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摘 要:本文首先提出工业循环式阻垢剂现状分析,然后对工业循环水阻垢剂的应用发展进行论述,主要包括共聚物阻垢剂、水溶性聚合物阻垢分散剂、有机多元磷酸阻垢缓蚀剂,通过不断分析旨在充分彰显出工业循环水阻垢剂的应用价值,为工业领域带来全新的生机与活力,仅供参考。
关键词:工业循环水;阻垢剂;现状;应用发展
一、工业循环水阻垢剂现状分析
结垢的出现,是工业循环水处理系统运行的重要一大影响因素。现阶段,在结垢控制方面,将阻垢剂投加到循环冷却水中这一方法得到了广泛应用。所以阻垢剂扮演着至关重要的角色。通常来说,聚丙烯酸和聚马来酸进展,对于多种基团的三元、四元共聚物的开发具有极大的推动作用,然后在不断开发过程中,含磷聚合物和水溶性共聚物应运而生,其阻垢能力和缓蚀作用显著。对于此类低分子有机酸盐来说,针对于碳酸钙垢,其阻垢性能极具优势,而且缓蚀效果良好,但是很难有效抑制分散磷酸钙垢、锌盐及氧化铁,且本身形成有机磷酸垢的概率较高,同时会造成环境污染的出现【1】。水溶性共聚物,可以对碳酸钙垢、硫酸钙垢等予以有效抑制,迅速分散锌盐和氧化铁,且具有无污染这一性质,但是缓蚀性能难以保证。后来出现的合成大分子有机磷酸盐,不仅可以给予聚合物的阻垢分散性能一定的保障,而且还可以确保其缓蚀性能的稳步提升,将缓蚀、阻垢、分散的功能发挥到极致。
二、工业循环水阻垢剂的应用发展
1.共聚物阻垢剂
现阶段,在水处理药剂的不断开发过程中,对于阻垢剂的要求越来越严格,所以加强阻垢剂的研制与开发是至关重要的,尤其要大力发展阻垢、分散兼缓蚀的综合性阻垢剂,并形成对多种成垢离子的有效抑制作用。相关学者提出应加强酰胺基和酯基的强力吸附能力的应用,在单体选择方面,主要包括马来酸酐、丙烯酰胺等。同时相关学者积极研制TJ-102分散阻垢剂【2】,作为一大共聚物分散剂,主要得益于丙烯酸、2-丙烯酰胺等合成,不仅可以满足氧化铁的分散化需求,也可以将锌离子性能的稳定性提升上来,但是难以保证阻碳酸钙垢性能。
2.水溶性聚合物阻垢分散剂
2.1水溶性均聚物
现阶段,聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸产品为均聚物的重要构成。前者具有良好的无毒性和生物降解性,环境接受能力较高,与多种药剂更具有复配使用的价值,如磷酸钠等,其协同效应效果。如果水质具有高碱度特点,聚环氧琥珀酸在碳酸钙方面具有良好的阻垢效果。而后者缓蚀阻垢性能也是不容忽视的,对于CaCO3、CaSO4垢的抑制具有极大的帮助,可以承受住较高的温度,热稳定性显著。聚环氧琥珀酸内部构建原理图如图1所示:
2.2水溶性共聚物
在水溶性共聚物结构中,羧基、羟基、酯基等为重要的构成要素,所以相比于水溶性均聚物,共聚物的阻垢分散性能明显更优。对其特点进行分析,可以对碳酸钙垢形成有效抑制, 抑制分散作用的发挥主要体现在磷酸钙垢、膦酸钙垢等方面。在早期的均聚物向三元共聚物发展过程中,共聚物阻垢分散剂有着更为丰富多样的品种。
3.有机多元磷酸阻垢缓蚀剂
