循环冷却水处理的首要目标之一是抑制碳酸钙的沉积, 有机膦酸因具有明显的溶限效应和协同效应, 微量就可控制水中钙、镁等无机盐的沉积, 是目前广泛使用的一种抑制碳酸钙垢沉积的药剂。但有机膦酸对磷酸钙、锌盐和氧化铁等的抑制作用性能较差, 尤其在高钙和高铁离子的水质中, 其容易形成难溶于水的有机膦酸钙和有机膦酸铁胶体, 产生二次沉积即膦酸钙( 镁) 沉积或其分解产生的正磷酸根而形成磷酸钙沉积, 从而影响了有机膦酸的使用效果。因此, 使用有机膦酸作为碳酸钙阻垢剂的循环冷却水中, 污垢沉积的主要矛盾已经从抑制碳酸钙垢变成了抑制磷酸钙垢。当今工业水处理领域中, 应用碱性配方、不加酸控制的水处理技术呈逐年增长趋势, 复合水处理药剂的性能及各组分间的协同效应成为人们关注的重点。所谓协同效应是指在药剂总量不变的情况下, 配伍合适的两种或两种以上阻垢剂同时使用,其效果比单独使用其中任何一种药剂时高得多,这就是阻垢剂之间的协同效应。目前, 虽然对阻垢剂间的协同效应非常重视, 但由于协同效应在机理上的复杂性及研究方法的欠缺等, 使人们对药剂组分之间的阻垢性能上的协同效应以及适宜配比的确定等方面认识尚不十分清楚。
该文从理论和实验两个方面阐述了有机膦酸和共聚物在阻垢作用中的协同效应。1 碳酸钙的沉淀过程与阻垢机理1. 1 碳酸钙的沉淀过程碳酸钙沉淀生成是一个十分精细的过程[ 1] 水溶液中的离子或分子总是在不停地运动中, 一个离子或分子总是处于其它离子或分子的作用力范围内, 所以不论溶液的浓度如何, 溶液中始终存在着这种离子或分子的团蔟( cluster) 。在晶核生成之前的稳定溶液中, 这些团蔟与生成它们的离子或分子处于动态平衡。一旦溶液浓度足够大,进入过饱和状态, 这些团蔟长大到足以生成晶核时, 就进入不可逆的晶粒长大过程, 最终生成碳酸钙沉淀。抑制晶体生长和颗粒分散是阻垢作用密不可分的两个方面。对于不同的垢型, 晶体的生长和颗粒的聚集倾向性不同。一般认为, CaCO3垢是以晶体生长倾向为主, 其晶粒呈分散状、菱形体结构。Ca-PO4垢宏观呈絮状胶团, 微观为含HAP( 羟基磷灰石) 棒状体的非晶、多晶混合物。因此,阻垢剂的分散作用对后者尤显重要。循环冷却水中应用的分散剂多为各类聚电解质。由于它们在水中电离成为聚阴离子, 而水中的胶体颗粒也多为负胶粒, 所以它们之间的作用不是以静电吸引为主, 而是以化学吸附、氢键及范德华力吸引为主。适用于特定分散相的分散剂是不同的。对于煤粉、染料、粘土和水泥的良分散剂, 对水垢颗粒不一定是良分散剂。冷却水中存在着不同类型垢粒, 如CaCO3、Ca-PO4、CaSO4、硅酸盐、粘土和沙粒等, 也存在着各自不同的良分散剂。目前, 对这些不同垢型分散效果的细微差别研究得较少, 而是专注研制开发一些广谱型阻垢分散剂, 力图一剂多用, 一剂多效。1. 2 公认的阻垢机理碳酸钙的阻垢机理说法很多, 有些表述不同但实质是相同的。主要有两种说法: 螯合作用低剂量效应晶格畸变作用分散作用。凝聚与随后的分散作用晶格歪曲理论再生自解脱膜假说。可以看出, 两种表述都公认晶体自身变化和分散作用的重要性。作者认为, 螯合及其它物理化学吸附作用( 如氢键、范德华力等) 是基础层次,因为有了它, 才导致晶貌改变和分散作用。此处的螯合主要指阻垢剂与晶体表面阳离子的螯合,而溶液本身内发生的螯合只能间接对阻垢过程起作用。2 复合配方中各组分的活性及协同效应目前, 评定各类阻垢剂抑制碳酸钙垢所采用的方法有静态阻垢评定试验法碳酸钙沉淀法、评定复合药剂的阻垢分散性能的动态模拟试验法等。静态碳酸钙沉淀法具有快速、简便特点, 在评定单一阻垢剂抑制碳酸钙垢时, 试验效果较明显,但对沉淀垢的分散作用则无法区别[ 2], 动态模拟试验法也有一定的局限性。因此, 一些新的评定方法出现。这些新的试验方法为研究有机膦酸的阻垢机理及复合药剂间的协同效应提供了帮助, 以下是几种方法研究的结果。2. 1 晶种法加晶种于过饱和溶液中的方法。用该法测定了有机膦酸PBTCA( 2-膦酸丁烷-1, 2, 4-三羧酸) 和丙烯酸/ 马来酸共聚物( AA/MA) 对CaCO3晶体的结晶生长动力学影响, 得到了不加阻垢剂及加阻垢剂两种条件下的结晶生长反应速率常数[ 3]。结果表明, 有机膦酸PBTCA 和共聚物( AA/ MA) 都能明显地阻止溶液中CaCO3在晶
种表面结晶生长。PBTCA 阻垢机理主要是其对CaCO3晶种表面具有单分子化学吸附作用, 从而抑制了CaCO3结晶生长, 而AA/ MA 在CaCO3晶种表面的化学吸附作用不显著, 说明其阻垢机理与有机膦酸有区别。2. 2 测定晶核生成速度常数和晶粒长大速度常数法测定了不加及加入聚合物( 聚丙烯酰胺) 两种条件下, 不同温度时CaCO3结晶过程中, 晶核生成和晶粒长大的速度及活化能[ 4]。研究发现: 聚合物的存在明显阻抑了CaCO3的结晶沉淀过程。当加入80mg/ L 聚合物时, CaCO3晶核生长速度和晶粒长大速度常数都比无聚合物存在时小了近一个数量级。有聚合物存在时, 活化能较无聚合物时大 1 倍, 表明聚合物阻止CaCO3结晶过程主要是:使CaCO3过饱和溶液粘度增大, 离子迁移速度变慢, 而晶粒长大是靠离子迁移聚积而成的; 其次聚合物在微晶上吸附, 这种覆盖作用也阻抑了其结晶沉淀过程。2. 3 鼓泡法鼓泡法是静态碳酸钙沉淀法的改进。研究了有机膦酸HDTMP( 己二胺四甲叉膦酸) 与HEDP、HDTMP 与MA / AA ( 马来酸/ 丙烯酸共聚物) 以及HDTMP 与HMP ( 六偏磷酸钠) 3 种类型二元复合阻垢剂的阻垢性能[ 5]。结果发现, 同系类的有机膦酸HDTMP 与HEDP、有机膦酸HDTMP 与无机磷酸HMP 组成的复合阻垢剂在阻垢性能上, 基本上呈现出加和效应而没有明显的协同效应; 其次复合阻垢剂HDTMP 与MA/AA 的协同效应要在阻垢剂达到一定浓度后才能很好地表现出来。2. 4 动态热阻法小型动态热阻试验法可以测定污垢热阻和沉积速率, 比静态碳酸钙沉淀法更能准确地反映出药剂的阻垢性能。通过对比无机磷酸盐STPP( 三聚磷酸钠) 、有机膦酸EDTMP( 乙二胺四甲叉膦酸) 和DETPMP( 二乙烯三胺五甲叉膦酸) 、共聚物HPMA( 水解聚马来酸酐) 和PAAS( 聚丙烯酸钠) ,几种阻垢剂在复合前后阻垢性能的变化, 对药剂间的协同效应进行了研究和机理分析[ 6]。提出了有机膦酸与聚羧酸( 盐) 之间的协同效应, 是复合药剂能同时抑制晶体生长及颗粒沉积两个结晶子过程。其次, 聚合磷酸盐与聚羧酸( 盐) 复合后的增效作用不大, 与聚合磷酸盐的水解有很大关系;聚合磷酸盐与有机膦酸的结构类似、作用相似, 这是两者之间缺乏协同效应的主要原因。2. 5 分形评价运用分形概念对几种常用有机膦酸阻垢剂PBTCA、HEDP、ATMP 和均聚物PAAS( 聚丙烯酸钠) 及螯合剂EDTA( 乙二胺四乙酸二钠) 进行了分形评价, 从几何形态上揭示了阻垢剂的阻垢机理及药剂间的协同效应, 得出不同阻垢剂的阻垢性能与其分子结构有关的结论[ 7]。一般认为, 阻垢作用受两个因素的影响, 一是阻垢剂吸附在晶面的位置; 其次是阻垢剂和晶体表面的化学键合程度。阻垢剂因吸附在晶面的活性生长点上而有阻垢作用。因为HEDP 分子中碳原子上的-OH 基团可与CaCO3垢形成氢键, 键合程度比ATMP 牢,导致CaCO3晶形畸变更严重, 垢形分维值增大, 故阻垢效果比ATMP 好。另外, 有机膦酸对晶面的吸附作用较强, 而聚羧酸型阻垢剂对换热面上微晶的分散作用较强, 二者复合可提高药效。但这种协同效应在药剂浓度较小时并不明显, 只有在药剂浓度大到一定程度时才表现出来。从以上可以发现, 有机膦酸对CaCO3的阻垢机理主要是化学吸附作用并导致CaCO3晶形严重畸变; 而共聚物对CaCO3的阻垢主要靠氢键和范德华力等物理化学作用, 两者各有侧重且联系紧密。在具体应用过程中, 发现单一使用有机膦酸进行阻垢时, 析出CaCO3的颗粒较大且粗糙, 易粘附在器壁上; 而与共聚物配合使用时, 析出CaCO3的颗粒很细, 易于流动。这也就是为什么在配方中必须把有机膦酸和共聚物分散剂协同使用的缘故。另一现象是, 有机膦酸在与共聚物配合使用时, 共聚物性能的高低直接影响到配方使用的边界条件, 例如, 有机膦酸与丙烯酸均聚物( PAAS)配方的循环水边界条件要求Ca2++ M - 碱度600mg/ L( 均以CaCO3计, 以下同) ; 有机膦酸与丙烯酸/ 丙烯酸酯二元或三元共聚物配方要求Ca2++ M- 碱度900mg/ L; 而有机膦酸与丙烯酸/ 磺酸二元或三元共聚物配方则要求Ca2++ M- 碱度1200mg/ L, 并且共聚物性能愈佳则其在配方中所占的比例就愈小。化肥厂循环冷却水在选择复合配方时应注意以下两个问题: 一是尽量少用易水解的聚合磷酸盐和不耐氯的有机膦酸作为阻CaCO3垢的关键组分, 防止降解的正磷酸与循环水中已有的氨氮共同构成微生物的营养源。二是选择分散性能较好的二元或三
