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1、1. 阻垢剂定义 （scale inhibitor）：是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。1.络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。2.晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上
2、,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。 阻垢剂的分类有机膦系列阻垢剂、有机膦酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢分散剂、复合阻垢剂、RO阻垢剂阻垢剂的作用： 1、有机膦系列阻垢剂ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。在250下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯
3、氧化性能较其它有机膦酸（盐）好。EDTMPS是含氮有机多元膦酸，属阴极型缓蚀剂，与无机聚磷酸盐相比，缓蚀率高35倍。能与水混溶，无毒无污染，化学稳定性及耐温性好，在200下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子，因而可以与多个金属离子螯合，形成多个单体结构大分子网状络合物，松散地分散于水中，使钙垢正常结晶被破坏。EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力，与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。EDTMPA为高纯试剂且无毒，在电子行业可作为半导体芯片的清洗剂用于制造集成电路；在医药行业作放射性元素的携带剂，用于
4、检查和治疗疾病；EDTMPA的螯合能力远超过EDTA和DTPA，几乎在所有使用EDTA作螯合剂的地方都可用EDTMPA替代。 2、有机膦酸盐阻垢剂ATMPNa4是ATMP的中性钠盐，可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。 ATMPNa4适用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。ATMPNa4对于其他一些添加剂也有很好的相容性。ATMPNa4特别适用于中性到酸性配方中，无氨味产生。ATMPKx是ATMP的部分钾盐溶液，相对于等量的钠盐，ATMPKx具有更高的溶解度，可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMPKx尤其适用于油田回注水系统。HEDPNa4广泛应
5、用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀。 3、聚羧酸类阻垢分散剂PAAS无毒，易溶于水，可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，从而达到阻垢目的。AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良。与有机膦复配，增效作用明显。特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。 PESA是一种无磷
6、、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。PASP为水溶性聚合物，是一种新型绿色水处理剂，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。对离子有极强的螯合能力，具有缓蚀与阻垢双重功效，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果，对碳酸钙的阻垢率可达100%。4、复合阻垢剂锅炉专用缓蚀阻垢剂TH-503是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品，具有很高的缓蚀和阻垢性能，其耐温性特别好，
7、可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。热网专用阻垢剂主要由高效分散剂、酚羟基、磺酸基团等组成，对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，显示出优良的阻垢作用。缓蚀阻垢剂TH-601由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂等组成，对水中的碳酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢具有良好的缓蚀效果，主要用于钢铁厂循环冷却水系统的缓蚀阻垢，其缓蚀效果好、阻垢力强。 缓蚀阻垢剂TH-604由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂及铜缓蚀剂复配而成，对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢、铜具有良好的缓蚀效果。缓蚀阻垢剂TH-604主要用
8、于循环冷却水系统缓蚀阻垢，如电厂、化工厂、石化、钢铁等循环冷却水系统，缓蚀阻垢剂TH-604缓蚀效果好、阻垢力强。本品主要由多种有机膦羧酸、聚羧酸、含磺酸盐共聚物、缓蚀剂、特殊界面活性剂等组成，适用于循环水中Ca2+碱度要求达到1500 ppm的高浓缩倍率的循环冷却水系统。 5、RO阻垢剂 反渗透阻垢剂、分散剂TH-0100是一种高效阻垢剂，适用于反渗透（RO）系统及纳滤（NF）和超滤（UF）系统中，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。反渗透阻垢剂、分散剂TH-2000 是一种高效阻垢分散剂，特别适用于反渗透给水中钡、锶含量高，硫酸钡、硫酸锶结垢倾向严重的反渗透系统。它可以在
