有机磷酸类阻垢剂除垢机理

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有机磷酸类阻垢剂除垢机理 -回复

有机磷酸类阻垢剂除垢机理-回复有机磷酸类阻垢剂在除垢过程中发挥重要作用，其机理复杂多样。

本文将以有机磷酸类阻垢剂的除垢机理为主题，一步一步回答。

第一步：了解阻垢剂的基本概念阻垢剂是一种化学物质，通过与垢形成特定的作用，降低或消除垢的产生，从而保持设备系统的正常工作。

有机磷酸类阻垢剂是一类常用的阻垢剂，主要应用于水处理系统中。

第二步：垢的形成原因在水处理系统中，水中常含有碳酸盐、硫酸盐、铁、锰等离子物质，当水中这些物质达到一定浓度时，就会发生晶体的析出和聚集，形成垢。

这些垢会附着在设备的内表面上，影响设备的传热、传质和流体动力学等性能。

第三步：有机磷酸类阻垢剂的基本特性有机磷酸类阻垢剂具有以下几个基本特性：1. 高效性：有机磷酸类阻垢剂能够通过与垢物质发生特定反应，降低或消除垢的形成。

2. 环境友好：有机磷酸类阻垢剂不含有害物质，对环境无污染。

3. 缓蚀性：有机磷酸类阻垢剂能够对金属表面形成一层保护膜，防止金属发生腐蚀。

4. 稳定性：有机磷酸类阻垢剂具有较好的热、光、酸碱稳定性，适用于各种工艺条件下的阻垢。

第四步：有机磷酸类阻垢剂与垢物质的作用机制有机磷酸类阻垢剂与垢物质发生相应的化学反应，主要包括侵蚀型阻垢和结晶抑制型阻垢两种作用机制。

1. 侵蚀型阻垢机制：有机磷酸类阻垢剂中的磷酸根离子（PO_4^3-）与钙离子（Ca^2+）形成难溶的磷酸钙（Ca_3(PO_4)_2），从而阻止垢的形成。

此外，磷酸根离子还能与铁离子（Fe^2+、Fe^3+）形成难溶的磷酸铁，抑制铁锈的生成，减少腐蚀。

2. 结晶抑制型阻垢机制：有机磷酸类阻垢剂中的分子结构中的有机功能团（例如羧酸、磺酸、磷酸等）能够与水中的离子物质发生相互作用，影响其结晶过程，从而抑制垢的形成。

