纺织厂空调循环水系统中阻垢剂的应用与性能研究

发布时间：2020-08-12 05:57

【摘要】：通过对咸阳纺织厂空调循环水的取样分析,得出其水质存在高硬度易腐蚀的问题。本研究以衣康酸(IA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料,过硫酸铵为引发剂,叔丁醇为分子量调节剂,采用水溶液自由基共聚合法,合成出一种具有多种官能团的三元共聚物阻垢剂。通过正交对比实验确定三元共聚物的最佳合成条件为:单体配比(IA:SAS:HEMA)=3.5:1.0:0.8,引发剂用量占单体总质量的11%,分子量调节剂占单体总质量的10%,反应温度为90℃,反应时间为2h,其合成出的三元共聚物阻垢剂的阻垢率为98.76%,固含量为13.25%。静态实验结果表明,共聚物在夏冬两个温度体系下对CaCO_3和CaSO_4都具有良好的阻垢效果。当共聚物浓度为5mg/L,温度为25℃,水浴时间为10h时,对CaCO_3的阻垢率为98.25%,对CaSO_4的阻垢率为80.05%,与市售阻垢剂聚天冬氨酸在同水质条件下进行对比,效果明显优于聚天冬氨酸,因此更适用于纺织厂空调循环水系统中。凝胶色谱图显示,该共聚物分子量分布基本呈正态分布,属于一种分子量分布较窄的聚合物;红外光谱图显示,共聚物含有羧基、羟基、磺酸基、酯基等官能团,多种官能团相互协同对共聚物起到增效作用;扫描电镜图显示,共聚物可以改变CaCO_3、CaSO_4晶体在成核过程中的排列方式,使得晶体形貌发生变化,对CaCO_3和CaSO_4具有较好的阻垢分散性能。采用旋转挂片法,研究了共聚物与锌盐复配的缓蚀性能以及pH值对缓蚀性能的影响。结果表明,共聚物与锌盐的协同作用明显,比较适合于碱性环境中,当锌离子(Zn~(2+))投加量为3mg/L时,与共聚物的复配效果最好其缓蚀率可达90%以上,而且当共聚物投加量较少时,锌离子(Zn~(2+))的加入明显提高了缓蚀性能,同时共聚物在第28d的生物降解率达到了理论值得60%,满足易生物降解型阻垢剂的条件。采用朗格利尔的饱和指数(L)以及雷兹纳的稳定指数(R)对循环水水质分析得出,空调循环水的硬度相对较大具有结垢倾向。将共聚物在纺织厂空调循环水系统中现场应用,试验表明,共聚物具有良好的阻垢性能,有效地缓解了系统的结垢腐蚀等问题,验证了共聚物能够适用于纺织厂敞开式空调循环水系统中。图41幅,表12个,参考文献87篇。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU831
【图文】：

运行图,循环水系统,运行图

源人均占有率仅为世界平均水平的四分之一，而且水资源经济的发展，水资源紧缺和水质恶化的问题已经成为经济节约用水是我国可持续发展的必然要求，对占工业用水 7节水、节能、减排、降耗的有效措施[1]。行业作为我国经济发展的传统企业，广泛采用喷淋系统处的能耗较大，已经占到企业总用水量的 60%～70%[2]。其水长期使用使得水体中的盐离子随水分的不断蒸发而析出系统存在结垢、腐蚀以及微生物繁殖等一系列的问题，因的水质稳定不仅给企业带来巨大的经济利益，而且同时减水减排创造了良好的基础[3]。调循环水系统的分类及特点调循环水系统主要由两部分组成如图 1-1 所示，一部分是室内空气，在喷水室内空气与循环水直接接触，进行热冷却塔降低循环水水温，再由泵送入生产车间。而循环水敞开式两种。

敞开式循环,水系统

图 1-2 敞开式循环水系统图调循环水系统存在的问题水系统在冬季由于水温温差较大，造成流速降低，部道和设备表面上，容易引起垢下腐蚀。敞开式循环水物、可溶性气体、短纤维等进入水体，给微生物营造，随之水分也在不断蒸发，当离子浓度增大至饱和时机难溶物，出现结垢现象，伴随循环水中的溶解氧也的腐蚀。因此，循环水系统在运行的过程中要及时不断避免形成垢盐。循环水在经过循环水池、喷淋系统等这些位置时会与环水由于不断地被蒸发以及空气的吹散，集水池内的存在一定弊端。例如韩媛媛[6]对山东德州纺织厂的空水平均总硬度为 320mg/L，循环水平均总硬度达 454断地蒸发，使得离子浓度逐渐升高，易产生结垢现象万纱锭车间，结合具体工程，提出建议采用封闭式循

阻垢,实验装置图,溶于,四硼酸钠

图 2-1 阻垢实验装置图的测定：称取 212.52g CaCl2用 100mL 蒸摇匀备用；称取 104.41gNa2SO4溶于 100mL摇匀备用；滴定溶液：称取 3.80gEDTA 溶于蒸取 200gKOH 用蒸馏水溶解后，移入为 200g/L；取 7.60g 十水四硼酸钠溶于 100m摇匀备用；称取 0.20g 钙羧酸和 100g 氯化钾混

【相似文献】