含磷类聚合物阻垢剂
阻垢剂的几种简介
阻垢剂一、ZG系列阻垢剂1、产品简介锅炉、加热炉、内燃机水箱等以水为冷却介质的循环系统都存在结垢问题。
水垢的产生不仅降低设备的导热系数、浪费能源，而且会因水垢破裂使水与高温铁壁接触急剧产生大量水蒸气，引起爆炸。
大量的水垢还会堵死盘管和管道，造成设备报废。
ZG系列阻垢剂其中的多聚磷酸盐能与水中的成垢离子形成可溶性螯合物，有效防止沉淀晶核的产生，从而达到防垢的目的。
2、技术指标：3、性能特点：(1)、ZG-930和ZG-108对Ca CO3、CaSO4均有很好的阻垢效果，两者同时使用效果更佳。
(2)、ZG-558对Ca CO3、CaSO4均很较好的阻垢效果，对BaSO4垢的阻垢效果更好。
(3)、ZG 阻垢剂对已形成的垢有松软、剥落的作用。
4、使用方法：(1)、使用浓度一般按35-40mg/L投加。
(2)、配制用量由如下式决定：W=CV×10-3W：每天加入药品量(kg/d)C：使用浓度(mg/L)V：每天处理水量(m3/d)对采油集输系统而言，油水混输其用量由下式决定：W=CV=CV0×10-3V0：毛油日产量(m3/d)C：使用浓度(mg/L)5、包装贮存采用25L、50L塑料桶包装。
贮存于阴凉干燥处。
有效期二年。
二、RX系列缓蚀阻垢剂本剂是由高分子聚合物复配而成，能有效阻止油田注水、采出水中的钙、镁、铁等离子的结垢，防止结垢物腐蚀、堵塞黑色金属管道、设备，确保生产正常运行。
1、原理：（１）络合：该剂所具有的成分能与水中的二价以上阳离子形成络合作用，使其保持在水中。
（２）分散：该剂把已经形成或者即将形成的成垢结晶分子分散于水体不致沉淀。
2、性状：外观：黄色或橙色均质液体密度：≥1.00（g/cm3 20℃）PH：≥2.0水溶性：易与水混溶凝固点：≤0℃气味：几乎无任何气味毒性：无毒或毒性很低，因为是高分子水溶液，无明显的有害成分（生物类小剂量使用未见病理反应），未列入危险性化学品。
结垢预测
结垢预测结垢机理研究1.1 理论分析水垢一般都是具有反常溶解度的难溶或微溶盐类，它具有固定晶格，单质水垢较坚硬致密。
水垢的生成主要决定于盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。
水是一种很强的溶剂，当水中溶解盐类的浓度低于离子的溶度积时，他将仍然以离子状态存在于水中，一旦水中溶解盐类的浓度达到饱和状态时，设备粗糙的表面和杂质对结晶过程的催化作用就促使这些饱和盐类溶液以水垢形态结晶析出。
水垢的种类有很多，但通常油田水中只含有其中少数几种水垢。
最常见的水垢有碳酸盐类水垢，组成为CaCO3、MgCO3，但易被酸化去除，危害相对较小；而硫酸盐垢，组成成分有CaSO4、BaSO4、SrSO4，常常采用防垢方法加以阻止；铁化物垢组成为FeCO3、FeS、Fe（OH）2、Fe2O3。
实际上一般的结垢都不是单一的组成，往往是混合垢，只不过是以某种垢为主而已。
表2-13 常见垢的溶度积垢溶度积垢溶度积BaSO4 1.1×10-10SrSO4 3.2×10-7CaCO3 2.8×10-9FeS 8.3×10-13CaSO49.1×10-8FeCO3 3.2×10-11MgCO3 3.5×10-8Fe（OH）28.0×10-13注：溶度积温度为18～25℃（1）不相容论两种化学不相容的液体（不同层位含有不相容的离子的地层水、地层水与地面水、清水与污水）相混，因为含有不同离子或不同浓度的离子，就会产生不稳定的、易于沉淀的固体。
如宝浪油田，两个不同层位的水一混合就结垢，主要是因为一层含有SO42-，另一层含有Ba2+、Sr2+较多，混合后就生成BaSO4、SrSO4。
（2) 热力学条件变化当井下热力学和动力学条件不变时，即使有不相容的离子，并且为过饱和溶液也会处于稳定的状态。
在油井生产的过程中，压力的下降，温度的上升或流速的变化，均会导致高矿化度水结垢。
