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在热电厂、发电厂等工业生产中,为了减轻循环冷却水中锡黄铜换热器的腐蚀及其表面结垢问题,常采用向循环水中添加缓蚀阻垢剂这一简单易行且高效的方法。本论文旨在开发一种新型铜缓蚀阻垢剂DG3,以期达到高效、低耗和更为环保的目的。 本课题组对DG3中有效成分之一的羧酸类铜缓蚀剂DG1已做过多年研究,发现其存在纯度不高、单独使用效果不够理想的问题。本论文在以前DG1合成工艺的基础上,采取改变DG1合成过程中的反应时间、反应温度以及在重结晶过程中引入搅拌等措施,提高了DG1的纯度;为了进一步提高缓蚀效果,将DG1与BTA(苯并三氮唑)进行复配得到缓蚀剂DG2;最后从已商品化的5种阻垢剂中,筛选出一种效果较好的阻垢剂和DG2进行复配,最终获得了一种新型铜缓蚀阻垢剂DG3。 实验发现:DG1的最佳合成条件为NaOH过量0.4(与理论需要的摩尔量相比),反应温度为95℃,回流时间为90分钟,加氯乙酸后反应时间为60分钟,在此条件下DG1的初始合成浓度达到83.6%,比原工艺提高了3%;重结晶过程中引入搅拌后DG1纯度从原来的93.6%上升到97.3%;DG1与BTA复配时,以配比BTA:DG1=3mg/L:2mg/L较好,在加有DG2的70℃介质中,锡黄铜的腐蚀速度为0.0020mm/a(淡水)和0.0202mm/a(海水),而相同条件下加BTA时的腐蚀速度为0.0022mm/a(淡水)和0.0358mm/a(海水);五种供筛选的阻垢剂中,以PBTCA(2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸)的阻垢效果较好,在30℃的淡水中,5mg/L的PBTCA能使238.05mg/L的钙离子稳定存在;5mg/L DG2与5mg/LPBTCA复配成DG3后其缓蚀性能同DG2相比差别不大,相同条件下的30℃淡水中添加DG3后稳定存在的钙离子浓度为234.04mg/L;淡水中锡黄铜极化电阻和失重试验结果也表明,DG3同DG2具有相当的缓蚀效果,两者对锡黄铜电极的极化电阻分别为38194Ω和37162Ω,而挂片试验测得腐蚀速度分别为0.0021mm/a和0.0020mm/a,低于国标允许的锡黄铜腐蚀速度0.005mm/a。缓蚀阻垢剂DG3对缝隙腐蚀也有良好的抑制作用。 本论文中的研究成果在国内外未见其它文献报道。