电磁场协同处理电厂循环冷却水阻垢实验

采用自制的双通道工业循环冷却水分析实验台和磁电协同式工业循环冷却水阻垢处理器对火电厂循环冷却水进行了动态模拟阻垢实验研究。通过正交实验,优化了影响阻垢率的实验参数;通过对换热铜管表面的Ca CO3水垢晶体所进行的SEM和XRD分析,研究了经电磁场协同处理后,水垢晶体中文石和方解石含量的变化。研究表明,在脉冲方波占空比为70%,脉冲方波频率为100 Hz,水流速度为0.870 m/s,离子棒电压为5 k V时,在动态模拟实验运行30 h后,阻垢率可达78.23%。经最佳方案组处理后的方解石晶体的生长受到抑制,促进了文石晶体的生长。     

超声波对开水器内CaCO3结垢行为及其形态的影响

对超声波防垢法应用于商用开水器的防垢效果进行了实验研究, 对产生的水垢进行扫描电镜分析, 结果发现, 超声波具有加速生成微小水垢晶核的作用;超声波处理方法促进了商用开水器内温度较高的加热管结垢, 但对水箱壁面等低温壁面, 则具有明显的防垢效果, 而商用开水器结垢主要发生在加热管上, 因此超声波处理法不能运用于商用开水器的防垢。     

聚丙烯/纳米CaCO3复合材料的结晶行为研究

用超重力法制备的纳米CaCO3和PP熔融共混制备了PP/CaCO3复合材料,并对PP/CaCO3复合材料的结晶行为进行了详细研究。差示扫描量热分析表明,纳米CaCO3粒子的加入加快了PP的结晶速率,缩短了半结晶时间,130℃时含15份纳米CaCO3的PP/CaCO3复合材料的半结晶时间比纯PP的减少了8.92 min;结晶度有轻微下降,结晶温度为126.5 ℃时纯PP的结晶度为44.33 %,含15份纳米CaCO3的PP/CaCO3复合材料的结晶度为35.9 %。动力学研究数据表明,等温结晶过程符合Avrami方程,PP/CaCO3的n和k值都大于纯PP的;利用偏光显微镜观察了PP/CaCO3复合材料的结晶形貌及结晶生长过程,纳米CaCO3粒子的加入使球晶数量明显增多,意味着CaCO3起到了结晶成核剂的作用。     

磁处理对碳酸钙过饱和溶液析晶影响的TLVM研究

利用时间延迟摄像显微镜(TLWM)系统,研究了磁处理对碳酸钙过饱和溶液析出晶型的影响。结果表明．磁处理增加了溶液中文石生成的几率,沉淀中文石浓度增多,方解石成分减少。在整个TLVM实时观测过程中,未发现任何的晶型间的转变。流速对磁处理效果影响的研究表明,存在最佳流速,在该流速下,过饱和溶液析出物中几乎全为文石和少量的球霰石,而没有方解石的成分,从而形成软垢,达到最佳的阻垢效果。     

表面材质及Mg^2＋对CaCO3结垢的影响

以显微照像技术考察了流动硬水体系中负溶解性盐ＣａＣＯ_３在紫铜、黄铜、铝、铸铁和聚四氟乙烯加热表面的沉积形态，发现在惰性表面的沉积为无定形体，在硬金属表面的沉积为规则的结晶体。以紫铜作实验试件，研究了溶液中Ｍｇ~（２＋）对ＣａＣＯ_３结垢的影响，结果表明适量Ｍｇ~（２＋）可明显抑制结垢生长，说明Ｍｇ~（２＋）可作为一种方便的阻垢剂用于特定场合的钙垢控制。     

电磁场对结垢过程中电导率及pH值的影响

通过双路对比实验模拟现场换热设备结垢过程,基于水处理技术阻垢及缓蚀性能在线评价实验台的实验数据,利用多项式回归模型对变频电磁场作用下水质参数电导率、pH值的变化规律进行分析,结合Matlab和Origin处理软件基础性地研究磁场作用时间与多种水质参数的关系及影响程度,结果表明:水质参数电导率较pH值对电磁场参数的解释程度更高,电导率相比pH值对于建立电磁场参数与多水质参数之间的数学模型是更为重要的水质参数,得出了电磁场参数与电导率、pH值之间的数学模型,为建立多水质参数与电磁抑垢效果之间的数学模型提供了基础理论,并为探索电磁抑垢机理及应用提供了实验依据。     

