循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中沉積物及其控制ppt課件

1、第四章第四章 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的水垢及控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的水垢及控制第一節(jié)第一節(jié) 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的堆積物循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的堆積物一、堆積物的分類一、堆積物的分類 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會有循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會有各種物質(zhì)堆積在換熱器的傳熱管外表，這些各種物質(zhì)堆積在換熱器的傳熱管外表，這些物質(zhì)統(tǒng)稱堆積物。它們主要是由水垢、淤泥、物質(zhì)統(tǒng)稱堆積物。它們主要是由水垢、淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物堆積物黏泥構(gòu)成。通常，腐蝕產(chǎn)物和生物堆積物黏泥構(gòu)成。通常，人們把淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物堆積物三者統(tǒng)人們把淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物堆積物三者統(tǒng)稱為污垢。稱為污垢。 一水垢一水垢 天然水中溶解有各種鹽類，如

2、重碳酸鹽、天然水中溶解有各種鹽類，如重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽等。以溶解的重碳硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽等。以溶解的重碳酸鹽如酸鹽如CaHCO32、MgHCO32為最為最多，也最不穩(wěn)定，容易分解生成碳酸鹽。因多，也最不穩(wěn)定，容易分解生成碳酸鹽。因此，假設(shè)運(yùn)用含重碳酸鹽較多的水作為冷卻此，假設(shè)運(yùn)用含重碳酸鹽較多的水作為冷卻水，當(dāng)它經(jīng)過換熱器傳熱外表時，會受熱分水，當(dāng)它經(jīng)過換熱器傳熱外表時，會受熱分解：解： 冷卻水經(jīng)過冷卻塔相當(dāng)于一個曝氣過程，溶解在水中的冷卻水經(jīng)過冷卻塔相當(dāng)于一個曝氣過程，溶解在水中的CO2會逸出，因此，水的會逸出，因此，水的pH值會升高此時，重碳酸鹽在堿性條件下也值會升高此時

3、，重碳酸鹽在堿性條件下也會發(fā)生如下的反響：會發(fā)生如下的反響： 當(dāng)水中溶有大量氯化鈣時，還會產(chǎn)生以下反響：當(dāng)水中溶有大量氯化鈣時，還會產(chǎn)生以下反響： 如水中溶有適量的磷酸鹽時，磷酸根將與鈣離子生成磷酸鈣，如水中溶有適量的磷酸鹽時，磷酸根將與鈣離子生成磷酸鈣，其反響為；其反響為； 上述一系列反響中生成的碳酸鈣和磷酸鈣均屬微溶性鹽，它們上述一系列反響中生成的碳酸鈣和磷酸鈣均屬微溶性鹽，它們的溶解度比氯化鈣和重碳酸鈣要小得多，而且它們的溶解度隨著的溶解度比氯化鈣和重碳酸鈣要小得多，而且它們的溶解度隨著溫度的升高而降低。因此，在換熱器的傳熱外表上，這些微溶性溫度的升高而降低。因此，在換熱器的傳熱外表上，

4、這些微溶性鹽很容易到達(dá)過飽和形狀而從水中結(jié)晶析出。當(dāng)水流速度較小或鹽很容易到達(dá)過飽和形狀而從水中結(jié)晶析出。當(dāng)水流速度較小或傳熱面比較粗糙時，這些結(jié)晶堆積物就容易堆積在傳熱外表上。傳熱面比較粗糙時，這些結(jié)晶堆積物就容易堆積在傳熱外表上。 此外，水中溶解的硫酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂等，當(dāng)其此外，水中溶解的硫酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂等，當(dāng)其陰、陽離子濃度的乘積超越其本身溶度積時，也會生成沉陰、陽離子濃度的乘積超越其本身溶度積時，也會生成沉淀堆積在傳熱外表上，這類堆積物通常稱為水垢。淀堆積在傳熱外表上，這類堆積物通常稱為水垢。 由于這些水垢都是有無機(jī)鹽組成，故又稱為無機(jī)垢。由于這些水垢都是有無機(jī)鹽組成，故又稱

