烯丙氧基聚乙氧基醚阻垢剂的合成与性能

以烯丙氧基聚乙氧基硫酸铵（APES）、马来酸酐（MA）、马来酸酐-丙烯酸共聚物（MA-AA）为原料,水为溶剂,使APES和MA、APES和MA-AA在水溶液中同时进行自由基共聚和接枝共聚,合成了APES接枝MA-AA的APES-MA聚醚型无磷的共聚物阻垢剂,用红外光谱和核磁共振氢谱对共聚物结构进行了表征。探讨了单体配比、温度和用量、黏均分子量对共聚物阻垢性能的影响,结果表明该阻垢剂既具有优异的阻Ca₃(PO₄)₂性能,又有良好的阻CaCO₃特性。温度80℃时,阻垢剂用量5 mg·L^-1,阻Ca₃(PO₄)₂率为98.89％;温度50℃时,用量5 mg·L^-1,阻Ca₃(PO₄)₂率为100.0％,用量25 mg·L^-1,阻CaCO₃率为97.97％。且CaCO₃形成易被清除的松垢,该阻垢剂适用于工业循环冷却水系统。     

纳米碳酸钙性质对聚氯乙烯复合材料界面及性能的影响

选择了不同的表面处理剂对纳米CaCO₃进行表面改性. 研究了不同表面处理剂对CaCO₃/PVC纳米复合材料微观结构、界面结合强度、力学性能及加工性能的影响.研究表明,钛酸酯偶联剂处理可使纳米CaCO₃颗粒在PVC基体中达到良好分散,明显改善纳米CaCO₃颗粒与PVC基体之间的界面结合,并提高其界面结合强度.力学性能和流变性能研究表明,钛酸酯处理的纳米CaCO₃填充PVC具有更高的拉伸强度、冲击强度以及更低的平衡转矩, 而且CaCO₃/PVC复合材料的冲击韧性在填充量为20%(mass)时达到最大值26.5 kJ•m^-2,是纯PVC的4倍.     

聚天冬氨酸衍生物的合成及阻垢性能

利用天冬氨酸热缩聚产物聚琥珀酰亚胺（PSI）和天冬氨酸（ASP）合成了一种聚天冬氨酸衍生物。研究了聚琥珀酰亚胺与天冬氨酸不同比例时的接枝率,考察了聚天冬氨酸衍生物的阻垢性能。利用红外光谱对聚天冬氨酸衍生物的结构进行了表征,利用扫描电子显微镜对CaCO₃晶形进行了观察和分析。实验结果表明：当PSI与ASP的摩尔比为1∶1.8时,产物的接枝率最高,达到了66.45％,其阻垢效果也最好。当Ca²⁺质量浓度为400 mg•L^-1、HCO^-₃质量浓度为800 mg•L^-1、聚天冬氨酸衍生物用量为6 mg•L^-1时,阻垢率达到100％。聚天冬氨酸衍生物对CaCO₃有晶格扭曲和分散作用。     

沉淀法SiO2包覆纳米CaCO3吸附剂性能

以CO₂为沉淀剂,Na₂SiO₃为硅源,制备了SiO₂包覆纳米CaCO₃吸附剂。TEM测试证实纳米CaCO₃表面包覆一层SiO₂膜, 用SEM & EDX 测试5个包硅样品Si含量为0.67%～4.93%。采用TGA考察吸附剂的分解温度及600℃、20% CO₂条件下的吸附性能。结果表明：采用CO₂沉淀法包覆SiO₂后,与未包硅的纳米CaCO₃相比,分解温度降低9～42℃。纳米SiO₂/CaCO₃吸附剂的循环吸附率、吸附容量、吸附速率均随Si含量的减小先增加后降低。Si含量为1.05%的纳米SiO₂/CaCO₃吸附剂显示最佳吸附性能,第1、5次循环吸附容量分别为8.9、6.0 mol·kg^-1,与未包覆SiO2的纳米CaCO₃相比,分别提高11%、50%,同时在第5次循环快反应段吸附速率较纳米CaCO₃提高10%。与纳米CaCO₃相比,包硅后的吸附剂具有较高的吸附容量和循环吸附率,循环稳定性较好。     