PPS/CaCO3复合材料的结晶行为及动态力学研究

采用DSC、DMA等测试手段研究了PPS/CaCO_3复合材料的结晶行为和动态力学性能。通过对冷结晶峰值温度T_(?)、半结晶时间t_(1/2)、结晶焓△H_c等参数的分析,结果表明:CaCO_3的添加阻碍了PPS分子链的运动,导致了体系结晶速率减小,结晶能力下降,且阻碍作用在CaCO_3含量为3%时最为明显。同时,通过DMA测试,表明CaCO_3的添加使PPS的储能模量和损耗模量都有所增加,其中损耗模量也在CaCO_3含量为3%时达到最大。     

电磁场对聚合硫酸铁水解聚合物形态分布及其混凝性能的影响

为了提高聚合硫酸铁的混凝性能,增强对污水的去除能力.利用自制交流变频磁化装置,对聚合硫酸铁溶液进行磁化处理,以铁盐水解形态Feb为指标,交流变频电磁场的频率、电压、电流及磁化时间为实验因素,对电磁场作用下的聚合硫酸铁溶液进行形态分析,并与非磁化的PFS溶液进行对比;以高炉煤气洗涤水为实验水样,通过混凝试验对比聚合硫酸铁溶液磁化前后的出水浊度及COD值.研究结果表明:电磁场作用下的聚合硫酸铁溶液的形态分布发生了变化,与非磁化相比,Feb百分比含量增加了1倍,Fec百分比含量减少了1/3,且当频率为300 Hz、电压为100 V、电流为0.8A、磁化时间为2 min时Feb的百分比含量达到最大;电磁场能明显提高聚合硫酸铁的混凝性能,与非磁化的聚合硫酸铁溶液相比出水浊度与COD值降为原来的一半,投药量节省了1倍.     

电磁场对碳酸钙成核诱导期影响的实验研究

基于电导率随滴定液容积变化特征与碳酸钙结晶过程的对比分析,研究了电磁场作用对碳酸钙结晶过程中成核诱导期的影响。在不同频率的电磁场作用下观察了碳酸钙溶液临界过饱和度及成核诱导期的变化,大量实验结果表明:电磁场作用能够降低碳酸钙溶液临界过饱和度,加速碳酸钙成核,缩短成核诱导期。通过机理分析,电磁场对碳酸钙成核过程的主要作用为:在洛伦兹力的影响下,溶液中的Ca2+及CO32-等带电离子运动方向要向相反方向偏离,增加了Ca2+和CO32-离子间的碰撞几率,加快新相晶核的生成。     

PP/纳米级CaCO3复合材料的研究

研究了纳米级CaCO3填充粒状、粉状PP复合材料的力学性能,并用SEM观察纳米级碳酸钙在PP中的分散状态及用SALS分析了其结晶行为。结果表明,粉状PP更有利于纳米级碳酸钙在PP中的分散,并具有更好的加工性能、力学性能。同时纳米级碳酸钙改性PP的SALS图像变得弥散、模糊,PP球晶变得不完善,晶粒更小。     

晶型控制剂对沉淀碳酸钙晶型、形态的影响

碳酸钙是一种重要的无机化工产品，不同晶型、形态的碳酸钙有着不同的用途。晶型控制剂的加入在改变沉淀碳酸钙的晶型、形态方面都有着重要的作用。介绍了国内外在制备沉淀碳酸钙过程中，已经使用以及正在研究的各种晶型控制剂。总结了一些晶型控制剂的加入对沉淀碳酸钙晶型、形态所产生的影响，并且根据晶型控制剂类型的不同对其作用原理进行了解释。     

Effect of polyethylene glycol on phase and morphology of calcium carbonate

Calcium carbonate (CaCO₃) with different phases and morphologies were prepared and characterized by scanning electron microscopy (SEM), powder X‐ray diffraction (XRD), and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The effect of polyethylene glycol (PEG) with different molecular weight and concentrations on the phase and morphology of CaCO₃ was studied. The results showed that aragonite was the only phase in the solution without PEG, while calcite phase could be obtained by the use of PEG as the additive. The possible crystallization mechanism for the formation of CaCO₃ polymorphs in the presence of different PEG was also discussed. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

