电导率法评定聚环氧琥珀酸对碳酸钙结垢过程的影响
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]。
电导率法评定阻垢剂及碳酸钙结晶动力学研究
电导率法评定阻垢剂及碳酸钙结晶动力学研究在用水量极大的工业循环冷却水系统中,结垢是一个长期存在,影响系统安全运行的主要问题之一。
水垢一般是由具有反常溶解度的难溶盐或微溶盐组成。
在循环冷却水系统中,最常见的难溶盐或微溶盐有碳酸钙、硫酸钙、磷酸锌及硅酸镁等。
当这些盐类呈过饱和状态时,在一定条件下,就可能在换热器表面以水垢的形式析出。
其中,碳酸钙是循环水系统中最常见、危害最大的水垢。
通常我们主要讨论碳酸钙垢的抑制问题。
目前,添加阻垢剂的方法已经成为国内外循环冷却水系统中控制结垢的主要手段。
因此,阻垢剂的开发与合理利用是循环冷却水处理的关键问题。
能否准确、快速地评定阻垢剂的阻垢性能以及对碳酸钙结晶动力学的研究就显得十分重要。
论文首先概述了国内外常用的评定阻垢剂阻垢性能的方法,比较了几种方法的优缺点。
并对碳酸钙结晶的机理进行了阐述。
本试验研究了一种新型的评定阻垢剂阻垢性能的方法,这种方法是一种基于对溶液电导率的监测来评定阻垢剂阻垢性能的方法。
试验是在恒温、密闭的条件下,通过对碳酸钙过饱和溶液电导率的测定,找出电导率开始下降的点,即溶液中开始析出沉淀的点,计算有阻垢剂和无阻垢剂时碳酸钙的临界过饱和度值来比较阻垢剂的阻垢性能。
临界过饱和度值越大,阻垢剂的阻垢性能越好。
通过阻垢剂的浓度和相对过饱和度值的关系图可以找出理想的阻垢剂以及合适的剂量。
试验表明,电导率监测法具有试验仪器简单、操作方便、快速、准确、精度高等优点,可以比较不同阻垢剂和相同阻垢剂在不同浓度下的阻垢效果。
在碳酸钙结垢的动力学研究中,通过测定五种不同过饱和度的碳酸钙溶液的电导率随时间的变化来获得动力学的试验数据。
本试验把碳酸钙结晶析出的过程分为两个阶段进行研究:晶核生长和晶粒长大。
试验表明,晶核生长和晶粒长大的速率可以用一级反应速率方程来表示,并可以求出反应的速率常数和活化能。
在阻垢剂和温度对碳酸钙结晶影响的试验研究中表明,温度、阻垢剂对碳酸钙结垢的反应速率产生影响。
开题报告
Brown JM等[7-8]研究了Fe3 +浓度对PESA的阻垢效果的影响发现,PESA的阻垢效果随Fe3 +浓度的增加,下降效果不是很明显,而PBTCA、HEDP和GRK- 752受Fe3 +影响比较大,尤其是HEDP和GRK-752,在Fe3+质量浓度为10mg/L时,几乎失效,而Fe3+质量浓度在0~10mg/L时,PESA的阻垢率只下降了20%,显示出较好的耐Fe3+性。
吕志芳等[21]采用鼓泡法评价了PESA阻碳酸钙垢的性能。在相同实验条件下与HEDP、HPMA和PBTCA的阻碳酸钙垢的性能进行了比较。实验结果表明,PESA比HEDP、HPMA具有更好的阻垢性能,但比PBTCA性能稍差。由于PESA结构中含有羧基和醚基2种基团,在这2种基团的共同作用下使得PESA具有较好的阻碳酸钙垢作用。
电导率法是由Drela、Falewicz等人[18]首先提出来的,其原理是通过测定溶液难溶盐结垢沉淀时电导率的突变来评定阻垢剂的阻垢性能。该法具有测定时间短(30~40min)、准确性高、操作简便等特点,是一种很有实用价值的阻垢剂性能评价方法[19]。目前,有关PESA阻垢机理的研究尚显不足,尤其是电导率法应用于PESA对碳酸钙阻垢机理的研究鲜见报道。秦文华,牟占军等[20]采用传统的一步法合成阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA),并用红外进行表征。电导率法评定PESA的阻垢性能较好。通过改变溶液温度、阻垢剂浓度测定溶液的电导率随时间的变化值,推断PESA影响碳酸钙结垢过程的原因:低温时晶格畸变起主要作用;高温时分散起主要作用,从动力学上影响碳酸钙结垢过程。温度发生变化,PESA影响碳酸钙结垢过程的控制过程发生改变。加晶种时,PESA表面吸附作用显著。PESA的阻垢效果不能用络合效应理论解释。
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。
水中固体颗粒对结垢与阻垢的影响及机理
水中固体颗粒对结垢与阻垢的影响及机理
董梅玉;杨海燕;潘谦宏;汤颖
【期刊名称】《油田化学》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】结垢对油田油气集输系统危害严重,使用阻垢剂是抑制油田结垢最有效的方法之一。
传统的阻垢剂评价方法未考虑油田水中存在的悬浮不溶性固体粒子(黏土、粉砂等)因素是否影响评定结果。
以CaCO_(3)结晶过程为研究对象,采用电导率法研究过饱和溶液中悬浮性固体粒子(碳酸钙粉末、二氧化硅粉末、钙基黏土)对碳酸钙沉积过程的影响以及阻垢剂效果的影响。
结果表明:在实验温度为70℃、转速为300 r/min的条件下,阻垢剂在含有悬浮不溶性固体粒子的过饱和溶液中的阻垢效果降低,主要是因为过饱和溶液中的悬浮固体颗粒会加速碳酸钙晶体生长速率,加快CaCO_(3)晶体的生成,从而影响阻垢效果。