5、為無機(jī)垢。由于這些水垢結(jié)晶致密，比較鞏固，故又稱為硬垢。它們由于這些水垢結(jié)晶致密，比較鞏固，故又稱為硬垢。它們通常結(jié)實(shí)地附著在換熱外表上，不易被水沖洗掉。通常結(jié)實(shí)地附著在換熱外表上，不易被水沖洗掉。 大多數(shù)情況下?lián)Q熱器傳熱外表上構(gòu)成的水垢是以碳酸大多數(shù)情況下?lián)Q熱器傳熱外表上構(gòu)成的水垢是以碳酸鈣為主的。由于硫酸鈣的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸鈣。同時天鈣為主的。由于硫酸鈣的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸鈣。同時天然水中溶解的磷酸鹽較少，因此，除非向水中投加過量的然水中溶解的磷酸鹽較少，因此，除非向水中投加過量的磷酸鹽，否那么磷酸鈣水垢將較少呈現(xiàn)。磷酸鹽，否那么磷酸鈣水垢將較少呈現(xiàn)。二污垢二污垢 普通是由顆粒細(xì)小的泥砂

6、、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠普通是由顆粒細(xì)小的泥砂、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、特別是菌藻的尸體及狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、特別是菌藻的尸體及其粘性分泌物等組成。其粘性分泌物等組成。 水處置控制不當(dāng)，補(bǔ)充水濁度過高，細(xì)微泥砂、膠狀物質(zhì)等水處置控制不當(dāng)，補(bǔ)充水濁度過高，細(xì)微泥砂、膠狀物質(zhì)等帶入冷卻水系統(tǒng)，或菌藻殺滅不及時，或腐蝕嚴(yán)重、腐蝕產(chǎn)物多帶入冷卻水系統(tǒng)，或菌藻殺滅不及時，或腐蝕嚴(yán)重、腐蝕產(chǎn)物多以及操作不慎，油污、工藝產(chǎn)物等走漏入冷卻水中，都會加劇污以及操作不慎，油污、工藝產(chǎn)物等走漏入冷卻水中，都會加劇污垢的構(gòu)成。垢的構(gòu)成。 當(dāng)這樣的水質(zhì)流

7、經(jīng)換熱器外表時，容易構(gòu)成污垢堆積物，特當(dāng)這樣的水質(zhì)流經(jīng)換熱器外表時，容易構(gòu)成污垢堆積物，特別是當(dāng)水走殼程，流速較慢的部位污垢堆積更多。由于這種污垢別是當(dāng)水走殼程，流速較慢的部位污垢堆積更多。由于這種污垢體積較大、質(zhì)地疏松稀軟，故又稱為軟垢。它們是引起垢下腐蝕體積較大、質(zhì)地疏松稀軟，故又稱為軟垢。它們是引起垢下腐蝕的主要緣由，也是某些細(xì)菌如厭氧菌生存和繁衍的溫床。的主要緣由，也是某些細(xì)菌如厭氧菌生存和繁衍的溫床。 由于污垢的質(zhì)地松散稀軟，所以它們在傳熱外表上粘附不由于污垢的質(zhì)地松散稀軟，所以它們在傳熱外表上粘附不緊，容易清洗，有時只需用水沖洗即可除去。但在運(yùn)轉(zhuǎn)緊，容易清洗，有時只需用水沖洗即可除

8、去。但在運(yùn)轉(zhuǎn)中，污垢和水垢一樣，也會影響換熱器的傳熱效率。中，污垢和水垢一樣，也會影響換熱器的傳熱效率。 當(dāng)防腐措施不當(dāng)時，換熱器的換熱管外表經(jīng)常會有當(dāng)防腐措施不當(dāng)時，換熱器的換熱管外表經(jīng)常會有銹瘤附著。其外殼鞏固，但內(nèi)部疏松多孔，而且分布不銹瘤附著。其外殼鞏固，但內(nèi)部疏松多孔，而且分布不均，它們常與水垢、微生物粘泥等一同堆積在換熱器的均，它們常與水垢、微生物粘泥等一同堆積在換熱器的傳熱外表。這類銹瘤狀腐蝕產(chǎn)物構(gòu)成的堆積物，除了影傳熱外表。這類銹瘤狀腐蝕產(chǎn)物構(gòu)成的堆積物，除了影響傳熱外，更嚴(yán)重的是將助長某些細(xì)菌如鐵細(xì)菌的繁衍，響傳熱外，更嚴(yán)重的是將助長某些細(xì)菌如鐵細(xì)菌的繁衍，最終導(dǎo)致管壁腐蝕穿

