1)聚磷酸盐(六偏磷酸钠、三聚磷酸钠)阻垢剂。
使用时加入水中浓度为0.5~10ppm,适合于低压锅炉。
. z- M g; T% d: ^ ①六偏磷酸钠(NaPO3)6,由磷酸二氢钠脱水经高温(600~650℃)处理后,急剧冷却而制得。
- H5 c4 z4 R4 j: ]: p, I; F6 D②三聚磷酸钠,即三磷酸钠(Na5P3O10),由磷酸二氢钠和磷酸氢二钠充分混合,加热脱水,再高温熔融而成。
' a+ f& h- X6 Q) \0 ~(2)膦酸盐阻垢剂! B- @: D8 }4 w5 E- ^7 {' S常用的药剂有以下几种:( h% Z/ W8 T/ w; F$ H C* _①羟基乙叉二膦酸,结构式为:" y8 U; N1 }6 g% |( @$ R) t3 Q 别名为HEDP,含量为50%,为**透明粘稠液体,显强酸性(pH=2~3),具腐性。
羟基乙叉二膦酸多由三氯化磷与醋酸等原料制成,其合成反应如下:' r# `) X8 W7 A' ]$ X 【用途】HEDP为阴极型缓蚀剂。
在水溶液中,HEDP可解离成5个正、负离子,可与金属离子形成六员环螯合物,尤其是与钙离子可以形成胶囊状大分子螯合物,阻垢效果较佳。
/ L6 @) _0 s) K* l( _( D HEDP与其它缓蚀剂、阻垢剂配合使用,具有协同效应,可提高药效。
例如与铬酸盐、钼酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、聚丙烯酸盐、锌盐等配合使用,多用于锅炉水处理、冷却水的处理,使用量一般低于1~3ppm,适用于低、中压锅炉用水的处理。
. m& @9 g9 f% Z* `9 a: K0 W$ h②乙二胺四甲叉四膦酸,其结构式为:; i" ^" L3 E3 ]7 p- U 别名为EDTMP,其钠盐为棕**透明粘稠液体,含量为28%~30%,pH=9~10。
EDTMP多由甲醛、乙二胺、三氯化磷为原料制成。
其合成反应如下:6 U, ~) ^' A# B M 【用途】EDTMP为有机多元膦酸阴极缓蚀剂。
在水中,EDTMP能解离成8个正、负离子,可以和两个或多个金属离子螯合,形成两个或多个立体结构大分子粘状络合物,松散地分散于水中,使钙垢的正常结晶破坏,减少垢的形成。
EDIMP多用于锅炉水的阻垢。
加入水中浓度为1ppm,适用于中、低压锅炉。
/ ?# e# ^/ r: A) k ③氨基三甲叉膦酸,其结构式为:+ ]+ x( F5 M4 L: z1 t, m 别名为ATMP,含量为50%,为淡**液体。
本品多由三氯化磷、铵盐、甲醛等原料反应制得,其反应原理为:2 Z& a$ `# H+ t X; M( Y3 y N PCl3+3H2O→H3PO3+3HCl ) {" r$ L* Z I. A3 | 3H3PO3+NH4Cl+HCHO→ATMP+CO2+3H2O7 ~' Y2 a. x! X6 [ 【用途】ATMP为阴型缓蚀剂。
在水溶液中ATMP经解离成六个正离子和六个负离子,能与水中Caサ,Mgサ形成多元螯合物。
这个大分子螯合物以松散的方式分散于水中,使钙、镁等垢的正常结构遭到破坏,所以ATMP有阻垢效果。
多用于锅炉用水,印染用水、油田注水的防垢,一般用量为3~10ppm。
8 U, v9 V* Q& b, d0 @$ R) g(3)氨基化合物阻垢剂6 G3 n6 y4 U) g常用的药剂有:' j0 o- E5 V) t: e v# y5 y& b3 x- B" d9 [* l①二乙撑三胺,其结构式:7 F- c- c8 ], D, ?3 `4 b% `% d H2N(CH2)2NH(CH2)2NH28 f, Z8 `( t2 P ②三乙撑四胺,其结构式:: r9 g4 T1 t1 ]& b* J; T1 {, M2 j& E# s6 \4 |( x. _H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)NH20 y* e- @1 q! c, A8 ^: w+ X③四乙撑五胺,其结构式:% e0 o/ J/ [" q3 k0 F% R: O0 }6n H2N(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)2NH2# i1 l# T9 f: l: h& `4 B- a6 W% p* ~% G+ S0 [ ④聚丙烯酰胺,其结构式:# s8 L8 m m e# B& Z3 s 聚丙烯酰胺,由丙烯酸和丙烯酰胺两种单体共聚得到,也可由聚丙烯腈水解聚合制得。
) f9 Q' |' E' g. }7 e 氨基化合物阻垢剂,使用时,加入水中浓度为0.2~2.5ppm.适用于中压锅炉炉水的处理,炉水的pH=8.5~11.5。
2 E# O; G* P. n( U5 m; b(4)氮三化合物类阻垢剂- b" {. E. f8 F2 @" @6 A 名BTA,为淡褐色或白色结晶性粉末。
工业上常采用邻苯二胺重氮化、环合,制备。
: v( t0 m) \' t8 W R& Z工业上多常用甲基邻苯二胺轻重氮化、环合制得。
6 _; V8 [5 {4 V' j 氮三化合物,适用于75个压力以下锅炉水的处理。
