无磷水处理阻垢剂的合成与应用研究

摘要

工业循环水中大量使用的含磷阻垢缓蚀剂，对水资源和环境的破坏同时引起了人们的高度重视，我国部分省市在禁止使用含磷洗涤剂的基础上已开始限制含磷阻垢剂的使用，开发推广无磷阻垢剂是水处理技术的发展方向。 本文研究开发了两种无磷阻垢剂，一是以L一天冬氨酸为主要原料合成的聚天冬氨酸；二是利用水溶液聚合工艺合成的丙烯酸一马来酸酐一丙烯酸甲酯三元共聚物，并表征了其结构。依据火电厂循环水阻垢剂性能测试规范，完成了模拟水样和国内五个大型火电厂水样静态阻垢性能的测试，结果表明，这两种阻垢剂的组合使用，可以对碳酸钙的阻垢率达到或接近100％，且用量小于含磷系列，为进一步的工业推广奠定了基础。 合成聚天冬氨酸的条件：反应温度为180～220*(2、反应时间2h、催化剂量5％；水解5克聚琥珀酰亚胺需要2mol/L的NaOH溶液30ml、水解温度50～60℃、时间1h、用0.008molHCl中和；将水解液缓慢滴入高速搅拌的甲醇中，甲醇用量为水解液质量的3～6倍。在此工艺下得到聚天冬氨酸钠粉末，外观为白色的轻质粉末，堆积密度0.35g/ml，不用进行脱色和粉碎。 合成丙烯酸三元共聚物的条件为：在氧化还原引发体系下单体配比为丙烯酸甲酯：丙烯酸：顺酐=3：2.5：4.5、混合引发剂用量8％、反应温度60～70℃、时间5小时。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2阻垢剂的发展过程

1.2.1无机盐类

1.2.2含磷阻垢剂

1.2.3磷的危害

1.2.4无磷阻垢剂

1.3水处理剂的阻垢机理

1.4聚天冬氨酸的阻垢机理

1.5本研究的意义和内容

第二章实验部分

2.1主要原料与仪器

2.1.1主要原料

2.1.2主要仪器：

2.2聚天冬氨酸合成

2.2.1反应机理

2.2.2合成路线

2.2.3聚琥珀酰亚胺的合成

2.3三元共聚阻垢剂的合成

2.3.1合成步骤

2.3.2实验装置图

2.3.3性能测试

2.4静态阻垢率的测定

2.4.1配制试剂

2.4.2阻垢率测定

第三章结果与讨论

3.1聚天冬氨酸的表征与分析

3.1.1聚天冬氨酸单体转化率及聚合度

3.1.2聚合物的红外光谱分析

3.1.3 PASP的核磁共振谱图分析

3.1.4聚天冬氨酸粉末的透射电镜分析

3.2三元共聚物的表征与分析

3.2.1三元共聚物分子量测定

3.2.2红外谱图分析

3.3阻垢率测定条件的筛选

3.3.1温度的选取

3.3.2水质条件的选取

3.3.3阻垢剂浓度的选取

3.3.4加热时间的选取

3.4正交试验

3.5试验方法

3.6正交试验结果及数据处理

3.6.1评分标准：

3.6.2数据分析

3.6.3数据的重现性

3.7试验结果

3.8阻垢剂在火电厂循环冷却水中的应用

3.8.1电厂基本情况

3.8.2电厂循环水Ca2+浓度的测定

3.8.3试验方法

第四章结论

第五章今后工作的设想

参考文献

致谢