此外，有机磷酸类阻垢剂还能够通过缓蚀金属表面，阻止金属发生腐蚀，从而降低垢的产生。

第五步：有机磷酸类阻垢剂的应用有机磷酸类阻垢剂广泛应用于各种水处理系统，如锅炉水处理、循环冷却水处理、供水管道、热交换器等。

磷酸盐阻垢剂

磷酸盐阻垢剂磷酸盐阻垢剂是一种能够有效防止水垢形成的化学物质。

水垢是指在水中存在的钙、镁等阳离子与碳酸根离子结合形成的沉淀物，常见于管道、热交换器、锅炉等设备表面。

水垢的形成会导致设备性能下降、能源浪费和设备损坏等问题，因此采用磷酸盐阻垢剂来防止水垢形成具有重要意义。

磷酸盐阻垢剂的原理是通过与水中的钙、镁等阳离子发生化学反应，形成难溶性的沉淀物，从而阻止水垢的生成。

磷酸盐阻垢剂可以分为有机磷酸盐和无机磷酸盐两种类型。

有机磷酸盐阻垢剂具有良好的分散性和阻垢性能，能够在水中形成稳定的胶体颗粒，避免钙、镁离子的沉积。

无机磷酸盐阻垢剂则通过与钙、镁离子形成难溶性盐类，阻止水垢的生成。

磷酸盐阻垢剂的应用广泛，涵盖了很多领域。

在工业生产中，磷酸盐阻垢剂被广泛应用于锅炉、热交换器、冷却塔等设备，有效防止水垢对设备的腐蚀和堵塞。

在供热系统中，磷酸盐阻垢剂能够提高热效率，减少能源浪费。

在饮用水处理中，磷酸盐阻垢剂可以避免水垢对水质和水龄的影响，保证饮用水的安全和卫生。

磷酸盐阻垢剂的选择和使用需要根据具体的水质情况来确定。

不同的水质含有不同的离子成分和浓度，对磷酸盐阻垢剂的选择和使用量都会有一定的影响。

因此，在使用磷酸盐阻垢剂之前，需要进行水质测试和实验研究，确定最佳的阻垢剂类型和投加量。

磷酸盐阻垢剂的使用还需要注意一些问题。

首先，磷酸盐阻垢剂在使用过程中可能会对水质造成一定的污染，因此需要进行废水处理和回收利用。

其次，磷酸盐阻垢剂的使用需要控制投加量，过量使用可能会导致水质过度软化，甚至对环境产生负面影响。

最后，磷酸盐阻垢剂的使用需要定期检查和维护，以确保阻垢效果的持久性和稳定性。

磷酸盐阻垢剂是一种有效防止水垢形成的化学物质，具有广泛的应用前景和重要的社会经济效益。

在工业生产、供热系统和饮用水处理等领域，磷酸盐阻垢剂能够提高设备的性能和效率，减少能源浪费，保证水质安全和卫生。

然而，在使用磷酸盐阻垢剂时需要注意水质测试和实验研究，合理选择和控制投加量，定期检查和维护设备，以确保阻垢效果的持久性和稳定性。

有机磷型阻垢剂

有机磷型阻垢剂是一类广泛应用于工业水处理领域的化学药剂，其主要作用是防止或减少水中的钙、镁离子与碳酸根离子结合形成碳酸钙沉淀，从而防止水处理系统中的设备结垢。

有机磷阻垢剂的种类繁多，它们的分子结构和性质各异，但都具有阻止水处理系统中形成垢层的能力。

常用的有机磷阻垢剂包括：1. ATMP（氨基三甲叉膦酸盐）：具有良好的整合、低限抑制及晶格畸变作用。

能够有效地阻止水中成垢盐类的形成，特别是对碳酸钙垢的形成有很强的抑制作用。

在水中化学性质稳定，不易水解，对金属具有缓蚀效果。

2. HEDP（羟基乙叉二膦酸盐）：是一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。

在高温下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，对硫酸钙、硫酸钡的阻垢效果好。

3. EDTMP（乙二胺四甲叉膦酸盐）：含氮有机多元膦酸，属于阴极型缓蚀剂，与无机聚磷酸盐相比，缓蚀率高3~5倍。

能与水混溶，无毒无污染，化学稳定性及耐温性好，在高温下仍有良好的阻垢效果。

4. DTPMP（二甲苯基膦酸盐）：具有良好的阻垢和缓蚀作用，适用于各种水处理系统。

5. PBTCA（苯并三氮杂环己烷磷酸盐）：具有很好的阻垢缓蚀效果，适用于冷却水处理。

有机磷阻垢剂的阻垢机理通常涉及以下几个方面：- 螯合作用：有机磷阻垢剂能与水中的钙、镁离子形成稳定的螯合物，阻止它们与碳酸根离子结合形成碳酸钙。

- 晶格畸变作用：阻垢剂能够吸附在碳酸钙晶粒上，并与其表面的CO32-发生置换反应，从而干扰碳酸钙晶格的正常生长。

- 成膜作用：一些有机磷阻垢剂能在金属表面形成保护膜，防止金属离子释放到水中。

由于有机磷阻垢剂具有较好的环保性能，能够有效减少水处理系统中垢的形成，因此它们在工业循环冷却水处理、锅炉水处理等领域得到了广泛的应用。

在使用有机磷阻垢剂时，需要遵循相应的使用规范和环保要求，确保其安全、有效地发挥阻垢作用。

有机磷酸

有机磷酸近年来绿色化学及其应用技术已经成为环境保护和防止污染的重要内容，是一门全新的从源头上彻底阻止污染的化学，可将污染控制在一定水平，即在化学品的制造和应用中降低或消除有毒有害物质。

它除了要求我们在过程末端控制废物外，还要求在化学品的生产过程中产生更少的废物甚至零排放，其影响已迅速扩展到自然科学的各个学科，将会与化学过程有关的学科带来革命性的变化，成为21世纪的学科前沿和重点研究方向。

理化性能膦基聚梭酸（HPP)低相对分子质量的聚合物，分子结构中具有羧酸、膦酸等活性基团；外观：黄棕色透明液体；（活性组分）230%;pH值为1~2。

膦基聚搂酸同时含有膦酸基团与羧酸基团，因而兼具有机膦酸的强蝥合作用和聚合物的高分散性能的双重优点，具有较好的阻垢能力并起到一定的缓蚀作用，而且稳定性良好。

大部分工业用水中都存在高含量的钙盐，这些钙盐一旦形成沉积物，极不容易将其清除。

膦基聚羧酸不仅有相当强的抑制碳酸括垢、硫酸钙和磷酸钙垢沉积能力，甚至发现有溶解硅酸镁的能力。

缓蚀阻垢剂HPP属于低相对分子质量阴离子型聚电解质。

工艺技术2.1操作过程膦基聚梭酸、膦酸亚基聚羧酸或聚膦酸羧酸（PCA)由无机单体次磷酸（在聚合时亦起引发剂作用）与其他有机单体（丙稀酸、马来酸、含磺酸基单体等）在水溶液中共聚而成。

膦基聚梭酸的最大特点是在一个分子上同时含有膦酸基和羧酸基。

含磷水溶性聚合物是特殊的含磷聚合物，是由无机单体次磷酸与一种或两种以上有机单体共聚而成，其特点是羧酸基与磷酸基结合在同一个分子上，所得产物结构复杂，性能差异也较大。

共聚所用单体可以是丙烯酸、马来酸等，或者是带磺酸基、酰胺基的丙烯酸盐或酯，所得的产物是含磷的均聚物，也可以是共聚物。

这类聚合物主要对碳酸钙垢有效，复配后对抑制碳酸钙垢、硫酸括垢、磷酸钙垢以及分散黏泥和氧化铁亦有协同效果。

其操作方法如下。

方法1：在装有分液漏斗、温度计和回流冷凝管的三口瓶内放入—定量的水、催化剂、马来酸酐、次亚磷酸纳，在集热式恒显磁力搅拌器上揽拌加热至90°C,滴加一定比例的丙烯酸和过氧化氢混合物，温度控制在105~110°C之间，2h内滴完，继续反应1h,冷却出料。

水处理剂之含磷有机缓蚀阻垢剂

水处理剂之含磷有机缓蚀阻垢剂Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】水处理剂之含磷有机缓蚀阻垢剂20世纪60年代开始，人们开发了含磷的有机缓蚀阻垢剂。