元共聚物作为配方中的分散组分, 可以提高水处理药剂的整体性能。3 讨论在非沸腾条件下, 对传热面垢层生长起主要作用的是传热面上的晶体生长过程, 即以按( )( ) 进行的过程[ 6], 见图1。然而, 传热面附近液层中尚存在一定数量的瞬时晶核, 它们是处于过渡状态的一种中介微晶粒子, 通过相互间的聚结容易形成稳定的大颗粒并进而在传热面上沉积, 从而对结垢亦有一定贡献, 这就是按( )( ) 进行的过程。有机膦酸和聚合磷酸盐主要通过抑制( )( ) 的反应链来阻垢, 它们对CaCO3晶体均具有良好的吸附作用, 以其结构中的甲叉膦酸基团或0= P- O-结构单元提供配位电子与CaCO3表面晶格中Ca2+离子形成配位化学键, 牢固地吸附在晶体表面, 这种吸附优先发生在晶体表面的活性生长点处, 从而起到了减缓结晶成垢的作用。而聚羧酸型阻垢剂的阻垢效果还可通过对( )( ) 反应链的抑制作用实现。这类聚羧酸型阻垢剂在晶体表面的吸附作用不如有机膦酸或聚合磷酸盐, 而对微晶的分散作用却明显优于后两者。由于共聚物能有效地分散微晶, 使其难于聚结, 因而能抑制按( ) ( ) 反应链进行的结垢过程
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从上述情况分析, 可以得出如下结论: 目前的低变催化剂已经运行到使用后期。其平衡温距比最初投用时增大了3 倍, 且上涨趋势较快, 催化剂活性已大大降低。分析其原因, 主要是由于催化剂在前期运行中长期处在较高温度下运行, 造成催化剂的铜微晶体长大, 从而导致反应活性下降。另外, 随着使用时间的延长, 催化剂由于热老化也会使活性逐渐降低。这是一种正常的活性衰退。
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由上述分析和结论带来的经验是: 在催化剂运行的过程中, 要尽量避免其过早的在较高温度条件下运行, 造成催化剂活性下降, 寿命缩短。就目前催化剂运行状况而言, 若要继续维持
运行一段时间, 操作中必须注意: 在确保甲烷化炉不会因低变出口气中的CO 含量高而引起超温的前提下, 尽量降低低变催化剂入口操作温度。此外, 可适当提高转化系统水碳比, 来促进高温变换催化剂的反应, 使其出口CO 含量下降, 减轻低变炉的负荷, 从而控制其出口CO 含量。在甲烷化炉床层温度过高时, 可适当提高低变炉入口温度,同时打开甲烷化炉入口气冷却旁路阀配合调节,以防止甲烷化炉超温联锁停车, 确保整个装置安全运行。这种状况下的运行是不经济的, 而且低变催化剂的活性还会继续下降, 寿命维持时间不会太长。因此, 应在适当的时机停车更换催化剂。
SYNERGISTIC EFFECT OF ORGANOPHOSPHONIC ACIDSAND COPOL YMERS FOR DEPOSIT CONTROLXu Xiaodong, Sun Juntian, Pan Yiping and Tian Zhengju( Research Institute of Qilu Petrochemical Corp . , Zibo, 255400)Abstract The process of calcium carbonate deposition and inhibition mechanism are reviewedin this paper. It s proved that the synergistic effect does exist between organophosphonic acids andcopolymers which shows the simultaneous retardation of the two scaling sub- processes of crystalgrowth and granular deposition.Key words: organophosphonic acid, copolymer, synergistic effect, calcium carbonate
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阻垢缓蚀剂有效成分含量的检测 一、试样的制备 1、旧阻垢缓蚀剂 从所取旧阻垢缓蚀剂（不得少于500ml）中用移液管吸取5mL（即为5g），置于内装100mL水的烧杯中稀释，然后全部移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 2、新阻垢缓蚀剂 从所取新阻垢缓蚀剂（不得少于500ml）中用移液管吸取5mL（即为5g），置于内装100mL水的烧杯中稀释，然后全部移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 二、平均腐蚀速率检测步骤 1、选用和现场相一致的钢材（如A3、N80）加工的挂片，记录挂片的长、宽、高（如没有数据，要自己测量）。 2、使用挂片前先用石油醚脱脂，用棉签或者是镊子夹着脱脂棉清洗，之后同样的方法再用无水乙醇清洗，取出后用滤纸擦干包住放入干燥器中4小时后称重（整个操作过程不能用手接触挂片，要用镊子夹住）。 3、取水样于腐蚀测定的瓶中，水样的上方不要留有空气，挂片是用绳子悬挂，挂片的位置要不能接触容器，（整个操作过程不能用手接触挂片，要用镊子夹住）不能暴露于空气中（完全在水中），做好了之后盖上盖子，用胶带固定盖子，放入烘箱中，保存10-15天。 4、实验后挂片处理，将取出的挂片用滤纸擦去油污，用丙酮洗油，之后放入10%柠檬酸三铵清洗液中浸泡，用棉签轻轻擦洗（保证挂片
上的锈和污垢都擦洗干净）。挂片洗净后用蒸馏水冲洗，再用无水乙醇脱水，并用滤纸擦干，放入干燥器中4小时后称重。 计算方法: ρ ???-=t S m m F 3650)(21 (4-3) 式中：F ——平均腐蚀速率，mm/a ； m 1——试验前挂片质量，g ； m 2——试验后挂片质量，g ； S ——试片表面积，cm 2； t ——挂片时间，d ； ρ——试片材质密度，g/cm 3。 S=2（长?宽+长?高+宽?高） 三、实验步骤 1、测量旧阻垢缓蚀剂、新阻垢缓蚀剂的密度； 2、取待测水样3000ml 待用； 3、取待测水样500ml ，直接测定平均腐蚀速率，记为F 1; 4、取待测水样1000ml ，按正常加药比例（60mg/L ）添加一定量的旧阻垢缓蚀剂（V 1），用玻璃棒搅拌均匀，静置30min 后，测定平均腐 蚀速率，记为F 2； 5、取待测水样1000ml ，按正常加药比例（60mg/L ）添加一定量的新阻垢缓蚀剂（V 2，V 2=V 1），用玻璃棒搅拌均匀，静置30min 后，测定 平均腐蚀速率，记为F 3； 四、计算