9、孔而走漏。最終導(dǎo)致管壁腐蝕穿孔而走漏。二、水垢析出的判別二、水垢析出的判別碳酸鈣析出的判別碳酸鈣析出的判別1飽和指數(shù)飽和指數(shù)L.S.I. 碳酸鹽溶解在水中到達(dá)飽和形狀時，存在著以下動平碳酸鹽溶解在水中到達(dá)飽和形狀時，存在著以下動平衡關(guān)系衡關(guān)系 1936年朗格利爾年朗格利爾Langelier根據(jù)上述平衡關(guān)系，根據(jù)上述平衡關(guān)系，提出了飽和提出了飽和pH和飽和指數(shù)的概念，以判別碳酸鈣在水中和飽和指數(shù)的概念，以判別碳酸鈣在水中能否會析出水垢，并據(jù)此提出用加酸或用加堿預(yù)處置的方能否會析出水垢，并據(jù)此提出用加酸或用加堿預(yù)處置的方法來控制水垢的析出。法來控制水垢的析出。 從反響式從反響式4-2相相4-3可以

10、看出，如往水中加堿，那么可以看出，如往水中加堿，那么H+被中和，水的被中和，水的pH值升高，反響值升高，反響4-2向右方進(jìn)展，反響向右方進(jìn)展，反響4-3向左方進(jìn)展，碳酸鈣易析出。假設(shè)碳酸鈣在水中呈飽和形狀，向左方進(jìn)展，碳酸鈣易析出。假設(shè)碳酸鈣在水中呈飽和形狀，那么反響那么反響4-1、4-2和和4-3處于平衡形狀，重碳酸鈣既處于平衡形狀，重碳酸鈣既不分解成碳酸鈣，碳酸鈣也不會繼續(xù)溶解。此時水的不分解成碳酸鈣，碳酸鈣也不會繼續(xù)溶解。此時水的pH值稱為該值稱為該水的飽和水的飽和pH值，以值，以pHs表示之。郎格利爾推導(dǎo)出了計算表示之。郎格利爾推導(dǎo)出了計算pHs的公的公式，并以水的實(shí)踐式，并以水的實(shí)踐

11、pH與其與其pHs的差值來判別水垢的析出。此差值的差值來判別水垢的析出。此差值稱為飽和指數(shù)，以稱為飽和指數(shù)，以L.S.I.表示。表示。 早期水處置任務(wù)者曾有意讓冷卻水在換熱器傳熱外表上結(jié)一早期水處置任務(wù)者曾有意讓冷卻水在換熱器傳熱外表上結(jié)一層薄薄的致密的碳酸鈣水垢，這樣既不影響傳熱效率，又可防止層薄薄的致密的碳酸鈣水垢，這樣既不影響傳熱效率，又可防止水對碳鋼的腐蝕。因此，郎格利爾提出：水對碳鋼的腐蝕。因此，郎格利爾提出： L.S.I. 0時，碳酸鈣時，碳酸鈣垢會析出，這種水屬結(jié)垢型水；當(dāng)垢會析出，這種水屬結(jié)垢型水；當(dāng)L.S.I. 0時，那么原來附在傳時，那么原來附在傳熱面上的碳酸鈣垢層會被溶解

