不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法，包括：(a)制備水解聚馬來(lái)酸酐溶液；(b)清洗實(shí)驗(yàn)容器并標(biāo)號(hào)；(c)依次添加硫酸鈉、馬來(lái)酸酐、氯化鈣；(d)置于恒溫水浴反應(yīng)，且調(diào)節(jié)溶液pH為不同值；(e)過(guò)濾加入適量鈣指示劑和氫氧化鈉至粉紅色；(f)用乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定至亮藍(lán)色，記下消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量；(f)通過(guò)消耗的量，得出不同濃度的水解聚馬來(lái)酸酐對(duì)硫酸鈣的阻垢率。本發(fā)明能快速測(cè)試出不同濃度對(duì)水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試步驟簡(jiǎn)單，操作容易，為水解聚馬來(lái)酸酐應(yīng)用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎(chǔ)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]阻垢劑(scale inhibitor):是指具有能分散水中的難溶性無(wú)機(jī)鹽、阻止或干擾難溶性無(wú)機(jī)鹽在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能，并維持金屬設(shè)備有良好的傳熱效果的一類(lèi)藥劑。冷換設(shè)備防腐阻垢劑以環(huán)氧樹(shù)脂和特定氨基樹(shù)脂為基料，加入適量的各種防銹、防腐等各種助劑配制而成，為單組分。它具有優(yōu)異的屏蔽、抗?jié)B、防銹性能、良好的阻垢、導(dǎo)熱性，優(yōu)良的耐弱酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等性能，它的附著力強(qiáng)，且膜層光亮、柔韌、致密、堅(jiān)硬。
[0003]阻垢劑的作用:
[0004]1、有機(jī)膦系列阻垢劑
[0005]ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸變作用?？勺柚顾谐晒耕}類(lèi)形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。ATMP在水中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易水解。在水中濃度較高時(shí)，有良好的緩蝕效果。
[0006]HEDP是一種有機(jī)膦酸類(lèi)阻垢緩蝕劑，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，能溶解金屬表面的氧化物。在250°C下仍能起到良好的緩蝕阻垢作用，在高pH下仍很穩(wěn)定，不易水解，一般光熱條件下不易分解。耐酸堿性、耐氯氧化性能較其它有機(jī)膦酸(鹽)好。
[0007]EDTMPS是含氮有機(jī)多元膦酸，屬陰極型緩蝕劑，與無(wú)機(jī)聚磷酸鹽相比，緩蝕率高3?5倍。能與水混溶，無(wú)毒無(wú)污染，化學(xué)穩(wěn)定性及耐溫性好，在100°C下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能離解成8個(gè)正負(fù)離子，因而可以與多個(gè)金屬離子螯合，形成多個(gè)單體結(jié)構(gòu)大分子網(wǎng)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，使鈣垢正常結(jié)晶被破壞。EDTMPS對(duì)硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效果好。
[0008]EDTMPA具有很強(qiáng)的螯合金屬離子的能力，與銅離子的絡(luò)合常數(shù)是包括EDTA在內(nèi)的所有螯合劑中最大的。EDTMPA為高純?cè)噭┣覠o(wú)毒，在電子行業(yè)可作為半導(dǎo)體芯片的清洗劑用于制造集成電路；在醫(yī)藥行業(yè)作放射性元素的攜帶劑，用于檢查和治療疾??；EDTMPA的螯合能力遠(yuǎn)超過(guò)EDTA和DTPA，幾乎在所有使用EDTA作螯合劑的地方都可用EDTMPA替代。
[0009]2、聚羧酸類(lèi)阻垢分散劑
[0010]PAAS無(wú)毒，易溶于水，可在堿性和中濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行而不結(jié)垢。PAAS能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類(lèi)的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，從而達(dá)到阻垢目的。
[0011]AA/AMPS為丙烯酸與2_丙烯酰胺_2_甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成。由于分子結(jié)構(gòu)中含有阻垢分散性能好的羧酸基和強(qiáng)極性的磺酸基，能提高鈣容忍度，對(duì)水中的磷酸鈣、碳酸鈣、鋅垢等有顯著的阻垢作用，并且分散性能優(yōu)良。與有機(jī)膦復(fù)配，增效作用明顯。特別適合高pH、高堿度、高硬度的水質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)高濃縮倍數(shù)運(yùn)行的最理想的阻垢分散劑之一。[0012]PESA是一種無(wú)磷、非氮的“綠色”環(huán)保型多元阻垢緩蝕劑。PESA對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氟化鈣和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果優(yōu)于常用有機(jī)膦類(lèi)阻垢齊U。PESA與膦酸鹽復(fù)配具有良好的協(xié)同增效作用。同時(shí)PESA具有一定的緩蝕作用，是一種多兀阻垢劑。