在非化学当量阻垢剂中,有机磷酸不容忽视,其溶限效应较强。在复合使用于其他水处理的情况下,可以将协同效应充分发挥出来。钙、镁、铜等金属离子,其螯合能力具有较强的优越性, 而活化作用,主要体现在硫酸钙、碳酸钙等方面。作为重要药剂,其发展前景广阔,但是磷的出现,会加重环境污染程度。有机多元磷酸阻垢缓蚀剂的内部合成流程如图2所示:
首先,亚甲基膦酸型。亚甲基膦酸型化合物,与Ca2+、M g2+等金属离子具有较高的合成作用,特别有助于双五元环螯合物的构建,不仅阻碳酸钙垢效果突出,而且在碳钢方面也有着极大的缓蚀性。其次,同碳二膦酸型。其中,六元环螯合物的形成,主要得益于HEDP与金属离子, 相比于亚甲基膦酸型化合物,其抗氧化性更强,同时还可以有效抑制水合氧化铁等。对羟基亚丙基二磷酸(H PD P)和二膦酸(HEDP)进行对比,其不同主要体现在前者分子结构上多一个亚甲基这一方面,可以有效控制Ca2+,这是HEDP不可比拟的,将冷却水中碳酸钙、硫酸钙垢等形成几率降至最低。
三、结束语
综上所述,磷污染的出现,会加剧水体的富营养化水平,在多种菌藻滋长作用下,确保“赤潮”的形成,所以在发达国家中,对于禁磷限磷措施有着较高的重视度, 同时我国也明确提出了污水排放标准,以此来有效限制和控制磷的排放量。基于长远发展视角,难免会影响到磷系水处理缓蚀剂的应用。在未来阻垢剂发展过程中,应加强绿色环保型理念的不断渗透,深入研究高效阻垢剂,贯彻落实好无磷或少磷需求,旨在将高效阻垢剂的性能优势充分发挥出来。
参考文献:
[1] 冯瑞、顏苏芊、秦莉. 两种阻垢剂在纺织空调循环水处理中的应用[J]. 上海纺织科技, 2020, v.48;No.448(10):60-63.
[2] 车凯, 张天琪, 杨玉坤. 电化学技术在炼化循环水系统中的应用[J]. 石油石化节能, 2020, v.10;No.112(06):7+25-28.
关键词:工业循环水;阻垢剂;现状;应用发展
一、工业循环水阻垢剂现状分析
结垢的出现,是工业循环水处理系统运行的重要一大影响因素。现阶段,在结垢控制方面,将阻垢剂投加到循环冷却水中这一方法得到了广泛应用。所以阻垢剂扮演着至关重要的角色。通常来说,聚丙烯酸和聚马来酸进展,对于多种基团的三元、四元共聚物的开发具有极大的推动作用,然后在不断开发过程中,含磷聚合物和水溶性共聚物应运而生,其阻垢能力和缓蚀作用显著。对于此类低分子有机酸盐来说,针对于碳酸钙垢,其阻垢性能极具优势,而且缓蚀效果良好,但是很难有效抑制分散磷酸钙垢、锌盐及氧化铁,且本身形成有机磷酸垢的概率较高,同时会造成环境污染的出现【1】。水溶性共聚物,可以对碳酸钙垢、硫酸钙垢等予以有效抑制,迅速分散锌盐和氧化铁,且具有无污染这一性质,但是缓蚀性能难以保证。后来出现的合成大分子有机磷酸盐,不仅可以给予聚合物的阻垢分散性能一定的保障,而且还可以确保其缓蚀性能的稳步提升,将缓蚀、阻垢、分散的功能发挥到极致。
二、工业循环水阻垢剂的应用发展
1.共聚物阻垢剂
现阶段,在水处理药剂的不断开发过程中,对于阻垢剂的要求越来越严格,所以加强阻垢剂的研制与开发是至关重要的,尤其要大力发展阻垢、分散兼缓蚀的综合性阻垢剂,并形成对多种成垢离子的有效抑制作用。相关学者提出应加强酰胺基和酯基的强力吸附能力的应用,在单体选择方面,主要包括马来酸酐、丙烯酰胺等。同时相关学者积极研制TJ-102分散阻垢剂【2】,作为一大共聚物分散剂,主要得益于丙烯酸、2-丙烯酰胺等合成,不仅可以满足氧化铁的分散化需求,也可以将锌离子性能的稳定性提升上来,但是难以保证阻碳酸钙垢性能。
