海水酸化与药剂耦合蒸馏淡化阻垢工艺研究

采用水平降膜蒸发装置进行了海水蒸发浓缩实验,研究了海水酸化预处理与药剂阻垢耦合措施对钙镁离子损失的影响。酸化预处理和药剂耦合措施对垢物晶种的形成和晶体生长有明显抑制作用,在固定酸化程度的条件下,随着阻垢剂加入量的加大,钙离子损失量减少,阻垢率增加;在固定阻垢剂加入量的条件下,随着酸化程度的提高,钙离子损失量减少,阻垢率增加;而海水酸化处理与药剂阻垢耦合措施对镁离子损失量影响较小。通过海水酸化预处理与药剂阻垢耦合措施可以实现高浓缩倍率蒸馏法海水淡化的阻垢效果,在11 mg/L阻垢剂加入量、50%海水酸化或8 mg/L阻垢剂加入量、72%海水酸化条件下,海水3倍蒸发浓缩过程钙离子损失量接近目前工业蒸馏装置海水2倍浓缩实际水平。     

高浓缩倍率低温多效蒸馏海水淡化阻垢研究

模拟低温多效蒸馏装置水平管降膜蒸发条件,进行海水淡化高浓缩倍率条件下阻垢技术研究。实验利用滴定法和原子吸收分光光度计法,考察了不同操作条件下钙镁等易结垢离子浓度变化,并对形成的垢样收集处理后进行场发射扫描电子显微镜及能谱仪测试分析,得到垢物晶型形貌及其元素组成。结果表明:在蒸发温度40—80℃,盐水质量分数5%—8%(质量分数),阻垢剂添加量0—8 mg/L条件范围内,钙离子损失率随着蒸发温度和盐水质量分数的升高而增加,随着阻垢剂添加量的增大而减小。过程产生的垢主要成分为碳酸钙,另有少量氢氧化镁和硫酸钙。在提高海水浓缩倍率条件下,低温多效蒸馏装置结垢趋势更明显,可通过添加适量阻垢剂和定期药剂清洗来控制。     

制药循环水用无磷阻垢剂的阻硫酸钙垢性能

利用马来酸酐(MA)改性聚丙二醇(PPG)后得到的单体PPGAZMA,再与丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)通过水相自由基聚合得到无磷阻垢剂AA-AM-PPGAZMA。将合成的无磷阻垢剂进行静态阻硫酸钙实验,结果表明,当m(AA)∶m(PPGAZMA)∶m(AM)=4∶3∶1时制得的无磷阻垢剂,阻硫酸钙垢效果最佳,当其投加量3 mg/L时阻硫酸钙垢效率达到98%;此外,还考察了引发剂用量、钙离子和硫酸根离子质量浓度对阻垢剂阻垢效果的影响,引发剂用量为单体总质量的6%时效果最佳;当钙离子和硫酸根离子质量浓度达到8 000、12 000 mg/L时,阻硫酸钙垢效率仍能达到80%以上。通过扫描电镜观察发现,加入阻垢剂AA-AM-PPGAZMA后硫酸钙垢变得疏松不规整。当AA-AM-PPGAZMA加入量为3 mg/L时,阻垢率达到98%,而市售的含磷阻垢剂PBTC和PAPEMP均未达到85%。     

制药循环水用无磷阻垢剂的阻硫酸钙垢性能研究

本文利用马来酸酐（MA）改性聚丙二醇（PPG）后得到的单体PPGAZMA,再与丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）通过水相自由基聚合得到无磷阻垢剂AA-AM-PPGAZMA。将合成的无磷阻垢剂进行静态阻硫酸钙实验,结果表明当m（AA）：m（PPGAZMA）：m（AM）=4:3:1时制得的无磷阻垢剂,阻硫酸钙垢效果最佳,阻垢剂AA-AM-PPGAZMA投加量3mg/L时阻硫酸钙垢效率达到98%,此外还考察了引发剂用量和离子浓度对阻垢剂阻垢效果的影响,引发剂用量为6%时效果最佳;当钙离子和硫酸根离子浓度达到8000mg/L、12000mg/L时,阻硫酸钙垢效率仍然能够达到80%以上。通过扫描电镜观察发现,加入阻垢剂AA-AM-PPGAZMA后硫酸钙垢变得疏松不规整,AA-AM-PPGAZMA阻硫酸钙垢性能优于市售的含磷阻垢剂PBTC和PAPEMP,AA-AM-PPGAZMA加入量为3mg/L时,阻垢率已经达到98%,而PBTC和PAPEMP都未达到85%,AA-AM-PPGAZMA是一种具有工业应用前景的新型阻垢剂。     