有机磷系列阻垢缓蚀剂
氨基三亚甲基膦酸（ＡＴＭＰ）Amino Trimethylene Phosphonic Acid (ATMP)【CAS】 6419-19-8别名：氨基三亚甲基膦酸Dequest:2000分子式N(CH2PO3H2)3C 相对分子质量：299.05一、性能与用途：ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。
可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。
ATMP 在水中化学性质稳定，不易水解。
在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果ATMP用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。
可以起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。
ATMP在纺织印染等行业用作金属离子螯合剂，也可用于金属表面处理剂等。
ATMP固体为结晶性粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。
由于纯度较高，可用作纺织印染行业的金属螯合剂及金属表面处理剂。
二、质量指标三、应用范围使用方法ATMP常与其它有机磷酸、聚羧酸或盐等复配成有机碱性水处理剂，用于各种不同水质条件下的循环冷却水系统。
用量以1~20mg/L为佳；作缓蚀剂使用时，用量为20~60mg/L。
四、包装与贮存ATMP液体用塑料桶包装，每桶30kg或250kg；ATMP固体用内衬聚乙烯袋的塑料编织袋包装，每袋净重25kg，也可根据用户需要确定。
贮于室内阴凉通风处，防潮、严防曝晒，贮存期十个月。
羟基亚乙基二膦酸(HEDP)1-Hydroxy Ethylidene-1,1-Diphosphonic Acid (HEDP)【CAS】 2809-21-4别名：羟基亚乙基二膦酸Dequest:2010分子式: C2H8O7P2 相对分子质量：206.02一、产品特性：HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，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250℃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，一般光热条件下不易分解。
阻垢剂的几种简介
阻垢剂一、ZG系列阻垢剂1、产品简介锅炉、加热炉、内燃机水箱等以水为冷却介质的循环系统都存在结垢问题。
水垢的产生不仅降低设备的导热系数、浪费能源，而且会因水垢破裂使水与高温铁壁接触急剧产生大量水蒸气，引起爆炸。
大量的水垢还会堵死盘管和管道，造成设备报废。
ZG系列阻垢剂其中的多聚磷酸盐能与水中的成垢离子形成可溶性螯合物，有效防止沉淀晶核的产生，从而达到防垢的目的。
2、技术指标：3、性能特点：(1)、ZG-930和ZG-108对CaCO3、CaSO4均有很好的阻垢效果，两者同时使用效果更佳。
(2)、ZG-558对CaCO3、CaSO4均很较好的阻垢效果，对BaSO4垢的阻垢效果更好。
(3)、ZG 阻垢剂对已形成的垢有松软、剥落的作用。
4、使用方法：(1)、使用浓度一般按35-40mg/L投加。
(2)、配制用量由如下式决定：W=CV×10-3W：每天加入药品量(kg/d)C：使用浓度(mg/L)V：每天处理水量(m3/d)对采油集输系统而言，油水混输其用量由下式决定：W=CV=CV×10-3：毛油日产量(m3/d)VC：使用浓度(mg/L)5、包装贮存采用25L、50L塑料桶包装。
贮存于阴凉干燥处。
有效期二年。