电磁场作用下循环水典型水质参数与换热器污垢热阻的关联分析

基于水处理技术抑垢及缓蚀效果在线监测实验台,分析了电磁场作用下换热器结垢过程中各典型水质参数的变化,并用均衡接近度灰关联分析方法表述了电磁场作用下特定循环水典型水质参数与换热器污垢热阻之间的关系。结果表明：在电磁场作用下换热器结垢过程中,电导率、溶解氧及浊度较未加磁对比实验的高,而pH值较未加磁对比实验的变化甚微。通过分析水质参数的变化发现：电磁场作用下,水质参数与污垢的形成过程密切相关。其中,电导率对换热器的污垢热阻影响显著,而pH值的影响最小。为建立多水质参数与污垢热阻之间数学模型选取合适的参数及探索电磁抑垢机理,制定有效的防垢、抑垢对策提供了实验依据和理论参考。     

Characterization of different allotropic forms of calcium carbonate scales on carbon steel by electrochemical impedance spectroscopy

Calcium carbonate scales with allotropic forms of aragonite, calcite and a mixture of both, were selectively induced onto carbon steel substrates in a synthetic cooling water. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was successfully applied to characterize these scales. The resistance and capacitance of the high frequency loop of impedance diagrams for the aragonite and aragonite—calcite scales were related to the morphology of the deposits, and gave information which is in good agreement with scanning electron microscopy (SEM) observations. The impedance response of the scale with a calcite—aragonite mixture was dominated by the aragonite constituent. However, the calcite constituent has a strong influence on the scale morphology, so that the calcite crystals merged laterally with the aragonite agglomerates to form a more coherent and thicker scale, compared to that for a scale consisting of aragonite alone. For scales containing aragonite and a calcite-aragonite mixture, increasing the formation time lead to less porous and thicker deposits.     

Effect of calcium fluoride concentration on nylon 6,6 crystallization behavior and morphology

Nylon 6,6 (polyamide 6,6) heterogeneously nucleated with ca. 65 ppm calcium fluoride exhibits crystallization behavior and morphology characteristic of much higher levels of nucleating agent. This is shown using differential scanning calorimetry and polarized optical microscopy. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 69: 1675–1678, 1998     

电磁场作用下高铁渣对MgO-C耐火材料的侵蚀

电磁场会促使熔渣中的铁、锰离子与MgO-C耐火材料反应形成锰掺杂镁铁尖晶石相,为进一步研究锰掺杂镁铁尖晶石的生成形貌及特征,采用Fe2O3质量分数为53.62%、CaO与SiO2质量比为0.8的高铁渣,分别在有、无电磁场环境下,对碳质量分数为14%的MgO-C耐火材料进行渣蚀试验。结果表明:感应炉存在电磁场,使熔渣中部分Fe2+/Fe3+与镁砂中Mg2+发生置换形成镁铁尖晶石,其含有少量Mn2+离子;镁铁尖晶石中铁含量从渣蚀层到渗透层急剧降低,锰含量几乎维持不变;侵蚀后试样渗透层较明显。电阻炉无电磁场,则侵蚀后试样没有形成镁铁尖晶石,熔渣中Si、Ca渗透到方镁石晶格中,形成钙镁榄橄石低熔相,将镁砂溶解到熔渣中;渣蚀层有明显的MgAl2O4生成。     

板式换热器黏液形成菌与CaCO3混合污垢实验

为了探究黏液形成菌（SFB）与CaCO₃混合污垢在板式换热器（PHEs）中的成垢规律,对不同浓度的CaCO₃与黏液形成菌混合进行了实验研究。结果表明：混合污垢中,黏液形成菌微生物污垢占成垢的主要地位。微生物污垢的热阻渐近值最大,混合污垢的热阻渐近值介于微生物污垢的热阻渐近值和CaCO₃污垢热阻渐近值之间,CaCO₃污垢热阻渐近值最小。这不同于以往得到的混合污垢之间相互促进的结论,说明CaCO₃对黏液形成菌存在抑制作用。维持其他条件不变,随着CaCO₃浓度的增大,混合污垢热阻值随之减小。反之,随着黏液形成菌浓度的增大,混合污垢热阻值随之增大。