70年代初，它们在工业上获得了大规模的推广和使用。

与无机聚磷酸盐相比，它们的化学稳定性好，不易水解和降解，缓蚀、阻垢效果也比无机聚磷酸盐好，使用的剂量也比聚磷酸盐为低。

当它们和低相对分子质量的聚电解质——聚丙烯酸以及聚磷酸盐等复合使用时，会产生协同效应，从而提高了药剂的缓蚀、附垢效果。

循环冷却水系统中经常使用的含磷有机缓蚀阻垢剂，一般有两大类:一类是有机磷酸酯，碳原子不与磷原子直接相连,可以看作是磷酸分子的一个羟基的氢原子被烷基取代的产物，烷基中的碳原子是通过氧原子和磷原子相连的；另一类是有机膦酸盐，碳原子与磷原子直接接相连,也可以看作是磷酸分子中的一个羟基被烷基取代的产物。

1)有机磷酸酯的性能和合成大多数有机磷酸酯在水中都有一定的溶解度，特别是磷酸单酯溶解度较大。

但有机磷酸酯的溶解度随烷基的增大而降低，如果在烷基和氧原子中间插入多个氧乙烯基，则磷酸酯的溶解度也增加，所以聚氧乙烯基化的磷酸酯或焦磷酸酯，它们的烷基可以比较大，甚至可带有苯环，这样也提高了磷酸酯的缓蚀效果。

有机磷酸酯比聚磷酸盐不易水解，但都能发生水解，特别在温度比较高和碱性较强的介质中更容易发生水解，水解结果产生正磷酸和相应的醇。

焦磷酸酯或聚氧乙烯基化焦磷酸酯，不仅能发生水解，同时还有降解过程。

水解过程一旦发生，磷酸酯或焦磷酸酯即被破坏，生成的磷酸可以和水中的钙离子结合生成溶解度极小的磷酸钙沉淀，也会在换热器表面转变成羟基磷灰石,造成结垢。

但磷酸酯的用量比聚磷酸盐一般要小，水解的程度也远比聚磷酸盐为小，因此这种由于水解造成的问题不是太大。

一般认为，有机磷酸酯对哺乳动物和鱼类的毒性是很低的，它可以在一定时间内被水分解掉,它的水解产物也可以被生物降解。

水质硬度降低的方法

水质硬度降低的方法1、离子交换法：采用特定的阳离子交换树脂使用盐水浸泡使之富含钠离子，用钠离子将清水中的钙镁离子置换出来形成成品软水。

由于钠盐的溶解度很高，所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。

这种方法是目前最常用的标准方式，也是凤钢目前大量生产软水的方法。

2、膜分离法：纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子，从而从根本上降低水的硬度。

缺点是通过率会受滤膜影响，且需要定时更换滤膜，运行成本较大。

3、石灰法：向水中加入石灰，主要是用于处理大流量的高硬水，只能将硬度降到一定的范围。

虽然PH值降低，但是水体内钙离子增加更易结垢。

4、电磁法：采用在水中加上一定的电场或磁场来改变离子的特性，从而改变碳酸钙(碳酸镁)沉积的速度及沉积时的物理特性来阻止硬水垢的形成。

目前常见安装在供水管道或者回流管道上的电磁水处理器。

5、加药法：向水中加入专用的阻垢剂，可以改变钙镁离子与碳酸根离子结合的特性，从而使水垢不能析出、沉积。

目前工业上可以使用的的阻垢剂很多。

如需除垢则加入除垢剂（如工业用一级柠檬酸），不仅可以有效除垢，还可以降低水体PH值。

6、煮沸法：煮沸水可排除水中碳酸化合物,降低暂时的硬度,但不能解除硫酸化合物、氯化物等而降低讯八硬度,所以煮沸法只能降低硬度的1/3-1/2。

实际上凤钢回流冷却水在经过升温-降温过程后，硬度自然会降低。

7、活性炭吸附法：活性炭可吸附水中金属离子,从而降低水的硬度,同时还有杀菌和除腥味的作用。

将活性炭放入滤化器水中,把需要调整的水反复通过活性炭,也能降低水的硬度。

缺点是水通过量会受活性炭影响而降低。

8、配比法：即在原有水中加人软水降低原有水的硬度。

凤钢除1炼钢对清水水质要求非常高之外（超过饮用水标准），其他分厂无特殊要求。

因此为降低产水成本和便于使用，不建议在源头清水池加入软水，建议将置换出来的结晶器软水由分厂置换进入电炉清水池。

附件：1、阻垢剂：1.1阻垢剂简介阻垢剂是一种能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备的化学剂，在水处理方面有着广泛的运用。

有机膦酸类阻垢剂阻垢机理及耐高温性能评定方法研究

有机膦酸类阻垢剂阻垢机理及耐高温性能评定方法研究作者：段谨谨任春梅来源：《科技资讯》 2015年第2期段谨谨任春梅（南京化工职业技术学院江苏南京 210048）摘要：该文介绍了有机膦酸类阻垢剂的分类、作用机理。

并通过有机膦酸类阻垢剂耐高温性能研究，找到一种测量有机合成物耐高温性能的测定方法，可以有效指导其他类似物质的耐高温性能的测定，具有很强的实用和推广价值。

关键词：有机膦酸类作用机理耐高温阻垢性能评定中图分类号：TQ085文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0104-02为了节约用水，工业循环冷却水通过投加优异的阻垢剂来提高浓缩倍数。