冷却水缓蚀阻垢剂的绿色化研究进展 王旭珍 (大连理工大学化工学院,大连116023) 蒙延峰 郭振良 唐清华 (烟台师范学院化学系,烟台264025) 摘 要 简要介绍了工业循环冷却水缓蚀阻垢剂的发展概况,阐述了低磷聚合物及新型无磷缓蚀阻垢剂的研究现状, 并指出了今后的发展方向。 关键词 循环冷却水 缓蚀 阻垢 Progress on greening study of the corrosion and scale inhibitors for circulating cooling w ater Wang Xuzhen (School of Chemical Engineering ,Dalian University of T echnology ,Dalian 116023) Meng Y an feng G uo Zhenliang T ang Qinghua (Chemistry Department of Y antai N ormal University ,Y antai 264025) Abstract The development of corrosion and scale inhibitors for circulating cooling water was reviewed briefly in this paper.Much attention was paid to the research progress of low phosphorus 2containing copolymer and new type of corrosion 2scale inhibitors without phosphorus.In addition ,the direction of this study in the future was foreseen at the end of the paper. K ey w ords circulating cooling water ;corrosion inhibition ;scale inhibition 基金项目:烟台师范学院青年基金资助项目(编号:012901)收稿日期:2002-07-30;修订日期:2003-01-25 作者简介:王旭珍(1968～),女,山西盂县人,理学硕士,副教授,主要 从事物质的分离分析方法和金属材料腐蚀与防护方面的研究工作。 1 前 言 水是人类赖以生存的基本条件,但世界上水资源是有限的,我国更为贫乏,人均水量仅为世界人均水量的四分之一。随着工业的高速发展,水的生态平衡日益受到严重破坏。为解决水资源危机,适应可持续发展,必须合理节约用水。 工业用水中冷却水用量占60%—80%,因此,节约工业用水的主要目标是循环冷却水,应当尽可能地提高重复利用率,同时减少排污。但在冷却水使用过程中,随着不断循环和浓缩,水中矿物质含量 也会不断增加,使管道和设备腐蚀与结垢加剧,必须加入缓蚀阻垢剂改善冷却水质量,保证设备安全运行。而这些化学药剂最终将作为废物排放进入环境。随着人们环保意识的日益提高,对各类水处理化学品也提出了越来越高的要求,环境法规日趋严格———铬系缓蚀剂被禁用,磷系配方因含磷化合物易滋养菌藻、使水体富营养化,目前已被限制排放,“绿色水处理剂”的概念应运而生。因此,开发低磷或无磷、对环境友好的新型缓蚀阻垢剂成为国内外水处理研究的重要方向。本文对这一发展历程作了 简要回顾,并着重论述了近年出现的、趋于绿色的钼 系缓蚀剂、低磷聚合物及无磷缓蚀阻垢剂的发展状 况。 2 缓蚀剂 早期水处理技术采用酸性处理方法,一般加硫 酸将循环冷却水的pH 值调至6.0—7.0,可使 Ca (HC O 3)2稳定而不析出碳酸钙垢,但腐蚀倾向却 增加了,必须通过缓蚀剂来抑制腐蚀。按组成和结构分类,可将缓蚀剂分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两种,前者价格低廉,一直在冷却水系统中得到广泛 的应用。2.1 无机缓蚀剂冷却水系统最早使用的是铬酸盐和重铬酸盐, 第4卷第4期环境污染治理技术与设备 V ol .4,N o .42003年4月T echniques and Equipment for Environmental P ollution C ontrol Apr .2003
水处理设备中阻垢剂的作用及使用要求 反渗透水处理设备是将原水经过精密过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为 1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反 渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人 体及时补充优质水分的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水 纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达 到100%。 反渗透膜是反渗透系统的关键设备，系统长时间连续运行时，水中钙镁等离子会不断析出并在反渗透膜表面附着，形成结垢堵塞膜孔，这样会影响反渗透系统的出水效率，损坏反渗透膜。由于反渗透膜比较昂贵，所以在系统运行中，要增加一段加药系统，在水中投加反渗透阻垢剂，延缓钙镁离子的析出和膜面结垢。 1、反渗透纯水设备阻垢剂的基本作用： 络和增溶作用:反渗透阻垢剂溶于水后发生电离,生成带负 电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而 使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。
晶格畸变作用：由反渗透阻垢剂分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成; 静电斥力作用：反渗透阻垢剂溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。 2、反渗透阻垢剂的用量 反渗透阻垢剂的投加量由于不同厂家配方和浓度不同，而不尽相同，使用时需咨询厂家，进口反渗透阻垢剂用量一般为 3-5ppm。 3、反渗透阻垢剂投加方式 反渗透系统一般有专用的自动加药装置，由加药箱、计量泵等组成，可设置单位时间内加药量，连续添加。 4、反渗透阻垢剂是专门用于反渗透(RO)系统及纳滤(NF)和超滤(UF)系统的阻垢剂，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。 反渗透阻垢剂特点： ①在很大的浓度范围内有效的控制无机物结垢
常用外加剂之减水剂原理及特性 减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种，根据其功能分为：普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂)；高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少用水量的外加剂)；引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂)；缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂)；早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。 减水剂按其主要化学成分为：木质素磺酸盐系；多环芳香族磺酸盐系；水溶性树脂磺酸盐系；糖钙等。 1．常用减水剂 (1)木质素磺酸盐系减水剂。这类减水剂根据其所带阳离子的不同，有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液，经生物发酵提取酒精后的残渣，再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的0．2％～O．