新型阻垢剂阻垢性能及其应用研究
新型阻垢剂在循环冷却水中的应用

果 如表 2所示 . 由表 2可 以看 出 , 该水 质在 相应 浓缩 倍率 下 投加 阻垢 剂 S 2 6为 8p m, 阻垢 率 可 以达 Q_8 p 其
垢、 腐蚀 现象 口 . 垢 的存在 不仅减 少 了流体 的 流通面 积 , 热交 换设 备 的流体 阻力增 加 ]污 使 而且 使动力 消 耗
增 加 , 重 妨碍换 热设 备 的正 常运行 [ , 因垢 下腐蚀 导致 管材 穿孑 , 严 2并 ] L 造成 设备 腐蚀 泄漏 , 缩短 设备 的使 用 寿 命 , 重影 响火 力发 电的发 电效率及 经 济效益 . 严 由于胜 利 发 电厂地 处 黄河 人 海 口, 地表 水 的盐度 和碱 度
表 2 静 态 阻 垢 实 验 结 果 2 结 果 与 讨 论
2 1 静 态 阻 垢 实验 .
当 阻 垢 剂 S _8 Q 2 6用 量 为
8p m, p 控制 水质 p 为 8 3 H . ~ 8 5 在 5 ±1℃下进 行 自然蒸 ., O 发浓 缩 , 待浓 缩倍 率达 到 N一3 3 不调 酸) N一5 0 调 酸 ) .( 和 .( 后采 用 静 态 实验 分 析 阻垢 剂 的阻 垢效 果 , 结
0 引 言
循 环冷 却水 系统 的结垢 问题 一直 是火 电厂 运行 中需 要解 决 的 主要 问题 . 敞开 式 火力 发 电厂循 环 冷 却
水 系统 在运 行一段 时 间后 , 随着其 中钙 离子 、 离子 、 镁 氯离 子 、 酸根 等 的不 断 浓 缩 , 汽 器 很 容 易发 生 结 硫 凝
№ . 4
・
陕 西 科 技 大 学 学 报
J 0URNAL OF S HAANXIUNI VERS TY CI NCE & TE I OF S E CHNOLOGY
无磷阻垢剂的研究进展

无磷阻垢剂的研究进展舒红英 唐星华 覃 毅(南昌航空工业学院环境与化学工程学院 江西 南昌330034)摘 要:本文从天然聚合物阻垢剂、聚羧酸类阻垢剂和新型绿色阻垢剂三方面,介绍了无磷环保型阻垢剂的种类、特点和研究状况,并展望了阻垢剂的发展方向即无磷、非氮和可生物降解的绿色环保型阻垢剂。
关键词:阻垢剂 无磷 绿色环保型 进展 工业循环冷却水系统在运行过程中,由于原水水质、水温升高、浓缩倍数的提高等,造成系统的结垢、积污等问题,影响了系统的正常运行。
阻垢剂就是能够控制产生泥垢和水垢的一类药剂[1]。
阻垢剂的发展经历了无机聚磷酸盐、聚合电解质、天然高分子、有机磷酸、聚羧酸共聚物、二元及三元含磷共聚物、二元及三元不含磷共聚物几个阶段[2][3]。
20世纪80年代,随着环境对工业排污的限制和人类环保意识的提高,阻垢剂也正在向无毒无害的无磷、低磷新型高效的环境友好型绿色阻垢剂的方向发展[4]。
本文主要综述了无磷环保型阻垢剂的种类、特点和研究状况。
1.天然高分子阻垢剂天然高分子阻垢剂是一些天然产物如淀粉、纤维素、单宁、磺化木质素、腐植酸钠和壳聚糖等,这些天然物质具有可观的阻垢能力,并且由于来源方便、价格低廉、对环境无污染等特点,曾以广泛应用于冷却水的水质稳定中。
淀粉的外形呈颗粒状,其颗粒可分为两部分,外层的主要部分是淀粉胶,内部为淀粉糖。
淀粉的来源非常广泛,但用来冷却水处理的一般只有来自马铃薯、玉米等。
纤维素是无色纤维状物质,用化学方法测得它的分子量为2000—4000,纤维素分子呈直链形。
淀粉和纤维素都属于碳水化合物中的多聚糖类,分子式均为(C6H10O5)X,其糖单体为葡萄糖C6H12O6。
木质素是一种无定形的芳香族聚合物,有很强的活性,磺化木质素是由磺化后的结构单元组成,结构单元上含有酚羟基和羧基。
单宁实际上是指一类含有多酚羟基而聚合度不同的物质,但是单宁只是一个笼统的名称,代表许多不同的成分的混合体,并包括了一些单体物质,单宁的分子量一般在2000以上[5]。
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。
聚合物阻垢剂研究进展