本研究证实了常规结垢与阻垢评价方法存在与现场水质不符,容易导致评价结果与现场试验误差较大的情况,需要针对现场水质进行有针对性地评价。
【总页数】6页(P154-159)
【作者】董梅玉;杨海燕;潘谦宏;汤颖
【作者单位】西安石油大学陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室;西安长庆化工集团有限公司;西安石油大学油气田化学陕西省高校工程研究中心【正文语种】中文
【中图分类】TE358.5
【相关文献】
1.循环水中铁对腐蚀结垢的作用及缓蚀阻垢研究
2.聚环氧琥珀酸对油田污水中硫酸锶/钡垢的阻垢性能及阻垢机制研究
3.新型多功能低膦阻垢分散剂在结垢型水中的研究和应用
4.固体颗粒对池沸腾换热表面上结垢影响的机理分析
5.高盐工业废水浓缩工艺中的换热器结垢机理和阻垢技术
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聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢性能
3 河北省工业节水工程技 术研究 中心 , . 河北 石家庄
008 ) 5 0 1
摘
要: 以马来酸酐 为原料 一步 法合 成无磷 、 非氮的绿色 阻垢 剂聚环氧琥 珀酸 。通过单 因素实验 和正交 实验
对实验 中影响聚环氧琥 珀酸阻碳 酸钙垢 性能 的主要 因素进 行 了考察 , 到 了聚环氧琥 珀酸的好 、 用 范围广 的特点 。是 一 应
种具 有 广泛应 用前 景 的循 环水 缓蚀 阻垢剂 和洗 涤
加热升温至一定值 , 加人催化剂钨酸钠 , 在一定时
间 内滴 加 3 % 双 氧 水 , 时 用 5 % N O 调 p 0 同 0 aH H
剂 中的非磷 络 合 剂 j 笔 者 采 用 以 马 来 酸 酐 为 。 原料 的一步合 成 路 线 , 对 影 响 产物 阻 垢 性 能 的 并
因素进 行 了实 验研 究 。
值。保持温度不变反应若干小 时, 使马来酸钠环
化生成 环氧琥 珀 酸钠 。然后 , 5 %N O 用 0 a H调 p H >1 , 2 同时升 温 , 分批 加 入 引发 剂 C ( H) 恒 温 a O ,
1 实验 部 分
1 1 合成 方法 、
s nte i r c s r b an d y h t p o e swe e o ti e . c
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。
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。
聚环氧琥珀酸的合成及阻垢性能研究
聚环氧琥珀酸的合成及阻垢性能研究李玥;曹磊;张娜;唐美如;耿存珍【期刊名称】《山东化工》【年(卷),期】2015(44)17【摘要】以马来酸酐为原料,通过两步合成法合成制备了聚环氧琥珀酸(PESA),并研究了不同合成条件对聚环氧琥珀酸阻垢性能的影响,得到了其最佳合成工艺条件:引发剂氢氧化钙用量0.11g,聚合温度85℃,聚合时间1.0h.采用静态阻垢法对聚环氧琥珀酸进行阻垢性能评价,结果表明,合成的聚环氧琥珀酸是一种阻垢性能良好的阻垢剂,绿色环保,并且可应用于不同硬度的水质.【总页数】4页(P1-3,5)【作者】李玥;曹磊;张娜;唐美如;耿存珍【作者单位】青岛大学环境科学与工程学院环境科学与工程系,山东青岛266071;青岛大学环境科学与工程学院环境科学与工程系,山东青岛266071;青岛大学环境科学与工程学院环境科学与工程系,山东青岛266071;青岛大学环境科学与工程学院环境科学与工程系,山东青岛266071;青岛大学环境科学与工程学院环境科学与工程系,山东青岛266071;青岛大学山东省海洋生物质纤维材料及纺织品协同创新中心,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.4【相关文献】1.聚环氧琥珀酸的合成工艺优化与阻垢性能研究 [J], 邓爱云2.绿色聚环氧琥珀酸衍生物的合成与阻垢性能的研究 [J], 王文静;柳鑫华;孙彩云;芮玉兰;王庆辉3.聚环氧琥珀酸的合成及缓蚀阻垢性能研究 [J], 吴雪琴;吴大伟;吴大琼;孙昊天;原晓珠;熊希4.聚环氧琥珀酸的合成方法改进及其阻垢性能研究 [J], 李猛;谢凤龙5.聚环氧琥珀酸的合成及缓蚀阻垢性能研究 [J], 吴雪琴;吴大伟;吴大琼;孙昊天;原晓珠;熊希因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电导率法评定阻垢剂性能的影响因素分析
2007年第26卷第6期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·849·化工进展电导率法评定阻垢剂性能的影响因素分析曹生现1,2,杨善让2,刘豫峰2,陈立军1,2(1华北电力大学,河北保定 071003;2东北电力大学,吉林吉林,132012)摘要:利用基于手工电导法的自制智能检测仪器,通过检测结果的影响因素分析和实验条件优选,给出实验室测量条件:0.100 mol/L Na2CO3、0.012 6 mol/L CaCl2、溶液温度恒定在选定温度±0.25 ℃和测定池的清洗工序。