12、掉，使碳鋼外表裸露在水中而遭到熱面上的碳酸鈣垢層會被溶解掉，使碳鋼外表裸露在水中而遭到腐腐蝕。這種水稱作腐蝕型水；當(dāng)蝕。這種水稱作腐蝕型水；當(dāng)L.S.I. 0時，碳酸鈣垢不時，碳酸鈣垢不析出，原有碳酸鈣垢層也不會被溶解掉，這種水屬于穩(wěn)定析出，原有碳酸鈣垢層也不會被溶解掉，這種水屬于穩(wěn)定型水。如以式表之，那么可寫成：型水。如以式表之，那么可寫成： 1計算飽和pHpHs的公式 根據(jù)電中性原那么和質(zhì)量作用定律，中性碳酸鹽水溶液中，存在著以下關(guān)系：式中 M-堿度以甲基橙為指示劑所測定的總堿度 KS碳酸鈣的溶度積； K2碳酸的二級電離常數(shù)。 由于循環(huán)冷卻水在pH6.59.5的范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時水中的OH-

13、和H+ 與其它三種離子相比都很小，可以略去，故4-4式可簡化為又從式又從式4-6得得代入上式并整理得：代入上式并整理得： 將式將式4-7代入式代入式4-5，并用活度系數(shù)和離子強(qiáng)度，并用活度系數(shù)和離子強(qiáng)度的概念對公式進(jìn)展校正，取對數(shù)，經(jīng)整理得下式：的概念對公式進(jìn)展校正，取對數(shù)，經(jīng)整理得下式：式中式中 K2、Ks以活度表示的碳酸的二級電離常數(shù)和碳酸以活度表示的碳酸的二級電離常數(shù)和碳酸鈣的溶度積鈣的溶度積; 離子強(qiáng)度。見教材離子強(qiáng)度。見教材P50式式2-62計算飽和計算飽和pH的簡化方法的簡化方法 用上述公式計算飽和用上述公式計算飽和pH比較費(fèi)事，為簡便起見，將上比較費(fèi)事，為簡便起見，將上式進(jìn)展簡化

14、，根據(jù)原水的式進(jìn)展簡化，根據(jù)原水的pH值、值、M-堿度、鈣硬度以及總?cè)軌A度、鈣硬度以及總?cè)芙夤腆w的化學(xué)分析值和水溫，利用表解固體的化學(xué)分析值和水溫，利用表4-1和下式即可計算出和下式即可計算出pHs值。值。 式中：式中：A總?cè)芙夤腆w系數(shù)總?cè)芙夤腆w系數(shù) B溫度系數(shù)；溫度系數(shù)； C鈣硬度系數(shù)；鈣硬度系數(shù)； DM堿度系數(shù)。堿度系數(shù)。例題例題 某水的水質(zhì)分析值如下某水的水質(zhì)分析值如下試計算該水質(zhì)的試計算該水質(zhì)的pHs值。值。解解 根據(jù)表根據(jù)表4-1和的水質(zhì)分析值，查得和的水質(zhì)分析值，查得 A0.16 B1.16 C2.0 D2.30 故故 pHs9.7+A+B- C+D 9.7+0.16+1.16-2

15、.0+2.3 6.723飽和指數(shù)的運(yùn)用飽和指數(shù)的運(yùn)用 通常設(shè)計部門對水質(zhì)處置進(jìn)展設(shè)計和確定藥劑配方時，通常設(shè)計部門對水質(zhì)處置進(jìn)展設(shè)計和確定藥劑配方時，往往根據(jù)水質(zhì)資料首先計算飽和指數(shù)，以判別水質(zhì)是屬于往往根據(jù)水質(zhì)資料首先計算飽和指數(shù)，以判別水質(zhì)是屬于什么類型的，然后再思索處置方案。例如我國引進(jìn)法國赫什么類型的，然后再思索處置方案。例如我國引進(jìn)法國赫爾蒂公司爾蒂公司30萬噸合成氨安裝時，曾向法方提供以下水質(zhì)條萬噸合成氨安裝時，曾向法方提供以下水質(zhì)條件：件： 法方根據(jù)該水質(zhì)條件并思索濃縮倍數(shù)為法方根據(jù)該水質(zhì)條件并思索濃縮倍數(shù)為3的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，計算了該水質(zhì)的飽和指數(shù)。計算了該水質(zhì)的飽和指數(shù)