常用的阻垢剂有：有机磷酸类阻垢剂和聚合物类。

但是他们在一定高温度下会发生水解，影响其加药量和阻垢效果。

该文主要阐述了有机磷酸阻垢剂的定义，总结了其类型和作用机理，并通过大量现有有机磷酸类阻垢剂的耐高温实验，找到了一种测量有机合成物耐高温性能的测定方法，可以有效指导其他类似物质的耐高温性能的测定，具有很强的实用和推广价值。

1 有机膦酸类阻垢剂的类型及作用机理1.1 有机膦酸类阻垢的分类有机膦酸是指分子中有两个或两个以上的膦酸基团中的磷原子直接与碳原子相连的化合物。

具有阻垢性能的有机膦酸化合物称为有机膦酸类阻垢剂，是一类非化学计量的螯合型阻垢剂，化学稳定性能好；能耐较高的温度而不发生水解，有效控制引水解而形成的磷酸钙垢使菌藻过度繁殖；在计量很小的情况下有效抑制碳酸钙等无机水垢；并能与其他阻垢剂复配使用。

有机膦酸类阻垢剂分为两大类：一类是含有氨基亚甲基膦酸基团的化合物，如：氨基三亚甲基膦酸（ATMP）、乙二胺四甲叉膦酸盐（EDTMP）；另一类是含有-C-PO3H2键的有机膦酸化合物，如：2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸（PBTCA）、羟基亚乙基二膦酸（HEDP）等。

有机膦酸阻垢剂的出现，使循环冷却水系统产生的碳酸钙垢问题得到了较好地解决。

磷酸生产专用阻垢剂

山东洁泉环保科技有限公司
磷酸生产专用阻垢剂
⏹性能及用途
湿法磷酸生产系统的结垢问题是影响生产正常进行的一个重要问题。

生产过程中反应系统、过滤、浓缩、储存等环节都存在结垢现象,其中又以过滤部分最为严重。

过滤系统结垢严重到每周就须清垢一次,有时甚至每2、3天就须清垢一次,频繁的清洗工作严重阻碍了生产的正常进行,给工厂带来很大的经济损失。

磷酸生产专用阻垢剂CLEANS-1019在高含盐量、高酸度、高温工况下，具有良好的阻垢分散性能。

对硫酸盐、硅酸盐、氟化物等具有优良的分散性能。

⏹⏹使用方法
磷酸生产专用阻垢剂CLEANS-1019采用计量泵连续性投加，投加量视磷矿品位及杂质组成而定，投加量一般为100~300ppm。

⏹包装与贮存
磷酸生产专用阻垢剂CLEANS-1019用塑料桶包装，每桶25KG或根据用户要求而定。

贮存于阴凉处，贮存期十二个月。

⏹安全与防护
磷酸生产专用阻垢剂CLEANS-1019为弱酸性，操作时注意劳动保护，应避免与皮肤、眼睛等接触，接触后用大量清水冲洗。

油田油水井结垢原因及治理技术研究

油田油水井结垢原因及治理技术研究发布时间：2021-01-12T05:43:23.832Z 来源：《中国科技人才》2021年第1期作者：董霞[导读] 自投入开发生产以来，随着油田含水量的不断上升，近年来，注水、集输系统的腐蚀结垢问题逐渐暴露，并且日趋严重。

大庆职业学院石油工程系黑龙江大庆 163255摘要：自投入开发生产以来，随着油田含水量的不断上升，近年来，注水、集输系统的腐蚀结垢问题逐渐暴露，并且日趋严重。

由于该油田特殊的地质构造环境，不同断块层系的油井采出液性质出现了较大的差异，腐蚀、结垢原因复杂，弄清腐蚀、结垢原因并进行有效的治理是当前生产的迫切要求。

关键词：腐蚀；结垢；原因；治理油水井的结垢物中都存在腐蚀产物，油井结垢物主要由碳酸盐垢为主，注水井结垢物中既有碳酸盐垢又有硫酸盐垢。

系统环境及水质体系决定了油水井的成垢条件，成垢过程和成垢产物。

1 油井结垢原因原油的采出过程是一个压降过程，当油井采出水从相对高压地层（16MPa 左右）流向压力较低的井筒（1.0 MPa）时，压力逐渐下降，具备了容易发生碳酸盐垢的压降条件；油井结垢往往出现在井下1000m 处，油管内外壁、筛管、抽油泵及套管内壁等部位。

该部位油井温度为65℃左右，具备了容易发生碳酸盐结垢的温度条件。

该油田油井HCO3-离子含量在300-800 mg/L之间，Ca2＋离子含量在275-3054 mg/L 之间，当温度为65℃，水中HCO3－与Ca2＋达到CaCO3的溶度积而生成CaCO3分子，并随着反应中CO2的溢出，不断加剧沉积反应的进行，通过晶粒化过程堆积成垢。

因此，该油田油井井下管柱尾管的筛孔常因CO2溢出容易发生结垢，而且，油井上部的油管，由于温度逐渐降低，结垢倾向逐渐减小。

油井中出现的腐蚀产物往往与油井中出现的碳酸盐结垢物以及井内带出的少量泥砂混杂沉积，造成油井结垢堵塞。

因此，N 油田油井结垢是碳酸盐和其它沉积物共同作用的结果。

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究湿法磷酸生产过程中，由于磷矿石、雨水、空气等中含有大量的钙、镁、铁、铝等离子，加上湿法生产系统中的高温高压、还原、氧化等反应条件，易形成结垢。