3％，当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时，其减水率为10％～15％，混凝土28d抗压强度提高 10％～20％；若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变，则可节省水泥用量10％左右；若保持混凝土的配合比不变，则可提高混凝土坍落度80～100mm。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用，掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著，而且还可能使混凝土强度降低，使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂，掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。木钙减水剂可用于一般混凝土工程，尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工，在日最低气温低于5℃时，应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。
EDTMPS用于循环水和锅炉水的缓蚀阻垢剂、无氰电镀的络合剂、纺织印染行业螯合剂和氧漂稳定剂。 技术指标 项目 指标 外观 黄棕色透明液体 活性组分（以EDTMPS计）% ≥ 28.0 有机膦（以PO4 计）% ≥ 10.0 亚磷酸（以PO3计）% ≤ 5.0 磷酸（以PO4计）% ≤ 1.0 PH值（1%水溶液） 9.5-10.5 密度（20℃）g/cm ≥ 1.25 氯化物（以Cl计）% ≤ 3.0 在循环冷却水中单独投加时，一般剂量2～10mg/L。EDTMPS与HPMA按1:3比例复配后，可用于低压锅炉炉内水处理。EDTMPS也可与BTA、PAAS、锌盐等复配使用。 EDTMPS用塑料桶包装, 每桶25kg或根据用户需要确定。贮于室内阴凉处，贮存期六个月。EDTMPS为弱碱性，操作时注意劳动保护，应避免与皮肤、眼睛等接触，接触后应立即用大量清水阻垢缓蚀剂 编辑 阻垢缓蚀剂是由有机膦、优良共聚物及铜缓蚀剂等组成，对碳钢、铜及铜合金都具有优良缓蚀性能，对碳酸钙、磷酸钙有卓越的阻垢分散性能。本品主要用于敞开式循环冷却水处理系统，对含铜设备的系统特别适合。本品可用于高pH、高碱度、高硬度的水质，是目前较理想的不调pH碱性运行的水处理剂之一。 目录 1分类 ?氨基三甲叉膦酸ATMP ?羟基乙叉二膦酸HEDP ?乙二胺四甲叉膦酸钠EDTMPS ?DTPMPA ?多元醇磷酸酯PAPE 2常见配方 1分类 编辑 阻垢缓蚀剂种类繁多，通常是一些结构特别化合物的复配，且要根据金属表面状况、腐蚀介
质组成及运行情况等因素进行种类选择。在水处理中常用的阻垢剂有无机聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。 阻垢缓蚀剂的类别有很多，兼具缓蚀与阻垢功能的产品主要有： 有机磷类阻垢缓蚀剂：如ATMP、HEDP、DTPMPA、EDTMPS、HPAA等； 另外少量的聚合物也含有一定的阻垢缓蚀功能，如膦酰基羧酸共聚物、绿色阻垢缓蚀剂PESA、PASP等。 阻垢缓蚀剂主要应用于工业循环水系统如电厂、钢铁厂、化肥厂、油田注水系统等等。一般的终端用户使用单一药剂作为阻垢缓蚀剂的不多，要根据系统情况设定方案，投加专用的缓蚀阻垢剂。 另外还有很多专用的缓蚀剂，如MBT(铜缓蚀剂）、BTA、TTA、以及盐酸酸洗缓蚀剂等。氨基三甲叉膦酸A TMP ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。 缓蚀阻垢剂 ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。A TMP 用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。可以起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。A TMP在纺织印染等行业用作金属离子螯合剂，也可用于金属表面处理剂等。ATMP固体为结晶性粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。由于纯度较高，可用作纺织印染行业的金属螯合剂及金属表面处理剂。 羟基乙叉二膦酸HEDP HEDP是一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。HEDP在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH值下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机磷酸（盐）好。HEDP可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而HEDP具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应。HEDP固体属于高纯产品，适用于冬季严寒地区；特别适用于电子行业的清洗剂和日用化学品添加剂。 HEDP广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及中、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀；HEDP在轻纺工业中，可以作金属和非金属的清洗剂，漂染工业的过氧化物稳定剂和固色剂，无氰电镀工业的络合剂。HEDP作阻垢剂一般使用浓度1~10mg/L，作缓蚀剂一般使用浓度10~50mg/L；作清洗剂一般使用浓度1000~2000mg/L；通常与聚羧酸型阻垢分散剂配合使用。 HEDP液体用塑料桶包装，每桶30Kg或250Kg；HEDP固体用内衬聚乙烯袋的塑料编织袋包装，每袋净重25kg，也可根据用户需要确定。贮于室内阴凉通风处，防潮，贮存期十个月。 HEDP为酸性，应避免与眼睛、皮肤接触，一旦溅到身上，应立即用大量水冲洗。 乙二胺四甲叉膦酸钠EDTMPS Ethylene Diamine Tetra (Methylene Phosphonic Acid) Sodium 别名：乙二胺四亚甲基膦酸钠、乙二胺四亚甲基磷酸、乙二胺四甲叉磷酸 CAS No. 1429-50-1
1)聚磷酸盐(六偏磷酸钠、三聚磷酸钠)阻垢剂。使用时加入水中浓度为0.5～10ppm，适合于低压锅炉。 . z- M g; T% d: ^ ①六偏磷酸钠(NaPO3)6，由磷酸二氢钠脱水经高温(600～650℃)处理后，急剧冷却而制得。- H5 c4 z4 R4 j: ]: p, I; F6 D ②三聚磷酸钠，即三磷酸钠(Na5P3O10)，由磷酸二氢钠和磷酸氢二钠充分混合，加热脱水，再高温熔融而成。' a+ f& h- X6 Q) \0 ~ (2)膦酸盐阻垢剂! B- @: D8 }4 w5 E- ^7 {' S 常用的药剂有以下几种：( h% Z/ W8 T/ w; F$ H C* _ ①羟基乙叉二膦酸，结构式为： " y8 U; N1 }6 g% |( @$ R) t3 Q 别名为HEDP，含量为50%，为**透明粘稠液体，显强酸性(pH=2～3)，具腐性。羟基乙叉二膦酸多由三氯化磷与醋酸等原料制成，其合成反应如下：' r# `) X8 W7 A' ]$ X 【用途】HEDP为阴极型缓蚀剂。在水溶液中，HEDP可解离成5个正、负离子，可与金属离子形成六员环螯合物，尤其是与钙离子可以形成胶囊状大分子螯合物，阻垢效果较佳。 / L6 @) _0 s) K* l( _( D HEDP与其它缓蚀剂、阻垢剂配合使用，具有协同效应，可提高药效。