16、。 從實(shí)際上思索，水中各離子濃度是按濃縮倍數(shù)成比例從實(shí)際上思索，水中各離子濃度是按濃縮倍數(shù)成比例添加，故添加，故3倍運(yùn)轉(zhuǎn)時水質(zhì)條件可以為是：倍運(yùn)轉(zhuǎn)時水質(zhì)條件可以為是： Ca2+ 102mg/L M-堿度堿度 12.21mg/L 總?cè)芙夤腆w總?cè)芙夤腆w 1140mg/L 循環(huán)水的循環(huán)水的pH 8.3估計估計冷卻塔出口溫度；冷卻塔進(jìn)口溫度；換熱設(shè)備管壁最高溫度；冷卻塔出口溫度；冷卻塔進(jìn)口溫度；換熱設(shè)備管壁最高溫度；飽和指數(shù)計算結(jié)果見表飽和指數(shù)計算結(jié)果見表4-2。溫度溫度原水原水三倍水三倍水pHsL.S.I.傾向傾向pHsL.S.I.傾向傾向3242807.167.007.006.480.480.64

17、1.16稍結(jié)垢稍結(jié)垢稍結(jié)垢稍結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢6.236.075.552.072.232.85結(jié)垢較重結(jié)垢較重結(jié)垢重結(jié)垢重嚴(yán)重結(jié)垢嚴(yán)重結(jié)垢表表4-2 飽和指數(shù)計算結(jié)果飽和指數(shù)計算結(jié)果 由表由表4-2看出，當(dāng)看出，當(dāng)3倍運(yùn)轉(zhuǎn)時，不同溫度的飽和指倍運(yùn)轉(zhuǎn)時，不同溫度的飽和指數(shù)均大大地超越零。預(yù)示出水質(zhì)結(jié)垢嚴(yán)重，因此法方據(jù)數(shù)均大大地超越零。預(yù)示出水質(zhì)結(jié)垢嚴(yán)重，因此法方據(jù)此提供了只投加阻垢劑的單一配方。此提供了只投加阻垢劑的單一配方。 2穩(wěn)定指數(shù)R.S.I. 1946年雷茲納Ryznar指出，飽和指數(shù)在預(yù)測水質(zhì)性能時經(jīng)常呈現(xiàn)錯誤判別。如對某些水，其飽和指數(shù)雖然是正值，但是水的腐蝕性卻很強(qiáng)。他提出以下兩種假設(shè)的

18、水a(chǎn)種水，75 時，pHs=6.0，實(shí)踐pH6.5，飽和指數(shù)+0.5b種水，75時，pHs10.0，實(shí)踐pH=10.5，飽和指數(shù)+0.5 從飽和指數(shù)看，兩種水都是結(jié)垢型的，但實(shí)踐上a種水是結(jié)垢型的，而b種水那么是強(qiáng)腐蝕型的。因此，他提出用閱歷式2pHs-pH來替代飽和指數(shù)預(yù)測水質(zhì)性能，并把2pHs-pH的差值稱做穩(wěn)定指數(shù)。假設(shè)a、b兩種水用穩(wěn)定指數(shù)來預(yù)示，并與飽和指數(shù)進(jìn)展對比: a種水 b種水飽和指數(shù) +0.5 +0.5穩(wěn)定指數(shù) +5.5 +9.5 從飽和指數(shù)看，a、b兩種水是一樣的，都是屬于結(jié)垢型的；但是從穩(wěn)定指數(shù)看，兩種水卻不一樣，a種水屬結(jié)垢型而b種水屬腐蝕型。雷茲納經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，提出了閱歷

