阻垢剂性能评价试验
火力发电厂冷却水阻垢剂性能的评定方法
火力发电厂冷却水阻垢剂性能的评定方法摘要：阻垢剂发展的关键是掌握准确、有效的评价方法来研究其总体性能以及其分子结构参数对垢形成基本过程的影响。
准确、快速评价阻垢剂的性能，以及在有无阻垢剂存在的情况下碳酸钙晶体的生长机理一直是多年来水处理工作者所关心的，本文对火力发电厂冷却水阻垢剂的性能评定方法进行了介绍。
关键词：阻垢剂性能评定原理方法一、引言火力发电厂中冷却水系统在蒸发过程，溶解在水中的矿物盐会逐渐形成污垢，沉积在设备表面，会降低传热效率，增加能耗，严重的甚至会影响安全运行。
成垢物质和溶液存在着动态的平衡，阻垢剂的投加能够吸附到成垢物质上去并且能够影响其生长和溶解的动态平衡，防止污垢的形成。
目前评定阻垢剂性能的方法很多，现已成型的有静态阻垢法、鼓泡法和极限碳酸盐法、临界PH值法、电导率法等。
本文对几种评定阻垢剂性能的方法及原理进行了介绍。
二、阻垢剂的性能评定方法2.鼓泡实验法鼓泡法也是基于化学反应式（1）。
实验时，将含有Ca（HC03）2的水样加阻垢剂制备成试液，在对试液升高温度的同时，以一定流量鼓入空气，带走CO2 ，反应平衡向右移动，Ca（HC03）2加速分解为碳酸钙，试液迅速达到其自然平衡时的PH值，此时试液中的钙离子浓度达到稳定浓度。
图1为钙离子浓度[Ca2+]-时间t曲线，在开始的一段时间内，钙离子浓度随鼓泡时间的延长而降低很快，再经过一段时间（一般为4～6小时）后，钙离子的浓度就达到稳定，称此时钙离子浓度为稳定浓度[Ca2+]s。
鼓泡法以测定水样中钙离子的稳定浓度作为评定阻垢剂性能的指标。
添加阻垢剂后，溶液中钙离子的稳定浓度越大，说明水中不析出的钙离子浓度越大，阻垢剂的阻垢性能越好。
相对于静态阻垢法，鼓泡法实验时间大大缩短。
但亦存在操作步骤繁琐、对试验设备稳定性要求高、重现性差、结果受人为因素影响大等问题。
3.极限碳酸盐碱度法4.临界PH值法对于微溶性盐如碳酸钙，必须要超过一定的过饱和度，沉淀才能析出（将此时与过饱和度相应的PH值称为临界PH值，以PHc表示）。
反渗透阻垢剂的特点及其评价方法
剂的阻垢效果，而且易通过改变实验条件来探索和研究阻垢剂的阻垢
效果和机理。 （３）部分循环法：
这种运行方式采用浓水循环、产品水连续排放的部分循环来评价
行实验室评估，研究阻垢剂所可能达到的最大回收率及正确的加药 量。故利用各种有效的阻垢剂评价手段来准确评价其效果的优劣十分
这种实验室反渗透阻垢剂的评价方法在运行过程中首先在设定的
时间段内以全循环ｆ浓水和产品水都循环至进水）的模式运行。膜元
件在该时间段内接触全循环溶液，循环溶液的组成代表在不同回收率
下溶液的浓度水平；然后排走部分产品水量，使进水中各离子组分浓
２
阻垢剂的评价方法 反渗透阻垢剂性能评价的主要目的是研究反渗透阻垢荆的阻垢效
质。我国是一个缺水大国，虽然水资源总量居世界第六位，但人均占
有量仅为世界人均占有量的１／４，而当今工业的高速发展带来了水质
日趋恶化、用水消耗甘益增多等问题。反渗透则成为解决水资源短缺
问题的一项新技术，被认为是２ｌＪ世纪末至２ｌ世纪中期最有发展前途的
种运行方式采用浓水和产品水回流到给水，维持膜的给水压力和膜组 件内进水流速恒定。 全循环运行方式在运行时问上显然比给水一次通过式的评价法 短，并且在运行过程中的操作参数（溶液的组分、进水温度、操作压
力、浓水流量、阻垢剂用量等）易改变，能快速评价一种或几种阻垢
多。这类药剂主要是通过晶格畸变和分散两种作用来抑制沉积物的形 成，也具有很好的朗值效应。且此类药剂的阻垢性能—般不受氯气和 其它氧化性杀菌剂的影响。 最初开发的此类药剂是丙烯酸和马来酸的均聚物。在这类阻垢剂
阻垢剂检测标准
阻垢剂检测标准阻垢剂是一种在工业生产中常用的化学添加剂，它可以防止矿物沉积物在设备表面附着和积聚，从而提高设备的运行效率和寿命。
