标题 | 火电厂环保型缓蚀阻垢剂现状研究 |
范文 | 田磊 朱伟华 卢玲 马莹莹 摘要:文章探讨了缓蚀阻垢剂的作用及种类,火电厂使用环境友好型缓蚀阻垢剂对环境保护有着重要的意义,同时可以起到良好的缓蚀阻垢作用,新型环保型缓蚀阻垢剂也是日后研究发展的重要方向。 关键词:火电厂;缓蚀阻垢剂;绿色环保 火电厂循环冷却水的处理日益受到重视,在节能减排以及可持续发展的要求下,火电厂循环冷却水的处理变得尤为重要。火力发电厂的水资源大部分消耗在循环冷却水使用过程中,因此使用缓蚀阻垢剂可以有效地减少循环冷却水的排污消耗量。目前常见的有机磷系缓蚀阻垢剂会导致水体磷含量上升,因此火电厂使用环境友好型缓蚀阻垢剂对环境保护有着重要作用。 1 缓蚀阻垢剂的作用 缓蚀阻垢剂可以使易被腐蚀金属的表面状态发生改变,或者可以有效地减低电化学腐蚀这一化学反应的速率,从而有效改变电化学腐蚀过程中的阳极反应或阴极反应的反应机理,将整个腐蚀反应的活化能提高,从而实现腐蚀反应速率的下降。在不同的水质条件下,通过分散、分子间力、吸附等不同的物理和化学过程改变结垢物质的结晶规律,提高了结垢物质的溶解度。通过这2个过程实现缓蚀阻垢的目的。 2 传统有机磷系缓蚀阻垢剂 2.1 膦基羧酸共聚物(PCAC) 膦基羧酸共聚物(PCAC)既含有羧酸基,又含有膦酸基,因此其阻垢性能和缓蚀性能都较为强劲,且磷含量比传统的有机膦酸盐要低,符合环保要求。在pH值较高、硬度较大、碱度大的恶劣水质条件下,对碳酸钙垢、碳酸镁垢及硫酸钙垢等都有较强的阻垢能力,同时对系统的缓蚀性能大为增强。 2.2 羟基乙叉二磷酸(HEDP) 羟基乙叉二磷酸(HEDP)是一种有机多磷酸,作为水处理的阻垢剂,HEDP同时具有缓蚀和阻垢作用。HEDP易溶于水,能够螯合金属离子,使用方便且安全。HEDP以pH值适用范围宽、对金属基体的侵蚀性小、酸洗后容易钝化、不易产生浮绣等特点而越来越受到重视。 3 新型绿色环保缓蚀阻垢剂 3.1 钼酸盐 钼酸盐是一种新型的环境友好型缓蚀阻垢剂,近年来研究和使用越来越多。程方等通过正交试验筛选、复配以钼酸盐为主剂的方法制备了多元复合缓蚀剂,钼酸盐复合缓蚀剂对海冰融水中碳钢有缓蚀作用,该钼酸盐复合缓蚀剂为抑制阳极反应过程的阳极型缓蚀剂。 3.2 木质素 近年来,袁玮良、王平等学者研究发现以木质素磺酸钠、葡萄糖酸锌等为原料,确定了最佳缓蚀阻垢剂配方,具有很好的缓蚀阻垢能力。木质素是一种具有使用价值和研究价值的阻垢分散剂,同时也给木质素的资源化利用提供了新的思路和技术方法。 3.3 聚环氧琥珀酸型 刘江红等学者在文献中指出聚环氧琥珀酸(PESA)易生物降解,并适用于高碱、高硬度水系,其阻垢性能好,极小剂量即可达到很好的阻垢缓蚀效果,与其他药剂复配可组成性能较好的低磷或无磷配方。日本花王株式会社对聚环氧琥珀酸进行了应用性能实验研究,结果表明,其阻垢性能明显优于聚丙烯酸钠、聚马来酸和酒石酸,并且兼具缓蚀性能。熊蓉春等也较早从事了这方面的研究。 3.4 缓释型固体缓蚀阻垢剂 杜春安等研制的缓释型固体缓蚀阻垢剂,将各种添加剂等按一定比例混合制成缓释型固体缓蚀阻垢剂。针对现场应用的实际情况,确定了具体的加药工艺。现场试验表明,研制的固体缓蚀阻垢剂,投注工艺简单,有效保护期长,缓蚀效果显著。 3.5 S-羧乙基硫代琥珀酸 曾德芳等将NaHS水溶液和丙烯腈为原料合成的β-巯基丙酸与无水马来酸酐再次聚合生成CETSA,CETSA对目标水质有着比较强的适应性,同时具有较佳的缓蚀阻垢能力。 3.6 丙烯酸系高吸水性树脂 黎俊波等学者研究发现,本研究以丙烯酸、丙烯酰胺等药品,用水溶液聚合法合成的丙烯酸系聚合物树脂。通过不同浓度钙镁钡离子结垢体系中的使用研究发现,对钙镁钡离子的吸附性较高,以钙离子为例吸附量可达282mg/g,脱除率可达90%左右,效果明显。 3.7 衣康酸共聚物 李海花等学者研究发现通过将膦基和磺酸基引入IA分子链而合成的衣康酸共聚物有着很好的缓蚀阻垢性能,同时还有很好的生物降解性能,28天时可生物降解69.5%左右,具有很好的环保性能,是一种绿色环保的缓蚀阻垢剂。 4 结语 我国在有机膦系水处理材料方面的技术水平已经非常先进,随着国家对环境保护的日益重视,环境友好型缓蚀阻垢剂的研发也是今后一段时间的研究重点。绿色阻垢剂应该在无磷、无毒、成本低、性能好、易生物降解等方面重点研究,像衣康酸共聚物就是一种很好的环境友好型缓蚀阻垢剂。 |
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