聚丙烯酸及马丙共聚物对硫酸钙垢阻垢机理的结晶动力学研究

用加晶种于过饱和溶液中的方法测定了CaSO3.2H2O晶体结晶生长的动力学过程,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。结果表明,阻垢剂聚丙烯酸及马丙共聚物能明显地阻止溶液中CaSO4在晶种表面的结晶生长,研究发现,阻垢的机理主要是阻垢剂对CaSO3．2H2O晶种表面具吸附作用,从而抑制了CaCO3．2H2O的结晶生长,实验还证明了这种吸附作用符合Langmuir等温吸附特征,CaSO4．2H2O晶体对阻垢剂的吸附属于单分子化学吸附,阻垢剂通过吸附于微晶表面的活性增长点,达到阻垢的目的。     

CaCO3阻垢剂的分形评价

１前言自从Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ［‘］在研究不规则形状和过程中提出分形概念以来，分形理论已广泛地应用于自然科学的许多领域。ＣａＣＯ。结晶垢由于在生长过程中受诸多因素的影响，垢表面存在着许多晶体缺陷、凹凸和破语，呈现出复杂的表面形态；阻垢剂的加人，使得ＣａＣＯ３垢晶格发生畸变ｌ‘］，表面不规性增加。并且ＣａＣＯ。结晶垢表面形貌具有自相似的特点，已不能用传统的欧几里德几何加以描述。本文运用分形概念，对模拟循环冷却水系统中常用的ＣａＣＯ。阻垢剂ＰＢＴＣＡ（２一磷酸了烷一ｌ，２，个三核酸）、ＨＥＤＰ（羟基…     

CaO—Al2O3—SiO2系统玻璃晶化时首析晶相及TiO2的作用机理预测和…

通过ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统玻璃的结构分析预测玻璃晶化时首析晶相是钙长石。选取ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元相图成玻璃区内的某点作为基础玻璃的组成，在基础玻璃吕加入ＴｉＯ２。用ＤＴＡ，ＸＲＤ和ＳＥＭ方法的研究结果表明，不玻璃中加ＴｉＯ２与否，晶化时首先析出的晶相都是钙长石，且均为从表面向内部生长，驰预测相符。     

复合晶核剂（MoO3＋CaF2）对铝硅酸盐玻璃析晶行为的影响作用研究

采用ＤＴＡ，ＳＥＭ，ＥＤＡＸ，ＳＡＤＰ和ＸＲＤ等测试方法研究了含复合晶核剂（ＭｏＯ３＋ＣａＦ２）的铝硅酸盐玻璃的分相与析晶行为。实验结果表明，含单一晶核剂ＣａＦ２或ＭｏＯ３的玻璃仪产生表面析晶，而ＣａＦ２和ＭｏＯ３共同引入时能诱导玻璃的体内核化，ＣａＦ２和ＭｏＯ３均能降低基玻璃的析晶温度，整体析晶的机理是ＣａＦ２促进了玻璃的分相，ＭｏＯ３富集子分相玻璃的富钙相中，热处理过程中优先析出了ＣａＭｏＯ４     

马来酸－丙烯酸－丙烯酰胺共聚物的阻垢效果

本文研究了马来酸（ＭａＡ）－丙烯酸（ＡＡ）－丙烯酰胺（ＡＭ）共聚物（ＭＡＡ）对含ＣａＣＯ３和ＣａＳＯ４合成水的阻垢效果。探讨了阻垢率与共聚物用量、Ｃａ２＋浓度、溶液温度和ｐＨ值的关系。实验结果表明，共聚物对ＣａＣＯ３和ＣａＳＯ４的阻垢效果较好，对溶液的ｐＨ值适用范围宽，可用作工业循环冷却水的阻垢剂。     

马来酸——丙烯酸——丙烯酰胺共聚物的阻垢效果

本文研究了马来酸（ＭａＡ）－丙烯酸（ＡＡ）－丙烯酰胺（ＡＭ）共聚物（ＭＡＡ）对含ＣａＣＯ３和ＣａＳＯ４合成水的阻垢效果。探讨了阻垢率与共聚物用量、Ｃａ＾２＋浓度、溶液温度和ｐＨ值的关系。实验结果表明，共聚物对ＣａＣＯ３和ＣａＳＯ４的阻垢效果较好，对溶液的ｐＨ值适用范围宽，可用作工业循环冷却水的阻垢剂。     

纳米级CaCO3粒子增韧增强聚丙烯的研究

通过对纳米级ＣａＣＯ３粒子进行表面预处理和熔融共混工艺制备了ＰＰ／纳米ＣａＣＯ３复合材料,并进行了力学测试和结构表征。结果表明,经过适当表面处理的纳米ＣａＣＯ３粒子可以通过熔融共混法均匀分散在聚然中,粒子与基体界面结合良好,纳米ＣａＣＯ３粒子在低于１０％用量时即可使聚丙烯缺口冲击强度提高３～４倍,同时基本保持其拉伸强度和刚度。ＤＳＣ熔融曲线分析表明,ＣａＣＯ３对聚丙烯的β晶结晶过程有明显的诱地作用     