结垢对于生产的稳定运行造成了不良影响，会导致生产过程中的设备堵塞、损坏，使磷酸产量下降，生产成本上升。

因此，研究和使用阻垢剂成为湿法磷酸生产过程中的一项必要措施。

1. 阻垢剂的种类以及作用原理目前湿法磷酸生产过程中使用的阻垢剂主要有有机酸、多元酸、缓蚀剂、表面活性剂等。

这些阻垢剂可以通过减少离子浓度、配位阻抗、物化作用等方式，使得阻垢效果得到提升。

(1) 有机酸类有机酸类阻垢剂主要是以其化学性质和配位作用，通过与金属离子偶合，阻碍垢层的产生。

常用的有机酸有草酸、醋酸等。

有机酸类阻垢剂具有良好的去垢效果、无害性和生物降解性等优点，在湿法生产过程中得到广泛的应用。

(2) 多元酸类多元酸类阻垢剂主要是通过取代、配位、络合等方式，与形成的结垢钙镁离子进行配位，以阻碍垢层的形成。

常用的多元酸有柠檬酸、葡萄酸、乳酸等。

多元酸类阻垢剂具有阻垢效果显著、施用方便等优点，在湿法生产中也得到广泛运用。

(3) 缓蚀剂类缓蚀剂类阻垢剂主要通过自身的氧化还原电位、成膜性等特性，在金属表面形成一层缓蚀层，从而阻碍垢层的产生。

常用的缓蚀剂有硝酸钠、硫酸铝钾、亚硝酸钠等。

缓蚀剂类阻垢剂无毒性、无污染、施用量小等优点，也被广泛应用于湿法生产过程中。

(4) 表面活性剂类表面活性剂类阻垢剂通过分散、乳化、溶解作用，使金属表面结垢离子分散，产生分散效应，从而达到防止垢层形成的目的。

常用的表面活性剂有硫酸盐、胺类、磺酸盐等。

表面活性剂类阻垢剂与金属表面反应速度快、施用方便等优点，在各种湿法生产环境下得到了广泛运用。

2. 阻垢剂的使用量和使用方法阻垢剂的使用量因矿石、生产工艺和生产水质的不同而差异较大，一般在湿法生产过程中按一定比例在反应系统中注入。

使用阻垢剂时，根据生产工艺流程、反应条件和咨询生产厂家的建议，选择适当的阻垢剂品种，将其稀释到合适的浓度后，在生产过程中连续注入。

阻垢剂的阻垢机理及性能评定

阻垢剂的阻垢机理及性能评定3程云章1,翟祥华2,3,葛红花2,包伯荣3(1.上海医疗器械高等专科学校,上海,200093;2.上海电力学院环境工程系,上海,200090;3.上海大学化学系,上海,200436)摘　要:较详细地介绍了目前循环冷却水常用阻垢剂的阻垢机理,包括晶格畸变、络合增溶、凝聚与分散、再生—自解脱膜假说、双电层作用机理等。

同时介绍了评定阻垢剂的方法如静态阻垢法、动态模拟法、临界pH 法、鼓泡法、极限碳酸盐硬度、浊度测定法、钙离子选择电极电位分析法、玻璃电极法、恒定组分技术以及电化学方法的原理、特点和适用范围。

关键词:阻垢剂;阻垢机理;评定方法中图分类号:T K 26411 文献标识码:B 文章编号:100129529(2003)0720014205Sca le i nh ib itory m echan is m of sca le i nh ib itor and its perfor mance eva lua tionCH EN G Y un 2z hang 1,ZH A I X iang 2hua 2,3,GE H ong 2hua 2,B A O B o 2rong3(1.Pharm aceu tical Engineering R esearch Group of ShanghaiM edicalIn strum en tati on Co llege ,Shanghai 200093,Ch ina ;2.Environm en t Engineering D ep t .of Shanghai E lectric Pow er In stitu te ,Shanghai 200090,Ch ina ;3.D ep t .of Chem istry of ShanghaiU n iv .,Shanghai 200436,Ch ina )Abstract :T he scale inh ib ito ry m echan is m s of scale inh ib ito r ,w h ich is often u sed in circu lating coo ling w ater w ere in troduced in detail ,including m echan is m s of crystal lattice aberrati on ,increased so lub ility by comp lex 2ing ,coagu lati on and dispersi on ,regenerati on and self 2ex tricati on p resum e ,and doub le electrical layer effect etc .T he m ethods of perfo rm ance assess m en t of scale inh ib ito r ,such as static state scale inh ib iti on m ethod ,dynam ic si m u lati on m ethod ,critical pH m ethod ,bubb ling m ethod ,critical carbonate hardness ,tu rb idity m easu rem en t ,calcium i on selective electrode po ten tial analysis ,glass electrode analysis ,con stan t compo si 2ti on techno logy and the electrochem ical m ethod w ere all described .T he p rinci p le ,featu re and app licati on scope of the above m ethods w ere also discu ssed .Key words :scale inh ib ito r ;scale inh ib ito ry m echan is m ;assess m en t m ethod3上海市高等学校科学技术发展基金(编号:020K 01)及上海市教委重点培育学科基金资助项目。

