢抑制剂处于离子簇的中央，离子簇的成核临界体积进一步 增大，降低成垢机率
6
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理（以碳酸钙晶体为例）
基于菱形单位晶格，其最快成长方向发生在点和边上。
阻垢机理介绍
山东泰和水处理有限公司
1
主要内容
1、结垢形成过程
2、阻垢机理
溶限效应机理
晶格歪曲机理
分散机理
3、脱盐系统的结垢特点
4、结垢的防治
结垢形成过程
结垢的形成过程
溶解的离子 晶体生长 凝聚 离子成对 离散晶体 结垢 离子簇 成核 临界体积
3
阻垢剂的阻垢机理 溶限效应
成垢离子，如Ca2+
阻垢剂分子
晶格没有歪曲
晶格歪曲后
晶格体坚硬，粘附性能强
晶格体松软，粘附性能差
11
阻Leabharlann Baidu剂的阻垢机理 分散机理
在阻止成长过程，添加剂必须能对表面的约束，但也必须在溶液中 体现一电荷组以避免和其它颗粒靠得太近。
12
不同类型阻垢剂的阻垢机理
溶限效应
晶 核 增 长阻 断
*
晶 格 扭 曲
分 散
无机磷酸盐
*
有机磷酸盐
***
14
脱盐系统的结垢特点 影响结垢速率的参数 温度 pH值 离子浓度，Ca2+,Mg2+,HCO3二氧化碳释放量
TDS
15
脱盐系统的结垢特点
SOLUBILITY OF CALCIUM CARBONATE
碳酸钙溶解度
100
CONCENTRATION ppm
浓度
50
0
50
100
TEMPERATURE °C
温 度
16
硫酸钙
脱盐系统的结垢特点
硫酸钙溶解度虽然明显大于碳酸钙溶解度但也是有限的溶解度， 当在高浓度和温度等因素下硫酸钙会超出它的溶解度。
硫酸钙存在的各种形式
硬石膏 半水化合物 石膏
Concentration factor
Solubility of CaSO4 for varying seawater concentration and temperature. 硫酸钙在不同海水浓度和温度下的溶解度 5
*
*
聚合物 Flocon 135 聚合物复合 物 Flocon 260
***
***
***
***
***
***
***
***
13
不同类型阻垢剂的阻垢机理
六偏磷酸钠 CaCO3 CaSO4 BaSO4 硅胶 Fe 胶体 LSI<0.8 好 无 无 无
有机磷酸盐 LSI<2.6 差 无 无 无
聚合物复合物 Flocon 260 LSI<2.6 好 好 好 好
4 3
Anhydrite
Gypsum
浓 度 因 素
He m
iH yd rat
e
2 1
CaSO4 boundary for MSF plants.
0 65 Temperature C 温度 120 175
17
脱盐系统的结垢特点
其它结垢类型
磷酸钙 随pH升高溶解度下降 通常以无组织形式沉积但会转成结晶形式（羟磷灰石）
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理
阻垢剂官能基团与晶体碳酸根空间结构相似，形成点阵匹配
8
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理
阻垢剂分子
碳酸钙结晶体
阻垢剂官能基团附着在碳酸钙结晶体不同形式的几个快速成长方向 上并阻止其正常成长
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阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理
阻止结晶面的成长导致结晶体的扭曲
10
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理
硅酸盐
在碱性条件下形成钙镁硅酸盐垢 随pH升高碱性硅酸盐溶解度下降
铁的氧化物
亚铁离子转成高铁离子
其它类型如：硫酸钡、硫酸锶、碳酸铁、氧化钙、氢氧化镁、氟化钙等 18
结垢的防治
防止结垢的方法
1、化学工程 2、机械清洗 3、预处理 4、投加酸
5、投加阻垢剂
19
谢谢观看
20
阻垢剂约束住成垢离子
4
阻垢剂的阻垢机理 溶限效应
被束缚的离子同时还可与其相反电荷离子作用形成离子簇
5
阻垢剂的阻垢机理 溶限效应
阻垢抑制剂处于离子簇的中央，离子簇的成核临界体积进一步 增大，降低成垢机率
6
阻垢剂的阻垢机理 晶格歪曲机理（以碳酸钙晶体为例）
基于菱形单位晶格，其最快成长方向发生在点和边上。
阻垢机理介绍
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1
主要内容
1、结垢形成过程
2、阻垢机理
溶限效应机理
晶格歪曲机理
分散机理
3、脱盐系统的结垢特点
4、结垢的防治
结垢形成过程
结垢的形成过程
溶解的离子 晶体生长 凝聚 离子成对 离散晶体 结垢 离子簇 成核 临界体积
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阻垢剂的阻垢机理 溶限效应
成垢离子，如Ca2+
阻垢剂分子
晶格没有歪曲
晶格歪曲后
晶格体坚硬，粘附性能强
晶格体松软，粘附性能差
11
阻Leabharlann Baidu剂的阻垢机理 分散机理
在阻止成长过程，添加剂必须能对表面的约束，但也必须在溶液中 体现一电荷组以避免和其它颗粒靠得太近。
12
不同类型阻垢剂的阻垢机理
溶限效应
晶 核 增 长阻 断
*
晶 格 扭 曲
分 散
无机磷酸盐
*
有机磷酸盐
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脱盐系统的结垢特点 影响结垢速率的参数 温度 pH值 离子浓度，Ca2+,Mg2+,HCO3二氧化碳释放量
TDS
15
脱盐系统的结垢特点
SOLUBILITY OF CALCIUM CARBONATE
碳酸钙溶解度
100
CONCENTRATION ppm
浓度
50
0
50
100
TEMPERATURE °C
温 度
16
硫酸钙
脱盐系统的结垢特点
硫酸钙溶解度虽然明显大于碳酸钙溶解度但也是有限的溶解度， 当在高浓度和温度等因素下硫酸钙会超出它的溶解度。
硫酸钙存在的各种形式
硬石膏 半水化合物 石膏
Concentration factor
Solubility of CaSO4 for varying seawater concentration and temperature. 硫酸钙在不同海水浓度和温度下的溶解度 5
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聚合物 Flocon 135 聚合物复合 物 Flocon 260
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不同类型阻垢剂的阻垢机理
六偏磷酸钠 CaCO3 CaSO4 BaSO4 硅胶 Fe 胶体 LSI<0.8 好 无 无 无
有机磷酸盐 LSI<2.6 差 无 无 无
聚合物复合物 Flocon 260 LSI<2.6 好 好 好 好
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Anhydrite
Gypsum
浓 度 因 素
He m
iH yd rat
e
2 1
CaSO4 boundary for MSF plants.
0 65 Temperature C 温度 120 175
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脱盐系统的结垢特点
其它结垢类型
磷酸钙 随pH升高溶解度下降 通常以无组织形式沉积但会转成结晶形式（羟磷灰石）