为了确保阻垢剂的质量和安全性，相关的检测标准是必不可少的。
以下是一些相关的参考内容，用于制定阻垢剂的检测标准。
1. 阻垢剂的化学成分阻垢剂的主要活性成分应当明确，并且其化学成分应当符合相关的法规要求。
可以通过使用质谱分析、红外光谱等技术来确定阻垢剂的化学成分，并且评估其对环境和人体的风险。
2. 阻垢剂的纯度和杂质含量阻垢剂的纯度是衡量其质量的关键指标之一。
应当制定相关的检测方法，确保阻垢剂中不含有有害的杂质，比如重金属、有机物等。
3. 阻垢剂的溶解度和稳定性阻垢剂在水中的溶解度和在不同温度下的稳定性对其应用效果有重要影响。
可以使用浸渍实验、溶解度测定等方法来评估阻垢剂的溶解性和稳定性。
4. 阻垢剂的表面张力和润湿性阻垢剂的表面张力和润湿性决定了其在表面附着和分散的能力。
可以采用接触角测定、表面张力测定等方法来评估阻垢剂的表面张力和润湿性。
5. 阻垢剂与其他添加剂的相容性阻垢剂通常会与其他化学添加剂（如缓蚀剂、杀菌剂等）同时使用。
应当评估阻垢剂与其他添加剂的相容性，以确保它们在混合使用时不会发生不良反应或降低效果。
6. 阻垢剂的降解性和生物降解性阻垢剂在使用过程中可能会发生降解，降解产物可能对环境造成影响。
应当开展相关的研究，评估阻垢剂的降解性和生物降解性，并对其可能产生的降解产物进行分析和测试。
7. 阻垢剂的毒理学评估阻垢剂的毒理学评估是确保其安全性的重要手段。
可以通过动物实验、细胞毒性测试等方法来评估阻垢剂对生物体的毒性作用，并确定其安全使用浓度和剂量。
综上所述，阻垢剂的检测标准应涵盖其化学成分、纯度、溶解度、稳定性、表面张力、润湿性、相容性、降解性、生物降解性和毒理学评估等方面。
这些标准的制定和实施可以确保阻垢剂的质量和安全性，并促进其在工业生产中的应用。
水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法
水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法1．0应用范围1．1 在工业循环冷却水处理中，由于采纳了磷（膦）系配方而带来了产生磷酸钙垢的危害。
随着水处理技术的不断进展，高浓缩倍数和碱性水处理技术的开发和应用，使得这种危害性更趋严重。
因此有必要筛选评定抑制磷酸钙垢的有效药剂。
1．2 对于阻垢剂的阻垢性能和应用范围，宜先在试验室的强化条件下进行简单快速的初步筛选评价，本法就是基于这个目的而建立的。
1．3 本法只针对通常循环冷却水中的成垢盐类———磷酸钙的初始成垢趋势进行评定，而对其已成垢的进程不作讨论。
1．4 本法对实际循环冷却水中的成垢重要影响因素：温度、PH 值、PO43—、Ca2+、M—碱度等模拟了现场碱性水运行指标在，如温度掌控在相当于一般工厂冷却器水侧*高壁温80℃、PH值调整稳定在9的范围或在碱度不大的情况下采纳蒸发浓缩的方法维持自然平衡PH值9的范围来进行阻垢剂的筛选。
它可为下一步模拟试验和现场应用供给依据，而且对进一步的讨论工作有引导意义。
2．0 原理依据试验目的，选定试验用水，加入所需评定的阻垢剂和肯定量的PO43—，掌控温度80℃和稳定PH值为9的试验条件，恒温静置10小时后，分析测定澄清液中的PO43—、Ca2+浓度，以评定阻垢性能。
3．0 试验用水3．1 配制水：配制成钙离子浓度为250毫克/升，磷酸根离子为5毫克/升，PH为9左右的水质。
3．2 现场水：当为现场筛选配方时，可用现场水。
现场水可直接取生产补充水，也可配制成生产补充水，还可以依据需要往生产补充水或配制的生产补充水中补加钙离子至浓缩倍数要求的指标。
4．0 仪器4．1 多孔恒温水浴锅，充足恒温掌控80±1℃的要求。
4．2721分光光度计。
4．3 自动显示酸度计。
4．4 容量瓶：50、100、500、1000ml。
4．5 移液管：1、2、5、10、50ml。