化 学 工 程 师 C e ia E gne hm cl n ier 文章编号 :02一l2 (0 7 0 0 2 10 1Biblioteka 2 0 ) 8- 0 6-0 5
2O O 7年 8月
聚 合 物 阻垢 剂研 究进 展 水
梅 平 , 华荣, 刘 陈 武
水是生命 的源泉 , 是人类赖 以生存 的基本条件, 而在我国水资源极 其贫乏, 加上水环境污染严 重,
导致 可利 用 水 资 源 减 少 , 因此 , 约 水 资 源 和 保 护 节 水环 境就 成 了 当前 我 国 面 临 的 急需 解 决 的 问题 之
一
研究 , 发展很快。主要包括 木质素、 宁、 单 淀粉 、 甲 壳素 、 腐植酸等及其衍生物。 木质素是一种无定型的芳香型化合物 , 能与金 属离子形成木质素的螯合物 , 从而抑制结垢。单 宁 是一类含有许多 酚羟基而聚合度不 同的物质 的名
o me to s ac n c p lme c l n ii ra c p t o w r . p n fr e rh o o o y rs a ei h b t r u r a d e o f
Ke r s c p lme c l n iio; oy p x s c ii cd; o y s a t c d s t e i ; r p r y wo d : o o y rs a e ih b tr p le o y u cn c a i p l a p r c a i ; y h ss p o t i n e y
合成聚合物阻垢剂合成聚合物阻垢剂克服了天然聚合物阻垢剂的缺点高等诸多优点梭酸类聚合物阻垢剂竣酸类聚合物阻垢是一类以丙烯酸来酸或马来酸醉为主要单体作用下水溶性高分子物质此类阻垢剂起主要作用的是聚合物中的基团等具有较强的鳌合能力凝聚作用常排列丙烯酸聚合物阻垢剂剂是开发得较早的一类阻垢剂毒性较小提出以丙烯酸与苯乙烯磺酸的水溶性共聚物做水系统阻垢剂共聚物由丙烯酸钠与苯乙烯磺酸钠共聚而成为该共聚物对于中制垢及硅垢均有较好作用其它药剂匹配使用该药剂适用于冷却水系统加量为共聚物丙烯磺酸钠异丙烯麟酸丙烯酸以的阻垢性能研究表明对容忍性保持对较好的阻垢作用马来酸合物阻垢剂合物阻垢剂是二十世纪公司提出以马来酸或马来酸醉与苯乙烯磺酸合成共聚物溶性有机磷酸盐复配产生的协同效应改善锅炉的结垢情况公司提出采用磺化苯乙烯马来酸醉共聚物作阻垢剂共聚物磺化苯乙烯与马来酸配的摩具有品种繁多合成方法灵活多样阻垢率稳定性好分子量大小易控制适用水质范围宽发展十分迅速
阻垢剂简介

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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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。 的多步合成法。
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聚环氧琥珀酸(PESA)的结构式
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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, 国内外对于PESA 阻垢缓蚀性能研究较多,基 本认为PESA CaCO3、BaSO4、SrSO4、 本认为PESA 阻CaCO3、BaSO4、SrSO4、CaF2 垢 的性能优越, Ca3(PO4)2、CaSO4、 的性能优越,但PESA 对Ca3(PO4)2、CaSO4、锌 垢的阻垢效果较差。 垢的阻垢效果较差。
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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, 无机聚磷酸盐,直至现在的全有机配方聚合物的过 随着全球环境问题的日益严重, 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“ 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。 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。 聚合物阻垢剂主要有聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸。
阻垢剂的作用和原理