在给定实验条件下,对PBTC、HEDP、ATMP等阻垢剂进行的评定结果表明:该方法具有比较理想的稳定性、重复性,能更好满足水处理剂生产企业和众多行业用户对药剂阻垢性能评定的需求。
关键词:电导率;阻垢剂评定;条件优选;影响因素分析中图分类号:TQ 016.1 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2007)06–0849–05Analysis of the factors affecting evaluation of scale inhibitor performancebased on conductivity measurementCAO Shengxian1,2,YANG Shanrang2,LIU Yufeng2,CHEN Lijun1,2 (1North China Electric Power University,Baoding 071003,Hebei,China;2Northeast China Dianli University,Jilin132012,Jilin, China)Abstract:This paper analyzes the factors affecting detection results and optimizes experiment conditions based on a new integrated intelligent instrument for evaluating rapidly scale inhibitor performance.The optimum conditions were as follows: 0.100mol/L sodium carbonate, 0.0126mol/L calcium chloride, keeping constant solution temperature within ±0.25℃ and detector cleaning procedure.In the given conditions, the evaluation results of PBTC, HEDP, ATMP etc showed that the method was perfect in stability and repeatability and could effectively meet the needs of the accurate and rapid evaluation of scale inhibitor performance.Key words: conductivity;evaluation of scale inhibitor;optimum synthesis condition;analysis of affecting factors在工业循环水系统中,随着冷却水浓缩倍数的提高,冷却水系统的结垢问题就显得异常突出,防止结垢的有效手段之一是应用高效安全的阻垢剂。
聚环氧琥珀酸-2
阻垢性能的稳定性
酸 ( PESA PESA PESA PESA
珀
缓蚀性能
用途
应用前景
PESA
阻垢性能的稳定性
• • • • • • • 在低碱度下阻垢性能对钙离子的稳定性 在高碱度下阻垢性能对钙离子的稳定性 对碱度的稳定性 对铁离子的稳定性 对锰离子的稳定性 对氧化性杀菌剂的稳定性 对钙离子的容忍性
PESA阻垢性能对氧化性杀菌剂的稳定性 PESA阻垢性能对氧化性杀菌剂的稳定性
钙离子1000mg/L(以碳酸钙计)HCO3-500mg/L(以碳酸钙计) 钙离子1000mg/L(以碳酸钙计)HCO3-500mg/L(以碳酸钙计) 1000mg/L(以碳酸钙计)HCO3 以碳酸钙计 阻垢剂浓度6*10 6*10温度80℃ 溶液pH 9.0,时间16h 80℃, pH值 阻垢剂浓度6*10-6,温度80℃,溶液pH值9.0,时间16h 聚环氧琥珀酸在不同二氧化氯浓度下的阻垢率 阻垢率/% 阻垢率/% 二氧化氯浓度/*10-6 二氧化氯浓度/*10/*10 PESA PAA AA/AMPS PBTCA HEDP
• 合成洗涤剂是一种具有多组分的混合物, 合成洗涤剂是一种具有多组分的混合物, 包括必要组分(表面活性剂) 包括必要组分(表面活性剂)和辅助组分 (助剂、泡沫促进剂、填料、配料)。一 助剂、泡沫促进剂、填料、配料)。一 )。 般是以阴离子或非离子表面活性剂为主要 成分,并与洗涤助剂配合使用。 成分,并与洗涤助剂配合使用。洗涤助剂 是洗涤剂特别是衣物洗涤剂中不可缺少的 重要组分。 重要组分。 • 洗涤助剂的发展经历了多聚磷酸盐 早 期无磷助剂 第二代无磷洗涤助剂 新一代无磷洗涤助剂等几个使用阶段。 新一代无磷洗涤助剂等几个使用阶段。
聚环氧琥珀酸具有一定的缓蚀性 能,虽然其在低浓度时对碳钢的缓 蚀效果较弱, 蚀效果较弱,但随着聚环氧琥珀酸 浓度的增加,缓蚀作用逐渐加强, 浓度的增加,缓蚀作用逐渐加强, 因此要达到较好的缓蚀效果, 因此要达到较好的缓蚀效果,所需 的聚环氧琥珀酸的质量浓度较高。 的聚环氧琥珀酸的质量浓度较高。 因此需要与其他缓蚀剂复配使用。 因此需要与其他缓蚀剂复配使用。
