聚合物硅垢阻垢剂的合成与性能研究
发布时间：2017-12-10 13:03
本文关键词：聚合物硅垢阻垢剂的合成与性能研究
【摘要】：在工业循环冷却水系统中,原水及循环水中会含有一定量的二氧化硅及其化合物,当水中硅含量高于临界浓度时便会析出,生成胶体硅垢和硅酸盐垢,影响系统的安全正常运行。为了减少循环水中硅垢的产生,向循环水系统中添加硅垢阻垢剂是较为经济可行的方法。本文以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-叔丁基丙烯酰胺(TBAM)为单体,合成改性三元共聚物AA/AMPS/TBAM,简称ZG-001。用核磁共振(NMR)分析聚合物的成分,分析结果表明得到目标合成产物。选取聚合物TH-2000、Acumer-3100、ZG-001和PAA作为硅垢阻垢剂,通过静态测试法测试几种阻垢剂对水中胶体硅、硅酸钙和硅酸镁垢的阻垢性能。在给定的实验条件下,在含溶解硅初始质量浓度为500mg ·L~(-1)的硅溶液中,48h后加入质量浓度为120 mg · L~(-1)ZG-001的硅溶液中剩余溶解硅的质量浓度可达277mg·L-];当溶液中硅和钙离子的含量均为500mg· L~(-1)时,ZG-001的阻垢性能亦最佳,48h后剩余硅的质量浓度达352 mg ·L~(-1),其经济阻垢浓度为120 mg·L~(-1)。当溶液中硅和镁离子的含量均为500 mg · L~(-1)时,120 mg·L~(-1)的ZG-001阻垢性能最佳,48h后剩余硅的质量浓度可达331 mg· L~(-1)。四种阻垢剂中,ZG-001的阻垢性能相对较好,并且对硅酸盐垢的阻垢性能要比对胶体硅垢阻垢性能好。分别进行ZG-001与PESA、HEDP和ATMP的复配实验,选取阻垢剂与复配剂质量浓度比为0.85:0.15,考察阻垢效果。实验证明ZG-001与PESA复配后阻垢性能最好。阻胶体硅和硅酸盐垢的适宜质量浓度配比均为102 mg · L~(-1)ZG-001+18 mg L~(-1)PESA,剩余硅含量分别可达 332 mg · L~(-1)、380 mg · L~(-1)和 371 mg · L~(-1)。三元共聚物ZG-001对溶液中硅的沉积有较好的抑制作用,其中对硅酸盐垢的抑制效果要优于对胶体硅垢的抑制效果。复配后阻垢性能更佳,总体阻垢性能令人满意。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ317;TQ085.4
【参考文献】
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本文编号：1274524
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