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有机膦酸在工业水处理中的应用

2024-01-08科学

一、有机膦的基本性质

有机膦酸,既可防止碱土金属碱盐沉淀,又可阻止腐蚀产物沉积,是广泛使用的阻垢分散剂。有机膦酸的种类很多,但它们的分子结构中都有极稳健的碳一磷键(C一P 键),这种键比聚磷酸盐中的磷—氧—磷(P-O-P)键要牢固得多。因此,有机膦酸具有良好的化学稳定性,不易被水解和降解,在较高温度下不失活性。它与稀硫酸共沸时也不产生磷酸根离子。

有机膦酸具有溶限效应(临界值效应),只需用少量的有机膦酸,可以抑制几百倍的钙成垢。它既能阻止碳酸钙成垢,也能阻止硫酸钙成垢。有机膦酸基本无毒或极低毒性,因此不太会对环境造成污染。二乙烯三胺五甲叉膦酸钠 DTPMP•Nax-有机膦酸盐系列-阻垢缓蚀剂,阻垢分散剂,反渗透阻垢剂,循环水阻垢缓蚀剂,电厂阻垢剂

二、阻垢分散剂的作用

阻垢分散剂在水处理系统中具有重要的必要性。一方面,阻垢分散剂可以将水中的矿物质分散为微小颗粒,防止其结晶沉淀。另一方面,阻垢分散剂通过与矿物质结合形成络合物,减少矿物垢的分散和沉积。还具有清洗作用,可以去除水处理设备中已有的矿物垢和沉淀物。可以保护设备内表面免受矿物质沉积和腐蚀的侵害。通过防止垢层的形成,可以提高设备的传热效果,降低能耗,并减轻设备维护的需求。

阻垢分散剂对于确保水处理系统的正常运行、延长设备寿命、降低能耗和维护成本都具有重要的必要性。

三、有机膦酸的阻垢分散机理

(1)晶格畸变作用

在微晶核的表面,由于有机膦酸的化学吸附作用,晶格的生长方向受到了抑制,导致晶格发生歪曲,无法长大。因此,晶体生长无法形成较大的粒子,而是形成了更为细小的晶粒,颗粒的分散度也随之增加。此外,吸附在晶体上的有机膦酸还具有软化硬垢的作用。

(2)络合增溶

有机膦酸在水中离解出的有机膦酸根阴离子与钙、镁等金属离子形成稳定的络合物,从而提高了碳酸钙等晶体析出时的过饱和度,抑制了垢的生成。有机膦酸在工业水处理中的应用-行业动态-阻垢缓蚀剂,阻垢分散剂,反渗透阻垢剂,循环水阻垢缓蚀剂,电厂阻垢剂

四、有机膦酸阻垢分散剂

有机膦酸品种很多,在循环冷却水系统中常用的药剂主要有:ATMP、EDTMP、HEDP、DTPMP。

ATMP化学名称为氨基三甲叉膦酸,具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用,是由氯化铵、甲醛和三氯化磷为原料一步合成的。是有机膦中最常见的药剂之一。EDTMP化学名称为乙二胺四甲叉膦酸,对抑制碳酸钙、硫酸钙等水垢都有效,而对稳定硫酸钙的过饱和溶液最为有效。EDTMP更适应与低压锅炉在炉内使用。HEDP化学名称为羟基乙叉二膦酸,广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及中、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀。DTPMP化学名称为二乙烯三胺五甲叉磷酸,它与镁离子复合对碳钢和铜合金均有很好的缓蚀能力。

参考文献【工业循环冷却水系统分析方法】

文章来自http://shuichuliji360.com/industry/199.html

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