阻垢劑資料講解.ppt

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1、阻垢劑阻垢劑（scaleinhibitor）：是具有能分散水中的難溶性無(wú)機(jī)鹽、阻止或干擾難溶性無(wú)機(jī)鹽在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能，并維持金屬設(shè)備有良好的傳熱效果的一類藥劑。阻垢劑的作用可分為鰲合、分散和晶格畸變?nèi)糠痔妓猁}垢硫酸鹽垢金屬氧化物垢磷酸鹽垢氟化物硅垢等1不同官能團(tuán)在防垢過(guò)程中的作用特點(diǎn)2聚合物阻垢劑的分類及特點(diǎn)3綠色阻垢劑的發(fā)展TableofContents內(nèi)容大綱4天然高分子聚合物阻垢劑的改性研究進(jìn)展5食品用水聚合物阻垢劑發(fā)展的展望基礎(chǔ)性功能基團(tuán)的阻垢特性羥基酯基羧基膦酸基磺酸基羥基基團(tuán)-OH羥基基團(tuán)對(duì)Ca2+、Mg2+

2、等鹽垢具有一定的抑制作用具有少劑量高效性、臨界效應(yīng)和晶格畸變的性能。聚合物分子結(jié)構(gòu)中羥基數(shù)量與阻垢能力成正比。如果聚合物中只有羥基，羥基會(huì)與水中的二價(jià)金屬離子形成膠凝，導(dǎo)致使用濃度不能過(guò)高。（-SO3H）膠凝一些親水性高分子溶液，如明膠水溶液、瓊脂水溶液，在溫?zé)釛l件下為粘稠性流動(dòng)液體，當(dāng)溫度降低時(shí)，高分子溶液就形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分散介質(zhì)水被包含在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，形成了不流動(dòng)的半固體狀物，這一過(guò)程稱為膠凝。膦酸基團(tuán)-PO(OH)膦酸基團(tuán)可以與溶液中的Mg2+、Ca2+等金屬離子形成的配位鍵穩(wěn)定的絡(luò)合溶液中金屬離子。聚合物中引入膦酸基團(tuán)，可以極

3、大的改善對(duì)CaSO4、CaCO3及Zn(OH)2垢的抑制效果；同時(shí)還提高對(duì)氧化鐵顆粒的分散能力和減少對(duì)設(shè)備的緩蝕。酯基基團(tuán)具有分散與晶格畸變作用，對(duì)Mg2+、Ca2+、Cu2+、Fe3+等離子螯合較好從而實(shí)現(xiàn)防垢與阻垢。如果聚合物引入脂基，可以有效的防止阻垢劑與溶液中的二價(jià)金屬離子產(chǎn)生膠凝，使阻垢劑不會(huì)出現(xiàn)臨界效應(yīng)而降低阻垢效率。酯基基團(tuán)能防止聚合物膠凝、能耐高溫，擁有良好的吸附性與高電子密度。酯基基團(tuán)-COO-磺酸基基團(tuán)-SO3H磺酸基團(tuán)水溶性較好、顯強(qiáng)酸性、抗鹽抗溫性好?？墒褂H水性弱的聚合物阻垢劑不容易與溶液中離子反應(yīng)形成難溶絡(luò)

4、合物，能阻止羥基與金屬離子凝膠?；撬峄鶎?duì)Fe3+、Zn2+、Ca3(PO4)2分散能力強(qiáng)、親水性能好，對(duì)Ca3(PO4)2垢的抑制和鐵垢的分散能力較強(qiáng)。對(duì)磷、硫、鈣、鋇、鎂等鹽垢阻垢能力較強(qiáng)，能引入膦酸類聚合物阻垢劑提高其性能。羧基基團(tuán)-COOH羧酸基團(tuán)具有分散、凝聚及晶格畸變功效?？梢酝瑫r(shí)和兩個(gè)或多個(gè)金屬離子贅合，并通過(guò)氧橋相互連接形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的雙環(huán)或多環(huán)贅合物。對(duì)Ca2+、Ba2+、Mg2+、Fe3+、Cu2+等離子的絡(luò)合能力優(yōu)異，能穩(wěn)定Ca2+、Mg2+等金屬離子在多元環(huán)狀絡(luò)合物中，是阻CaCO3、CaSO4垢的主要官能團(tuán)