CaO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃晶化时首析晶相及TiO_2的作用机理预测和研究

通过ＣａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２系统玻璃的结构分析预测玻璃晶化时首析晶相是钙长石。选取ＣａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２三元相图成玻璃区内的某点作为基础玻璃的组成，在基础玻璃中加入ＴｉＯ２。用ＤＴＡ，ＸＲＤ和ＳＥＭ方法的研究结果表明，不管玻璃中加ＴｉＯ２与否，晶化时首先析出的晶相都是钙长石，且均为从表面向内部生长，与预测相符。ＴｉＯ２作为晶核剂，效果不太明显，在高温时ＴｉＯ２只能使玻璃网络结构松弛，粘度降低，促进玻璃中晶相的成核和生长。     

Al2O3·CaO·SiO2系统玻璃陶瓷的晶化及结构特征

分析了Ａｌ２Ｏ３·ＣａＯ·ＳｉＯ２系统玻璃陶瓷的晶化及结构特征,认为晶核及表面核化均可引起玻璃的晶化,表面昌化比晶核剂参与的体积核化容易发生。表面核化不权由玻璃表面本身具有的活性引起,也可因梯温引起。本系统中,Ｆｅ２Ｏ３的晶核剂效果比ＴｉＯ２更强。     

石灰石品质对水泥生料易烧性的影响

研究了石灰石中ＣａＣＯ＿３晶体大小、相对结晶程度及石英含量对水泥生料易烧性的影响。结果表明：泥晶状的ＣａＣＯ＿３愈多，相对结晶程度愈低，生料易烧性愈好，大子粉晶状的ＣａＣＯ＿３愈多，结晶程度愈高，生料易烧性愈差。石灰石中石英含量增多，Ａ矿形成较多Ｃ＿２Ｓ包裹体结构，生料易烧性较差。     

三氯异氰尿酸对有机磷缓蚀阻垢剂性能的影响

试验研究了三氯异氰尿酸(TCCA)对羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、羟基膦乙酸(HPAA)和多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)四种有机磷缓蚀阻垢剂的分解作用和对它们缓蚀、阻垢性能的影响.结果表明,三氯异氰尿酸对有机磷类缓蚀阻垢剂有分解作用,其分解程度为PAPEMP＞HPAA＞HEDP＞PBTCA;三氯异氰尿酸可使水的pH降低,造成碳钢迅速腐蚀;随着水中三氯异氰尿酸浓度的增加,HEDP、PBTCA和HPAA的阻CaCO3垢率先增加而后降低,PAPEMP的阻CaCO3垢率则持续降低.     

用不同方法对几种阻垢剂的阻CaCO3垢性能的研究

随着水处理剂研究的不断发展,实验室合理有效地评价阻垢剂的阻垢性能,对阻垢剂的研发、实际应用起着至关重要的作用。本文采用静态阻垢法、蒸发浓缩法和临界pH值法三种方法,考察了ATMP、HEDP和PBTCA对碳酸钙的阻垢性能进行了研究。最终确定采用蒸发浓缩法和临界pH法相结合的办法,进行阻垢剂的实验室阻垢性能的评定。     

水系统中微生物与碳酸钙混合垢的形成过程

对模拟工业水系统中荧光假单胞菌与碳酸钙在固体壁面上形成混合垢的过程进行了实验研究,考察了在不同碳酸钙饱和程度及主体流速下混合垢在不同材料表面上的结垢行为,获得了不同材料表面上混合垢随时间的生长曲线。结果表明:平均混合垢量少于平均生物垢量;在碳酸钙不饱和水体中,平均混合垢量极少;在碳酸钙饱和水体中,随碳酸钙过饱和程度及主体流速的增大,平均混合垢量减少,混合垢生长的诱导期缩短;非金属表面上的平均混合垢量多于金属表面上的;碳酸钙颗粒首先吸附到材料表面上,然后是微生物的黏附生长;碳酸钙的存在抑制微生物与材料表面的结合,而微生物的生长繁殖又抑制了碳酸钙的沉积。     

磁场处理对水分子结构和CaCO3成核影响实验及分析

采用紫外可见分光光度法研究了CaCl2溶液在是否施加交变磁场及不同温度、浓度下吸光度的变化情况,证明了磁处理对水分子间结构状态的影响.通过对CaCO3溶液的电导率与加磁反应时间之间的实验分析,进一步验证了磁处理对CaCO3晶核生成的促进作用.     