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究

湿法磷酸生产中阻垢剂的研究湿法磷酸生产是一种重要的化学工艺，在工业中应用广泛。

随着生产规模的扩大，磷酸生产中一个重大的问题就是管道和设备的阻垢。

阻垢不仅会导致生产效率降低，也会影响产品质量，甚至会对生产设备造成永久性损害。

因此，在湿法磷酸生产中使用阻垢剂已成为必要的措施之一。

本文将介绍阻垢剂的种类和作用机理，以及一些常用的阻垢剂和其优缺点。

一、阻垢剂的种类和作用机理1. 无机阻垢剂无机阻垢剂主要是一些碱金属化合物，如氢氧化钠、氢氧化钾等，它们可以中和水中的碳酸盐和硫酸盐离子，从而使得这些盐在管道中不易结垢。

另外，无机阻垢剂还可以在管道壁形成一层膜，从而防止水垢的形成。

无机阻垢剂的优点是稳定性好，使用寿命长，但是需要高浓度的使用。

此外，无机阻垢剂还可能与其他化学物质发生反应，产生新的化合物，对生产设备造成损害。

2. 有机阻垢剂有机阻垢剂主要是聚合物或表面活性剂。

它们能够在水中形成一种类似微胶体的物质，将水中的固体颗粒包裹起来，从而防止颗粒在管道中沉积和结垢。

有机阻垢剂的优点是使用浓度低，价格相对便宜，但是使用寿命较短。

二、常用的阻垢剂及其优缺点1. 磷酸盐阻垢剂磷酸盐阻垢剂主要是聚磷酸盐和三聚磷酸盐。

它们可以与管道中的钙、镁离子等发生化学反应，生成难溶的磷酸盐，从而防止水垢的形成。

磷酸盐阻垢剂的优点是使用效果好，但是容易发生聚集现象，形成大块的水垢，而且会影响产品质量。

2. 聚合物阻垢剂聚合物阻垢剂主要是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸。

它们可以将管道中的固体颗粒包裹起来，形成一种可溶的胶体，从而防止水垢的形成。

聚合物阻垢剂的优点是使用浓度低，不会对水质造成影响，使用效果好。

但是，聚合物阻垢剂在高温下容易分解，使用寿命较短。

3. 表面活性剂阻垢剂表面活性剂阻垢剂主要是非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。

它们能够将管道中的固体颗粒分散在水中，从而防止颗粒沉积和结垢。

表面活性剂阻垢剂的优点是使用寿命长，使用浓度低，但是容易形成泡沫，影响生产效率，此外，表面活性剂阻垢剂对水质有一定的影响。

磷酸根高低无虑,除氧防腐,调节ph值多效能无磷除垢阻垢剂助力锅炉高效安全运行

磷酸根高低无虑，除氧防腐，调节ph值多效能无磷除垢阻垢剂助力锅炉高效安全运行一、磷酸三钠在锅水或炉水处理中的作用锅炉给水和炉水中含有结垢成分钙、镁离子，锅炉水垢的形成是因水中的钙盐、镁盐类的浓度超过了它们的溶解度，从水中析出并附在锅炉金属受热面上，形成水垢。

在锅水或炉水呈碱性的条件下，加入磷酸三钠溶液，使水中磷酸根维持在一定浓度范围，水中的钙离子、镁离子便与磷酸根反应生成磷酸钙Ca3(PO4)2、磷酸镁Mg3(PO4)2，两种反应产物均属难溶化合物，在锅炉水中呈现为分散地松软水渣，易随锅炉排污排出锅炉，不会粘附在锅炉受热面形成二次水垢。

磷酸三钠价格低廉，磷酸三钠作为工业锅炉阻垢剂具有先天的性价比优势。

在工业锅炉水质国标GB/T1576-2008要求中，采用锅外水处理的自然循环蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的锅水中磷酸根含量标准：在额定蒸汽压力小于或等于1MPa时对锅水磷酸根没有要求；在额定蒸汽压力大于1Mpa，小于或等于2.5Mpa时要求对锅水磷酸根维持在10~30mg/L范围；在额定蒸汽压力大于2.5Mpa，小于3.8Mpa时要求对锅水磷酸根维持在5~20mg/L范围。

由于锅炉给水水质的波动变化，以及加药设备管理及磷酸三钠产品质量等原因，存在锅水或炉水中磷酸根过高或磷酸根过低是常见现象。

二、锅水或炉水磷酸根高的5种危害炉水或锅水中磷酸三钠投放要适量，锅水磷酸根浓度过剩量要适度，锅水磷酸根浓度维持在国标GB/T1576-2008要求水质指标范围内，磷酸三钠过量或欠量都会对锅炉造成伤害。

