摘要:阻垢剂发展的关键是掌握准确、有效的评价方法来研究其总体性能以及其分子结构参数对垢形成基本过程的影响。准确、快速评价阻垢剂的性能,以及在有无阻垢剂存在的情况下碳酸钙晶体的生长机理一直是多年来水处理工作者所关心的,本文对火力发电厂冷却水阻垢剂的性能评定方法进行了介绍。
关键词:阻垢剂
性能 评定 原理
方法
一、引言
火力发电厂中冷却水系统在蒸发过程,溶解在水中的矿物盐会逐渐形成污垢,沉积在设备表面,会降低传热效率,增加能耗,严重的甚至会影响安全运行。成垢物质和溶液存在着动态的平衡,阻垢剂的投加能够吸附到成垢物质上去并且能够影响其生长和溶解的动态平衡,防止污垢的形成。目前评定阻垢剂性能的方法很多,现已成型的有静态阻垢法、鼓泡法和极限碳酸盐法、临界PH值法、电导率法等。本文对几种评定阻垢剂性能的方法及原理进行了介绍。
二、阻垢剂的性能评定方法
2.鼓泡实验法
鼓泡法也是基于化学反应式(1)。实验时,将含有Ca(HC03)2的水样加阻垢剂制备成试液,在对试液升高温度的同时,
以一定流量鼓入空气,带走CO2
,反应平衡向右移动,Ca(HC03)2加速分解为碳酸钙,试液迅速达到其自然平衡时的PH值,此时试液中的钙离子浓度达到稳定浓度。图1为钙离子浓度[Ca2+]-时间t曲线,在开始的一段时间内,钙离子浓度随鼓泡时间的延长而降低很快,再经过一段时间(一般为4~6小时)后,钙离子的浓度就达到稳定,称此时钙离子浓度为稳定浓度[Ca2+]s。鼓泡法以测定水样中钙离子的稳定浓度作为评定阻垢剂性能的指标。添加阻垢剂后,溶液中钙离子的稳定浓度越大,说明水中不析出的钙离子浓度越大,阻垢剂的阻垢性能越好。
相对于静态阻垢法,鼓泡法实验时间大大缩短。但亦存在操作步骤繁琐、对试验设备稳定性要求高、重现性差、结果受人为因素影响大等问题。
3.极限碳酸盐碱度法
4.临界PH值法
对于微溶性盐如碳酸钙,必须要超过一定的过饱和度,沉淀才能析出(将此时与过饱和度相应的PH值称为临界PH值,以PHc表示)。当水的实际PH值超过PHc时就会结垢,小于PHc时,就不会结垢。阻垢剂能与溶液中的Ca2+发生反应生成水溶性鳌合物,使之不沉淀,相当于增加了微溶性钙盐在水中的溶解度,减少了生成过饱和溶液的可能。该法用NaOH溶液做CaCO3
溶液滴定试验,记录NaOH溶液的滴定体积和溶液的PH值。开始时,溶液PH值随NaOH溶液的滴入逐渐升高(OH-增加),随着滴定中OH-与H+中和,H+的浓度降低,C032-浓度增加,碳酸钙溶液呈饱和状态。当饱和程度增加达到一定值时,会析出CaCO3
沉淀,此时C032-的浓度降低,溶液的PH值下降,PH值下降的那一点对应的就是PHc。
5.电导率法
测定溶液的电导率是间接地表示水中溶解盐类物质多少的最简便方法。当溶液中有沉淀析出时,溶液的电导率值会急剧下降。电导率法就是在用Na2CO3溶液滴定CaCl2溶液的过程中,通过测定试液中成垢难溶盐发生沉淀时电导率的突变来评定阻垢剂的性能。
三、结论
除上面介绍的几种阻垢剂性能评定方法外,还有扫描电子显微镜观测法、PH静态沉积法、PH位移法等,限于篇幅不作一一介绍。随着新型阻垢剂的不断出现,
以及对成垢机理和阻垢机理的研究进一步深入, 必然会使更先进、全面、科学的评价方法出现。
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反渗透专用产品----------反渗透专用阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂、清洗剂、还原剂、保养剂
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循环水处理产品----------缓蚀阻垢剂
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DYX-102电厂低磷阻垢缓蚀剂