沉淀法SiO2包覆纳米CaCO3吸附剂性能

以CO₂为沉淀剂,Na₂SiO₃为硅源,制备了SiO₂包覆纳米CaCO₃吸附剂。TEM测试证实纳米CaCO₃表面包覆一层SiO₂膜, 用SEM & EDX 测试5个包硅样品Si含量为0.67%～4.93%。采用TGA考察吸附剂的分解温度及600℃、20% CO₂条件下的吸附性能。结果表明：采用CO₂沉淀法包覆SiO₂后,与未包硅的纳米CaCO₃相比,分解温度降低9～42℃。纳米SiO₂/CaCO₃吸附剂的循环吸附率、吸附容量、吸附速率均随Si含量的减小先增加后降低。Si含量为1.05%的纳米SiO₂/CaCO₃吸附剂显示最佳吸附性能,第1、5次循环吸附容量分别为8.9、6.0 mol·kg^-1,与未包覆SiO2的纳米CaCO₃相比,分别提高11%、50%,同时在第5次循环快反应段吸附速率较纳米CaCO₃提高10%。与纳米CaCO₃相比,包硅后的吸附剂具有较高的吸附容量和循环吸附率,循环稳定性较好。     

聚环氧琥珀酸多元阻垢分散性能的研究

聚环氧琥珀酸(PESA)是一种新型的可生物降解的水处理化学品。通过对两种不同级别原料合成的PESA在不同的加药量、不同硬度和不同碱度等条件下进行阻垢分散性能比较试验发现,PESA1(分析级)对CaCO3垢的阻垢性能略优于PESAⅡ(工业级)。通过对CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、CaF2的阻垢实验和对氧化铁分散性能的实验,对PESA的阻垢分散效果进行了评价。结果表明：在实验条件下,PESA对BaSO4、SrSO4垢阻垢效果优异,对CaSO4、CaF2垢阻垢效果较好;PESA对氧化铁具有很强的分散能力。     

PESA与其他阻垢剂的协同效应

通过静态阻垢实验对PESA和其他阻垢剂的协同阻垢效应进行研究,发现对不同的水垢,PESA和不同的阻垢剂产生不同的协同作用。对碳酸钙垢,PESA与AA/AM/MA和HEDP有协同作用;对硫酸钙垢,PESA与PASP和PBTCA有协同作用。实验结果为PESA在工业领域的应用提供了参考。     

3种阻垢剂的阻垢性能测试及动力学研究

用静态阻垢法对聚天冬氨酸(PASP)、聚环氧琥珀酸(PESA)、马来酸/丙烯酸共聚物(MA/AA)的阻垢性能进行测试,对温度和浓度以及3种阻垢剂的动力学和最佳活化温度进行研究。研究结果表明:PASP、PESA分别在70、75℃对碳酸钙垢具有较高的阻垢率,但MA/AA的阻垢效果远大于PASP、PESA,MA/AA存在剂量效应。从3种阻垢剂的动力学研究和笼蔽效应来看,PASP和PESA为扩散控制,而MA/AA为活化控制。     

循环流化床烟气脱硫吸收塔内结垢现象及机理分析

通过对循环流化床烟气脱硫吸收塔黏壁结垢现象进行分析,发现结垢主要发生在浆（水）喷嘴上方4～5 ｍ的环形过湿区域.同时研究了吸收塔结构和喷嘴尺寸,塔内流场和温度场分布以及运行工况对垢的形成过程的影响,并对垢进行了物理化学成分分析.结果表明,吸收塔内的垢无论是组成还是形成机理都与湿法的垢有很大不同,垢的形成以含湿灰的黏壁为主,其次为CaCO₃垢,这表明烟气中CO₂对垢的形成有很大影响.提出了防止循环流化床烟气脱硫结垢的技术措施.     