19、的穩(wěn)定指數(shù)R.S.I.來進(jìn)展判別：3結(jié)垢指數(shù)結(jié)垢指數(shù)P.S.I 1979年帕科拉茲年帕科拉茲Puckorius以為水的總堿度比水的實(shí)以為水的總堿度比水的實(shí)踐測定踐測定pH能更正確地反映冷卻水的腐蝕與結(jié)垢傾向。經(jīng)過能更正確地反映冷卻水的腐蝕與結(jié)垢傾向。經(jīng)過對幾百個冷卻水系統(tǒng)作了研討之后，他以為將穩(wěn)定指數(shù)中水對幾百個冷卻水系統(tǒng)作了研討之后，他以為將穩(wěn)定指數(shù)中水的實(shí)踐測定的實(shí)踐測定pH改為平衡改為平衡pHpHeq將更切合實(shí)踐消費(fèi)，而將更切合實(shí)踐消費(fèi)，而平衡平衡pH與總堿度可按以下關(guān)系式算出或由表與總堿度可按以下關(guān)系式算出或由表4-3查出：查出： pHeq=1.465lgM-堿度堿度+4.54 式中式

20、中 M-堿度堿度系統(tǒng)中水的總堿度以系統(tǒng)中水的總堿度以CaCO3計計mg/L 并指出結(jié)垢指數(shù)為：并指出結(jié)垢指數(shù)為： P.S.I.=2pHs-pHeq6 腐蝕腐蝕 P.S.I.=2pHs-pHeq=6 穩(wěn)定穩(wěn)定 P.S.I.=2pHs-pHeq7.5或或pH6.5時，水解速率也會加快；此外，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中微生物分泌的時，水解速率也會加快；此外，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中微生物分泌的磷酸酶也會促使聚磷酸鹽迅速水解。磷酸酶也會促使聚磷酸鹽迅速水解。 水解生成的正磷酸鹽容易和鈣離子生成磷酸鈣水垢。同水解生成的正磷酸鹽容易和鈣離子生成磷酸鈣水垢。同時，正磷酸鹽又是菌藻的營養(yǎng)物。所以，長期運(yùn)用聚磷酸鹽，時，正磷酸鹽

21、又是菌藻的營養(yǎng)物。所以，長期運(yùn)用聚磷酸鹽，對殺菌滅藻又不采取有效措施的話，必然會促進(jìn)系統(tǒng)中菌藻對殺菌滅藻又不采取有效措施的話，必然會促進(jìn)系統(tǒng)中菌藻的繁衍。而且，硬垢處置了，軟垢又會發(fā)生。因此，單純用的繁衍。而且，硬垢處置了，軟垢又會發(fā)生。因此，單純用聚磷酸鹽作阻垢劑已逐漸被淘汰，取而代之的是復(fù)合磷酸鹽聚磷酸鹽作阻垢劑已逐漸被淘汰，取而代之的是復(fù)合磷酸鹽配方。配方。二、有機(jī)磷酸二、有機(jī)磷酸一種類和性質(zhì)一種類和性質(zhì) 種類很多，分子構(gòu)造中都含有與碳原子直接相連的膦酸基種類很多，分子構(gòu)造中都含有與碳原子直接相連的膦酸基團(tuán)，并且分子中還能夠含有團(tuán)，并且分子中還能夠含有OH、CH2、COOH等。等。 按分

22、子中膦酸基團(tuán)的數(shù)目分為：二膦酸、三膦酸、四膦酸、按分子中膦酸基團(tuán)的數(shù)目分為：二膦酸、三膦酸、四膦酸、五膦酸等；五膦酸等； 按分子構(gòu)造可分為：亞甲基舊稱甲叉膦酸型、同碳二按分子構(gòu)造可分為：亞甲基舊稱甲叉膦酸型、同碳二膦酸型、羧酸膦酸型、含有其他原子膦酸型。膦酸型、羧酸膦酸型、含有其他原子膦酸型。 有機(jī)膦酸是有機(jī)膦酸是20世紀(jì)世紀(jì)60年代開發(fā)的新產(chǎn)品，但年代開發(fā)的新產(chǎn)品，但70年代就得到年代就得到廣泛運(yùn)用，是由于具有以下優(yōu)點(diǎn)：廣泛運(yùn)用，是由于具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、分子中含的、分子中含的CP鍵比聚磷酸鹽中的鍵比聚磷酸鹽中的POP鍵結(jié)實(shí)的多，鍵結(jié)實(shí)的多，故化學(xué)穩(wěn)定性好，不宜水解，耐高溫，運(yùn)用中不會因水解導(dǎo)