例如与铬酸盐、钼酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、聚丙烯酸盐、锌盐等配合使用，多用于锅炉水处理、冷却水的处理，使用量一般低于1～3ppm，适用于低、中压锅炉用水的处理。. m& @9 g9 f% Z* `9 a: K0 W$ h ②乙二胺四甲叉四膦酸，其结构式为： ; i" ^" L3 E3 ]7 p- U 别名为EDTMP，其钠盐为棕**透明粘稠液体，含量为28%～30%，pH=9～10。EDTMP多由甲醛、乙二胺、三氯化磷为原料制成。其合成反应如下：6 U, ~) ^' A# B M 【用途】EDTMP为有机多元膦酸阴极缓蚀剂。在水中，EDTMP能解离成8个正、负离子，可以和两个或多个金属离子螯合，形成两个或多个立体结构大分子粘状络合物，松散地分散于水中，使钙垢的正常结晶破坏，减少垢的形成。EDIMP多用于锅炉水的阻垢。加入水中浓度为1ppm，适用于中、低压锅炉。 / ?# e# ^/ r: A) k ③氨基三甲叉膦酸，其结构式为：+ ]+ x( F5 M4 L: z1 t, m 别名为ATMP，含量为50%，为淡**液体。本品多由三氯化磷、铵盐、甲醛等原料反应制得，其反应原理为： 2 Z& a$ `# H+ t X; M( Y 3 y N PCl3+3H2O→H3PO3+3HCl ) {" r$ L* Z I. A3 | 3H3PO3+NH4Cl+HCHO→ATMP+CO2+3H2O 7 ~' Y2 a. x! X6 [ 【用途】ATMP为阴型缓蚀剂。在水溶液中ATMP经解离成六个正离子和六个负离子，能与水中Caサ，Mgサ形成多元螯合物。这个大分子螯合物以松散的方式分散于水中，使钙、镁等垢的正常结构遭到破坏，所以ATMP有阻垢效果。多用于锅炉用水，印染用水、油田注水的防垢，一般用量为3～10ppm。 8 U, v9 V* Q& b, d0 @$ R) g(3)氨基化合物阻垢剂6 G3 n6 y4 U) g 常用的药剂有： ' j0 o- E5 V) t: e v# y5 y& b3 x- B" d9 [* l ①二乙撑三胺，其结构式： 7 F- c- c8 ], D, ?3 `4 b% `% d H2N(CH2)2NH(CH2)2NH2 8 f, Z8 `( t2 P ②三乙撑四胺，其结构式：: r9 g4 T1 t1 ]& b* J; T1 {, M 2 j& E# s6 \4 |( x. _ H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)NH20 y* e- @1 q! c, A8 ^: w+ X ③四乙撑五胺，其结构式： % e0 o/ J/ [" q3 k0 F% R: O0 }6
循环水阻垢缓蚀剂技术协议
欣格瑞技术中心 中国国电集团 国电泰安2×350MW热电有限公司 循环水阻垢缓蚀剂技术协议 编号：GDTA-YXYJ-2017- 买方：国电泰安热电有限公司 卖方：欣格瑞（山东）环境科技有限公司 2016 年12 月
一、物资名称 二、技术规范 1、引用标准 DL/T806-2013《火力发电厂循环水用阻垢缓蚀剂》A类阻垢缓蚀剂，适用于不锈钢管。 2、主要技术参数 2.1循环水阻垢剂技术参数
2.2循环水水质补充水水质指标 循环水补充水为城市中水，水质指标可以参考如下，因中水水质不稳定，因此有时会比下表水质差。
3、技术及服务要求 3.1供方免费提供技术服务，提供药剂合格证、产品检验报告单。所提供药剂不得造成环境污染，循环水排污水若直接外排能够满足环保部门要求。 3.2供方现场供货所有人员必须遵守最终用户有关管理、安全等方面规定。 3.3最终用户使用供方提供的药品，按照供方提供的循环水参数进行日常控制，供方应保证循环水系统腐蚀结垢量符合《中国国电集团公司化学技术监督实施细则》中对采用不锈钢管的凝汽器要求的一类标准。 3.4供方应无偿的每月对循环水及循环水补水进行水质的对循环水系统有影响的指标如硬度、碱度、pH值、氯离子、总溶解固体、悬浮物、浊度等指标进行分析（并提交最终用户水质报告，若水质波动较小依原有加药方案进行投加，供方必要时（如水质波动较大）根据水质报告做循环水模拟试验为最终用户提供循环水加药方案，最终用户根据提供方案及时调整控制参数，但控制方案不得违反2.1主要技术参数要求。 3.5供方应取得山东电科院、国电电科院或西安热工院根据本厂水质所做的动态模拟实验报告，实验报告应对pH、硬度、氯离子、碱度等关键指标有明确要求，以便指导最终用户，产生的费用由供方承担。 3.6供方在签订技术协议前，应送交最终用户样品及出厂化验报告，出厂化验报告与技术参数不符合或满足不了技术协议要求时，应接到通知当日反馈山东物资公司，影响生产时按照招标规定进行相应处罚。 4、供货及运输 4.1供方应具备相应的生产、销售、运输、储存该货物的相关资质，出具相应的证明文件，并提供向300MW超临界直流炉机组供货3年以上，不少于4台次机组的工作业绩。 4.2供方应具备相应的生产、销售、运输、储存该货物的相关资质，并出具相应的证明文件,化学物资的包装、标志、运输、贮存和使用必须符合国家有关标准规定。 4.3供方应满足至使用方通知时起24小时到货的能力。供方负责货物的运输及卸货，发生的相关费用由供方负责。 4.4由于电厂储存能力有限，货物的送货时间由使用方制定。
反渗透阻垢剂是专门用于反渗透（）系统及纳滤（）和超滤（）系统地阻垢剂，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用. 特点①在很大地浓度范围内有效地控制无机物结垢②不与铁铝氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物③能有效地抑制硅地聚合与沉积，浓水侧浓度可达④可用于反渗透及膜、纳滤膜和超滤膜⑤极佳地溶解性及稳定性⑥给水值在范围内均有效作用在说反渗透阻垢剂地作用前，先简述一下反渗透系统：反渗透系统是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为μ(相当于大肠杆菌大小地,病毒地)地反渗透膜(膜),使较高浓度地水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中地杂质全部隔离，从而达到饮用规定地理化指标及卫生标准,产出至清至纯地水,是人体及时补充优质水份地最佳选择.由于反渗透技术生产地水纯净度是目前人类掌握地一切制水技术中最高地,洁净度几乎达到. 反渗透膜是反渗透系统地关键设备，系统长时间连续运行时，水中钙镁等离子会不断析出并在反渗透膜表面附着，形成结垢堵塞膜孔，这样会影响反渗透系统地出水效率，损坏反渗透膜.由于反渗透膜比较昂贵，所以在系统运行中，要增加一段加药系统，在水中投加反渗透阻垢剂，延缓钙镁离子地析出和膜面结垢. 反渗透阻垢剂地基本作用：络和增溶作用:反渗透阻垢剂溶于水后发生电离,生成带负电性地分子链,它与形成可溶于水地络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用. 晶格畸变作用：由反渗透阻垢剂分子中地部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体地正常生长,减慢了晶体地增长速率,从而减少了盐垢地形成; 静电斥力作用：反渗透阻垢剂溶于水后吸附在无机盐地微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们地聚结,使它们处于良好地分散状态,从而防止或减少垢物地形成. 反渗透阻垢剂功能种类和应用反渗透阻垢剂是用于反渗透和纳滤系统性能改善地阻垢剂和分散剂是一系列用于阻止结晶矿物盐地沉淀和结垢形成地化学药剂. .阻垢剂地功能、抑制析出功能在有阻垢剂地系统中易结构成分地阴阳离子和阴离子开始析出时地离子积值比没有阻垢剂时地临界析出离子积值大得多. 、分散功能在有阻垢剂时因为析出地颗粒地粒经小难于凝聚比没有阻垢剂时析出地颗粒难沉降. 