聚天冬氨酸共聚物阻磷酸钙垢性能研究

以天冬氨酸(ASP)、2-氨基乙磺酸(AESA)、氢氧化钠等为原料制备了一种无磷环保型阻垢剂聚天冬氨酸共聚物(PASP-AESA-ASP),采取静态阻垢法考察了其阻磷酸钙垢性能,用扫描电子显微镜观察了加入聚天冬氨酸共聚物后形成的磷酸钙形貌。实验结果表明,聚天冬氨酸共聚物阻磷酸钙垢的性能明显高于聚天冬氨酸,在加药量为6 mg/L时,比聚天冬氨酸的阻垢率提高了86%;对不同磷酸钙离子浓度的阻垢率也均有很好的效果,在加药量为14 mg/L时,聚天冬氨酸共聚物的阻垢率均达到了91%以上,当PO43-为10 mg/L时其阻垢率达到了95.2%。     

循环冷却水系统中不同凝汽器管材阻垢缓蚀效果研究

针对内蒙古某电厂循环冷却水系统结垢、腐蚀问题,进行静态试验、动态模拟试验和旋转挂片试验,并在同种药剂和水质下,对凝汽器铜管以及不锈钢管进行对比试验。结果表明,该电厂循环冷却水在采用缓蚀阻垢剂BC-211B时的最佳加药量为12 mg/L,且从安全浓缩倍率、污垢热绝缘系数、阻垢率、腐蚀率4方面判断不锈钢管在节约用水及阻垢缓蚀方面效果均优于铜管。     

HEDP的热分解特性及其阻垢性能评价

研究了有氧、无氧条件以及不同pH条件下羟基亚乙基二膦酸(HEDP)在模拟工业锅炉炉水中的热分解特性,采用电导法和静态阻垢法对HEDP阻碳酸钙垢的性能进行了评价。实验结果表明,有氧和无氧条件下的HEDP热分解特性有较大的区别,pH对HEDP的热分解影响较小;电导法与静态阻垢法对阻垢剂阻CaCO3垢的评价结果具有一致性;溶液中加入5 mg/L HEDP即可达到较高的阻垢率;温度对阻垢剂的阻垢性能有较大的影响;在较低的钙离子和碳酸氢根离子浓度下,HEDP有较好的阻垢效果。     

油田注水井管线结垢分析及阻垢剂研制与应用

青化砭油田注水井管线结垢严重,以马来酸酐-丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯(MAH)、EDTMPS、PASP和HDTMPA为原料,研制了一种复合型阻垢剂ZGJ-6,能同时高效阻止碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡锶垢,当投加量60 mg/L时,对钙盐(碳酸钙、硫酸钙)垢的阻垢率达94.52%,对硫酸钡锶垢的阻垢率达95.32%,阻垢效果优于常规阻垢剂。现场应用实验表明,在管线中投加ZGJ-6 60 mg/L后,试片光亮无结垢,同压力下的月平均注水量下降幅度和同注水量下的月平均压力提高幅度为2%～3%,变化平缓,从根本上解决了管线的结垢问题。     

歧口18-1油田采油井结垢原因及阻垢技术研究

歧口18-1油田生产井出现严重结垢现象。通过分析电潜泵表面垢样组分,判断该生产井结垢原因,针对性开发出适用于该油田的阻垢剂TS-6611。对其阻碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡(锶)垢的性能进行了实验室评价。结果表明,该阻垢剂在30 mg/L的投加质量浓度下,具有良好的阻垢效果,并具有较好的耐高温性,可在宽泛的p H条件下来应用,可以满足现场生产需要,有效解决了该油井结垢的问题。     

