很多人可能都不太清除水垢之所以形成的根本原因，很多人認(rèn)為水是生命之源，如此干凈又怎么還會存在水垢這樣的物質(zhì)呢？今天咱們在為大家講解除垢劑之前，就給大家仔細(xì)的講解一下水垢存在的根本在哪里，冷卻水在使用時不斷循環(huán)和濃縮,水中的礦物質(zhì)含量也會不斷增加,從而引起設(shè)備管道結(jié)垢,腐蝕.污垢的存在不但會影響傳熱效率,還會產(chǎn)生垢下腐蝕.
目前它的品種還在不斷的發(fā)展,所以是一類比較先進且有發(fā)展前途的藥劑.但是磷的存在會對環(huán)境造成一定的影響. 一般將能夠防止水垢和污垢產(chǎn)生或者抑制其沉積 生長的化學(xué)藥劑統(tǒng)稱為阻垢劑.阻垢劑在工業(yè)上常用的形式主要有阻垢緩蝕劑和阻垢分散劑兩種.阻垢緩蝕劑主要有以下類型:無機聚合磷酸鹽,有機多元磷酸,葡萄糖酸和單寧酸等.
目前循環(huán)水系統(tǒng)中多采用磷系配方,亞甲基膦酸型化合物是在水處理劑中應(yīng)用較早的藥劑之一.因此，它具有較好的阻碳酸鈣垢的效果和對碳鋼的緩蝕性能.而且提高了其緩蝕性能,兼有阻垢,分散,緩蝕和復(fù)配增效等多種功能,成為真正 意義上的多功能阻垢緩蝕劑.因此,循環(huán)水中防垢十分重要.目前,在工業(yè)循環(huán)冷卻水處理過程中,大多采用投加化學(xué)藥劑的方法控制污垢的形成.
當(dāng)它們和其他水處理劑復(fù)合使用時,可表現(xiàn)出理想的協(xié)同效應(yīng).它們對許多金屬離子(如鈣,鎂,銅,鋅等)具有優(yōu)異的螯合能力,甚至對這些金屬的無機鹽類如硫酸鈣,碳酸鈣,硅酸鎂等也有 較好的去活化作用,因此大量應(yīng)用于水處理中.其中用的最多的是有機多元磷酸.
阻垢分散劑主要是中,低相對分子質(zhì)量的水溶性聚合物,包括均聚物和共 聚物兩大類,它能與金屬離子在一些特殊場合,如高硬水,高pH水,換熱表面溫度比較高等苛刻工況條件,在pH>14高溫情況下,高其對鐵,鋅,錳等氧化物和硅酸鹽的分散穩(wěn)定作用,由于它能在水中與Ca2+,Mg2+,Zn2+,Fe2+等金屬離子形成雙五元環(huán)螯合物。
或在高濃縮倍數(shù)下運行的冷卻水介質(zhì)中,上述幾種有機磷酸很難滿足工藝要求.國內(nèi)外水處理公司先后開發(fā)了更高效的羧酸膦酸型緩蝕阻垢劑,它們優(yōu)異的緩蝕阻垢性能適用于各種苛刻工藝條件下運行，抗氧化性好于亞甲基膦酸型化合物,除對碳酸鈣外，還對水合氧化鐵和磷酸鈣等水垢有較好 的抑制效果.雖然在分子結(jié)構(gòu)上只比HEDP增加了一 個亞甲基,但它對Ca2+離子的控制能力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過HEDP,。
并且除垢劑的阻垢性能優(yōu)越,無磷,非氮且易生物降解的水處理劑一直是研究者感興趣的方向之一,目前有工業(yè)應(yīng)用報道的均聚物主要有聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)和聚天 冬氨酸(PASP)兩種產(chǎn)品.聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)是較早開發(fā)成功的一個"綠色"水處理劑品種.PESA主要用于冷 卻水處理,適用于高堿,高硬,高溫條件.它與氯的相容性好,阻垢性能不受氯濃度的影響.PESA與磷酸鈉,PBTCA等多種藥劑復(fù)配使用均有較好的協(xié)同效 應(yīng).
在高硬度,高堿度的水質(zhì)條件下,PESA對碳酸鈣的阻垢效果優(yōu)于ATMP和HEDP.其阻垢性能優(yōu)于HEDP,ATMP,是優(yōu)良的陰極型緩蝕劑.特別是在高劑量使用時,是一種高效緩蝕劑. 其中均聚物有聚丙烯酸及其鈉鹽,水解聚馬來酸酐等,共聚物的品種較多,以丙烯酸系和馬來酸系的兩元或三元共聚物為主.
分子中有三個羧基和一個膦�；�,具有對金屬離子較強的螯合能力,顯示出了較強的緩蝕和阻垢能力.20世紀(jì)90年代開始研制成功了相對分子質(zhì)量在數(shù)百范圍內(nèi)的大分子有機磷酸, 典型產(chǎn)品如多氨基多醚基亞甲基膦酸(PAPEMP),還有相對分子質(zhì)量在2000以上的膦酰基羧酸共調(diào)聚物(POCA),膦�；郾┧�(PPCA)等.形成六元環(huán)螯合物,其為增大有機磷酸類阻垢劑的鈣離子容忍度,提實驗表明,相對分子質(zhì)量在400~800的PESA阻垢性能最 好.
實驗證明聚天冬氨 酸具有良好的緩蝕阻垢性能,能抑制CaCO3,CaSO4和BaSO4垢的形成,可耐高溫,熱穩(wěn)定性好,可應(yīng)用于高溫,高鈣水系統(tǒng)及反滲透膜處 理系統(tǒng),所以對這類水處理劑的研究與開發(fā)在國外已成為熱點.德國,美國,英國,日本,俄羅斯,法國,波蘭等國的多家公司積極研究開發(fā)了PASP.近年來,共聚物阻垢劑一直是循環(huán)冷卻水處理藥劑研 究的熱點.
由于大多數(shù)共聚物結(jié)構(gòu)中不僅含有羧基,而且含有羥基,酯基,磺酸基或膦酰基等親水性基團,因此共聚物的阻垢分散性能遠(yuǎn)比水溶性均聚物優(yōu)異.它們 的特點是不僅能夠抑制碳酸鈣垢，同時對磷酸鈣垢,膦酸鈣垢,氧化鐵,黏泥等也有很好的抑制分散作用.有研究報 道認(rèn)為,PASP在相對分子質(zhì)量為2000~5000,除垢劑使用質(zhì)量濃度為3~5mg/L時阻碳酸鈣垢性能最佳; 從早期的均聚物,發(fā)展到二元共聚物,三元共聚物,共聚 物阻垢分散劑的品種在不斷增多.