、晶格变形效应在有阻垢剂地系统中析出地晶体有球形、多面体、雪花状等不定形地状态一般认为不定型晶体是在晶体生长过程中阻垢剂吸附在晶体生长点上使其表面地生长速度急剧下降生长与晶体原来形状不同地晶体. 、低限效应阻垢剂地投加量相当于水中结垢成分低得多也能显示出阻垢效果. . 阻垢剂地种类常见地阻垢剂有聚磷酸盐、有机磷酸盐、聚羧酸.此类阻垢剂有六偏磷酸钠和三聚磷酸钠.聚磷酸盐阻垢剂在酸性系中和高温水系中容易水解变为正磷酸形成地二次结垢.另一方面聚磷酸盐是微生物地营养源能促进菌藻地滋生加快膜污染.此类药剂对阻垢无效.因此这类阻垢剂应用已很少正逐步被其他阻垢剂所代替. 、有机磷酸盐有机磷酸盐主要是通过减缓晶体生长和晶格畸变这两种作用进行阻垢地这两种作用地同时存在使得这类药剂也有阈值效应.有机磷酸盐同其他阻垢剂复配还有良好地协同效应.在反渗透系统中常用地有机磷酸盐阻垢剂有、、等. 、含磷地有机化合物含磷地有机化合物之中具有明显阻垢作用地是具有磷酸基地有机化合物简称膦酸盐典型地阻垢剂有、、等膦酸盐类地药剂在钙离子多地水系中也易形成难容性地钙盐完全失去阻垢效果. 含磷地阻垢剂由于生物等作用而发生水解最终变成磷酸根离子除引起磷酸钙结垢外还往往成为富营养化水质污染地一个原因. 、低分子量羧酸盐近年来已广泛应用了不含磷、没有环境污染具有羧基地聚合物阻垢剂典型地构成此类聚合物地单体有丙烯酸、甲基丙烯酸、马来算、富马酸、亚甲基丁二酸等一般来说具有羧基地低分子有机物都具有阻垢效果. 上述地有机物类阻垢剂根据处理地垢物类别及水质不同需要用各种不同结构地阻垢剂.此外即使水质变动大为得到稳定阻垢效果可同时采用不同结构药剂地处理方法. 使用缩合磷酸盐和有机膦酸盐类地阻垢剂若投加量不足由于水质变化水垢成分超过临界浓度时则有水垢附着.羧酸类阻垢剂因为有抑制析出地作用同时对已析出地颗粒有很强地分散效果.所以可以作为适用范围广地阻垢剂
钡锶阻垢剂作用机理介绍 钡锶阻垢剂作用机理可分为鳌合、分散和晶格畸变三步。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。 鳌合作用 由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为鳌合作用。鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2+，Mg2+等)与鳌合剂作用生成稳定的鳌合物，从而阻止其与成垢阴离子(如co32一，5042一，Po4，一和51032一等)的接触，使得成垢的几率大大下降。 分散作用 分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚，从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子，也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒，还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低，则被吸附分散的粒子数少，分散效率低;聚合度过高，则被吸附分散的粒子数过多，水体变浑浊，甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。与鳌合作用相比，分散作用是高效的。实验表明，1 mg分散剂可使10
一100 mg的成垢粒子稳定存在于循环水中，在中高硬度水中，钡锶阻垢剂的分散功能起主要作用。 1.3晶格畸变作用 当系统的硬度、碱度较高，所投人的鳌合剂、分散剂不足以完全阻止它们析出的时候，它们就不可避免地析出。如果没有分散剂的存在，垢的生长将服从晶体生长的一般规律，所形成的垢坚固地附着在热交换器表面上。如果有足量的分散剂的存在，由于成垢粒子(由成百上千个CaCO3分子组成)被分散剂吸附、包围，阻止了成垢粒子在其规则的晶格点阵上排列，从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走。 根据钡锶阻垢剂的作用机理，钡锶阻垢剂常被用在锅炉水处理、循环水处理等行业中。
阻垢剂 - 简介 阻垢剂（scale inhibitor）阻碍或延缓水中不溶盐类的沉积的药剂。阻垢剂（scale inhi bitor）：是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成，为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能，它的附着力强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。 阻垢剂 - 作用机理 缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。 络和增溶作用 1.络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。 晶格畸变作用 2.晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成; 静电斥力作用 3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。 阻垢剂 - 分类 有机膦系列阻垢剂、有机膦酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢分散剂、复合阻垢剂、RO阻垢剂 阻垢剂的作用： 1、有机膦系列阻垢剂 ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。 HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸（盐）好。
高效减水剂的作用及原理 时间:2009-07-20 00:04来源:砼建外加剂网作者:砼建公司点击:151次 高效减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比，减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用可以有效地减少了混凝土的的塌落度损失，改善混凝土的工作度，提高流动性，在高性能混凝土中发挥重要的作用，只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理，但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论 水泥水化后，由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚，导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂，掺入到混凝土中后，减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上，形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布，在表面形成 扩散双电层的离子分布，使水泥粒子在静电斥力作用下分散，把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来，使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大，减水效果就越好。