钙垢阻垢剂的制备及复配性能

制备了丙烯酸-丙烯酸甲酯二元共聚物（AA-MAC）,并研究了其与钙垢阻垢剂CY对钙垢的阻垢性能,探究了2者的协同性及复配产物的阻垢性能.结果表明,AA-MAC和CY均具有较好的阻钙垢性能;AA-MAC与CY的复配可知,CY与AA-MAC具有协同增效作用,当AA-MAC与CY的质量比为1：1时,50 mg/L的投加量下,Ca2＋的质量浓度为1.4 g/L时,其对CaCO3垢的阻垢率仍大于85.15％;40 mg/L的投加量下,复配阻垢剂就能使高钙结垢性水体阻垢率大于90％,满足油田现场实际生产的需要.     

螺旋槽管降膜蒸发强化传热与结垢特性研究

降膜蒸发是海水淡化的一项主要技术。传热管是降膜蒸发器的核心部件。螺旋槽管是一种应用广泛的高效强化传热管,但在海水淡化中应用较少,缺乏相关的实验数据。为论证螺旋槽管用于海水淡化的可行性,首先在水平管降膜蒸发传热实验平台上,以自来水为工质,研究了螺旋槽管的强化传热特性,分析了喷淋密度、热通量、传热温差和蒸发温度对其传热的影响;然后借助低温多效蒸馏(LT-MED)海水淡化中试装置,在海水淡化实际工况下,运行测试180 d,研究了螺旋槽管的结垢特性。在本实验中,螺旋槽管传热系数较光管平均提高35%左右;其结垢厚度小于光管,结垢疏松多孔,易于清除。     

水平管降膜蒸发器的传热性能

在换热面积为2.375m2的水平管降膜蒸发试验平台上,采用5052铝合金管作为换热管,以实际海水为原料,进行了低温多效海水淡化中水平管降膜蒸发器传热性能研究试验。研究了料液喷淋密度、管外蒸发温度、总传热温差、海水盐度以及管内蒸汽中不凝气含量等因素对海水淡化过程降膜蒸发器总传热系数的影响。结果表明,在试验条件范围内,总传热系数随着料液喷淋密度和管外蒸发温度的升高而增加,随着传热温差的增大而降低;冷凝侧有不凝气存在时,总传热系数下降幅度较大;海水浓度对传热系数影响较小;在控制不凝气含量的条件下,传热系数在3500W/(m2?℃)以上。试验结果为海水淡化的工程设计和生产优化提供了依据。     

复配阻垢剂对碳酸钙阻垢效果研究

本实验选取HYZ、CD-1、1#、2#、3#五种不同类型的阻垢剂进行阻垢剂复配,在常压、温度为65℃和75℃条件下评价阻垢效果。实验结果表明,阻垢剂的阻垢效果随阻垢剂加量的变化而波动,即存在阻垢剂最佳加量,且除阻垢剂HYZ和1#、HYZ和2#外,其他复配阻垢剂的阻垢效果随温度的升高而明显降低。阻垢剂HYZ和2#复配在65℃,阻垢剂加量50m g/L时,阻垢效果最好,阻垢率高达98.41%。     

聚环氧琥珀酸的合成及缓蚀阻垢性能研究

在实验室以马来酸酐为原料通过催化聚合制备聚环氧琥珀酸(PESA),通过对影响PESA缓蚀阻垢性能的3个合成条件(聚合反应的时间、温度和引发剂加量)设置三因素三水平正交试验组,确定其最佳聚合条件为:聚合反应时间为3 h,温度为85℃、引发剂加量为0.07:1.在该最优条件下合成PESA,当其加量为40 mg/L时,对钙离...     