井矿盐釆卤管道硫酸盐结垢形成的影响因素研究
本科毕业论文井矿盐釆卤管道硫酸盐结垢形成的影响因素研究学生姓名:王兆成学号:10037229专业班级:材料化学11-1班指导教师:袁存光2021年 6月20日井矿盐釆卤管道硫酸盐结垢形成的影响因素摘要本文针对中石化江汉油田分公司盐化工总厂的“黄盐平1-王东12-13水平对接井〞采卤管道的结垢中各种构晶离子和物质特点,系统研究了管道的结垢趋势,为其管道的清、防垢技术提供技术根底依据。
采用XRD等现代仪器对垢样进行了分析,得出结垢的主要成分为碳酸盐、食盐、硫酸盐和硅酸盐的混和沉淀。
用Skillman热力学溶解度法对该水质特征的硫酸钙结构趋势建立了预测模型,并对该水样的硫酸钙垢进行结垢了趋势预测,计算得出该卤水具有结垢的趋势。
分别用Langlier饱和指数(SI)法和Ryznar稳定指数(RI)法对碳酸钙结垢趋势进行了预测,结果显示局部注水样品具有碳酸盐结垢趋势。
针对管道中水质的成分和硫酸盐型垢的生产实际,模拟实验研究了温度变化对纯水中、高矿化度条件下的硫酸钙溶解度影响规律的理论问题。
并据此判断出水样中硫酸钙溶解度随温度变化的影响不是主要因素,卤水水体的盐效应和盐析效应是形成硫酸盐垢的主要影响因素。
针对王东12-13卤水可用实际样品研究获得的K sp(CaSO4)最小值〔~1.5×10-3〕对采卤管道的CaSO4结垢趋势进行预测及阻垢技术研究。
关键词:硫酸盐;结垢趋势预测;溶解度;阻垢Effect of mineral salt brine pipeline sulfate scale formation selection factors and scale inhibitorAbstractThis paper for Sinopec Jianghan Oilfield Branch of salt and Chemical General Factory "Huangyan Ping 1 Wang Dong 12-13 level butted wells" mining brine pipeline scaling in various constitutive crystal ion and material characteristics, systematically studied pipeline scaling tendency, to provide the technical basis for the pipeline cleaning, anti scaling technology.Using XRD and other modern instruments, the scale samples were analyzed, and the main components of scaling were mixed precipitation of carbonate, salt, sulfate and silicate.Herman and S. Skillman thermodynamics solubility method on the water quality characteristics of calcium sulfate structure trend established prediction model, and the water of calcium sulfate scale of scaling trend prediction, calculated the brine with scaling trend. The fouling trend of calcium carbonate was predicted by Langlier saturation index (SI) and Ryznar stability index (RI), and the results show that the partial water injection sample has the carbonate fouling trend..keywords:sulfate;Scaling trend forecast;solubility;scale inhibition目录第1章前言 (1)选题背景及意义 (1)国内外研究概况 (1)管道除垢研究概况 (1)化学除垢常用的阻垢剂研究现状 (2)阻垢剂的阻垢机理 (3)有关硫盐垢的结垢趋势预测方法研究 (4)Skillman热力学溶解度法预测硫酸钙 (4)1.3.2 Oddo-Tomson[11]饱和指数法 (4)Jacques[12]等的预测方法 (5)影响管道结垢的因素 (5)温度对结垢的影响 (5)压力对结垢的影响 (5)pH值的影响 (5)结垢沉积的器壁外表状况的影响 (5)盐效应 (6)评定阻垢剂性能的方法 (6)1.5.1 静态试验法 (6)动态试验法 (6)本文研究的主要内容 (6)1.6.1 结垢趋势预测 (6)本文研究工作与前人不同之处 (6)第2章实验试剂及仪器 (8)2.1 主要仪器 (8)主要试剂 (8)2.2.1 实验原料 (8)主要化学试剂 (8)主要试剂配制 (9)第3章实验局部 (11)3.1 垢样分析 (11)水样分析 (11)化学分析法 (11)3.2.2 仪器分析法 (12)碳酸钙、硫酸钙结晶-溶解平衡的溶度积测定实验方法 (12)Ksp(CaCO3)的测定方法 (12)Ksp(CaSO4)的测定方法 (13)3.4 影响CaSO4溶解度因素研究实验方法 (13)3.4.1 恒温试验操作 (13)温度对CaSO4溶解度影响实验方法 (14)3.5 实际卤水样品的CaSO4溶解度变化规律实验方法 (14)3.5.1 恒温操作试验方法 (14)3.5.2 恒温条件下的K sp(CaSO4)值测定方法 (14)3.6 注水和回卤管道结垢的工艺参数确定方法 (15)第4章结果与讨论 (16)垢样的成分分析 (16)注水管道垢样成分分析 (16)4.1.2 垢碎片样品成分分析 (18)卤水样品的成份分析 (19)注水和输卤管道结垢趋势的预测模型 (21)4.4 深井盐卤介质及条件对CaSO4溶解度影响的因素 (24)盐效应 (24)温度对硫酸钙溶解度的影响 (27)江汉油田盐化工厂采集水样中硫酸钙溶解度随温度变化的规律 (29)第5章结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第1章前言选题背景及意义管道结垢一直是很多工业实际应用中客观存在的严重问题。
聚环氧琥珀酸的合成与性能测试
图 2 钙垢实验研究 在天然水的强酸阴离子中, 硫酸根的含量最高, 通常为 100m g � L 以上, 有的达 300m g � L 以上。循环 2冷却水中SO 4 的危害主要有两方面: 一是可以产生 硫酸钙沉积在热交换器壁面上, 水中的 pH 又需要 以硫酸来调节时, 应考虑硫酸钙的沉积结垢问题; 二 是硫酸根在循环冷却水中有利于硫酸还原菌的滋生 繁殖, 还原生成硫化氢, 促进 冷却水系统金属的腐 蚀。为了考察 PESA 阻 CaSO 4 垢的性能 , 在配制含 2000m g�L C a 2+ 、 4800m g � L SO 4 2- 的溶液中加入不 同浓度的环氧琥珀酸 , 调节溶液的 pH , 在 80℃的恒 温水浴锅中静置数小时 , 其阻垢率变化如表 2 和图 3 所示。
3 3 85
4 4 88
5 5 90
6 6 92
PESA 阻垢率 (% ) 80
图 3 P ESA 浓度对阻C aSO 4 垢效果的影响
由图 2 可见 , 在阻垢剂浓度低于 3m g �L 时 , 聚环 氧琥珀酸对碳酸钙的阻垢率随着浓度的增大迅速提 高, 阻垢率最 大达 到了 100% ; 当 阻垢 剂浓度 大于 3m g � L 时 , 继续增加阻垢剂的浓度 , 阻垢率不变 , 达 到的最大阻垢率为 100% 。
20
内蒙古石油化工 2009 年第 21 期
Ξ
聚环氧琥珀酸的合成与性能测试
卢俊英
(内蒙古乌兰察布市经委项目办)
摘 要: 本文采用传统的一步法合成了产物 P ESA , 并通过红外光谱对其进行了结构表征, 推断了 聚环氧琥珀酸的存在。 并利用静态阻垢实验对合成的P ESA 产物做静态阻垢实验 , 研究了聚环氧琥珀酸 的加入量对碳酸钙、 硫酸钙阻垢能力的影响。 关键词: 聚环氧琥珀酸; 合成; 阻垢 1973 年美国专利 (U SP 3, 776, 850 ) [1 ] 开发出一 种新的清洗剂: 1 氧杂环丙烷 - 2, 3- 二羧酸聚合 物, 即聚环氧琥珀酸 ( PESA ) 。美国 P recto r&Gam ble Com pany 公司和 B etz 公司分别于上世纪 80 年代末 和 90 年代初将其作为阻垢剂[ 2, 3 ]。我国在 90 年代末 开始对 P ESA 的合成及性能进行研究。 聚环氧琥珀 酸是一种具有无磷非氮结构, 并可生物降解的环境 友好型水处理剂 , 具有最佳阻垢性能的 P ESA 产品 的分子质量范围为 400~ 8000。 聚环氧琥珀酸具有很强的抗碱性 , 兼具阻垢缓 蚀双重功效, 其开发突破了基团简单搭配、 组合的传 统思路, 在聚合物分子中插入了氧原子而使其阻垢 性能大大优于常用有机磷酸类聚合物阻垢剂[ 4]。 1 实验部分 111 聚环氧琥珀酸的合成 ①配置一定浓度的氢氧化钠溶液。 ②在四口烧瓶内加入一定量的马来酸酐 , 并加 去离子水 , 溶解。 当马来酸酐完全溶解后, 在搅拌状 态下将氢氧化钠溶液通过滴液漏斗 , 逐滴加入到马 来酸酐溶液中 , 使马来酸酐变为马来酸盐。 溶液由无 色透明溶液, 变成有白色盐状析出物的浑浊液。 约半 小时内滴加完毕, 测量溶液 pH 使得值大约在 5 ~ 7。 升 温并维持温度 60~ 65℃之间 , pH 在 5~ 7, 加入催 化剂钨酸钠 (N a 2W O 4 2H 2O ) 0. 35g。 并量一定量的 30% 双氧水通过滴液漏斗匀速滴加在溶液中 , 此时 有明显浅黄绿色能被观测到 , 盐状析出物消失, 溶液 透明澄清。 此步反应过程中温度会不断升高 ( 有时有 爆沸现象) , pH 值不断下降, 需要滴加 N aOH 水溶 液调节 pH 值在 7 左右。 保持油浴温度 65 ℃反应 1. 5h, 使马来酸钠环化生成环氧琥珀酸钠。 1. 5h 后 , 再 升 温 至 90℃ , 加 入 引 发 剂 Ca (O H ) 2 0. 35g。进行聚合反应 1. 5h。之后再加入引发 剂Ca (O H ) 2 0 . 35 g, 溶液逐渐变成淡黄色粘稠透明澄
