聚環(huán)氧琥珀酸類水處理劑的研究.pdf

1、本文以馬來酸酐為原料,鎢酸鈉為催化劑,雙氧水為氧化劑,合成了環(huán)氧琥珀酸鈉。在引發(fā)劑氫氧化鈣存在下,以環(huán)氧琥珀酸鈉和氨基甲磺酸為原料,合成了磺酸甲胺基聚環(huán)氧琥珀酸(SMA/PESA),并對其進(jìn)行了紅外表征。通過正交試驗法對SMA/PESA的合成工藝進(jìn)行優(yōu)化,確立了最佳工藝條件:n(環(huán)氧琥珀酸鈉)/n(氨基甲磺酸)=10:1,引發(fā)劑用量為環(huán)氧琥珀酸鈉的10％(x),pH=10.0,聚合溫度95℃,反應(yīng)時間2.0h。 通過靜態(tài)阻垢實驗

2、研究了SMA/PESA對CaCO3、CaSO4、BaSO4和SrSO4的阻垢率,探討了單體配比、引發(fā)劑用量、聚合反應(yīng)的pH、聚合反應(yīng)溫度及聚合反應(yīng)時間對SMA/PESA阻垢性能的影響,其中原料配比和引發(fā)劑用量對阻垢率的影響最大。結(jié)果表明:SMA/PESA是一種優(yōu)異的多功能無磷阻垢劑,當(dāng)其投加量分別為30mg/L、3 mg/L、6 mg/L和24 mg/L時,對CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4的阻垢率分別為93.8％、97.

3、9％、95.4％、91.3％。 利用旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗法對SMA/PESA的緩蝕性能進(jìn)行了評價,在實驗窒標(biāo)準(zhǔn)配置水。試液溫度為45℃,攪拌轉(zhuǎn)速為75r/min,試液體積與試片面積比為35mL/cm2,運行72h,當(dāng)SMA/PESA的濃度為100ppm,對碳鋼的緩蝕率為85.9％,碳鋼的腐蝕速度為0.1516mm/a。討論了溫度、濃度、pH值、Ca2+濃度、Na+濃度對SMA/PESA緩蝕性能的影響。結(jié)果表明：SMA/PESA的緩蝕

4、性能隨著溫度、濃度和pH值的增大而增大,Ca2+及Na+濃度的增加引起腐蝕介質(zhì)的電導(dǎo)率增大,從而導(dǎo)致SMA/PESA的緩蝕性能下降。 同時將SMA/PESA和PESA的阻垢性能與緩蝕性能進(jìn)行了比較,在上述相同投加量下,PESA對CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4的阻垢率分別為75.4％、79.2％、90.6％、81.2％；旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕實驗中,當(dāng)SMA/PESA和PESA的濃度均為50ppm時,SMA/PESA對碳鋼的

5、緩蝕率為66.8％,PESA對碳鋼的緩蝕率為33.7％。結(jié)果表明:SMA/PESA的阻垢性能與緩蝕性能比PESA明顯提高。 本文考察了SMA/PESA與Na2WO4、Zn2+的緩蝕協(xié)同效應(yīng),單一Na2WO4在濃度為200ppm時,對碳鋼的緩蝕率達(dá)最大值68.55％；Zn2+濃度為35ppm時對碳鋼的緩蝕率達(dá)最大值78.22％。在緩蝕劑總濃度為70ppm,SMA/PESA與Na2WO4的濃度比為9:1時,復(fù)配緩蝕劑對碳鋼的緩蝕率達(dá)

6、最大值87.96％；當(dāng)Zn2+的投加量為2.0mg/L、SMA/PESA的投加量為50mg/L時,SMA/PESA-Zn2+復(fù)配緩蝕劑對碳鋼的緩蝕率為81.26％；保持水處理劑總量為70mg/L不變,在SMA/PESA-Na2WO4(濃度比為9:1)復(fù)配緩蝕劑中投加對碳鋼點蝕有抑制作用的陰極型緩蝕劑Zn2+4mg/L時,SMA/PESA-Na2WO4-Zn2+三元復(fù)配緩蝕劑對碳鋼的緩蝕率為93.76％,碳鋼的腐蝕速度為0.0668mm/