[0013]PASP為水溶性聚合物，是一種新型綠色水處理劑，具有無(wú)磷、無(wú)毒、無(wú)公害和可完全生物降解的特性。對(duì)離子有極強(qiáng)的螯合能力，具有緩蝕與阻垢雙重功效，對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、磷酸鈣等成垢鹽類(lèi)具有良好的阻垢效果，對(duì)碳酸鈣的阻垢率可達(dá)80%。
[0014]3、復(fù)合阻垢劑
[0015]鍋爐專(zhuān)用緩蝕阻垢劑TH-503是由有機(jī)膦酸和聚羧酸等高聚物組成的復(fù)合品，具有很高的緩蝕和阻垢性能，其耐溫性特別好，可有效地應(yīng)用于低壓鍋爐的爐內(nèi)水處理。
[0016]熱網(wǎng)專(zhuān)用阻垢劑主要由高效分散劑、酚羥基、磺酸基團(tuán)等組成，對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣等成垢因子具有晶格畸變作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，顯示出優(yōu)良的阻垢作用。
[0017]緩蝕阻垢劑TH-601由有機(jī)膦酸、聚羧酸、碳鋼緩蝕劑等組成，對(duì)水中的碳酸鈣、磷酸鈣等均有很好的螯合分散作用并且對(duì)碳鋼具有良好的緩蝕效果，主要用于鋼鐵廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕阻垢，其緩蝕效果好、阻垢力強(qiáng)。
[0018]緩蝕阻垢劑TH-604由有機(jī)膦酸、聚羧酸、碳鋼緩蝕劑及銅緩蝕劑復(fù)配而成，對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣等均有很好的螯合分散作用并且對(duì)碳鋼、銅具有良好的緩蝕效果O
[0019]緩蝕阻垢劑TH-604主要用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)緩蝕阻垢，如電廠、化工廠、石化、鋼鐵等循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，緩蝕阻垢劑TH-604緩蝕效果好、阻垢力強(qiáng)。
[0020]4、RO 阻垢劑
[0021]反滲透阻垢劑、分散劑TH-0100是一種高效阻垢劑，適用于反滲透(RO)系統(tǒng)及納濾(NF)和超濾(UF)系統(tǒng)中，可防止膜面結(jié)垢，能提高產(chǎn)水量和產(chǎn)水質(zhì)量，降低運(yùn)行費(fèi)用。
[0022]反滲透阻垢劑、分散劑TH-2000是一種高效阻垢分散劑，特別適用于反滲透給水中鋇、鍶含量高，硫酸鋇、硫酸鍶結(jié)垢傾向嚴(yán)重的反滲透系統(tǒng)。它可以在結(jié)垢物質(zhì)很寬的濃度范圍內(nèi)有效地阻止結(jié)垢的發(fā)生。在反滲透系統(tǒng)(RO)、納濾系統(tǒng)(NF)或超濾系統(tǒng)(UF)中使用反滲透阻垢劑。
[0023]馬來(lái)酸酐(MAH)水解成聚馬來(lái)酸酐(PHMA)為桔黃色粘稠液體，相對(duì)密度為
1.2(20°C ),平均分子量約600，酸性，能電離，溶于冷水，本品無(wú)毒性。
[0024]水解聚馬來(lái)酸酐是一種低分子量聚電解質(zhì)，一般相對(duì)分子量為400?800，無(wú)毒，易溶于水，化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性高，分解溫度在330°C以上。在高溫(< 350°C )和高pH下有明顯的溶限效應(yīng)。水解聚馬來(lái)酸酐適用于堿性水質(zhì)或同其它藥物復(fù)配使用。水解聚馬來(lái)酸酐在300°C以下對(duì)碳酸鹽仍有良好的阻垢分散效果，阻垢時(shí)間可達(dá)100h。由于水解聚馬來(lái)酸酐阻垢性能和耐高溫性能優(yōu)異，因此在海水淡化的閃蒸裝置中和低壓鍋爐、蒸汽機(jī)車(chē)、原油脫水、輸水輸油管線及工業(yè)循環(huán)冷卻水中得到廣泛使用。另外水解聚馬來(lái)酸酐有一定的緩蝕作用，與鋅鹽復(fù)配效果更好。
[0025]水解聚馬來(lái)酸酐通常以I?15ppm與有機(jī)膦酸鹽復(fù)合，用于循環(huán)冷卻水、油田注水、原油脫水處理及低壓鍋爐的爐內(nèi)處理，具有良好的抑制水垢生成和剝離老垢的作用，阻垢率可達(dá)98%。水解聚馬來(lái)酸酐與鋅鹽復(fù)配時(shí)，能有效地防止碳鋼的腐蝕。
[0026]水解聚馬來(lái)酸酐應(yīng)用于阻硫酸鈣垢時(shí)，不同的pH值將直接影響其阻垢性能。所以，測(cè)試出不同PH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率，對(duì)聚馬來(lái)酸酐應(yīng)用于阻硫酸鈣垢顯得尤為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法，該方法能快速測(cè)試出不同PH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試步驟簡(jiǎn)單，操作容易，為水解聚馬來(lái)酸酐應(yīng)用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎(chǔ)。
[0028]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0029](a)制備水解聚馬來(lái)酸酐溶液；
[0030](b)清洗若干個(gè)實(shí)驗(yàn)容器并標(biāo)號(hào)；
[0031](c)分別向?qū)嶒?yàn)容器中移取等量的硫酸鈉溶液，然后分別添加等量的不同濃度的馬來(lái)酸酐溶液，再分別添加等量的氯化鈣溶液；
[0032](d)將所有實(shí)驗(yàn)容器分別放置于相同溫度的恒溫水浴中，并調(diào)節(jié)溶液pH值為2、4、
6、8、10、12，反應(yīng)一段時(shí)間；
[0033](e)分別將其過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入適量鈣指示劑，然后加入氫氧化鈉直至濾液顏色為粉紅色；