聚环氧琥珀酸及其复配物在城市中水中的阻垢性能
聚环氧琥珀酸及其复配物在城市中水中的阻垢性能陈颖敏;于枫;李东亮【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2012(45)1【摘要】According to the quality of the city reclaimed water used in the circulatory cooling water in the power plants, the anti-scaling synergy of PESA ,PBTCA XMA-AA with calcium carbonate precipitation method were studied and the optimized compositional formulation(6 mg/L PESA +4mg/L MA-AA +5 mg/L PBTCA)was screened out. The effects of temperature, pH, and HCO3 on inhibition rate in different scale inhibitors were examined. The result demonstrated that the optimized mixed formula had advantage in thermal and alkaline stability, which could be applied in circulating water system of high temperature and high pH. In addition, when the concentration of HCO3 increased, the inhibition rate of optimized mixed formula decreased a little. Therefore, this formula can be applied in circulating water system of high concentration of HCO3.%针对电厂循环冷却水补充水为城市中水的基本水质,采用碳酸钙沉积法研究了绿色环保型水处理剂聚环氧琥珀酸(PESA)与2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、马来酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)的阻垢协同性,筛选出了较优复合配方(6 mg/L PESA +4 mg/L MA-AA +5 mg/L PBTC),并考察了温度、pH值、HCO3-对不同阻垢剂阻垢率的影响.试验结果表明,较优复合配方有较好的耐热性、耐碱性,可用于高温热水系统及pH值较高的循环水系统;此外,随HCO3-浓度的增加,较优复合配方的阻垢率下降不大,因此该配方还可用于高HCO3-浓度的循环水系统.【总页数】4页(P29-32)【作者】陈颖敏;于枫;李东亮【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;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】TM621.8【相关文献】1.聚环氧琥珀酸对油田污水中硫酸锶/钡垢的阻垢性能及阻垢机制研究 [J], 姜翠玉;苏明瑾;梁书源;夏洋峰;宋林花;张龙力;邹剑;王秋霞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.聚环氧琥珀酸及其复配物的缓蚀性能的研究 [J], 陈颖敏;要亚坤;史亚微;罗世诚4.改性聚环氧琥珀酸对冷却水中钙盐的阻垢性能 [J], 张素芳;舒远杰;唐绍明5.海水中铝系絮凝剂残留对聚环氧琥珀酸阻垢性能影响 [J], 王印忠;张连强;熊婷;陈冲;樊利华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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。
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电导率法评定聚环氧琥珀酸对碳酸钙结垢过程的影响毕业论文论文题目:电导率法评定聚环氧琥珀酸对碳酸钙结垢过程的影响电导率法评定聚环氧琥珀酸对碳酸钙结垢过程的影响摘要随着世界水资源短缺加剧、水污染日益严重和工业生产装置运行周期延长,对工业水处理技术的要求不断提高,促进了水处理药剂的迅速发展。
新型、高效、多功能的水处理药剂己经成为人们竞相开发的热点。
