锅炉水处理中高效阻垢剂的研究

摘要

本文针对天津市锅炉给水，通过用去离子水及CaCI2、MgCl2、NaHCO3等无机药品模拟天津市锅炉给水的实际情况，配制了实验水样。通过挂片法，实验测定了在总硬度为7mmol/L、碱度分别为3、4、5、6mmol/L时，无机阻垢剂碳酸钠(Na2CO3)和有机阻垢剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)的阻垢率。并与有机药剂1，2-亚乙基二膦酸(HEDP)、水解聚马来酸酐(HPMA)和聚丙烯酸钠(PAAS)的阻垢效果进行对比，结果表明有机阻垢剂的阻垢效果远远好于无机阻垢剂。在有机阻垢剂中ATMP的阻垢效果相对较好。在此基础上，选定ATMP作为复合配方的主体有机药剂。通过多组分药剂的复合实验，提出了针对天津市锅炉给水的高效复合阻垢剂配方为ATMP/Na2CO=20.3/100。 同时，通过静态实验法研究了影响阻垢作用的因素，包括给水的硬度、碱度、氯离子含量、pH值以及投加的ATMP用量，分析得到了不同用量范围时阻垢机理的差别。并研究了阻垢剂对碳酸钙晶体表面的作用，用透射电子显微镜观察到ATMP可使规则晶体转变为疏散的水渣，并且还可吸附在碳酸钙颗粒表面，使其Zeta电位增大，阻碍碳酸钙晶体的继续生长。 本文的研究，为天津市锅炉给水处理提供了理论基础与实验依据。

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前言

第一章文献综述

1.1水质介绍

1.2锅内的物理化学过程

1.2.1水垢的生成

1.2.2水垢的种类及组成

1.2.3结晶理论

1.3水处理不当造成的危害

1.4常见锅炉水处理技术

1.4.1锅内加药水处理

1.4.2炉外水处理

1.5锅炉水处理的国内外发展概况

1.5.1国外发展概况

1.5.2国内发展概况

1.6有机阻垢剂的应用研究进展

1.7本课题研究目的与内容

第二章水处理药剂及阻垢机理

2.1无机药剂

2.1.1碳酸钠

2.1.2氢氧化钠

2.1.3磷酸盐

2.1.4无机药剂的特点

2.2有机药剂

2.2.1天然有机物

2.2.2合成有机物

2.3有机药剂的阻垢原理

第三章实验设计

3.1实验方案设计

3.1.1水质测定

3.1.2主体阻垢剂及复合配方的确定

3.1.3影响阻垢作用的因素研究

3.1.4阻垢机理实验

3.2测定方法

3.2.1水质测定

3.2.2阻垢率测定

3.2.3静态实验

3.3实验用药品及仪器

3.3.1实验用药品

3.3.2实验用仪器

第四章实验结果与分析

4.1水质测定结果分析

4.2阻垢剂的阻垢率实验结果与分析

4.2.1无机药剂阻垢实验结果

4.2.2有机药剂阻垢实验结果

4.2.3复合药剂实验结果

4.3影响阻垢作用的因素研究

4.3.1硬度、碱度对阻垢作用的影响

4.3.2药剂用量对阻垢作用的影响

4.3.3氯离子对阻垢作用的影响

4.3.4 PH值对阻垢作用的影响

4.4阻垢机理实验结果与分析

4.4.1阻垢剂对碳酸钙的宏观作用

4.4.2阻垢剂对碳酸钙的微观作用

第五章结论

参考文献

附录

发表论文和参加科研情况说明

致谢