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阻垢剂知识分享

发布:chvaqbao 浏览:418次

    最常见的工业过程,包括石油生产,采矿,冷却水,脱盐,反渗透,制浆和造纸,地热发电和制糖精制,都是使用水系统进行的。由于各种原因,在操作过程中会形成水垢,例如混合,加热,浓缩和蒸发水。随着系统效率的降低,规模的积累会造成生产的巨大损失,从而在财务和环境方面增加成本。例如,热交换器可能被水垢隔离,因此不能有效地冷却或加热。

    结垢是由结垢阳离子(例如钙和钡)以及结垢阴离子(例如碳酸盐和硫酸盐)的浓度增加而形成的。一旦离子浓度超过过饱和水平,就会发生成核作用。随着时间的流逝,成核作用在宏观水平上导致沉淀和水垢的发展。

    新生晶体表面发生的情况取决于水垢形成和溶解的相对速率。通常,形成速率较大,从而导致晶体生长。然后,这些小晶体会聚在一起形成更大的晶体,最终将阻塞系统。抑制剂可以在三个独立的阶段(即成核阶段,生长阶段和沉积阶段)防止规模灾难性堆积。

    在成核阶段,阈值抑制剂与水垢形成离子结合,但与螯合剂不同,结合离子必须可与它们的抗衡离子相互作用。这会在晶体形成的早期平衡阶段破坏离子簇,并在它们达到形成核的临界尺寸之前破坏它们。结果,离子解离,释放出抑制剂以重复该过程。

    在生长阶段,生长抑制剂会通过阻塞晶体的活性边缘来减缓水垢的生长。一旦抑制剂束缚在晶格上,晶体将形成得更加缓慢并变形。通常,它们的形状更圆滑,这使它们不太可能粘附在表面上,并且更容易分散在整个系统中。

    在沉积阶段,分散剂可防止新晶体聚集在一起形成大块的鳞片状物质。分散剂型抑制剂与表面相互作用并排斥其他带电粒子以防止结合。

    如今有大量的阻垢剂可用(表1),包括磷酸酯和膦酸酯,例如PBTC(膦丁烷-1,2,4-三羧酸),ATMP(氨基-三亚甲基膦酸)和HEDP(1-羟乙叉)-1,1-二膦酸),聚丙烯酸(PAA),膦基聚丙烯酸酯(例如PPCA),聚马来酸(PMA),马来酸三元共聚物(MAT),磺酸共聚物,例如SPOCA(磺化膦酰基羧酸),聚乙烯磺酸盐。最近,所谓的绿色抑制剂-聚天冬氨酸(PASP),羧甲基菊粉(CMI),聚羧酸(PCA)和马来酸聚合物(MAP)-发挥了作用。.