聚环氧琥珀酸是上世纪90年代开发出来的一种环保型阻垢剂,它具有优良的阻垢性能,且无磷、非氮、可生物降解性好,是现代阻垢剂的更新换代产品。
它兼有阻垢、缓蚀双重功能。
将PESA投加到工业循环水中做为缓蚀阻垢剂使用,对节约水资源有较好的应用前景。
本文采用传统的一步法合成阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA ) 。
以马来酸酐为原料,钨酸钠作催化剂,过氧化氢作氧化剂,Ca(OH)2复配物为引发剂,得到聚环氧琥珀酸盐,经酸化甲醇洗涤、干燥得到目标产物聚环氧琥珀酸。
电导率法评定PESA 的阻垢性能较好。
通过改变溶液温度、阻垢剂浓度测定溶液的电导率随时间的变化值, 推断PESA 影响碳酸钙结垢过程的原因: 低温时晶格畸变起主要作用; 高温时分散起主要作用, 从动力学上影响碳酸钙结垢过程。
温度发生变化, PESA 影响碳酸钙结垢过程的控制过程发生改变。
关键词:聚环氧琥珀酸电导率法碳酸钙阻垢机理Determination of ConductivityPolyepoxysuccinic Acid on CalciumCarbonate Crystallization ProcedureAbstractInview of exeessive exploration of world wide water resource,serious water pollution and extension of industrial apparatus operating period,ehemicals with high effect against seale for cooling water treatment is developed rapidly. New一typed,efficient and multiple一functional water treatment chemicals have been the hotpot seientists investigate.Polyepoxysueeinic acid(PESA) is a kind of contamination free scale inhibitor,which was exploited in the 90’s,last century.It is wildly used as a new produet of scale inhibitor at present for its excellent scale inhibition,biodegradability and unique molecular strueture having no hetero一atoms such as nitrogen and phosphorus. It is has double performance of scale and corrosion inhibition.Put PESA into industry circulating water as scale and corrosion inhibitores,which it is better for saving water resources.In this paper, traditional one-step method was adopted to synthetize PESA . In this condition that malefic anhydride as a raw material,sodium tungstate as catalyst,hydrogen peroxide as oxidant,the compound of calcium hydroxide as initiator,which can obtain polyepoxysuccinic salt,after wasing with acidified methyl alcohol and drying,make target product polyepoxysuccinic acid.It is better to determine scaling inhibitation of PESA through Conductivity law. Speculating the reason in the process of the scaling of calcium carbonate under the influence of PESA through determining variation on conductivity law in solution by changing temperature of solution and concentration of scaling inhibitor: when at low temperature, lattice distortion plays a major role; when at high temperature, scattering plays