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循环冷却水系统缓蚀阻垢剂的开发应用研究

唐俊

  冷却水在经过系统的热交换器、敞开式冷却塔及长短不一的管道传输后,会发生变温、蒸发浓缩、富氧化等一系列变化,造成设备腐蚀和结垢,传热效果大大下降,设备严重耗损。为达到节水节能,延长设备使用寿命的目的,必须解决循环冷却水系统腐蚀与结垢两大问题,添加缓蚀阻垢剂是最常用的解决方法,但目前应用的缓蚀阻垢剂,使用成本高、难以达到越来越严格的环保要求。2—羟基膦酰基乙酸(hydroxyphonoacetic acid,简称HPAA),属低膦系列的有机膦羧酸型水质稳定剂,具有良好的缓蚀阻垢性能。本文在前人研究的基础上,对HPAA的合成方法进行了改进,根据相关缓蚀理论对HPAA的分子结构进行了改进探索;参照国家行业标准方法对HPAA的缓蚀性能、阻垢性能和稳定性能进行测试并和HEDP进行对比;分别研究了HPAA与WO_4~2、Zn~(2+)、PESA、CrO_4~(2-)的协同缓蚀效应。运用均匀设计理念科学安排试验,得到了一种以HPAA为主剂的复配药剂:HPAA 24mg/L,WO_4~(2-)12mg/L,Zn~(2+)2mg/L,PESA 14mg/L,BTA 1.5mg/L,在文中所述试验条件下缓蚀率为98.86%,阻垢率96.85%,是一种适用于循环冷却水系统的优良缓蚀阻垢剂,也适用于高硬度高溶解氧水质。并运用极化曲线、X射线荧光图谱研究其缓蚀机理,提出了其协同缓蚀模型;通过扫描电镜观察碳酸钙晶体形状来探讨其阻垢机理,此复配药剂一方面与水中钙离子形成稳定络合物,一方面破坏碳酸钙晶体形成的第三个阶段,从而达到阻垢效果。……   
[关键词]:循环冷却水;缓蚀;阻垢;HPAA;均匀设计;协同作用
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华东师范大学2005年