随着水泥的进一步水化，电性被中和，静电斥力随之降低，范德华力的作用变成主导，对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土，水泥浆又开始凝聚，塌落度经时损失比较大，所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂，由于其与水泥的吸附模型不同，粒子间吸附层的作用力不用于前两类，其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位，而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应 掺有高效减水剂的水泥浆中，高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致，它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链，因而是平直的吸附，静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快，静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏，使范德华引力占主导，坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附，它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式，立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小，宏观表现为分散性更好，坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三：其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在．具有一定的螫合能力，加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍；其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中，接枝共聚链逐渐断裂开，释放出羧酸分子，使上述第一个效应不断得以重视；其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低，因此要达到相同的分散状态时，所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂，通过这种立体排斥力，能保持分散系统的稳定性。 3)润滑作用 高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面，多以氢键形式与水分子缔合，再加上水分子之问的氢键缔合，构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜，阻止水泥颗粒问的直接接触，增加了水泥颗粒间的滑动能力，起到润滑作用，从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡，同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹，使气泡与气泡及气泡 与水泥颗粒问也因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多微珠，亦起到润滑作用，提高流动性。 2 与水泥的适应性问题
氨基三亚甲基膦酸（ＡＴＭＰ） Amino Trimethylene Phosphonic Acid (ATMP) 【CAS】 6419-19-8 别名：氨基三亚甲基膦酸Dequest:2000 分子式N(CH2PO3H2)3C 相对分子质量：299.05 一、性能与用途： ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP 在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果ATMP用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。可以起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。ATMP在纺织印染等行业用作金属离子螯合剂，也可用于金属表面处理剂等。ATMP固体为结晶性粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。由于纯度较高，可用作纺织印染行业的金属螯合剂及金属表面处理剂。 二、质量指标 三、应用范围使用方法ATMP常与其它有机磷酸、聚羧酸或盐等复配成有机碱性水处理剂，用于各种不同水质条件下的循环冷却水系统。用量以1~20mg/L为佳；作缓蚀剂使用时，用量为20~60mg/L。 四、包装与贮存 ATMP液体用塑料桶包装，每桶30kg或250kg；ATMP固体用内衬聚乙烯袋的塑料编织袋包装，每袋净重25kg，也可根据用户需要确定。贮于室内阴凉通风处，防潮、严防曝晒，贮存期十个月。 羟基亚乙基二膦酸(HEDP) 1-Hydroxy Ethylidene-1,1-Diphosphonic Acid (HEDP) 【CAS】 2809-21-4 别名：羟基亚乙基二膦酸Dequest:2010
水处理工艺中反渗透缓蚀阻垢剂的作用 2020年6月15日
一般高硬度水缓蚀阻垢剂是由多种有含磺酸盐共聚物、缓蚀剂、特殊界面活性剂等，将具高阻垢性能有机膦及高缓蚀性能锌盐组合，再辅以与上述单组份具有良好协同效应的分散活化剂、辅助缓蚀剂而成，适用于循环水中钙硬度+碱度要求达到1500 ppm的高浓缩倍率的循环冷却水系统。 缓释阻垢剂作用机理 络和增溶作用
络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。 晶格畸变作用 晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成; 静电斥力作用 静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。 缓蚀阻垢剂浓度窄范围控制的意义 精确控制缓蚀阻垢剂浓度,从而控制循环水的腐蚀速度和粘附速率,以减少或避免生产装置冷换设备的介质泄漏事件;如果能够精确控制缓蚀阻垢剂浓度范围,可以将目标控制在允许范围的下限,从而达到节约药剂的目的。 缓蚀阻垢剂性能及用途 高硬度水缓释阻垢剂其阻垢作用是由于它本身能阻止碳酸盐小晶粒的长大，并使晶格歪曲畸变，从而使循环冷却水中碳酸盐不会在换热器表面形成硬垢，同时，通过其组织中有机磷酸盐等成份与金属形成保护膜的特性，使它可与循环冷却水中钙离子相结合，起到防止金属腐蚀的作用。本品PH使用范围广，可在PH7.0~10.0之间具有阻垢
污水阻垢剂的作用及种类 1、阻垢剂的作用机理是什么? 缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。 `络和增溶作用 `络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。 `晶格畸变作用 `晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成; `静电斥力作用 `静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。 `2、阻垢剂的种类有哪些? `在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。 `聚磷酸盐 `常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。 `有机膦酸类阻垢剂 `常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等。对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。 `有机膦酸酯 `有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。其毒性低，易水解。