2.水溶性聚合物阻垢分散剂
2.1水溶性均聚物
现阶段,聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸产品为均聚物的重要构成。前者具有良好的无毒性和生物降解性,环境接受能力较高,与多种药剂更具有复配使用的价值,如磷酸钠等,其协同效应效果。如果水质具有高碱度特点,聚环氧琥珀酸在碳酸钙方面具有良好的阻垢效果。而后者缓蚀阻垢性能也是不容忽视的,对于CaCO3、CaSO4垢的抑制具有极大的帮助,可以承受住较高的温度,热稳定性显著。聚环氧琥珀酸内部构建原理图如图1所示:
2.2水溶性共聚物
在水溶性共聚物结构中,羧基、羟基、酯基等为重要的构成要素,所以相比于水溶性均聚物,共聚物的阻垢分散性能明显更优。对其特点进行分析,可以对碳酸钙垢形成有效抑制, 抑制分散作用的发挥主要体现在磷酸钙垢、膦酸钙垢等方面。在早期的均聚物向三元共聚物发展过程中,共聚物阻垢分散剂有着更为丰富多样的品种。
3.有机多元磷酸阻垢缓蚀剂
在非化学当量阻垢剂中,有机磷酸不容忽视,其溶限效应较强。在复合使用于其他水处理的情况下,可以将协同效应充分发挥出来。钙、镁、铜等金属离子,其螯合能力具有较强的优越性, 而活化作用,主要体现在硫酸钙、碳酸钙等方面。作为重要药剂,其发展前景广阔,但是磷的出现,会加重环境污染程度。有机多元磷酸阻垢缓蚀剂的内部合成流程如图2所示:
首先,亚甲基膦酸型。亚甲基膦酸型化合物,与Ca2+、M g2+等金属离子具有较高的合成作用,特别有助于双五元环螯合物的构建,不仅阻碳酸钙垢效果突出,而且在碳钢方面也有着极大的缓蚀性。其次,同碳二膦酸型。其中,六元环螯合物的形成,主要得益于HEDP与金属离子, 相比于亚甲基膦酸型化合物,其抗氧化性更强,同时还可以有效抑制水合氧化铁等。对羟基亚丙基二磷酸(H PD P)和二膦酸(HEDP)进行对比,其不同主要体现在前者分子结构上多一个亚甲基这一方面,可以有效控制Ca2+,这是HEDP不可比拟的,将冷却水中碳酸钙、硫酸钙垢等形成几率降至最低。
三、结束语
综上所述,磷污染的出现,会加剧水体的富营养化水平,在多种菌藻滋长作用下,确保“赤潮”的形成,所以在发达国家中,对于禁磷限磷措施有着较高的重视度, 同时我国也明确提出了污水排放标准,以此来有效限制和控制磷的排放量。基于长远发展视角,难免会影响到磷系水处理缓蚀剂的应用。在未来阻垢剂发展过程中,应加强绿色环保型理念的不断渗透,深入研究高效阻垢剂,贯彻落实好无磷或少磷需求,旨在将高效阻垢剂的性能优势充分发挥出来。
参考文献:
[1] 冯瑞、顏苏芊、秦莉. 两种阻垢剂在纺织空调循环水处理中的应用[J]. 上海纺织科技, 2020, v.48;No.448(10):60-63.
[2] 车凯, 张天琪, 杨玉坤. 电化学技术在炼化循环水系统中的应用[J]. 石油石化节能, 2020, v.10;No.112(06):7+25-28.