二、RX系列缓蚀阻垢剂本剂是由高分子聚合物复配而成，能有效阻止油田注水、采出水中的钙、镁、铁等离子的结垢，防止结垢物腐蚀、堵塞黑色金属管道、设备，确保生产正常运行。
1、原理：（１）络合：该剂所具有的成分能与水中的二价以上阳离子形成络合作用，使其保持在水中。
（２）分散：该剂把已经形成或者即将形成的成垢结晶分子分散于水体不致沉淀。
2、性状：外观：黄色或橙色均质液体密度：≥1.00（g/cm3 20℃）PH：≥2.0水溶性：易与水混溶凝固点：≤0℃气味：几乎无任何气味毒性：无毒或毒性很低，因为是高分子水溶液，无明显的有害成分（生物类小剂量使用未见病理反应），未列入危险性化学品。
环境危害：本品有增加水体含磷之虞，大部分活性成分能降解燃爆性：不燃不爆。
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。
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。
缓蚀机理2. 1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。
有机膦阻垢分散剂硫酸钙阻垢行为研究
有机膦阻垢分散剂硫酸钙阻垢行为研究靳晓霞王会滕厚开（天津化工研究设计院，天津 300131）硫酸钙结垢是油田生产和海水淡化中常见的问题，结垢会影响正常生产和开发效益，给生产带来许多危害，目前多采用添加化学阻垢分散剂的方法来预防硫酸钙垢的生成。
我们选取几种常用的阻垢分散剂，对其硫酸钙阻垢性能进行详细研究，为今后油田水阻垢处理和海水淡化阻垢处理奠定实验基础。
有机膦阻垢分散剂硫酸钙结垢油田海水淡化油田水结垢是油田生产中不可避免的问题，这个问题随着油田产水量的增加而变得更加突出。
结垢给生产带来许多危害，如在加热炉换热表面结垢会影响传热和发生安全问题，在地层结垢会引起注水压力升高和油井产液量减少，在管线结垢会引起堵塞和局部腐蚀【1】。
油田中最常见的无机垢有碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡锶垢、硅垢等。
在这几种油田结垢中，由于硫酸盐垢质地坚硬，附着牢固，又难以用常规酸碱类物质清除，因此对油田危害【2】【3】最大，常会导致采油管道、设备因结垢而报废，或堵塞地层等，严重影响油田的开发【4】效益。
硫酸盐垢在海水淡化工艺中也常常会遇见，海水淡化是目前解决沿海城市淡水资源严重缺乏的重要措施之一，而硫酸钙结垢是海水淡化生产中难以克服的实际问题,不仅影响【5】海水淡化装置的正常运行，结垢严重时还会使生产停止。
【6】【7】目前，防治硫酸钙垢的方法多以添加化学阻垢剂法为主，对抑制油田开发生产和海水淡化过程中硫酸钙结垢的阻垢分散剂进行综合研究，无疑会为制定有效的防垢措施起到重要的作用。
本试验重点研究了常见的有机膦类阻垢分散剂对硫酸钙垢的抑制作用，并利用扫描电镜等手段初步探讨了药剂对硫酸钙垢的阻垢机理。
CaCl（分析纯）、NaSO(分析纯)、KOH（分析纯）、去离子水； 24日立X－650扫描电子显微镜、PHS-3E型pH计、恒温水浴、干燥箱等。
表1 试验药剂试剂名称化学名称DTPMP 二乙烯三胺五甲叉膦酸BHMP 1，6-双亚已基三胺五甲叉膦酸EDTMP 乙二胺四甲叉膦酸PBTCA 2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PAPEMP 多氨基多醚基甲叉磷酸ATMP 氨基三亚甲基膦酸HEDP 羟基亚乙基二膦酸HPA 2-羟基膦酰基乙酸2+2-储备溶液、SO储备溶液；按一定4要求和顺序将配制好的各种储备液加入到500mL容量瓶中，用去离子水定容后转移至500mL用去离子水配制含阻垢剂1mg/mL的储备溶液、Ca2+烧杯中。
循环水中各种缓蚀阻垢剂的用量及配方
1)聚磷酸盐(六偏磷酸钠、三聚磷酸钠)阻垢剂。
使用时加入水中浓度为～10ppm，适合于低压锅炉。