2,3-环氧丙磺酸钠/丙烯酰胺共聚物合成及阻垢研究

针对油田采用三元复合驱油技术造成的含硅化合物结垢问题,合成了2,3-环氧丙磺酸钠/丙烯酰胺共聚物阻垢剂,研究不同反应条件下合成的共聚物对硅垢的阻垢性能及其对钙、镁垢的阻垢性能。结果表明:在2,3-环氧丙磺酸钠与丙烯酰胺的物质的量比为1∶3,聚合时间为2h,聚合温度为75℃条件下合成的共聚物,当加剂量为20mg/L、72h时使溶解硅质量浓度维持在85mg/L,而对比的几种阻垢剂只能使溶解硅质量浓度低于60mg/L,说明此共聚物对硅垢有一定阻垢效果。此共聚物对钙、镁垢阻垢效果差,在共聚物投加量为40mg/L时对镁垢阻垢率达到63%。     

中低温煤焦油电脱盐处理技术研究

采用电脱盐法,在破乳剂和脱金属剂共同作用下,对一种中低温煤焦油进行脱水、脱盐及脱金属预处理研究。确定电脱盐工艺最佳条件为:电场强度为1 000 V/cm,处理温度为140℃,注水比例为6%,破乳剂加入量为30~50 ppm,处理时间为20 min。在此工艺条件下处理后的煤焦油中盐含量由19.73 mg/L降低到12.96 mg/L,脱盐量达到34%以上,水含量由100%降低到13%,金属脱除量达到27%以上。经过预处理的煤焦油能够满足后续加工过程的需求。     

新型马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸甲酯共聚物的阻垢特性研究

将马来酸酐(MAH)与苯酚于室温下混合得到一种电荷转移配合物(简称CTC),用此配合物与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸甲酯(MA)按摩尔比1∶1∶1,采用偶氮二异丁腈为引发剂,在反应温度55℃,反应时间2 h,引发剂用量为0.3%较为缓和的条件下进行聚合反应,得到马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸甲酯三元共聚物(MAH/AM/MA)阻垢剂。结果表明,该阻垢剂对碳酸钙和磷酸钙均具有优异的阻垢性能,阻垢剂浓度为130 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率达到100%;阻垢剂浓度为7 mg/L时,对磷酸钙的阻垢率可达到100%。     

绿色无磷高效阻垢缓蚀剂的制备及性能研究

以衣康酸(IA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、乙酸乙烯酯(VAC)为单体聚合得到IA-SAS-VAC共聚物,考察了单体配比、引发剂量、反应时间和反应温度对共聚物阻垢效果的影响;采用扫描电镜和X射线衍射仪对垢样进行了分析。结果表明,当单体配比n(IA)∶n(SAS)∶n(VAC)=2∶1∶4时,引发剂投加量为单体总质量的10%,相对分子质量调节剂异丙醇投加量为单体总质量的12%时,在90℃的反应温度下控制反应时间为3 h,共聚物投加量为20 mg/L,此时对于碳酸钙阻垢率达到92.6%;当投加量为50 mg/L时,缓蚀率达到88.9%。对阻垢剂的阻垢机理进行了扫描电镜和X射线衍射研究。     

新型聚马来酸酐-丙烯酸类阻垢剂的研究

将顺酐(MA)与苯酚在室温下混合即得到一种电荷转移配合物(CTC),然后用此配合物与丙烯酸(AA)按摩尔比1:2进行聚合反应,采用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在反应温度60℃,反应时间5 h,引发剂用量为0.3%较缓和的条件下,合成了马来酸酐-丙烯酸共聚物(MA/AA)阻垢剂,实验结果表明,该聚合物阻垢剂对碳酸钙和磷酸钙均具有良好的阻垢性能,阻垢剂浓度为50 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率达到100%,对磷酸钙的阻垢率达到60%以上。     

国产反渗透系统阻垢剂的性能评价及其工程应用

为实现反渗透系统阻垢剂的国产化应用,对国产反渗透阻垢剂PTR10进行静态阻垢性能和拮抗作用试验,与现场应用的国外药剂进行对比,并对PTR10替代国外药剂进行现场工程性验证。试验结果表明,在使用质量浓度均为3 mg/L,浓缩倍数为4的条件下,PTR10对Ca CO3、Si O2和氧化铁的阻垢率分别为89.02%、80.7%和81.5%,阻垢性能优于国外药剂;3个多月的现场工程替换运行,系统的回收率稳定在75%以上,脱盐率维持在98%以上,产水电导率稳定在7.0~8.0μS/cm之间。国产反渗透阻垢剂PTR10满足设计要求,可替代国外反渗透阻垢剂。