9、结垢物质很宽的浓度范围内有效地阻止结垢的发生。在反渗透系统（RO）、纳滤系统（NF）或超滤系统（UF）中使用反渗透阻垢剂。6,专用阻垢剂苯骈三氮唑钠（BTA）：BTA（Na）可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀；BTA（Na）在循环冷却水系统中可与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，对循环冷却水系统缓蚀效果良好，在循环水中用量为2-4mg/L。BTA（Na）也可以作为铜银的防变色剂、汽车冷却液、润滑油添加剂。巯基苯骈噻唑钠（MBT）：MBT（Na）可以作为循环冷却水系统中的铜缓蚀剂。MBT（Na）缓蚀作用主要依靠和金属铜表面上的活性铜原子或铜离子产生一种化学
10、吸附作用；或进而发生螯合作用从而形成一层致密而牢固的保护膜，使铜材设备得到良好的保护，使用量一般为4mg/L，MBT（Na）也可以用作增塑剂、酸性镀铜光度剂等使用。甲基苯骈三氮唑（TTA）：TTA可以作为有色金属铜和铜合金的缓蚀剂，对黑色金属也有缓蚀作用。TTA吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及水中有害介质的腐蚀。本品成膜更均匀，和巯基苯骈噻唑钠复合使用效果更佳。TTA用醇或碱溶解后加入到循环水中，水中本品浓度为210mg/L，若水系统中的有色金属已严重腐蚀，可以按正常浓度510倍加入本品以使系统迅速钝化。盐酸酸洗缓蚀剂：酸洗缓蚀剂为系列产品，属咪唑啉类。在用盐酸清洗金
11、属时，加入酸洗缓蚀剂，即可抑制盐酸对钢材的腐蚀。酸洗缓蚀剂应用的前提为清洗介质为盐酸、硫酸、氨基磺酸，清洗对象的基材为黑色金属。酸洗缓蚀剂适用于各种型号的高中低压锅炉的酸洗，以及大型设备，管道的酸洗。酸液中腐蚀性能(加药量为1-3)腐蚀速度1g/m2h阻垢剂的种类在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。1）聚磷酸盐常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。2）有机膦酸类阻垢剂常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等。对抑
12、制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。3）有机膦酸酯有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。其毒性低，易水解。4）聚羧酸类阻垢分散剂聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少。常用的有聚丙烯酸PAA、水解马来酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。二 性能特点冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成，为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、
13、有机溶剂等性能，它的附着力强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。同时它具有优异的耐温（介质的长期工作温度150）、耐水，耐含有腐蚀性介质的工业用水等性能。2.反渗透 水-生命的第一要素，蕴藏丰富，覆盖了地球表面71%的面积，但是，天然状态的水不能直接被用作饮用水或工业用水。例如：在电镀、酿造、食品加工、化工制药、金属加工和电子工业等各种不同类型的工业应用中，都需要高纯度的水，即分离出盐、有机物和细菌成分的水。现目前纯水的制造方法基本有四种：蒸馏法、电渗析法、离子交换法和反渗透法（简称RO）。A、蒸馏法是通过加热使水汽化，再冷凝成液体的过程；B、离子交换法为化学置换原理；C、电渗析法是根据物理化学原
14、理制造纯水。（以上三种制水方法工艺和设备都比较复杂，耗能高。）D、反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的压力下，借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分离，从而达到纯净水的目的。反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的。它的孔径为0.1纳米-1纳米，即一百亿分之一米（相当于大肠杆菌大小的千分之一，病毒的百分之一）。 （反渗透技术：反渗透原文是REVERSE OSMOSIS，它是美国太空总署集合多国科学家， 在政府支持下，花费数十亿美元，经过多年研究而成。它最初用于将太空人的生活用水回收处理，使之可再次饮用，从而使太
15、空船不必运载大量的饮用水，故称之太空技术。它所制出的水也称之为太空水。）反渗透工作原理1. 渗透及渗透压渗透现象在自然界是常见的,比如将一根黄瓜放入盐水中,黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如下图所示,如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。2. 反渗透现象和反渗透净水技术在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。 如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。反渗透设施生产纯水的关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透