①六偏磷酸钠(NaPO3)6，由磷酸二氢钠脱水经高温(600～650℃)处理后，急剧冷却而制得。
②三聚磷酸钠，即三磷酸钠(Na5P3O10)，由磷酸二氢钠和磷酸氢二钠充分混合，加热脱水，再高温熔融而成。
(2)膦酸盐阻垢剂常用的药剂有以下几种：①羟基乙叉二膦酸，结构式为：别名为HEDP，含量为50%，为**透明粘稠液体，显强酸性(pH=2～3)，具腐性。
羟基乙叉二膦酸多由三氯化磷与醋酸等原料制成，其合成反应如下：【用途】HEDP为阴极型缓蚀剂。
在水溶液中，HEDP可解离成5个正、负离子，可与金属离子形成六员环螯合物，尤其是与钙离子可以形成胶囊状大分子螯合物，阻垢效果较佳。
HEDP与其它缓蚀剂、阻垢剂配合使用，具有协同效应，可提高药效。
例如与铬酸盐、钼酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、聚丙烯酸盐、锌盐等配合使用，多用于锅炉水处理、冷却水的处理，使用量一般低于1～3ppm，适用于低、中压锅炉用水的处理。
②乙二胺四甲叉四膦酸，其结构式为：别名为EDTMP，其钠盐为棕**透明粘稠液体，含量为28%～30%，pH=9～10。
EDTMP多由甲醛、乙二胺、三氯化磷为原料制成。
其合成反应如下：【用途】EDTMP为有机多元膦酸阴极缓蚀剂。
在水中，EDTMP能解离成8个正、负离子，可以和两个或多个金属离子螯合，形成两个或多个立体结构大分子粘状络合物，松散地分散于水中，使钙垢的正常结晶破坏，减少垢的形成。
EDIMP多用于锅炉水的阻垢。
加入水中浓度为1ppm，适用于中、低压锅炉。
③氨基三甲叉膦酸，其结构式为：别名为ATMP，含量为50%，为淡**液体。
本品多由三氯化磷、铵盐、甲醛等原料反应制得，其反应原理为：PCl3+3H2O→H3PO3+3HCl3H3PO3+NH4Cl+HCHO→ATMP+CO2+3H2O【用途】ATMP为阴型缓蚀剂。
火力发电厂循环冷却水用阻垢缓蚀剂
火力发电厂循环冷却水用阻垢缓蚀剂HBI—2000代替HBI—19971范围本规定规定了火力发电厂循环冷却水用含有机磷复配型阻垢缓蚀剂验收指标和测定方法。
本规定以有机磷、共聚物为主有成分复配而成的A类阻垢缓蚀剂适用于不锈钢管、钛管循环冷却水处理系统。
也适用于碳钢管冲灰水系统。
本规定以有机磷、共聚物和苯并三氮唑为主有成分复配而成的B类阻垢缓蚀剂适用于铜管循环冷却水处理系统。
本规定以有机磷、共聚物和苯并三氮唑为主有成分复配而成的C类阻垢缓蚀剂适用于要求较高唑类含量的铜管循环冷却水处理系统。
2 引用标准GB/T601 化学试剂滴定分析容量分析用标准GB/T603 化学试剂实验方法中所用制剂及制品的制备GB/T6682 分析实验用水规格和实验方法HB/T2430 2431—93水处理剂阻垢缓蚀剂ⅡⅢ3要求3.1外观：无色、淡黄色或棕色透明液体，与水混溶无沉淀3.2火力发电厂循环冷却水用含有机磷复配型阻垢缓蚀剂应符合表1的要求注：本指标只作产品验收，应用前必须结合谁知作性能试验，合格后方可使用。
4试验方法本规定所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和符合GB6682规定的三级水。
试验中所需标准溶液，制剂在没有其他要求时，均按GB601、GB603的规定制备。
4.1 磷酸盐含量的测定4.1.1 方法提要在酸性介质中，磷酸盐和亚磷酸盐在硫酸铵存在下，加热，氧化成磷酸，利用钼酸铵、酒石酸锑钾和磷酸反映生成锑磷钼酸配合物，以抗坏血酸还原成“锑磷钼蓝”，用吸光光度法测定总磷酸盐（PO43-计）含量，然后再减去磷酸（PO43-计）和亚磷酸（PO43-计）的含量，计算出磷酸盐含量。