5、。Others阻磷酸鈣垢的聚氧乙烯基功能性基團(tuán)防止聚合物阻垢劑膠聚的酰胺基(－CO－NH2)功能性基團(tuán)阻碳酸鈣垢、螯合金屬離子、緩蝕功能的膦?；δ苄曰鶊F(tuán)對(duì)Ca2+有較好的容忍度的胺基基團(tuán)(－NH2)等功能性基團(tuán)阻垢劑按官能團(tuán)分類羧酸類聚合物阻垢劑膦基羧酸類聚合物阻垢劑磺酸類聚合物阻垢劑有機(jī)膦酸酯類聚合物阻垢劑羧酸類聚合物PAAS羧基能混在結(jié)晶初期的晶格中，在晶粒外表面帶有一定密度的電荷來(lái)增加晶粒之間的斥力，從而減緩晶體的形成于生長(zhǎng)。主要代表性物質(zhì)有丙烯酸類共聚物、馬來(lái)酸類共聚物、丙烯酸－甲基丙烯酸酯共聚物、磺酸聚羧酸共聚物、膦羧酸

6、共聚物等。對(duì)碳酸鈣、磷酸鈣阻垢性能好。與有機(jī)磷酸及金屬螯合劑的復(fù)配效果良好。低成本、少劑量高效、不水體營(yíng)養(yǎng)化等特點(diǎn)，但是降解的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境有害，不能滿足環(huán)保的要求。膦基羧酸聚合物此類阻垢劑有聚羧酸和有機(jī)磷酸阻垢劑的阻垢與緩蝕的雙重功效。能良好的螯合Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+等金屬離子，且阻垢劑與晶體間又存在范德華力而增加阻垢效果，所有對(duì)CaSO4、CaCO3、MgSO4、Ca3(PO4)2等無(wú)機(jī)鹽類也有良好的阻垢性能。代表物質(zhì)有ATMP(氨基三亞甲基磷酸)、HEDP(羥基亞乙二膦酸)、EDTMP(乙二胺四亞甲基膦

7、酸)等。該類阻垢劑化學(xué)穩(wěn)定性好，但是膦基羧酸聚合物含磷容易使水體富營(yíng)養(yǎng)化，滋養(yǎng)菌藻而污染水體?；撬犷惥酆衔镒韫竸┐祟愖韫竸┗瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。對(duì)磷、硫、鈣、鋇、鎂等鹽垢阻垢能力優(yōu)異?；撬犷惞簿畚锲渲型怀龅哪芰κ且种屏姿徕}垢、分散金屬氧化物、穩(wěn)定有機(jī)磷酸和鋅鹽等。代表性物質(zhì)有丙烯酰胺類磺酸鹽、丙烯酸類磺酸鹽、單烯烴類磺酸鹽、烯丙氧基類磺酸鹽、雙烯烴類磺酸鹽等。合成方法成熟、高效、含磷量少、用量少、適用水質(zhì)范圍廣等特點(diǎn)，但是它低毒，依然對(duì)環(huán)境有一定程度的污染，不過(guò)總體來(lái)說(shuō)可以算是一類綠色阻垢劑。有機(jī)膦酸酯類有機(jī)膦酸酯類除了具有膦基羧酸類聚合物

8、阻垢劑阻垢劑、羧酸類聚合物阻垢劑的特點(diǎn)(阻碳酸鈣、阻硫酸鈣垢、緩蝕等特點(diǎn))，還具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。常見的有多元醇磷酸酯，能作為循環(huán)水阻垢劑。該類阻垢劑具有毒性，對(duì)人體有害，而且此類化合物作為阻垢劑使用不常見。合成綠色阻垢劑聚天冬氨酸