4．6 可调定量加液器500、1000ml。
阻垢剂阻垢试验报告
阻垢剂阻垢试验报告根据xx 、xx 、xx 、xx 四家公司的送样，并随机抽取现正在使用的xx 阻垢剂进行阻垢剂阻垢试验，对试验结时报告如下； 1. 试验原理各种阻垢加入冷却水后，尽管阻垢机理不完全相同，但结果都是促使水中易成垢的Ca 2+Mg 2+（以Ca 2+计）尽量保留在水中。
因此，如果对不加阻垢剂和添加不同阻垢剂的某一确定Ca 2+浓度的水样同时进行加热，促使CaCO 3 析出。
然后再测定水中保留的Ca 2+浓度，得到试验前后水中Ca 2+浓度的变化△Ca 2+，△Ca 2+值的大小可以做为评定阻垢剂效果的依据。
值愈小，则阻垢效果愈好。
2.步骤要配置好的模拟循环水中，分别加入相同浓度（25PPM ）的四个厂家的阻垢缓蚀剂，然后移入100ml 容量瓶，同时做一不加任何药剂的空白对照，置于80℃水浴中静止10小时，取出冷却后用蒸馏水稀释到刻度，过滤，分别用EDTA 标准溶液滴定滤液中残留的Ca 2+含量。
3.计算阻垢率按下列公式计算%100Ca -Ca Ca -Ca 22202221⨯=++++γ式中Ca 2+0——试验前实测浓度Ca 2+1——加阻垢剂的试液，试验后的浓度 Ca 2+2——不加加阻垢剂的试液，试验后的浓度4. 试验后结果表1；补充水数据PH 碱度硬度Cl-7.5 3mmol/l 3.3mmol/l 174mg/l 表2；加药量及配制标准液体厂家xx xx xx xx xx加药量（g) 0.0188（棕）0.0125（咖啡）0.0190（无）0.0156（淡黄）0.0101配制水量(ml) 752 500 760 624 404 表3；试验结果阻垢剂厂家空白试验xx xx xx xx xx原水硬度3.3mmol/l mmol/l mmol/l mmol/l mmol/l mmol/l阻垢数据 1.6 3.25 3.2 3.14 3.25 2.7 5阻垢剂97.06% 94.12% 90.6% 97.06% 67.65%结论；从试验结果看，四家送样阻垢率要优于现使用的xx，xx公司试验药剂为现场药剂取样，而其它四家为送来试验药样。
新型反渗透膜阻垢剂GDMP阻垢性能评价
新型反渗透膜阻垢剂GDMP阻垢性能评价刘宗语;郦和生;谢文州【摘要】Performance of glycine dimethylene phosphonic acid (GDMP), a new type reverse osmosis (RO) membrane was tested by static and dynamic evaluation method. The static evaluation results show that the CaCO3 inhibition efficiency of GDMP is excellent, the scale inhibition ratio is 76.2 % when the dosage is 12 mg/L, which is better than 52.3 % ofPTP0100. The dynamic evaluation results show that the times of water flux remaining is extended by GDMP, and the permeate flow rate can be maintained for 58, 108, 168 h, the water flux declined by 10 % for 74, 140, 232 h when the dosage was 2, 3, 4 mg/L, respectively. But the time obtained by PTP0100 is only 0, 6, 10 h and 28, 40, 48 h under the same condition. The performance of GDMP is better than PTP0100.