4.1.2 试剂和材料4.1.2.1 磷酸盐（PO43-计）标准储备液：1mL溶液含有0.5000mgPO43-称取0.7165克精确至0.0002克，预先在100—105度干燥至恒重的磷酸二氢钾，置于烧杯中加水溶解，移入1000毫升容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
浅谈我国近年来阻垢剂的研究现状
浅谈我国近年来阻垢剂的研究现状摘要:本文介绍了阻垢剂的种类及我国近年来阻垢剂的研究现状,并对其未来的发展方向作了展望。
认为在阻垢剂的研制开发中要加强对可生物降解的无毒、无害阻垢剂的研制,并能够得到优先开发。
关键词:阻垢剂生物降解无毒无害水资源匮乏一直是我国面临的一大难题。
近年来,随着我国水资源的短缺、人口数量的增加和工业生产的迅速发展,用水量也在急剧增大,如何节约用水已经成为人们生活及工业发展的趋势。
水的循环使用是节约用水的有效途径,但水的循环使用会使水质逐渐变差,并会使设备结垢,影响其正常使用。
解决这个问题的有效方法是向循环水中投加阻垢剂,防止垢的生成。
1 阻垢剂研究进展概述经过半个多世纪的发展,阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。
近年来,阻垢剂的品种丰富多样,在工业水处理及环保要求的推动下,阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展[1]。
2 阻垢剂分类及研究现状阻垢剂的种类繁多,按照阻垢剂的发展过程和其结构特点,一般情况下将其分为天然聚合物阻垢剂、含磷类聚合物阻垢剂、共聚合物阻垢剂、环境友好型聚合物阻垢剂。
2.1 天然聚合物阻垢剂天然聚合物阻垢剂是一些天然产物如木质素、单宁、淀粉、纤维素和壳聚糖等,由于它们都含有许多酚羟基,而这些基团能对Ca2+、Mg2+等盐垢晶体的生长具有一定的抑制作用,很早就被作为阻垢剂在工业上得到了广泛的使用。
在20世纪60年代,天然聚合物由于来源丰富,价格便宜,并且由于水垢处理的产物能够被生物降解而得到了迅速的发展。
但是天然聚合物阻垢剂在水处理应用的过程中,又存在着用量大,高温下不稳定等缺点,逐渐被新合成的阻垢剂所取代,目前天然聚合物已很少使用。
2.2 含磷类聚合物阻垢剂在冷却水处理中,最常用的无机含磷聚合物阻垢剂是三聚磷酸钠和六偏磷酸钠[2]。
它的阻垢机理主要是通过分子中的某些官能团或静电力吸附在晶体表面的活性点上,抑制晶体的生长,增加它的溶解度。
但是这类阻垢剂也存在着缺点:其一磷浓度高;其二容易水解为正磷酸盐,产生磷酸钙沉淀。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、阻垢剂的分类
阻垢剂的种类丰富,按照阻垢剂的发展历程及起主要作用 的官能团,大致可以将其分为天然聚合物阻垢剂、含磷类聚合 物阻垢剂、共聚合物阻垢剂、绿色新型聚合物阻垢剂。 1、天然聚合物阻垢剂：包括单宁、纤维素、淀粉、木质素、 壳聚糖和腐植酸钠等天然有机高分子化合物。 2、含磷类聚合物阻垢剂：包括无机含磷聚合物阻垢剂、复 合磷酸盐、有机磷酸盐和其它低磷或无磷药剂等。 3、共聚物阻垢剂：包括丙烯酸类共聚物、磺酸类共聚物马 来酸酐类共聚物和烷基环氧羧酸盐等。 4、绿色新型聚合物阻垢剂：包括聚环氧琥珀酸( PESA)和 聚天冬氨酸( PASP)。
聚天冬氨酸（PASP）的构型
LOGO
1.2 PASP 的阻垢缓蚀性能
PASP 可应用于高钙离子浓度、高温和pH 值 较高的水系统。PASP 对磷酸钙、硫酸钙等也有 优异的阻垢性能，也可作为缓蚀剂用于解决油田 中的CO2 腐蚀问题。另外，PASP 抑制氧化铁沉 积的能力也较好。
LOGO
1.3 PASP 生物降解性
五、“绿色阻垢剂”介绍
1、聚天冬氨酸（PASP）
被誉为更新换代的绿色阻垢剂——聚天冬氨酸，是受了 动物代谢过程启发而合成成功的一种生物高分子。其原料 天冬氨酸可从自然界提取，它的制造过程是绿色的，可生 物降解，还可同时起到缓蚀剂和阻垢剂功能，也可用于海 水淡化和反渗透制水的阻垢剂，是一种很有发展前景的生 物高分子材料。PASP 类水处理剂因具有优良的生物可降 解性和较高的阻垢性能，被认为是一种真正的绿色阻垢剂。