流动过冷沸腾传热强化及阻垢

在流动沸腾传热实验中,考察了CaCO3污垢溶液的形成过程及各种工艺条件对流动过冷沸腾传热的影响. 研究条件包括流体速度、溶液温度、CaCO3溶液浓度及热通量,实验中发现了一些规律. 同时还考察了不同阻垢剂[聚天冬氨酸(PASP)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)及氨基三甲叉膦酸(ATMP)]对流动过冷沸腾传热的影响. 结果表明,所选阻垢剂均能抑制污垢的生成并降低了污垢热阻,而且存在最佳浓度范围. 但不同阻垢剂的阻垢效果不尽相同,在本实验条件下,ATMP的阻垢效果最好,PBTCA次之,PASP的阻垢效果较差.     

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。     

Effects of PAA and PBTCA on CaCO3 Scaling in Pool Boiling System

Formation of mineral scales on heat exchangers is a persistent and expensive problem. In the presentpaper, the calcium carbonate scale inhibition by two inhibitors, polyacrylic acid (PAA) and 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid (PBTCA) has been studied in a pool boiling system. It is found that PBTCA has abetter inhibition effect than PAA under the identical conditions. X-ray diffraction(XRD) and Fourier transform-infrared(FTIR) analyses demonstrate that the content of vaterite increases as inhibition effects increase. Themetastable crystal forms of vaterite and aragonite are stabilized kinetically in the presence of inhibitors. Therelationship between the inhibition effect and the fractal dimension has also been investigated. The result showsthat the fractal dimension is higher in the presence of inhibitors. The better the inhibition effect, the higher thefractal dimension. The step morphology was observed by atomic force microscopy (AFM) images. It is shown thatthe step space on the calcium carbonate surface increases in the presence of inhibitors. Moreover, with the increaseof inhibition effect, both the step space and the fractal dimension increase. The step bunching is found on thecalcium carbonate by AFM. The better the inhibition effect of the inhibitor, the slower the step velocity in theunbunched location. As a result, the step space becomes wider in the presence of PBTCA than that in the presenceof PAA.     

池式沸腾下PAA与PBTCA对CaCO3结垢的影响

Formation of mineral scales on heat exchangers is a persistent and expensive problem.In the present paper,the calcium carbonate scale inhibition by two inhibitors,polyacrylic acid(PAA) and 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid (PBTCA) has been studied in a pool boiling system.It is found that PBTCA has a better inhibition effect than PAA under the identical conditions.X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform-infrared(FTIR) analyses demonstrate that the content of vaterite increases as inhibition effects increase.The metastable crystal froms of vaterite and aragonite are stabilized kinetically in the presence of inhibitors.The relationship between the inhibition effect and the fractal dimension has also been investigated.The result shows that the fractal dimension is higher in the presence of inhibitors.The better the inhibition efect,the higher the fractal dimension.The step morphology was observed by atomic force microscopy(AFM) images.It is shown that the step space on the calcium carbonate surface increases in the presence of inhibitors.Moreover,with the increase of inhibition effect,both the step space and the fractal dimension increase.The step bunching is found on the calcium carbonate by AFM.The better the inhibition effect of the inhibitor,the slower the step velocity in the unbunched location.As a result,the step space becomes wider in the presence of PBCA than that in the presence of PAA.     

聚天冬氨酸衍生物及其复配物的阻垢性能研究

合成了含羟基的聚天冬氨酸衍生物,研究了聚天冬氨酸衍生物及其复配物阻CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2垢性能,并与聚天冬氨酸和2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸水处理剂作了比较,结果表明,质量浓度为12mg/L时,以上4种药剂阻CaCO3垢率分别为11.1%、86.2%、65.7%、94.8%;阻Ca3(PO4)2垢率分别为100%、95.6%、6.47%、7.23%;阻CaSO4垢率分别为94.1%、99.5%、100%、44.3%.复配物对CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2具有良好的阻垢性能.     

模拟高矿化度矿井水阻垢缓蚀剂的研究

采用碳酸钙沉积法测定5种单一阻垢剂对CaCO3的阻垢效果,聚环氧琥珀酸（PESA）的最佳使用质量浓度为15mg／L时,其阻垢率达到75．3％;在含磷类阻垢剂中,2-膦酸基-1,2,4-三羧基丁烷（PBTCA）的最佳使用质量浓度为20mg／L时,其阻垢率达到76．1％。PESA与PBTCA的浓度比为10：15时,阻垢率可达94．2％。通过正交实验和平行实验,确定三元阻垢剂的最佳配比,即ρ（PESA）：ρ（PBTCA）：ρ（TS-623）（丙烯酸-AMPS三元共聚物）=8：12：8,阻垢率达到96．5％,阻垢效果最佳,且磷含量较低,价格合理,是较为理想的复配型阻垢剂。静态阻垢实验和中试规模的动态试验结果表明,本实验研究的阻垢缓蚀剂能完全适用于工业循环冷却水系统。