%采用静态法和动态法对新型反渗透膜阻垢剂GDMP进行了阻垢性能评价.静态法结果表明,GDMP阻CaCO3垢性能优良,使用浓度为12 mg/L时阻CaCO3垢率为76.2％,好于同浓度PTP0100的52.3％.动态法结果表明,GDMP能够大大延长水通量不变的时间,2,3,4 mg/L分别在58,108,168 h内水通量维持不变,在74,140,232 h时水通量降低10％,而相同条件下PTP0100维持水通量不变的时间为0,6,10 h,在28,40,48 h时水通量降低10％,GDMP性能优于PTP0100.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2012(031)005【总页数】4页(P55-58)【关键词】反渗透(RO);阻垢剂;性能评价【作者】刘宗语;郦和生;谢文州【作者单位】中国石化北京北化院燕山分院,北京102500;中国石化北京北化院燕山分院,北京102500;中国石化北京北化院燕山分院,北京102500【正文语种】中文【中图分类】X703.5反渗透用于水处理时，其产水率一般控制在75%左右，也就是说进水在反渗透膜的浓水侧浓缩了4倍。
高温硫酸钙阻垢剂的合成及性能测定
39油田开采、集输及储运过程中经常出现结垢问题，结垢是油田生产过程中一个普遍存在的症结，不加以控制会给油田生产带来严重的危害[1]。
结垢可能发生在许多部位，油田常用的蒸汽加热器经常出现结垢的问题[2]。
蒸汽加热器的换热界面温度在170～200℃左右，如此高的温度极易出现结垢问题。
根据油田现场实际情况，结垢类型主要有碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶等，其中硫酸钙垢结构致密、不能溶于酸，硫酸钙垢一旦形成，将很难去除[3]。
根据油田蒸汽加热器结垢特点，合成开发出一种针对高温条件下硫酸钙垢的化学防垢剂HT-01，通过凝胶色谱法[4]和油田用阻垢剂性能评价方法[5]，考察了不同合成条件下分子量及其分布，并同步评价了各种合成条件下的硫酸钙阻垢性能，对合成条件进行了优化。
同时，采用高温高压阻垢评价装置模拟蒸汽加热器工况条件，对该阻垢分散剂高温阻垢性能进行了评价，该化学防垢剂的特点是：高效、稳定、温度适用范围广、使用简便灵活。
1 高温硫酸钙阻垢剂的合成1.1 主要原料马来酸（M A ，工业品，≥99%），丙烯酸烷基酯（A A E ，工业品，≥98％），单体甲（工业品，≥97％），单体乙（工业品，≥97％），引发剂（工业品，≥97％），调聚剂（工业品，≥99％）。
1.2 试验方法以自由基水溶液聚合法制备聚合物，采用N 2保护，向装有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口烧瓶（实验装置见图1所示）中按计算量加入去离子水、马来酸、丙烯酸烷基酯、单体甲、调聚剂，启动搅拌装置和升温装置，转速为100转/分钟，升温至90±5℃，同步滴液漏斗滴加单体乙和引发剂，待滴加完毕后再保温2小时，自然冷却降温后得到淡黄色透明液体阻垢分散剂，编号HT-01。
图1 实验装置1.3 试验结果与讨论HT-01的单体配比对其性能影响显著，通过不同单体配比实验合成不同的产品，对产品进行硫酸钙阻垢性能评价，评价方案依据石油天然气行业标准 SY/T 5673-1993 油田用阻垢剂性能评价方法，实验结果见下表。
稀土合金水处理器阻垢性能评价实验研究
稀 土 合 金 水 处 理 器 阻垢 性 能 评 价 实 验 研 究
孙灵 芳 ， 姜德 峰 ， 张冬 生２， 张艳 辉 ， 曹生现