阻垢剂的作用和原理在我国,随着工业的迅速发展,用水量增大,循环用水成为节约水资源的重要手段,工业循环冷却水占工业用水总量的70%~90%。
随着阻垢剂的使用的广泛,为了适应各行业的应用,从而生产出很多不同类型,不同性质的阻垢剂。
一、什么是阻垢剂阻垢剂(Scale Inhibitor)是具有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、结垢功能的一类药剂。
二、反渗透阻垢剂的主要成分有哪些反渗透阻垢剂主要包括一些天然分散剂、膦酸、膦羧酸及膦磺酸和高分子聚合物等,而目前使用的绝大多数阻垢分散剂是高分子聚合物。
它们能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶无机盐的沉积、结垢。
为了给使用提供便利,方便选购,我们需要对阻垢剂的种类进行了解。
常见的分类主要有以下几种:1、聚羧酸类阻垢分散剂聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用,用量也极少,常用的有聚丙烯酸PAA、水解马来酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。
2、有机膦酸酯有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好,但抑制碳酸钙垢的效果较差。
其毒性低,易水解。
3、有机膦酸类阻垢剂常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等,对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。
4、聚磷酸盐常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠,在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上,同是这种阴离子易于和CO32-置换,从而防止了碳酸钙的析出。
三、阻垢剂的性能我们知道阻垢剂具有阻垢作用,其阻垢作用是由于它本身能阻止碳酸盐小晶粒的长大,并使晶格歪曲畸变,从而使循环冷却水中碳酸盐不会在换热器表面形成硬垢,同时,通过其组织中有机磷酸盐等成份与金属形成保护膜的特性,使它可与循环冷却水中钙离子相结合,起到防止金属腐蚀的作用。
本品PH使用范围广,可在PH7.0~10.0之间具有阻垢和缓蚀作用,从而使工业生产操作简便,不会由于PH失控而造成腐蚀、结垢等问题。
无磷缓蚀阻垢剂现状评述

无磷缓蚀阻垢剂现状评述
无磷缓蚀阻垢剂具有广泛的应用领域,如锅炉水处理、工业循环水处理、供暖系统、冷却塔等。
它可以有效地控制水中的钙、镁、铁等离子的
沉积,从而防止垢层的形成。
同时,它还可以形成一层薄薄的保护膜覆盖
在水管和设备表面,起到缓蚀的作用,防止金属腐蚀。
1.技术发展:随着环保意识的提高和对水资源的大量利用,无磷缓蚀
阻垢剂的技术也在不断发展。
现在的无磷缓蚀阻垢剂主要采用有机化合物
作为活性成分,相比传统的无机磷阻垢剂,具有更好的环境适应性和降解
性能。
2.应用效果:无磷缓蚀阻垢剂在实际应用中表现出良好的效果。
它可
以有效地控制水中的离子浓度,减少垢积和腐蚀的发生。
同时,无磷缓蚀
阻垢剂还可以提高水的传热性能和流动性,降低能耗。
3.市场前景:随着对环境保护的要求越来越高,无磷缓蚀阻垢剂市场
前景广阔。
尤其是在水处理领域,人们对无磷缓蚀阻垢剂的需求不断增加。
在国内外环保政策的支持下,无磷缓蚀阻垢剂的市场规模将进一步扩大。
4.发展趋势:未来,无磷缓蚀阻垢剂可能会朝着更高效、更安全、更
环保的方向发展。
一些新型的无磷缓蚀阻垢剂不仅具有良好的阻垢效果,
还可以对水中的有害物质进行吸附和分解,进一步提高水的品质。
总之,无磷缓蚀阻垢剂作为一种环保型水处理剂,具有很大的发展潜力。
在未来的研发和应用过程中,需要进一步加强技术创新和标准化管理,以满足不同领域的需求。
同时,政府部门应该加大对无磷缓蚀阻垢剂的扶
持力度,推动其在各个行业的广泛应用。
高效环境友好型阻垢剂的最新研究进展