DYX-102电厂低磷阻垢缓蚀剂是高效、全有机型电厂专用缓蚀阻垢剂,主要用于高硬、高碱度水质的电厂循环冷却水系统中,在较高浓缩倍数、较高pH条件下,对防止凝汽器铜管结垢及铜质脱锌腐蚀有明显的抑制使用。对不同水质及装置可在不加酸和少加酸的情况下,实现高浓缩倍数、安全、稳定运行。
简单描述
DYX-102电厂低磷阻垢缓蚀剂是高效、全有机型电厂专用缓蚀阻垢剂,主要用于高硬、高碱度水质的电厂循环冷却水系统中,在较高浓缩倍数、较高pH条件下,对防止凝汽器铜管结垢及铜质脱锌腐蚀有明显的抑制使用。对不同水质及装置可在不加酸和少加酸的情况下,实现高浓缩倍数、安全、稳定运行。
产品性能
本品由多元有机膦酸、铜缓蚀剂、增效剂及含膦多元共聚物等组成,是一种多功能新型电厂专用缓蚀阻垢剂。其同型配方DYX—102A中含有新型膦羧酸、高效共聚物,适用于特殊的电厂冷却水系统。 主剂可与水中二价金属离子螯合,使不溶物悬浮于水中,并使晶粒保持在很小的颗粒范围,从而起到增溶作用。具有晶格歪曲和阈值效应,故对碳酸钙、磷酸钙垢有卓越的阻垢分散性能,并能在铜质表面生成一层薄而致密的保护膜,从而使腐蚀速率大大降低。
作用与用途
主要用于高硬、高碱度水质的电厂循环冷却水系统中,在较高浓缩倍数、较高pH条件下,对防止凝汽器铜管结垢及铜质脱锌腐蚀有明显的抑制使用。对不同水质及装置可在不加酸和少加酸的情况下,实现高浓缩倍数、安全、稳定运行。
质量标准:
项目
质量指标 检测方法
性质 DYX-102 DYX-102A
外观 淡黄色透明液体 淡黄色透明液体 目测
pH值 (1%水溶液)
2.0±1.0 2.0±1.0 测定
固含量 (%) ≥40.0 ≥35.0 测定
总磷含量(以PO43-计),% ≥22.0 ≥18.5
测定
密 度,(20℃)g/cm3 1.25±0.05 1.24±0.05 测定
用法与用量
根据系统水质特征及装置特点,正常运行时,一般投加剂量为5~10
mg/L,采用计量泵连续投加。
包装与储存
本品用塑料桶装,每桶净重25或200 KG,贮存于室内阴凉通风处,贮存期十个月。
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DYX-103腐蚀型水质高效缓蚀阻垢剂
DYX-103腐蚀型水质高效缓蚀阻垢剂是根据我国南方部分地区的水质特点研制而成,是特别适用于腐蚀性水质的高效多功能缓蚀阻垢剂,可用于石化、油田、电力、钢铁等行业的冷却水系统,各项性能指标达到并超过国外同类产品水平。
简单描述
DYX-103腐蚀型水质高效缓蚀阻垢剂是根据我国南方部分地区的水质特点研制而成,是特别适用于腐蚀性水质的高效多功能缓蚀阻垢剂,可用于石化、油田、电力、钢铁等行业的冷却水系统,各项性能指标达到并超过国外同类产品水平。上海宝钢CDQ系统是本品最成功的应用范例。
相关参数
总锌(以Zn2+计)% 3.0±0.5
产品性能
本品主要由有机膦酸、膦羧酸、优良磺化共聚物和锌盐等复配而成,能在较高pH下,对锌起稳定作用,防止锌盐在金属表面以氢氧化锌形式析出,成为锌垢。 膦羧酸及磺化共聚物具有优良的缓蚀及卓越的阻垢分散性能,在防止碳酸垢、磷酸垢和硫酸钙垢析出的同时,对铁氧化物也有良好分散性能。 在高pH条件下运行,也能使金属表面形成一层薄而致密的防蚀膜,从而有效抑制金属的腐蚀
作用与用途
DYX—103是根据我国南方部分地区的水质特点研制而成,是特别适用于腐蚀性水质的高效多功能缓蚀阻垢剂,可用于石化、油田、电力、钢铁等行业的冷却水系统.
质量标准:
项目 质量指标 检测方法
外观 淡黄色透明液体 目测
pH值 (1%水溶液) 2.0±1.0 测定
固含量 (%) ≥30.0 测定
总磷含量(以PO43-计),% 7.5±1.0 测定
密 度,(20℃)g/cm3 1.25±0.05 测定
用法与用量
DYX—103缓蚀阻垢剂可采用计量泵连续投加,根据系统水质特征及装置特点,在敞开式循环冷却水系统中一般投加浓度为60~80 mg/L。正常运行时循环水中Ca2+小于50 mg/L,可进行补钙处理
包装与储存
本品用塑料桶装,每桶净重25或200 KG,贮存于室内阴凉通风处,贮存期十个月。