`聚羧酸类阻垢分散剂 `聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少。常用的有聚丙烯酸PAA、水解马来酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。 `主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。 `3、水处理药剂的分类 `缓蚀剂 `一类以适当浓度和形式投加在水中后，可以防止或减缓水对金属材料或设备腐蚀的化学品，具有效果好、用量少、使用方便等特点。 `缓蚀剂的类别和品种很多，按其化合物的种类，可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。按其抑制的反应是阳极反应、阴极反应或两者兼而有之，可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂。缓蚀剂还可以按照在金属表面形成保护膜的机理而分成钝化膜型、沉淀膜型和吸附膜型等。目前，在水处理中常用的钝化膜型缓蚀剂如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐等;常用的沉淀膜型缓蚀剂有聚合磷酸盐、锌盐等;常用的吸附膜型缓蚀剂如有机胺等。 `阻垢剂 `又称防垢剂，指一类能抑制水中钙、镁等成垢盐类形成水垢的化学品。有天然阻垢剂如单宁、木质素衍生物等;无机阻垢剂如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等;有机、高分子类阻垢剂，其中以高分子类阻垢剂效果最好，具有发展前途。在水处理中应用较多的有机、高分子类阻垢剂有两类：①有机膦酸类如 EDTMP(乙二胺四亚甲基膦酸)、HEDP(羟基次乙基二膦酸)等;②聚羧酸，如聚丙烯酸盐、水解聚马来酸酐等。这两类阻垢剂的阻垢作用,通常是通过晶格畸变，以及分散-凝聚作用而实现的，在油田水、锅炉水以及工业冷却水等系统应用较广。
复合阻垢缓蚀剂技术规范 鹤壁丰鹤发电有限责任公司 2018年8月
鹤壁丰鹤发电有限责任公司复合阻垢缓蚀剂技术规范 1 总则 1.1本技术规范适用于鹤壁丰鹤发电有限责任公司循环水处理高效复合阻垢缓蚀剂采购的供应、性能、验收和使用等方面的技术要求。 1.2 招标方在本技术规范中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准，投标方应提供一套满足本技术规范和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。 1.3 投标方近两年内应具有3个及以上300MW电力行业复合阻垢缓蚀剂销售业绩。 1.4具有阻垢缓蚀剂的生产许可证的厂家；持有《电力工业热力发电设备及材料质量检验测试中心》颁布的水处理药剂进网许可证的企业； 1.5 如未对本技术规范提出偏差,将认为投标方提供的货物符合本技术规范和标准的要求。 1.6 投标方须执行本技术规范所列标准。有矛盾时，按较高标准执行。 1.7 合同签订后，按本规范要求，提出合同货物的制造、检验/试验、供应、验收、使用等标准清单给招标人确认。 1.8 中标方在签订合同前应按照本技术规范要求签订技术协议，经双方确认后作为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。 2 设计和运行条件 使用地点：汽机房。 地震烈度：8度 汽机房零米海拔高度：182.75m（黄海高程） 历年极端最高气温：42.3℃ 历年极端最低气温：-15.5℃ 多年平均气温：14.4 C 多年平均相对湿度：67％ 3 应用标准 1）DL/T806-2013 火力发电厂循环冷却水用阻垢缓蚀剂 2）GB 191 包装储运图示标志 3）GB／T 601 化学试剂滴定分析(含量分析)用标准溶液的制备 4）GB／T 603 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 5）GB／T 1250 极限数值的表示方法和判定方法
减水剂的作用机理 高效减水剂有效地减少了混凝土的的塌落度损失，改善混凝土的工作度，提高流动性，在高性能混凝土中发挥重要的作用，只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理，但有几个理论为大家普遍认同。 静电斥力理论 水泥水化后，由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚，导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂，掺入到混凝土中后，减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上，形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布，在表面形成 扩散双电层的离子分布，使水泥粒子在静电斥力作用下分散，把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来，使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大，减水效果就越好。随着水泥的进一步水化，电性被中和，静电斥力随之降低，范德华力的作用变成主导，对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土，水泥浆又开始凝聚，塌落度经时损失比较大，所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂，由于其与水泥的吸附模型不同，粒子间吸附层的作用力不同于前两类，其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位，而是一种稳定的分散。 立体位阻效应
掺有高效减水剂的水泥浆中，高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致，它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链，因而是平直的吸附，静电排斥作用较弱。其结果是Zeta 电位降低很快，静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏，使范德华引力占主导，坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附，它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式，立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小，宏观表现为分散性更好，坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三：其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在．具有一定的螫合能力，加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍；其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中，接枝共聚链逐渐断裂开，释放出羧酸分子，使上述第一个效应不断得以重视；其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低，因此要达到相同的分散状态时，所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂，通过这种立体排斥力，能保持分散系统的稳定性。 润滑作用