h n1 @+ L( q: w' R; a/ C(5)乙烯与无水马来酸聚合物复合阻垢剂。
适用于中、高压钢炉,加入水中浓度为5~50ppm。
2 h; @% D1 C4 Q6 }$ i h(6)表面活性剂阻垢剂。
它对阻止硫酸钙垢效果较好,常用的药剂有十二烷基苯磺酸钠、十二烷基氯化吡啶、聚丙烯酸钠、单宁酸等。
" W8 n6 d4 V9 @ g8 G(7)小型低压锅炉防垢剂1 m8 q" m' Z0 q7 H; U/ F. q" C(8)复配无机盐防垢剂0 d3 T3 W; y8 [3 }9 A2 p/ M0 A! g6 m, z4 d4 f, m% t7 }【配方】二氧化硅 40(份)" x/ T7 Y* V- t& \, r7 I1 J: o' t& i碳酸钠48# Z8 o$ `. ^/ J6 h2 Y% W 六偏磷酸钠 81 h7 `% I# R: L: d. V硼砂 2. w9 u7 w! l3 D) F8 ]8 w' O; p 亚硝酸钠 2& }+ v" F7 e3 v) S【制备方法】将上述原料混合,在1400~1500℃熔融,冷却结晶,再粉碎制成。
8 C7 ]* D( m+ L* h/ t2 [5 @+ H2 T: N; ^(9)锅炉防垢粉7 D+ k k* _+ I6 u【配方】碳酸氢钠 87(份)7 K$ ^! I# {$ t* b& |' H9 m磷酸三钠 100 i1 a" }* F7 H' M( G# n, A. @淀粉 1# [! v+ E) ^2 k/ @! | 丹宁酸22 v/ ]; [1 o4 U' K) t) @- Z【制备方法】将上述各原料混合均匀,研细过筛即可。
8 U& x$ l, f/ l$ Y* ?3.冷却水处理剂1 J) T& {8 Q! Q8 q; A1 ^ 冷却用水是工业中最大用量水。
冷却水对金属不能有腐蚀和结垢,因此要进行处理,但因其用量大,考虑到经济性,因而没有必要象锅炉用水那样深度净化。
# R& U4 c- A8 \ q3 O/ g" m 冷却水系统根据供水方式可分为两类,一类称开放式,也叫单级冷却系统,即冷却系统中的水用一次即被排除。
这种用水一般可不用处理,或必要时作定期处理。
另一类叫做密闭式,也叫循环冷却系统。
它是把使用后的冷却水通过水塔或**池等专用设备,使其温度降低后又重新使用。
此时易生成碳酸钙为主要组成的垢类,因而需加以处理。
$ e$ o! K f- Q$ X& L( r$ w( ]' z 对冷却水的化学处理俗称水质稳定,其化学药剂称水质稳定剂,它可使循环水系统达到缓蚀、阻垢和避免在水中繁殖细菌和藻类。
一般按配方缓蚀剂所属种类,把水质稳定剂分成若干不同系列,如铬系、磷系、硅系、钼系等。
所谓磷系水质稳定剂,则是指一类主要用无机磷酸盐作缓蚀剂的配方。
目前我国实际采用的磷系水质稳定剂中,主要是聚磷酸盐(六偏磷酸钠和三聚磷酸钠)与硫酸锌、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATPM)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、聚丙烯酸钠等共用。
0 l6 P4 ?. G# o0 ?. w(1)铬酸盐-锌-聚磷酸盐水质稳定剂$ y: N! b9 u" Q7 X【配方】重铬酸钠 20~25ppm( l z! S' b" L+ c6 i, S3 n; t A: F$ C5 k6 f聚磷酸钠5~10ppm( _ l2 a" a5 r" o2 q 氯化锌或硫酸锌 2.5~3ppm) G% s7 m, k" c3 r1 e- G% l 该稳定剂适合于水中钙硬度(Caサ)400ppm,pH=6~6.5。
4 h$ u; s, S. t' ?) p. l(2)铬酸盐-锌-膦酸盐水质稳定剂+ a4 c' u! u& s- ]& {1 G【配方】重铬酸钠15~20ppm5 D; x5 b0 z. K/ T氨基甲叉膦酸盐 2.5~3.5ppm+ |1 F L4 _& t7 S) a 硫酸锌2~3ppm- A3 W1 Y# J2 b; y% A5 r, }5 u 该稳定剂适于水中钙硬度400ppm(最大值),水的pH=6.5~7.5。
A. _, v% Z: e; N(3)铬酸-锌-聚丙烯酰胺水质稳定剂+ ~7 f& A" V& {& r. V【配方】重铬酸钠15~20ppm# U, H9 {9 G) _7 A2 F* ^! A聚丙烯酰胺 1.5~3ppm! G' ^0 {. q Z, S- p 硫酸锌 1.5~2ppm' D" r3 T4 ]7 P* v& S该稳定剂适于水中钙硬度1000ppm(最大值)水的pH=7~7.5。
* q* T/ D9 n- _7 h* d: l(4)2-巯基苯并噻唑钠盐(或苯并三唑)-锌-聚磷酸盐水质稳定剂。
0 _" Q3 v5 E- g) U【配方】2-巯基苯并噻唑30~60ppm. K" j4 R7 G( L1 p( u 硫酸锌2~3ppm4 t X `+ j; q' O& H# H" S 聚磷酸盐 6~10ppm) @& ^( V6 ]: ^ t0 B该稳定质适于水中钙硬度300ppm(最大值),水的pH=6.5~7。