（． １ 东北 电力大学 节能与测控技术实验室 ， 吉林 吉林 １２ １ ２ 广州格瑞凯迪 电力热能设备有限公司 ， ３ ０２；． 广州 ５０ ７ ） １４ ５
摘
要： 为考察 新型稀土合金 水处 理器（ 下称 阻垢 器 ） 阻垢性 能 ， 文利用循 环冷却 水污垢 动态模 本
拟试验 台， 对阻垢器性能 进行 动态评价实验 。在相 同实验条件下 （ 口水温 ２ ． ０ ５℃ ， 入 ８５± ． 水浴温度 ５ ０ ± ． 流速 ０ ４ ｓ 水 质硬度 １ ０ ． ｇＬ ） 对加装 阻垢器 和未 加装 阻垢 器两路水 质进行动 ０ ５ｏ Ｃ， ．０ｍ． ～， ０ ０ｍ ． ， ４ 态实验 ， 连续监测 污垢热 阻和水质 参数 （ 包括 电导率 、Ｈ 和浊度 等 ） 进行 了 ５组 重复 性实验 。结 果表 ｐ ，
力热 能设 备有 限公 司 ）Ｃ Ｃ２分析 纯 ；ａＣ ３分析 纯 ； ；ａ１， Ｎ ２Ｏ ， 电导率 、Ｈ分 析仪 （ ｗ Ｈ Ｃ ｎ ４ ｉ ） 浊 ｐ ｗＴ ｐ ／ ｏｄ３０ 型 ； 度分 析仪 （ Ｃ Ｃ Ｄ照 相机 ） 不锈 钢管 。 ；
收 稿 日期 ： ０ １—１ ～１ ２１ １ ４ 基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 项 目 （ １７０ ８ 吉 林 省 科 技 发 展 计 划 项 目 （０ １ ５８ ） 国 ５ １６２ ）； ２ １ １ １ １ 作 者 简 介 ： 灵 芳 （９ ０一） 男 ， 孙 １７ ， 山东 省 巨 野 县 人 ， 北 电力 大学 自动 化 工 程 学 院 教 授 ， 士 ， 东 博 主要 研 究 方 向 ： 热 设 备 污垢 与 对 策 换
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阻垢剂性能评价试验
一．实验目的
掌握碳酸钙沉积法评价水处理剂抑制碳酸钙析出的测定方法。
了解不同阻垢剂的阻垢性能。
了解阻垢剂的作用原理。
二．实验原理
以含有一定量的碳酸氢根和钙离子的配制水和阻垢剂制成试液。
在加热条件下，促使碳酸氢钙加速分解为碳酸钙，达到平衡后测定试液中的钙离子浓度。
钙离子浓度越大，则该阻垢剂的足够新能越好。
2HCO
3-+Ca 2+Ca(HCO 3)2
Ca(HCO
3)2
CaCO 3+H 2O +CO 2 三．实验药品与仪器
①氢氧化钠溶液：200g/L 。
②硼砂缓冲溶液：pH ≈9，称取 3.80g 十水四硼酸钠(Na 2B 4O 7.10H 2O)溶于水中并稀释到1L 。
③乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液：c (EDTA)约为0.01mol/L 。
④盐酸标准滴定溶液：c (HCl)约为0.1mol/L 。
⑤钙-羧酸指示剂：称取0.2g 钙-羧酸指示剂与100g 氯化钾混合研磨均匀，储存于磨口瓶中。
⑥溴甲酚绿-甲基红指示液。
⑦水处理剂试样溶液：1.00mL 含有0.500mg 阻垢剂（以干基计）。
⑧恒温水浴：温度可控制在（80±1）℃。
⑨锥形瓶：500mL ，配有装了φ5~10mm ，长约300mm 玻璃管的胶塞。
⑩阻垢剂：HEDP
四．实验步骤
1.碳酸氢钠标准溶液配置与标定
①碳酸氢钠标准溶液配置(1mL 约含18.3mg HCO 3-)：称取25.2g 碳酸氢钠置于100mL 烧杯中，用水溶解，全部转移至1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，储存期30d 。
②标定：移取5.00mL 碳酸氢钠标准溶液置于250mL 锥形瓶中，加水约50mL ，溴甲酚绿-甲基红指示液3~5滴，用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由浅蓝色变为紫色即为终点。