[0034](f)用乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定濾液至亮藍(lán)色，記下消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量；
[0035](f)通過(guò)消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量，從而得出不同濃度的水解聚馬來(lái)酸酐對(duì)硫酸鈣的阻垢率。
[0036]所述步驟(a)中，水解聚馬來(lái)酸酐溶液的濃度為5mg/L。
[0037]所述步驟(b)中，所述實(shí)驗(yàn)容器為廣口瓶，且數(shù)目為6個(gè)。
[0038]所述步驟(e)中，恒溫水浴的溫度為50°C，水浴時(shí)間為8小時(shí)。
[0039]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能快速測(cè)試出不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，測(cè)試步驟簡(jiǎn)單，操作容易，為水解聚馬來(lái)酸酐應(yīng)用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎(chǔ)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1為不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0042]實(shí)施例:
[0043]本實(shí)施例涉及一種不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0044](a)制備濃度為5mg/L水解聚馬來(lái)酸酐溶液；
[0045](b)清洗6個(gè)廣口瓶并標(biāo)號(hào)；
[0046](c)分別向廣口瓶中移取等量的硫酸鈉溶液，然后分別添加等量的不同濃度的馬來(lái)酸酐溶液，再分別添加等量的氯化鈣溶液；
[0047](d)將所有廣口瓶分別放置于50°C的恒溫水浴中，并調(diào)節(jié)溶液pH值為2、4、6、8、
10、12，反應(yīng)8小時(shí)；
[0048](e)分別將其過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入適量鈣指示劑，然后加入氫氧化鈉直至濾液顏色為粉紅色；
[0049](f)用乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定濾液至亮藍(lán)色，記下消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量；
[0050](f)通過(guò)消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量，從而得出不同濃度的水解聚馬來(lái)酸酐對(duì)硫酸鈣的阻垢率，從而分析出濃度對(duì)水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響。
[0051]通過(guò)上述方法測(cè)得的結(jié)果如圖1所示，由圖1可知，pH值越低，阻垢率越高，水解聚馬來(lái)酸酐的用量為5mg/L，溶液pH值為2時(shí)，其阻垢率能達(dá)到80%以上。因此，低濃度的水解聚馬來(lái)酸酐在酸性條件下對(duì)硫酸鈣有較好的阻垢效果。
[0052]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)上對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.不同PH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)制備水解聚馬來(lái)酸酐溶液； (b)清洗若干個(gè)實(shí)驗(yàn)容器并標(biāo)號(hào)； (C)分別向?qū)嶒?yàn)容器中移取等量的硫酸鈉溶液，然后分別添加等量的不同濃度的馬來(lái)酸酐溶液，再分別添加等量的氯化鈣溶液； (d)將所有實(shí)驗(yàn)容器分別放置于相同溫度的恒溫水浴中，并調(diào)節(jié)溶液pH值為2、4、6、8、10、12，反應(yīng)一段時(shí)間； (e)分別將其過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入適量鈣指示劑，然后加入氫氧化鈉直至濾液顏色為粉紅色； (f)用乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定濾液至亮藍(lán)色，記下消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量; (f)通過(guò)消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量，從而得出不同濃度的水解聚馬來(lái)酸酐對(duì)硫酸鈣的阻垢率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(a)中，水解聚馬來(lái)酸酐溶液的濃度為5mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(b)中，所述實(shí)驗(yàn)容器為廣口瓶，且數(shù)目為6個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同pH值下水解聚馬來(lái)酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測(cè)試方法，其特征在于，所述步驟(e)中，恒溫水浴的溫度為50°C，水浴時(shí)間為8小時(shí)。
【文檔編號(hào)】G01N21/79GK103712987SQ201210434663
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月9日
【發(fā)明者】范晶 申請(qǐng)人:范晶