聚柠檬酸对CaCO_3和CaSO_4的阻垢性能研究

通过合成和阻垢实验及垢样形貌分析,研究了聚柠檬酸对CaCO_3和CaSO_4的阻垢性能。结果表明,聚柠檬酸对CaCO_3的阻垢率很低;对CaSO_4的阻垢效果很好,当聚柠檬酸投加量为2 mg/L时,阻CaSO_4垢率可达到90%以上。与传统阻垢剂羟基亚乙基二膦酸(HEDP)和聚环氧琥珀酸(PESA)相比,聚柠檬酸对CaSO_4的阻垢效果明显优于HEDP和PESA。加入聚柠檬酸后CaCO_3垢晶体变成片状,垢质疏松;CaSO_4垢晶体长度变短,晶体表面不再光滑致密,出现严重畸变,垢质也比较疏松。     

一类绿色环保阻垢剂的合成及阻垢性能研究

以顺丁烯二酸酐为原料,通过环氧化反应和阴离子逐步聚合的方法,分两步合成了一种无磷、生物降解性好的环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸钠(PESA)。采用正交试验确定了PESA的最佳合成工艺条件:引发剂的用量为占单体质量分数的0.7%,反应温度为95℃,反应时间为3h;此条件下,PESA对碳酸钙的阻垢率可达85%以上。红外光谱表征的结果表明,合成产品的结构与理论结构相符。PESA与聚酰胺-胺(PAMAM)具有良好的协同阻垢效果,当添加浓度为20mg·L-1时,阻垢率可达90%以上。     

聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能研究

聚环氧琥珀酸（PESA）是一种新型的无磷有机阻垢缓蚀剂。通过鼓泡法和旋转挂片失重法对其阻垢性能和缓蚀性能进行了评价。结果表明,PESA比常用药剂HEDP、HPMA的阻垢性能好,但比PBTCA性能稍差;PESA也有一定的缓蚀性能,可以和其他的药剂复配生成低磷或无磷的缓蚀剂。     

电脉冲水处理技术阻垢机理及与PESA的协同阻垢性能

采用静态阻垢实验对电脉冲水处理技术的阻垢性能进行研究,结果表明,在60℃低温条件下,该技术具有良好的阻垢效果,但其阻垢性能随温度升高而呈下降趋势。分别采用静态和动态实验方法研究了电脉冲水处理技术与聚环氧琥珀酸(PESA)的协同阻垢性能。结果表明,在高温条件下,两者具有协同阻垢性能,可提高PESA阻Ca CO3垢性能,有效减少药剂使用量。垢样的SEM分析结果表明,在两者协同作用下,Ca CO3晶体以球霰石结构为主,其边缘趋于圆滑,晶粒细化,形成的垢样松软易于去除。     

新型阻垢剂IA-SSS-MA聚合物的合成与表征

以衣康酸(IA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)和马来酸酐(MA)为单体,以水为溶剂,过硫酸铵作引发剂,合成了衣康酸-苯乙烯磺酸钠-马来酸酐(IA-SSS-MA)三元聚合物阻垢剂,考察了单体配比、反应温度、引发剂量、滴加时间等对聚合物阻碳酸钙垢效果的影响,结果表明:当单体配比为IA∶SSS∶MA=5∶1∶0.25(摩尔比),反应温度100℃,引发剂量占单体总量13%,滴加时间为5 h,阻碳酸钙垢效果最好,阻垢率达到98.11%。     

一种环保型阻垢缓蚀剂的性能

以聚环氧琥珀酸（PESA）、聚丙烯酸（PAA）、水解聚马来酸酐（HPMA）、苯并三氮唑（BTA）为原料,研制出一种新型具有环保功能的复合型高效阻垢缓蚀剂。通过正交试验确定该阻垢缓蚀剂中各组分的最佳浓度为：PESA(1.0 mg/L)/PAA(1.0 mg/L)/HPMA (0.6 mg/L)/BTA(0.5 mg/L)。分别采用鼓泡法、电化学试验和旋转挂片腐蚀试验研究了其阻垢缓蚀性能。试验结果表明,该阻垢缓蚀剂的阻垢率为92%,对A3碳钢、铜、不锈钢的缓蚀率分别达到了83%、97%、99%,动态模拟试验结果也显示该阻垢缓蚀剂满足循环冷却水运行要求。     

