聚环氧琥珀酸在反渗透系统中的应用研究

发布时间：2020-05-04 12:27

【摘要】： 本论文研究了聚环氧琥珀酸(PESA)的合成工艺和提纯方法，并用红外光谱对其结构进行了表征；测定了PESA的三种物理性能。通过静态阻垢性能试验，评价PESA阻五种垢的性能；采用正交设计对PESA进行复配。研究了PESA在反渗透海水淡化和在反渗透深度处理自来水中的阻垢性能，并与进口和国产阻垢剂进行了比较。通过自行开发的快速评价反渗透阻垢剂的试验方法评价PESA的阻垢性能。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，采用溶液聚合方法，合成PESA。提纯PESA，并采用红外光谱对其进行结构表征，证明提纯产物为PESA。通过粘度法测得试验提纯的PESA的粘均分子量为780～900；PESA液体pH值(1％水溶液)为10～12，提纯后的PESA固体pH值(1％水溶液)为3～5；PESA液体密度为1.31±0.05g／cm~3。静态试验表明，PESA具有多元阻垢性能，在高浓度的钙离子水质中，自制PESA分子链间没有发生自粘连现象，保持良好的阻垢性能。采用正交设计对PESA进行了复配试验，结果表明，复配对阻垢率影响很大，三种配方中PESA与HEDP复配的阻垢效果最优。 PESA在反渗透海水淡化和反渗透深度处理自来水中的应用试验表明，PESA阻垢性能不受铁离子和铝离子的干扰，而同时试验的其他四种阻垢剂对铁离子有明显反应。通过扫描电镜研究了加入阻垢剂前后碳酸钙垢的晶体结构，结果表明加入阻垢剂可以使晶体的晶格畸变，破坏晶体原有的规则致密的结构。动态试验表明，自制PESA动态阻碳酸钙垢性能良好。
【图文】：

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1%0年美国加利福尼亚大学的Loeb和so而rajan研制出第一张可实用的反渗着现代膜科学技术的诞生l1]。半透膜的两个槽内，分别为淡水和盐水，在自然淡水由于渗透压力逐渐通过半透膜向盐水移动，盐水变稀，这就是渗透现象。行到盐水一侧的液面达到某一高度而产生一个压头，从而抑制淡水进一步向盐渗透的自然趋势被压头所抵消达到平衡，这种平衡压力叫渗透压。与渗透现象水侧加以压力，且该压力大于渗透压时，盐水中的水分子克服渗透压而透过半纯水，盐水浓缩，淡水增加，这就是反渗透现象[2]，原理如图l所示。反渗透离子交换脱盐技术相比，操作简单，几乎没有废水排放，可以去除水中的无机物、胶体、微生物等各种杂质，运行费用低，因此得到了迅速发展。己广泛应淡化、饮用水、电子工业高纯水、饮料用水、化工生产等工业领域[3]。世界卫WTO)报道，2025年世界人口将达到80亿，经济增长促进人们生活水平的提带来水资源不足和水环境污染问题的日益严重，以海水、地下水甚至排水作为水问题已经受到越来越广泛的重视l4.’l，从节能和缩短建设期来看，近年来反步成为主流的时期已经来临。

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然后在恒定的搅拌速度下，以一定量的NaOH固体颗粒为引发剂，在80一85℃反应温度下，聚合反应3h，得到无色透明豁稠液体，即聚环氧唬拍酸，室温冷却，收集于容器中储存。试验装置如图1.1所示，合成反应式见图1.2。表1.2主要试验试剂 Table1.2MainreagentsinexPeriments试试剂剂规格格产地地顺顺丁烯二酸配(马来酸醉)))分析纯纯天津市福晨化学试剂厂厂氢氢氧化钠钠分析纯纯天津市博迪化工有限公司司钨钨酸纳纳分析纯纯汕头市西陇化工厂厂过过氧化氢氢分析纯纯沈阳市化学试剂厂厂去去离子水水电导率少.8娜 /cmmm自制制精精密pH试纸纸 6.4~888上海试剂三厂厂温度计滴浓漏斗四孔烧瓶水浴锅OO图1.1聚环氧唬拍酸合成装置简图 Fig
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P747

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