③计算：以mg/mL 表示的碳酸氢根离子(HCO 3-)的浓度(X 1)按下式计算：
31110.06101061V c V c X V V
⨯⨯== V 1——滴定中消耗的盐酸标准溶液体积，mL ；
C ——盐酸标准滴定溶液的实际浓度，mol/L ；
V ——所取碳酸氢钠标准溶液的体积，mL ；
0.0610——与1.00mL 盐酸标准溶液[c (HCl)=1.000mol/L]相当的以克表示的碳酸氢根离子（HCO 3-）的质量。
2.氯化钙标准溶液配置与标定
①氯化钙标准溶液配置(1mL 约含6.0mg Ca 2+)：称取16.7g 无水氯化钙置于100mL 烧杯中，用水溶解，全部转移至1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
②移取2.00mL 氯化钙标准溶液置于250mL 锥形瓶中，加约80mL 水、5mL 氢氧化钾溶液和约0.1g 钙羧酸指示剂，用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液滴定至溶液由紫红色变为亮蓝色即为终点。
③计算：以mg/mL 表示的钙离子(Ca 2+)的浓度(X 2)按下式计算：
32220.040081040.08V c V c X V V
⨯⨯== V 2——滴定中消耗乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液的体积，mL ；
c ——乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液的实际浓度，mol/L ；
V ——所取氯化钙标准溶液的体积，mL ；
0.04008——与1.00mL 乙二胺四乙酸二钠标准溶液[c (EDTA)=1.000mol/L]相当的以克表示的改离子（Ca 2+）的质量。
3.试样溶液的制备
（1）试液的制备 在500mL 容量瓶中加入250mL 水，用滴定管加入一定体积的氯化钙标准溶液，使钙离子的量为120mg ，用移液管加入5mL 阻垢剂至试样溶液，摇匀。
然后加入20mL 硼砂缓冲溶液，摇匀，用滴液管缓慢加入一定体积的碳酸氢钠标准溶液（边加边摇动），使碳酸氢根离子的量为366mg ，用水稀释至刻度，摇匀。
（2）空白试液的制备 在另一500mL 容量瓶中，除不加水处理剂试样溶液外，按
（1）步骤操作。
4.分析步骤
将试液（1）和空白试液（2）分别置于两个洁净的锥形瓶中，两锥形瓶浸入（80±
1）℃的恒温水浴中（试液的液面不得高于水浴的液面），恒温放置2h 。
冷至室温后用中速定量滤纸干过滤。
各移取25.00mL 滤液分别置于250mL 锥形瓶中，加水至约80mL ，加5mL 氢氧化钾溶液和约0.1g 钙-羧酸指示剂。
用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液滴定至溶液由紫红色变为亮蓝色即为终点。
分别计算试液和空白试液钙离子的浓度（mg/mL ）。
5.分析结果的表述
以百分率表示的水处理剂的阻垢性能（η）计算式为：
433
%100%0.240X X X η-=⨯- X 4——加入水处理剂的试验实验后的钙离子（Ca 2+）浓度，mg/mL ；
X 3——未加水处理剂的空白试液实验后的钙离子（Ca 2+）浓度，mg/mL ；
0.240——实验前配置好的试液中钙离子（Ca 2+）浓度，mg/mL 。
6．允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值不大于5%。
五．实验记录与数据处理
略
六．安全提示与注意事项
略
七．思考题
①本实验研究中在重点考察钙离子的情况时，主要受到的干扰因素有哪些？
②根据该实验基本实验步骤，影响实验数据准确性的因素有哪些？
③HEDP 的阻垢机理是什么？。