含聚乙烯氧基长侧链共聚物阻磷酸钙垢性能研究

以过硫酸铵为引发剂,含不同乙烯氧基重复单元数n的烯丙基聚乙烯氧基硫酸铵(ASn,n=5,10,15,20)和马来酸酐(MA)为单体在水溶液中聚合,合成对循环冷却水系统中磷酸钙垢有显著阻垢效果的共聚物MSn(n=5,10,15,20),并利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对聚合物MS10结构进行了表征。采用静态阻垢方法探讨了共聚物MSn中n值以及聚合物用量、溶液中Fe2+、Ca2+、杀生剂和溶液pH值、溶液温度对共聚物阻磷酸钙垢性能的影响。结果表明MSn用量存在临界值效应,MS10阻磷酸钙垢性能最好,在投加量为6 mg/L时MS10阻磷酸钙垢率达92%,且在高Fe2+浓度、高Ca2+浓度、高pH值以及高温条件下具有优异的阻磷酸钙垢性能,与异噻唑啉酮杀生剂和含氯含溴杀生剂有很好的配伍性。实验表明MS10是一种性能优异的循环水用阻磷酸钙阻垢剂。     

荧光标记无磷缓蚀阻垢剂(PESA-X)的制备及其性能研究

针对绿色环保的无磷缓蚀阻垢剂无法用常规总磷检测方法监测的问题,为了实现对循环冷却水系统中的有效无磷缓蚀阻垢剂含量的实时检测与控制,将无磷缓蚀阻垢剂PESA与荧光示踪剂CBS-X按照一定比例复配制备荧光标记无磷缓蚀阻垢剂(PESA-X)。采用荧光光谱法和碳酸钙沉积法来研究PESA-X的性能,同时还建立以荧光强度为指标的动态阻垢模型。结果表明,PESA-X的荧光强度与其质量浓度呈正线性相关,其线性拟合方程为Y=18.805 X-5.26,R^(2)=0.9997。且PESA的阻垢性能基本没有受到荧光示踪剂CBS-X影响。PESA-X的稳定性良好,受pH、温度、光照时间等因素影响较小。通过动态阻垢实验可知,荧光强度(Y)与Ca^(2+)质量浓度(X)的线性方程为Y=2052.38X-198.20,表明了荧光示踪剂CBS-X与PESA同步消耗。因此,通过对PESA-X的荧光强度分析可以实时显示水处理系统内无磷缓蚀阻垢剂PESA的含量,从而实现用荧光强度定量循环水系统中无磷缓蚀阻垢剂PESA的有效质量浓度,为工业循环冷却水系统实时检测与控制无磷缓蚀阻垢剂的含量提供理论基础。     

新型低磷循环冷却水缓蚀阻垢剂的实验室研究

在实验室合成绿色无磷阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA),进行结构表征与性能测试,表明合成产物有较好的阻垢性能。将聚环氧琥珀酸与氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)进行复配的试验表明,在投加质量浓度分别为25,15,10 mg/L时,能达到理想的缓蚀阻垢效果。对复配药剂阻垢机理的探讨表明,药剂分子的螯合和分散作用改变了碳酸钙的晶型,一定程度上阻止了垢的沉积。     

基于ΔK_(Ca)评价反渗透阻垢剂阻碳酸钙垢性能试验

采用阶梯排水法为运行模式,探讨了判断反渗透阻垢剂阻碳酸钙垢性能相对优劣的关键指标试验研究。结果表明:采用阶梯排水法可以用于反渗透阻垢剂筛选;pH、ΔK_(Ca)(浓缩倍数增量)和饱和指数(LSI)等都可作为筛选反渗透阻垢剂的关键指标,以ΔK_(Ca)最灵敏。     

无磷缓蚀阻垢剂CETSA的合成与缓蚀阻垢机理分析

针对工业循环水处理系统中使用磷系缓蚀阻垢剂带来的磷排放问题,以马来酸酐和3-巯基丙酸为主要原料,在催化剂作用下应用“一步法”合成S-羧乙基硫代琥珀酸(CETSA)无磷缓蚀阻垢剂,通过红外(IR)、核磁共振(13CNMR)等方法对其结构进行了表征.采用碳酸钙沉积法、旋转挂片法对CETSA的阻垢缓蚀性能进行评价,考察了加药量、水温、pH值、水流转速等对CETSA阻垢缓蚀性能的影响.结果表明,当加药量为110mg/L、循环水温度低于50℃、pH值为6～8、水流转速低于100 r/min时,CETSA对A3碳钢的腐蚀率小于0.25mm/a,最大缓蚀率可达61.3％,最大阻垢率达88.4％.CETSA是一种小分子多羧酸结构,其具有较高的缓蚀阻垢性能可能是因为与水中的钙镁离子发生了螯合,生成了稳定的络合物抑制结垢,同时非极性键、烷基等亲水基吸附于金属表面,电负性较高的O、S元素与Fe产生强吸附,形成的致密保护膜有效抑制了金属腐蚀.经测算,10％水剂的CETSA生产成本约为3 047元/t,总磷减排量可达3～5g/m3循环水排水.研究表明,CETSA可替代传统磷系缓蚀阻垢剂,适于电力、钢铁、化工、油田等行业的循环冷却水系统.     

