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1、在制鹽、海水淡化、石油開采、鹽湖資源綜合利用等工業(yè)化生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問題就是硫酸鈣垢,垢層的不斷加厚,不僅影響傳熱效率,造成熱能損失,使產(chǎn)量降低,還會(huì)增加生產(chǎn)成本和延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。因此研究一種有效合理的除硫酸鈣垢的阻垢劑并用于工業(yè)化生產(chǎn)具有重大的意義。本論文合成的新型羧酸型聚合物阻垢劑不僅具有制備方法簡(jiǎn)單、成本低、用量少、功能全,具有比傳統(tǒng)阻垢劑更優(yōu)異的阻垢性能,且僅有碳、氫、氧、鈉四種元素,不含對(duì)水環(huán)境造成二次污染的磷、氮、硫等元素,是
2、一種綠色環(huán)保型高效阻垢劑。
本文以實(shí)驗(yàn)室前期自制的含雙鍵的聚合物單體SXLC分別與市場(chǎng)羧酸物丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸(MAA)在水相中聚合,制備出了含羧基的綠色環(huán)保型阻垢劑AA-SXLC和MAA-SXLC。用單因素法確定了AA-SXLC的最佳合成條件為:鏈引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的6%、引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的7%、反應(yīng)溫度為80℃、聚合時(shí)間為2h。
采用靜態(tài)阻垢方法系統(tǒng)評(píng)價(jià)了共聚物阻垢劑AA-SXLC和MAA-SX
3、LC對(duì)硫酸鈣和碳酸鈣的阻垢性能,結(jié)果表明:在c(Ca2+)=6.8g·L-1,c(SO42-)=7.1g·L-1,T=70℃,pH=9.0,t=6.0 h條件下,阻垢劑AA-SXLC和MAA-SXLC分別在用量為2mg·L-1和3mg·L-1時(shí),阻硫酸鈣垢就可達(dá)到82.9%和83.6%,與市場(chǎng)阻垢劑阻硫酸鈣性能相當(dāng),且具有無磷無氮、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),而AA-SXLC更具有很好的耐溫和時(shí)效性,適合在高硬度高堿度和較寬pH范圍內(nèi)使用。在c(C
4、a2+)=240mg·L-1,c(HCO3-)=732 mg·L-1,pH=9.0,t=10.0 h的條件下,阻垢劑AA-SXLC比MAA-SXLC有更好的阻碳酸鈣效果。在低溫50℃的條件下,MAA-SXLC在濃度高達(dá)35mg·L-1時(shí),對(duì)碳酸鈣的阻垢效果僅為60.4%;而AA-SXLC在濃度大于15mg·L-1時(shí),對(duì)碳酸鈣的阻垢效果很好,可以達(dá)到90%以上;盡管AA-SXLC在高溫80℃時(shí)阻碳酸鈣垢效果較差,且劑量大,但在一定的溫度、
5、鈣離子和碳酸根離子濃度范圍內(nèi),阻垢性能比較穩(wěn)定,且不會(huì)有鈣凝膠生成。同時(shí)AA-SXLC和MAA-SXLC都具有良好的分散氧化鐵性能,在c(Fe2+)=10mg·L-1,c(Ca2+)=150mg·L-1,pH=9.0,T=50℃,t=6.0 h條件下,含氧化鐵溶液的透光率分別為21.7%和22.5%,但在達(dá)到相近分散效果的情況下,AA-SXLC用劑量更小,為2 mg·L-1,MAA-SXLC用量為4 mg·L-1。
通過測(cè)定溶
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