an important role, and influences process of calcium carbonate scaling from dynamics . W hen temperature is varying, the controlling process which PESA influences the procedure of calcium carbonate scaling is changing . Key words: Polyepoxysuccinic Acid Synthesis The Conductivity MethodCalcium Carbonate The Inhibition Mechanism目录1引言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2阻垢剂及其发展历程 (1)1.2.1碳酸钙阻垢剂的分类及简介 (1)1.2.2阻垢剂的作用机理 (3)1.2.3阻垢性能的评定方法 (4)1.2.4阻垢剂的发展趋势 (5)1.3绿色水处理剂 (5)1.3.1传统水处理剂的缺点 (5)1.3.2绿色水处理剂 (5)1.3.2.1聚环氧琥珀酸的发现 (6)1.3.2.2聚环氧琥珀酸合成 (6)1.3.2.3聚环氧琥珀酸应用 (7)2试验部分 (10)2.1试验试剂 (10)2.2试验仪器 (10)2.3试验方法 (10)2.3.1 聚环氧琥珀酸的合成及红外表征 (10)2.3.2 聚环氧琥珀酸的阻垢性能评定 (11)3 结果和讨论 (11)3.1 聚环氧琥珀酸的红外光谱图 (13)3.2 温度对碳酸钙结垢的影响 (13)3.2.1 低温,PESA对碳酸钙结垢的影响 (14)3.2.2 高温, PESA 对碳酸钙结垢的影响 (14)3.2.3 不同温度, PESA 对碳酸钙结垢的影响 (14)3.2.4 PESA 浓度对碳酸钙结垢的影响 (15)结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)外文资料 (19)1引言1.1课题研究背景在用水量极大的工业冷却水系统、热交换器、反渗透膜表面及油田工业中,结垢是困扰系统正常运行的一大难题。
为节约水资源和减少排污,工业冷却水系统常采取高浓缩倍数水的循环使用。
随着水质稳定技术的进步和节水要求的不断提高,循环水的浓缩倍数会逐步提高,从而加快了一些难溶盐的沉淀趋势使得结垢问题更加严重。
而结垢又会降低传热效率,阻塞水流,发生垢下腐蚀等后果,这些都将影响冷却水系统的运行状况。
添加阻垢剂已经成为循环冷却水系统中控制结垢的主要手段。
阻垢剂的开发与合理利用是循环水处理的关键问题,能否准确、快速地评定阻垢剂的性能就显得非常重要。
1.2 阻垢剂及其发展历程水资源贫乏一直是我国面临的一大难题 ,特别是近年来,随着世界性水资源危机的不断加剧和我国工业生产的迅速发展 ,工业用水量急剧增大,合理用水及水的循环使用已经成为工业发展的重要课题。
水的循环使用使水质逐渐恶化,加剧了设备的结垢,影响热传导,甚至有可能引起爆炸事故,造成巨大的经济损失 ,而这些垢中以碳酸钙垢最为普遍。
解决这些问题的有效方法是向循环水中投加阻垢剂,防止碳酸钙垢的生成。
1.2.1 碳酸钙阻垢剂的分类我国碳酸钙垢阻垢剂产品经过一段时间的发展 ,已经取得了明显进步。
目前市场上的阻垢剂主要有天然聚合物阻垢剂、含磷(膦)共聚物阻垢剂、、磺酸类共聚物阻垢剂、绿色聚合物阻垢剂等。
在此简要介绍这些阻垢剂的合成条件及阻垢性能。
(1)天然聚合物阻垢剂天然聚合物阻垢剂主要包括木质素、单宁、淀粉、甲壳素、腐植酸等及其衍生物。
这类聚合物的特点是分子中含有许多酚经基,因而对钙离子等盐垢晶体生长有一定的抑制作用。
由于天然聚合物不稳定,易分解,投入量大,杂质含量高,阻垢和分散效果不及合成聚合物,现在已经很少使用。
但是天然聚合物来源广、廉价、可生物降解,并可以通过改性等方法制备经济、环保、高效的聚合物阻垢剂。
(2)含磷(膦)共聚物阻垢剂含磷共聚物是近年来由无机单体次磷酸与其他有机单体如丙烯酸(AA )、马来酸(MA)、含磺酸基单体等共聚而成,一类为聚磷基羧酸另一类为磷酞基羧酸 ,其特点是将羧基与磷酸基结合于同一分子中,由于其分子上同时有—PO 和一COOH ,因而兼有有机磷酸和聚羧酸的阻垢与缓蚀特点,尤其对碳酸钙垢有效,其复合配方对硫酸钙垢、磷酸钙垢以及分散粘泥和氧化铁也有协同效果和去活化作用。
(3)绿色阻垢剂[1] 聚丙烯酸型 聚丙烯酸型阻剂主要包括聚丙烯酸(PAA)、聚甲基丙烯酸(PMMA)及其钠盐。
聚丙烯酸中的羧酸基对2+Ca 、2+Mg 等阳离子有鳌合作用,使其具有阻垢性能。
聚丙烯酸电解质还能对泥土、腐蚀产物等无定形物具有分散作用,是一种分散剂,单独使用时浓度一般在2~5mg/L 。
聚丙烯酸型阻垢剂毒性较小,价格便宜,具有溶限效应,阻垢效果较好,用药量低(1mg/L 的聚丙烯酸能鳌合45mg/L 的2+Ca ),几乎没有排放污染问题。
但由于易形成聚丙烯酸钙,其在含有高浓度2+Ca 时单独使用效果较差 ,并且几乎没有阻垢的能力,所以它常与缓蚀剂复配成复合水质稳定剂使用。