再生水铸铁管道腐蚀管垢的特征分析

为分析再生水铸铁管道腐蚀管垢的物质组成特征以及管垢形成的理化因素，并与自来水管垢进行对比，采集两种铸铁管的典型腐蚀管垢，通过扫描电子显微镜及能谱分析(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)等微观表征技术，系统性地研究了两种腐蚀管垢的微观形貌、元素组成和化合物构成等物理-化学双态特征差异。结果表明两种管垢具有相似的分层结构，但再生水管垢的沉积层厚度大，且内核层的孔隙小、沉积杂质丰富。两种管垢成分均以铁的(羟基)氧化物为主，自来水管垢的主要成分为α-FeOOH和Fe₃O₄,而再生水管垢除了α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe(OH)₃等主要成分外，还包括再生水的沉积物SiO₂、Ca(OH)₂和Al(OH)₃等。影响再生水管垢异于自来水管垢的主要原因源于再生水的水质成分及水力条件。     

吉林油田注水系统结垢机理分析及适宜阻垢剂研究

吉林油田注水系统管线结垢严重,影响正常生产安全.为了解决结垢问题,对吉林油田注入水和结垢产物进行了分析,并给出了防护对策.结果表明:吉林油田注入水含有大量的HCO3-,Ca2+含量较其他成垢离子含量高;结垢产物主要是CaCO3垢,另有部分MgCO3垢、硅铝酸盐垢和铁垢,垢样具有明显的有机物包裹特征.在此基础上运用化学溶度积和化学反应方程式直观地表示了吉林油田注水系统的结垢机理.吉林油田注入水中碳酸盐的浓度积远大于其溶度积,导致大量碳酸盐析出结垢.注入水中携带有黏土,在管壁沉积形成硅铝酸盐结垢.铁腐蚀导致吉林油田注水系统产生少量铁垢.最后通过室内静态防垢性能测定法从3种常用缓蚀阻垢剂中筛选出适合吉林油田现场水质防腐阻垢的TH-907型缓蚀阻垢剂,在TH-907药剂质量浓度为50 mg/L时,阻垢效果最好.     

散煤运输用膜型抑尘剂的制备及性能研究

采用水溶液聚合法,以氧化淀粉、丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,通过接枝共聚制备了一种软膜型抑尘剂(抑尘剂液体干燥后形成具有一定韧性的软膜)。与聚乙烯醇类壳型抑尘剂(干燥后形成很脆的壳层)相比,软膜型抑尘剂提高了煤粉固化层的抗破裂能力。由抗震荡性试验可知,使用膜型抑尘剂后,经过18 h的震荡,煤粉的损失率仅为1.91%,而使用壳型抑尘剂后煤粉的损失率为4.85%。还测定了2种抑尘剂的保湿性和耐破度。利用红外光谱对产物的结构进行了表征,采用SEM观察了该产物在煤粉表面形成的膜层形貌。试验结果表明,散煤运输中膜型抑尘剂在减少煤粉损失和控制扬尘污染方面性能优于壳型抑尘剂。     

阻垢剂在矿井水阻垢处理中的应用

将阻垢剂应用到矿井水阻垢处理中,在原水总硬度为700mg/L(以CaCO3计)时,通过实验确定最佳阻垢剂组合为ATMP∶PAA=1.4 mg/L∶ 1.4 mg/L,阻垢率可以达到98.2％,从而有效地解决了输水管道内侧结垢的问题.     

炉内水处理药剂

锅炉内水处理药剂在进行炉内化学处理时,可起到阻垢、防蚀和脱垢的作用。使用这种药剂,操作简便,只需向炉内加入少量(几个ppm),无需增添新设备,即可达到目的。 阻垢剂 阻垢剂一般应具备以下特性。(一)为水溶性物质;(二)耐热性要好;(三)不引起腐蚀,最好本身兼具缓蚀性;(四)不起沫,不发生汽水共腾,最好本身有消沫作用;(五)不会增加炉水含盐量、排污量和排污次数,不会增加热损失与能耗;(六)不过分增加炉水碱度,不致引起碱脆;(七)阻垢效率高,低剂量使用有高阻垢率;(八)价廉,易得;(九)无毒。 国外应用的阻垢剂大多数是混合物。它由沉淀剂、吸附分…