锅水或炉水磷酸根高的危害1、浪费药品。

锅水或炉水磷酸根高的危害2、会造成炉水电导率过高，增加锅炉水的含盐量，影响蒸汽品质。

锅水或炉水磷酸根高的危害3、容易造成炉水碱度过大，造成晶间腐蚀苛性脆化。

锅水或炉水磷酸根高的危害4、若锅炉水含铁量大时，有生成磷酸盐铁垢的可能。

锅水或炉水磷酸根高的危害5、容易在高压或超高压锅炉中发生Na3PO4的“隐藏”现象。

磷酸盐在水处理中的作用

磷酸盐在水处理中的作用磷酸盐在冷却水和锅炉水处理中主要是作缓蚀剂和阻垢剂,其机理依品种、用途及使用条件的不同而有所差别。

因有缓蚀阻垢效果及环保方面等因素 , 磷酸盐处理技术经历了不断的改革。

它每一次改进 ,都针对性解决了控制中的某些技术难题。

目前面临环保限磷问题, 加快绿色水处理技术的研究进程 ,已刻不容缓。

1引言水的处理问题早已引起国内外的普遍重视。

为缓解水的供需矛盾, 最根本的办法是通过水处理技术加以解决。

水处理可以提高占耗水比例相当大的工业用水循环利用率。

在水处理中使用很多种化学药剂, 就目前来看, 磷酸盐仍是水处理中选用的重要化工产品。

它们在水处理中的作用因处理目的、被处理水的水质和处理方法的不同而异。

工业循环冷却水和锅炉水处理是磷酸盐在水处理应用中的两大领域, 冷却水在食品、纺织、造纸、化工、石油、钢铁和机械工业等的用量是很高的。

平均占总用水量的67%。

其中又以化工、石油、钢铁工业为最高约占85% ~90%。

锅炉水处理是保证锅炉的热效率、防止事故、延长使用寿命, 保证锅炉安全运行的重要手段。

目前,我国有40 余万工业锅炉采用磷酸盐处理方式处理炉水。

2磷酸盐的缓蚀机理和阻垢机理磷酸盐在冷却和锅炉水处理中主要作缓蚀剂和阻垢剂。

其作用机理即为缓蚀机理和阻垢机理。

2. 1 缓蚀机理磷酸盐类作为缓蚀剂的缓蚀机理, 依其品种、用途及使用条件不同而有所差别。

在循环冷却水处理中, 使用较多的是聚合磷酸盐。

各种聚合磷酸盐对碳钢都具有较好的缓蚀效果。

碳钢在水中的腐蚀是微电池造成的, 其电化学反应式为:阳极反应:Fe Fe2++2e阴极反应:O2+2H2O+4e 4OH-这种机理[1] 认为, 当水中具有一定浓度的Ca2+ 或其它二价金属离子时, 聚合磷酸根离子与Ca2+形成带正电荷的配离子, 这种配离子以胶溶状态存在于水溶液中。

钢铁在水中腐蚀时,阳极反应产物Fe2+向阴极方向扩散移动, 胶溶状态的带正电荷的聚磷酸钙配离子可再与Fe2+络合, 生成以聚磷酸钙铁为主要成分的配离子,依靠腐蚀电流沉积于阴极表面, 形成沉淀皮膜。

阻垢剂的阻垢机理是什么

阻垢剂的阻垢机理是什么?
阻垢剂不仅能够控制水垢，也能在一定程度上控制腐蚀产物、黏泥和淤泥。

加入很少量的阻垢剂即能控制大量的成垢物质，一般认为其阻垢机理如下：
(1)晶格畸变无机垢(如碳酸钙)晶体在成长时，是按照一定晶格排列的，结晶致密，比较坚固。

在水中含有聚羧酸或有机磷酸酯等阻垢剂时，阻垢剂的基团具有对金属离子(如Ca²+)的螯合能力，对无机垢的结晶形成了干扰，使晶格发生歪曲，成为不规则的晶体，这就是晶格畸变作用。

晶格畸变使硬垢变为无定型的软垢。

这种垢的结晶不易长大，垢层中有大量空隙，彼此黏结力差，在水流中容易被冲走，可以随排污水一起排掉。

(2)络合增溶聚磷酸盐、有机磷酸酯或聚羧酸等药剂在水中能够夺取钙镁离子，形成稳定的络合物。

这实际上等于降低了水中钙镁离子的浓度，即减少了Ca²+与CO3-结合形成CaCO₃的机会。

也就是说，相当于提高了水中钙镁离子的允许浓度，即增大了钙镁盐的溶解度。

络合增溶的作用可以使更多的碳酸钙稳定在水中不析出。

(3)凝聚与分散阴离子型阻垢剂(如聚羧酸类)在水中所离解的负
离子能够吸附成垢盐(如碳酸钙)的微晶粒，首先使微晶粒形成双电层，并进而吸附在负离子的分子链上，使微晶粒带负电。

由于分子链上的多个微晶粒带有相同电荷，彼此相斥，不能结成大晶粒，使成垢盐难以沉积在金属传热面上形成垢层。

阴离子阻垢剂的负离子对微晶粒既
有凝聚作用，又能将其分散到整个水系统中，使其呈平均分散状况。

这种凝聚和分散作用使成垢盐微晶粒稳定地悬浮在水中，实际上减少了微晶粒碰撞长大、形成晶核、进而析出的机会，使水中能容纳更多的成垢盐。

阻垢剂参数

阻垢剂参数
摘要：
1.阻垢剂的定义和作用
2.阻垢剂的分类和主要成分
3.阻垢剂的性能指标
4.阻垢剂的应用领域和优缺点
5.阻垢剂的发展趋势
正文：
一、阻垢剂的定义和作用
阻垢剂是一种添加在水中，用于防止水中的溶解性钙、镁等离子结垢的物质。

它的主要作用是降低水中的硬度，防止设备和管道结垢，从而减少能耗、延长设备使用寿命。

二、阻垢剂的分类和主要成分
阻垢剂可以分为有机磷酸盐、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸酰胺等几类。

其中，有机磷酸盐主要成分为磷酸酯，聚丙烯酸盐主要成分为聚丙烯酸钠，聚丙烯酸酰胺主要成分为丙烯酸酰胺。

三、阻垢剂的性能指标
阻垢剂的性能指标主要包括阻垢率、溶解性、稳定性、耐高温性、耐酸碱性等。

阻垢率是衡量阻垢剂效果的重要指标，一般要求在90% 以上；溶解性要求阻垢剂能够在水中迅速溶解；稳定性要求阻垢剂能够在一定时间内保持性能不变；耐高温性和耐酸碱性则要求阻垢剂在高温和酸碱环境下仍能保持一定
的效果。