聚环氧琥珀酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究

针对火电厂循环冷却水水质研究了聚环氧琥珀酸(PESA)的阻垢性能,并同PASP、MA-AA、ATMP等阻垢剂的阻垢效果进行了比较.实验结果表明:PESA阻垢效果优良.比PASP、MA-AA阻垢效果更优,比ATMP阻垢效果稍差.针对凝汽器铜材质(HSn-70A)研究了单一聚环氧琥珀酸的缓蚀性能,开发了与之复配的复合配方,筛选出的最佳复配方案为10mg/L PESA+0.5 mg/L BTA+2mg/L Zn2++10mg/L葡萄糖酸钠,在此条件下铜的腐蚀率仅为0.0005mm/a.     

静电场对CaCO3结晶过程的影响及与绿色阻垢剂的协同阻垢性能

使用非蒸发浓缩法研究了静电场对碳酸钙结晶过程及晶型的影响。研究发现经静电处理后,碳酸钙结晶过程初期晶体生长速度缓慢,存在一个稳定期,这个稳定期的长短受温度影响很大。60℃时稳定期可达3 h,当温度升高到80℃后,稳定期缩短到0.5 h内。SEM和IR分析结果表明,经静电处理后,水垢中文石型碳酸钙的含量增加。晶体稳定期和文石型碳酸钙的出现主要是因为,高压静电场导致水分子和HCO₃^-极化变形,使得二者的极性增加,反应活性增强。静态阻垢实验和动态阻垢实验结果表明,静电水处理和聚环氧琥珀酸(PESA)之间存在明显的协同阻垢效应。PESA在静电水中的静态阻垢率可达95.8%,比在配制水中的提高了18.9%;动态阻垢率为92.1%,阻垢率提高了14.5%。     

新型缓蚀阻垢剂的开发

聚环氧琥珀酸(PESA)是新一代可生物降解的绿色阻垢剂.研制了一种以PESA为主要成分的缓蚀阻垢剂.通过旋转挂片法和碳酸钙沉积法对水处理剂复合配方进行了筛选,找到缓蚀阻垢剂最佳配方,并验证得知不同浓缩倍数下该水处理剂的缓蚀阻垢性能都较好.     

环保型阻垢剂PESA的合成及阻硫酸盐垢性能研究

以马来酸酐为原料,钨酸钠为催化剂,双氧水为氧化剂,氢氧化钙为引发剂,采用溶液聚合法合成了聚环氧琥珀酸。研究了催化剂用量、环化pH、引发剂用量、聚合温度和聚合时间对PESA阻BaSO4垢性能的影响,并用原子吸收分光光度法对在最佳工艺条件下合成的产品进行了阻垢性能评价。结果表明,合成PESA的最佳工艺条件为马来酸酐9.8 g,催化剂用量0.33 g,环化pH为4,引发剂加量0.5 g,聚合温度82℃,聚合时间2 h。当PESA加量为8 mg/L时,对硫酸钡的阻垢率达98.0%;当PESA加量为40 mg/L时,对硫酸锶的阻垢率达90.4%。     

共聚物MA-AM-AA-MMA的反相乳液合成及其阻垢分散性能

以环己烷为分散介质,油/水比例为1.5,Span 80-Tween 80为乳化剂,过硫酸钾为引发剂,用反相乳液合成了功能高分子马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯。通过静态阻垢实验表明,阻垢剂投加量达到8 mg/L对CaCO3、Ca3(PO4)2和CaSO4的阻垢效果较佳,分别为90.5%,93.2%和86%;在高温、高pH、高硬度等恶劣条件下对碳酸钙仍分别有40.4%,32.4%,37.6%的较好阻垢率;投加量达到3 mg/L时对氧化铁的分散性能最佳,透光率为69.7%。并用IR法对其结构进行表征。该阻垢剂是一种耐严酷条件的优良多功能阻垢分散剂。