聚环氧琥珀酸环氧化条件优化及阻垢剂性能评价方法研究

摘要

本文研究了聚环氧琥珀酸（PESA）的合成工艺，对其合成过程中的环氧化条件进行了优化，并采用核磁共振对其结构进行了表征；依据2007年3月开始实施的中华人民共和国化工行业标准HGT823-2006《聚环氧琥珀酸（盐）》测定了聚环氧琥珀酸的物理性质。通过对碳酸钙沉积法和电导滴定法的对比试验研究，提出了针对反渗透阻垢剂的快速评价方法，并以此评价了。PESA对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硫酸锶的动态阻垢性能。主要研究内容如下： ⑴以马来酸酐为原料，钨酸钠为催化剂，双氧水为氧化剂，氢氧化钠为引发剂，采用溶液聚合的方法，合成PESA。通过对PESA合成过程中环氧化条件的优化，改善和提高了聚环氧琥珀酸产品的性能，使其对碳酸钙的平均阻垢率提高5％以上。 ⑵采用核磁共振对合成的产品进行结构表征。依据HG/T3823-2006《聚环氧琥珀酸（盐）》对合成的聚环氧琥珀酸物理性质的测定结果为：固含量：41．51％，密度（20℃）：1．34g/cm3，极限黏数：0．033dL/g，pH值（10g/L水溶液）：11．31，均符合HG/T3823-2006标准要求。本文还对PESA中起阻垢作用的基团--羧基的含量进行了测定，结果为21．45％。 ⑶通过对电导滴定法和碳酸钙沉积法的试验比较，电导滴定法与碳酸钙沉积法试验结果保持一致，并且电导滴定法的重现性要明显好于碳酸钙沉积法，且具有操作简单方便、试验周期短的优点。碳酸钙沉积法和电导滴定法结果均表明，PESA具有多元阻垢性能，且对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硫酸锶的阻垢性能良好。 ⑷对反渗透的动态试验表明，自制PESA动态多元阻垢性能良好，可以保证反渗透系统的正常运行。

目录

文摘

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声明

第一章绪 论

1.1绿色水处理剂

1.1.1天然绿色水处理剂

1.1.2人工合成绿色水处理剂

1.2阻垢剂的阻垢机理

1.2.1品格畸变作用

1.2.2双电层作用机理

1.2.3再生-自解脱膜假说

1.2.4络合增溶作用

1.2.5凝聚与分散作用

1.2.6阈值效应

1.3阻垢剂的评价方法

1.3.1碳酸钙沉积法

1.3.2鼓泡法

1.3.3电导滴定法

1.3.4临界pH法

1.3.5浊度法

1.3.6恒定组分技术

1.3.7动态评价法

1.4反渗透水处理技术与绿色水处理剂

1.5课题来源及研究的主要内容

第二章 聚环氧琥珀酸环氧化条件的优化

2.1聚环氧琥珀酸的合成

2.1.1反应原理

2.1.2试验仪器、设备与试剂

2.1.3试验步骤

2.1.4试验设计

2.1.5结果与讨论

2.2聚环氧琥珀酸环氧化条件的选择

2.2.1试验设计

2.2.2结果与讨论

2.3聚环氧琥珀酸环氧化条件的优化

2.3.1实验设计

2.3.2结果与讨论

2.4聚环氧琥珀酸优化合成

2.5聚环氧琥珀酸物化性能表征

2.5.1固含量的测定

2.5.2密度(20℃)的测定

2.5.3极限黏数的测定

2.5.4 pH值(10g/L水溶液)的测定

2.5.5结构表征

本章小结

第三章阻垢剂性能评价方法

3.1试验原理

3.1.1电导滴定法

3.1.2碳酸钙沉积法

3.2试验仪器与试剂

3.3试验用储备液的配制与标定

3.4试验步骤

3.4.1电导滴定法

3.4.2碳酸钙沉积法

3.5评价指标

3.5.1电导滴定法

3.5.2碳酸钙沉积法

3.6结果与讨论

3.6.1电导滴定法

3.6.2碳酸钙沉积试验结果与讨论

3.6.3一致性比较

3.6.4重现性比较

3.7多元阻垢性能评价

3.7.1阻硫酸钙垢性能

3.7.2阻硫酸钡垢性能

3.7.3阻硫酸锶垢性能

本章小结

第四章动态法评价聚环氧琥珀酸多元阻垢性能

4.1工艺流程

4.2试验方法

4.3评价指标

4.3结果与讨论

4.3.1阻碳酸钙垢性能

4.3.2阻硫酸钙垢性能

4.3.3阻硫酸钡垢性能

4.3.4阻硫酸锶垢性能

本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致 谢