四、阻垢剂的应用领域和优缺点
阻垢剂广泛应用于工业循环冷却水、锅炉用水、油田注水等领域。

其优点是能够有效防止水垢生成，降低能耗，延长设备使用寿命；缺点是对某些材质有腐蚀性，使用过程中需要控制浓度，以免对设备造成损害。

五、阻垢剂的发展趋势
随着环保理念的深入人心，阻垢剂的发展趋势将更加环保、高效、安全。

有机磷酸类阻垢剂除垢机理

有机磷酸类阻垢剂除垢机理有机磷酸类阻垢剂是一类广泛应用于工业领域的添加剂，主要用于控制和减少水中金属离子的沉淀和结垢现象。

它们通过与金属阳离子形成络合物来抑制垢层的生成，从而起到除垢的作用。

有机磷酸类阻垢剂主要包括有机磷酸和其衍生物，如聚羟甲基二醇磷酸酯、聚羟乙烯二胺四亚胺磷酸酯和聚酯磷酸酯等。

它们具有良好的水溶性和络合性能，能够与金属离子形成稳定的络合物，阻止其在水中沉淀和结垢。

有机磷酸类阻垢剂的除垢机理主要包括以下几个方面：1.离子交换作用：有机磷酸类阻垢剂中的磷酸基团具有强亲电性，能够与金属离子发生离子交换作用。

当水中存在金属离子时，有机磷酸类阻垢剂会与金属离子发生络合反应，形成稳定的络合物，阻止其进一步与其他离子结合形成沉淀物。

2.酸碱中和作用：有机磷酸类阻垢剂可以通过与水中的碱性物质反应，将其中和掉，阻止碱性物质与金属离子结垢。

有机磷酸类阻垢剂的磷酸基团可以与碱性物质发生酸碱中和反应，生成盐类或中性复合物，从而控制水中金属离子的浓度。

3.表面吸附作用：有机磷酸类阻垢剂能够通过与金属表面发生物理吸附作用，将其包裹在分子层上，阻止金属离子与水中其他离子结合形成沉淀物。

有机磷酸类阻垢剂分子结构中的疏水基团与金属表面作用，形成一层保护膜，防止金属表面被其他物质侵蚀。

4.水合作用：有机磷酸类阻垢剂中的磷酸基团和羟基等官能团，在水中可以形成水合物，并与金属离子发生络合反应。

水合物的形成能够抑制金属离子在水中的游离状态，从而减少金属离子间的相互作用，阻止其结垢。

除垢剂在工业上广泛应用于热交换设备、锅炉、冷却塔和水处理系统等能够与水接触的设备中。

有机磷酸类阻垢剂通过以上除垢机理，能够有效降低水中金属离子的浓度，控制和减少垢层的生成，提高设备的热传导和热交换效率，延长设备的使用寿命，减少能源消耗和设备维护费用。

需要注意的是，有机磷酸类阻垢剂的使用应根据具体情况选择适当的剂量，以免产生副作用。

此外，阻垢剂的使用应结合其他控制水质的工艺措施，如过滤、软化、化学沉淀等，以达到最佳的除垢效果。

阻垢剂简介

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阻垢剂简介
B环工061（30-34）
一、阻垢剂的定义阻垢剂主要是指能够防止水垢和污垢产生或抑制其沉积生长的化学类试剂, 试剂,是工业水处理中必不可少的元素, 可以用来延长设备寿命并保证设备安全运行。备安全运行。
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二、阻垢剂的阻垢机理
1、螯合增溶作用 2、凝聚与分散作用 3、静电斥力作用 4、晶体畸变作用说明：说明：以上几种机理表示出目前人们对阻垢作用的认识水平,由于它们都带有不同程度的推测, 用的认识水平,由于它们都带有不同程度的推测,因而人们在对具体结垢问题的分析时, 而人们在对具体结垢问题的分析时,往往将阻垢作用归结为多种机理的复合作用, 用归结为多种机理的复合作用,这反映当前人们对阻垢机理的认识还相当笼统。阻垢机理的认识还相当笼统。
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1.1 PASP 的合成聚天冬氨酸的合成目前主要有以天冬氨酸为原料的热缩合法和以马来酸或马来酸酐为原料的合成法两种工艺技术。合成法两种工艺技术。结构式一般有两种构型如图1 所示），分子量一般为3000 10000，），分子量一般为3000（如图1 所示），分子量一般为3000-10000，呈浅色粉末状。在碱性条件（ 10-12）浅色粉末状。在碱性条件（pH = 10-12）下容易水解得到聚天冬氨酸盐。水解得到聚天冬氨酸盐。
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1.3 PASP 生物降解性
对环境没有毒性， PASP 对环境没有毒性，而且能全部生物降解成无毒性的化学品，具有优良的生物降解性能。成无毒性的化学品，具有优良的生物降解性能。研究表明， PASP调节值为8 调节pH 250℃的活研究表明，将PASP调节pH 值为8-9，在250℃的活性泥中，后降解83% 83%，性泥中，28 d 后降解83%，微生物降解后释放出量不低于参比的葡萄糖。的CO2 量不低于参比的葡萄糖。