2010-05-06 14:39:10 阅读11 评论0 字号:大中小
1 阻垢缓蚀剂的现状1.1 磷系碱性水处理技术1.2 全有机配方2 阻垢缓蚀剂阻垢的筛选2.1 试验条件2.2 试验方法
80年代以来,研究开发了对磷酸钙一类非碱性水垢具有良好分散性的新型分散剂。实现了循环水在自然平衡pH值条件下(pH 8.5~9.0)的碱性运行。这类配方除了具有磷系配方的优点外,还避免了加酸操作带来的失误。配方中的聚磷酸盐作为缓蚀剂,其水解后的正磷酸盐也是缓蚀剂。由于循环水是碱性运行,水的腐蚀性较小,缓蚀剂用量少。
全有机配方主要由膦酸盐(或膦羧酸)和聚羧酸组成。由于配方的膦酸盐和聚羧酸化学稳定性好,因此允许药剂在系统内有很长的停留时间(大于100 h)。可以在自然平衡pH值、高硬度及高浓缩倍率(大于3)的条件下运行。全有机配方中的膦酸盐既可作为阻垢剂,又可作为缓蚀剂。它与聚羧酸类协同作用和水中Ca2+、Mg2+等二价离子配合可提高全有机配方的缓蚀效果。全有机配方对那些硬度较高,循环比大,浓缩倍率高的体系有很大的发展前途。
上述各种配方的水处理药剂已在工业循环水处理中得到广泛应用。但每种配方的阻垢缓蚀效果与所处理水的水质及配方中各种药剂的正确匹配有很大关系。对于不同的水质、不同的运行工况,选用的阻垢缓蚀剂应通过试验来确定。选择阻垢缓蚀剂应遵循的原则是:(1) 提高循环水的浓缩倍率;(2) 防止结垢与腐蚀;(3) 避免排污污染环境。基于上述原则,我们对14种阻垢缓蚀剂进行了筛选。
试验用水取自当地水库,其水质主要指标为:全碱度(A)3.4 mmo1/L、硬度(1/2 Ca2++1/2 Mg2+)3.57 mmo1/L、钙硬(1/2 Ca2+)1.58 mmo1/L、Cl-17 mg/L、pH值8.18。
试验所用的14种水处理药剂由生产厂家提供。
在20 L的玻璃恒温水浴中,加入原水5 L,加入试验药剂,使水中药剂的浓度为2 mg/L,进行搅拌升温,使水温保持在(45±1)℃,并连续向缸内补水,补充水中药剂量为2 mg/L,使缸中的液位始终保持不变,定期进行取样,测定氯根含量(Cl-)、碱度、Ca2+及pH值、电导率,直至得到极限浓缩倍率为止。试验装置见图1。
由表2测试结果可知,在高浓缩倍率(Φ≈4)下,排污水中磷含量符合排放要求。 3 阻垢缓蚀剂缓蚀性能试验研究
3.1 失重法测定3种配方的缓蚀效果
表3 静态挂片试验腐蚀速率(Vt)测定 |
挂片钢号 | 水 质 条 件 | ||
4号(2 mg/L) Cl-=63 mg/L A=12.2 mmo1/L 1/2 Ca2+=5.76 mmo1/L pH=8.8 | 7号(2 mg/L) Cl-=78 mg/L A=13 mmo1/L 1/2 Ca2+=6.32 mmo1/L pH=8.9 | 11号(2 mg/L) Cl-=70 mg/L A=12.4 mo1/L 1/2 Ca2+=5.76 mmo1/L pH=8.9 | |
SS 316 | 0.001 9 | 0.002 1 | 0.006 5 |
SS 304 | 0.002 0 | 0.005 7 | 0.001 8 |
3.1.1 测试条件
3.1.2 试验结果
3.2 阳极极化曲线法比较3种配方的耐点蚀性能 Cl-是循环水中普遍存在的一种阴离子。Cl-体积小,能穿透金属表面钝化膜,明显加速金属的腐蚀,特别是局部腐蚀,如缝隙腐蚀和点蚀。循环水系统中不锈钢管件对水中Cl-十分敏感,高浓度Cl-可促使碳钢、不锈钢、钛金属等发生应力腐蚀破裂。此外工程设计要求采用液氯或次氯酸钠进行循环水xx处理。循环水中ClO-也可能导致金属发生点蚀。 3.2.1 测试原理
3.2.2 测试条件
3.2.3 试验结果与讨论
表4 SS 304钢不同配方中的点蚀击穿电位mV |
.....为7号; -----为11号; 4号;单位均为μA 在3种配方作用下,不锈钢SS 304所表现出来的耐点蚀性能有所不同。在11号配方的介质中,SS 304点蚀击穿电位约为940 mV,低于其它2个配方。在7号、4号配方的介质中,SS 304钢点蚀击穿电位基本相同,约为1 040 mV。故可以认为7号、4号配方在Cl-含量较高的条件下,缓蚀性能相当,缓蚀效果优于11号配方。
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