收稿 日期 :0 9— 7—2 ; 稿 日期 :0 0— 2— 9 20 0 0修 21 0 0 。 作者简介 : 刘炜(95一) 男 , 18 , 湖北黄 石人 , 西南 石油大学在 读硕士研究生 , 主要从事采油技 术及处理剂 的研究。
阻垢剂。作为磷酸盐 阻垢剂 的替代 品, E A C已用 于碱性 水 处 理 方 案 。作 为 C C 垢 抑 制 剂 , E aO AC
与磷 酸盐 的效 果相 当或 优于磷 酸盐 , 而且对 卤素 离
子稳定和有较高 的钙容忍度。当系统条件变化导 致 C C 速结垢 时 , aO 迅 可提 高 A C的剂 量 , E 以保证 在不 引起 换热 器发 生污垢 的情况 下 防止 结垢 , 提高 系统 的安 全 性 。除 了可 抑 制 C C 垢 外 , E aO A C对
1 阻垢 剂类型 及研 究进展 1 1 聚 丙烯酸型 .
固体 含量水 中 阻垢 率 高 , 有 缓 蚀 协 同作 用 等 优 兼 点 , 为环 境友 好 型 水 处 理 剂 而成 为人 们 研 究 的 作
热点。
聚 丙烯 酸 型水 处 理 剂是 开发 得 较早 的一 类 聚 合 物阻垢 分 散 剂 , 主要 包 括 聚丙 烯 酸 ( A 和 聚 P A) 甲基 丙烯酸 ( M P MA) 它们 的钠 盐 ,MM 中 甲基 及 P A 的存 在使其 在 耐 热 方 面 有 所 提 高 , 价 格 相 对 较 但 贵¨ J 。该类 阻垢 剂 毒性 较 小 、 廉 、 有 溶 限 效 价 具
较高 的质量 浓度 ( 1m / ) , C S ・ H O 的 1 g L 时 对 aO 2
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( 长沙矿冶研究院有 限责任公司 , 湖南 长沙 4 1 0 0 1 2 )
摘
要: 针 对桃 花江内陆核电站循 环冷却用水低 硬度 、 低碱度的水质特点 , 研制 出一种 新型阻垢剂 H D - 1 , 研究 了其阻垢性 能 , 并将
其应用于循环冷却水动态模拟系统 , 结果 表明 , 在投加量为 5 m g / L , 温度 低于 8 0℃ , 运行 时间小于 1 2 h , c a 2 浓度低 于 2 2 0 m g / L , H C O , 一 浓 度低 于 6 O O m g / L的条件下 , 阻垢剂 H D 一 1 对碳 酸钙 的阻垢 效率大于 9 0 %。动态试验 中阻垢剂 H D 一 1 的污垢 热阻 、 腐蚀 速 率和阻垢效率分别为 0 . 0 0 0 0 7 1 I T I ・ K / w、 0 . 0 0 3 6 m m / a 和9 7 . 6 9 %, 表明新型阻垢剂 H D . 1 完全满足桃 花江内陆核 电站循环冷却水
t h a t he t f o u l i n g r e s i s t a n c e ,c o r r o s i o n r a t e a n d i n h i b i t i o n e f f i c i e n c y re a 0. 0 0 0 0 7 1 m ・K / W ,0. 0 0 3 6 mm/ a nd a
t u r e l o we r t h a n 8 0 ℃ .t h e i n h i b i t i o n e ic f i e n c y o f c lc a i u m c a r b o n a t e c a n e x c e e d 9 0 % .T h e d y n a mi c t e s t d e mo n s t r a t e s
h rd a n e s s nd a a l k a l i n i t y ,a n e w t y p e o f s c a l e i n h i b i t o r , HD一 1 ,wa s d e v e l o p e d w i t h i t s s c le a — i n h i b i t i o n p e r f o r ma n c e s t u d i e d .I t s a p p l i c a t i o n t o d y n a mi c c i r c u l a t i n g c o o l i n g wa t e r s y s t e m s h o w e d t h a t , wi t h HD- 1 d o s a g e o f 5 mg / L,C a a n d
系统 的水质处理要求 。 关键词 :阻垢 剂 ; 阻垢性能 ; 循 环水处理 ; 动态模拟
中图分 类号 : T Q 0 8 5 文献标识码 : A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 0 2 5 3 - 6 0 9 9 . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 1 4 文章编号 : 0 2 5 3 —6 0 9 9 ( 2 0 1 3 ) 0 2— 0 o 5 6— 0 3
Z EN G J u a n, YU Ka n — p i n g , Y ANG G u o — c h a o , XI AO G u o — g u a n g
( C h a n g s h a R e s e a r c h I n s t i t u t e o fMi n i n g& Me t a l l u r g y C o L t d, C h a n g s h a 4 1 0 0 1 2, H u n a n , C h i n a )
Ab s t r a c t :I n v i e w o f t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f c i r c u l a t i n g w a t e r i n T a o h u a j i a n g I n l a n d N u c l e r a P o w e r P l a n t ,s u c h a s l o w
S t u d y o n S c a l e - i n h i b i t i o n Pe r f o r ma n c e a n d Ap p l i c a io t n o f S c a l e I n h i b i t o r I - I D- 1
第3 3 卷第 2 期
2 0 1 3年 0 4月
矿
冶 工
程
V0 1 . 3 3№ 2
Ap il r 2 01 3
MI NI NG AND M ETAI . LURGI CAL ENG日 ERⅡq G
新型 阻垢 剂 阻垢 性 能及 其应 用 研 究①
曾 娟, 余侃 萍, 杨 国超 , 肖国光