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阻垢劑
發(fā)布時間: 2019-05-16 10:59
阻垢劑是具有能分散水中的難溶性無機鹽、阻止或干擾難溶性無機鹽在金屬表面的沉淀、結垢功能，并維持金屬設備有良好的傳熱效果的一類藥劑。阻垢劑能除去垢和阻止水垢的形成,提高熱交換效率,減少電能或減少燃料的消耗;水處理還可減少排污,提高水的利用率,一般可節(jié)約60%以上,符合我國節(jié)能減排的新政策。
作用機理
從作用機理上來講，阻垢劑的作用螯合增溶作用、凝聚與分散作用、靜電斥力作用、晶體畸變作用四部分。 且在實驗室評定試驗中，分散作用是鰲合作用的補救措施，晶格畸變作用是分散作用的補救措施。
1.螯合作用
由中心離子和某些合乎一定條件的同一多齒配位體的兩個或兩個以上配位原子鍵合而成的具有環(huán)狀結構的配合物的過程稱為螯合作用。鰲合作用的結果是使得成垢陽離子(如ca2+，Mg2+等)與螯合劑作用生成穩(wěn)定的螯合物，從而阻止其與成垢陰離子(如 CO3 2-，SO42-，PO43-，和SiO32- 等)的接觸，使得成垢的幾率大大下降。 螯合作用是按化學計量進行的，如1個EDTA分子鰲合1個二價金屬離子。
螯合劑的鰲合能力可用鈣螯合值來表示。通常商品水處理劑的螯合能力(以下各藥劑活性組分質(zhì)量分數(shù)均為50%，螯合能力以CaCO3計):氨基三亞甲基膦酸(ATMP)—300 mg/g;二乙烯三氨五亞甲基膦酸(DTPMP)—450 mg/g;乙二胺四乙酸(EDTA)—15om歲g;羥基亞乙基二膦酸(HEDP)—45om擴g。折合算來，1 mg螯合劑只能螯合不足0.5 mgCaCO3垢。若需將總硬為smm0FL的鈣鎂離子穩(wěn)定在循環(huán)水系統(tǒng)中，所需的螯合劑為l000m/L，這種投加量在經(jīng)濟上是無法承受的。由此可見，阻垢劑螯合作用的貢獻只是其中很小一部分。但在中低硬度水中，起重要作用的仍是阻垢劑的螯合作用。
2.分散作用
分散作用的結果是阻止成垢粒子間的相互接觸和凝聚，從而可阻止垢的生長。 成垢粒子可以是鈣、鎂離子，也可以是由千百個CaCO3和MgCO3分子組成的成垢顆粒，還可以是塵埃、泥沙或其他水不溶物。分散劑是具有一定相對分子質(zhì)量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低與相對分子質(zhì)量(或聚合度)的大小密切相關。聚合度過低，則被吸附分散的粒子數(shù)少，分散效率低;聚合度過高，則被吸附分散的粒子數(shù)過多，水體變渾濁，甚至形成絮體(此時的作用與絮凝劑相近)。與螯合作用相比，分散作用是有效的。實驗表明，1 mg分散劑可使10一100 mg的成垢粒子穩(wěn)定存在于循環(huán)水中，在中高硬度水中，阻垢劑的分散功能起主要作用。
3.晶格畸變作用
當系統(tǒng)的硬度、堿度較高，所投入的鰲合劑、分散劑不足以完全阻止它們析出的時候，它們就不可避免地析出。如果沒有分散劑的存在，垢的生長將服從晶體生長的一般規(guī)律， 所形成的垢堅固地附著在熱交換器表面上。如果有足量的分散劑的存在，由于成垢粒子(由成百上千個CaCO3分子組成)被分散劑吸附、包圍，阻止了成垢粒子在其規(guī)則的晶格點陣上排列，從而使所生成的污垢松軟、易被水流的沖刷而帶走。
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