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。 研究表明，将PASP调节pH 值为8-9，在250℃ 的活性泥中，28 d 后降解83%，微生物降解后释 放出的CO2 量不低于参比的葡萄糖。
LOGO
1.4 PASP 的经济性
作为水处理的新型绿色化学品，PASP 是一种 从原料、制备过程到最终产品均对人体和环境无 害的易生物降解的水处理药剂。但是，PASP 的 价格较一般的水处理剂高，这影响了其应用围。 为了提高与其他阻垢剂的竞争能力，可将其与其 他环境友好的阻垢剂复配使用，以提高PASP 性 能。
LOGO
2.1 PESA 的合成
目前聚环氧琥珀酸的合成大多采用以环氧琥珀 酸为原料的一步合成法或采用以马来酸酐等为原料 的多步合成法。
LOGO
聚环氧琥珀酸（PESA）的结构式
LOGO
2.2 PESA 阻垢缓蚀性能 国内外对于PESA 阻垢缓蚀性能研究较多， 基本认为PESA 阻CaCO3、BaSO4、SrSO4、 CaF2 垢的性能优越，但PESA 对Ca3(PO4)2、 CaSO4、锌垢的阻垢效果较差。
LOGO
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。结构式一般有两种构型 （如图1 所示），分子量一般为3000-10000， 呈浅色粉末状。在碱性条件（pH = 10-12）下 容易水解得到聚天冬氨酸盐。
LOGO
LOGO
四、阻垢剂的现状
阻垢剂的发展经历了从最初的天然有机物到无 机聚磷酸盐,直至现在的全有机配方聚合物的过程。 随着全球环境问题的日益严重,要求阻垢剂向无毒 害的无磷、低磷新型高效的环境友好型“绿色阻垢 剂”的方向发展。目前国内外出现的新型绿色聚合 物阻垢剂主要有聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸。
LOGO
LOGO
2 、聚环氧琥珀酸（PESA）
聚环氧瑚珀酸，最早在20 世纪90 年代 初由美国Betz实验室首先开发，是一种无磷、 非氮并具有良好生物降解性的绿色阻垢剂， 具有很强的抗碱性，在高钙、高硬度水中， 其阻垢性能明显优于常用的有机膦酸类。一 般说来，具有最佳阻垢效果的PESA 产品的 分子量范围为400-800。
LOGO
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,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。
LOGO
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：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,因而 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,这反映当前人们对阻 垢机理的认识还相当笼统。
LOGO
谢谢！
LOGO
LOGO
2.3 PESA 生物降解性
有关专家对PESA 进行的可生物降解性研究表 明，PESA 在降解前需要一个短期的驯化时间，随 后生物降解过程进行得十分迅速，且CO2 产生量 与时间基本上呈线性关系，具有良好的可生物降解 性．
GO
六、阻垢剂的市场展望
随着人们对环保意识的加强,绿色阻垢剂的开发 必将成为国内外水处理行业研究的新热点。因此,在 进一步完善现有阻垢剂,提高质量的基础上,加强机 理研究和复配研究、降低成本、减少污染,使其能成 为多功能、高效、价廉、无毒、可生物降解的绿色 新型阻垢剂。