23、故化學(xué)穩(wěn)定性好，不宜水解，耐高溫，運(yùn)用中不會因水解導(dǎo)致菌藻過度繁衍。致菌藻過度繁衍。2、具有臨界值效應(yīng)。即只需幾、具有臨界值效應(yīng)。即只需幾mg/L的有機(jī)膦酸就可阻止幾的有機(jī)膦酸就可阻止幾百百mg/L的碳酸鈣發(fā)生沉淀。且阻垢性能比聚磷酸鹽好。的碳酸鈣發(fā)生沉淀。且阻垢性能比聚磷酸鹽好。3、具有良好的協(xié)同效應(yīng)。即在總劑量不變的情況下，藥劑、具有良好的協(xié)同效應(yīng)。即在總劑量不變的情況下，藥劑單獨(dú)運(yùn)用，其效果不如二者混合在一同運(yùn)用的效果好。尤其單獨(dú)運(yùn)用，其效果不如二者混合在一同運(yùn)用的效果好。尤其是有機(jī)膦酸與聚磷酸鹽混合運(yùn)用效果最正確。因此實(shí)踐運(yùn)用是有機(jī)膦酸與聚磷酸鹽混合運(yùn)用效果最正確。因此實(shí)踐運(yùn)用中人們常

24、擇其有最正確協(xié)同效應(yīng)的復(fù)合配方。中人們常擇其有最正確協(xié)同效應(yīng)的復(fù)合配方。4、還具有良好的緩蝕性能，且無毒或極低毒，因此不用擔(dān)、還具有良好的緩蝕性能，且無毒或極低毒，因此不用擔(dān)憂環(huán)境污染問題。憂環(huán)境污染問題。 二常用的有機(jī)磷酸1、ATMP 化學(xué)稱號為氨基三亞甲基膦酸，ATMP系其英文稱號的縮寫。其分子構(gòu)造式為 是由氯化銨、甲醛和三氯化磷為原料一步合成的。 ATMP具有穩(wěn)定的CP鍵，是有機(jī)膦酸中最常用的藥劑之一，對抑制碳酸鈣垢特別適用，且根本上無毒。2、EDTMP 化學(xué)稱號為乙二胺四亞甲基膦酸，其分子構(gòu)造式為化學(xué)稱號為乙二胺四亞甲基膦酸，其分子構(gòu)造式為 是由乙二胺、甲醛和三氯化磷一步合成的。它能與

25、多價離子Ca2+、Mg2+、Fe2+、Zn2+、Al3+、Fe3+等構(gòu)成穩(wěn)定的立體構(gòu)造的多元環(huán)形鰲合物。這些大分子絡(luò)合物是疏松的，可以分散在水中或混入鈣垢中，使硬垢變松軟。 EDTMP對抑制碳酸鈣、水合氧化鐵和硫酸鈣等水垢都有效，而對穩(wěn)定硫酸鈣的過飽和溶液最為有效，并且在200 高溫時也不分解，因此更適用于低壓鍋爐作爐內(nèi)處置，國外還曾用作牙膏的添加劑，以阻止磷酸鈣垢在牙齒上的沉淀。3、HEDP 是同碳二磷酸型中的一是同碳二磷酸型中的一 種，分子構(gòu)造中不含種，分子構(gòu)造中不含N，其化學(xué)，其化學(xué)稱號為羥基亞乙基二膦酸。其分子構(gòu)造式為稱號為羥基亞乙基二膦酸。其分子構(gòu)造式為 是用醋酸和三氯化銨一步合成的

26、。由于構(gòu)造中只需是用醋酸和三氯化銨一步合成的。由于構(gòu)造中只需CP鍵鍵而無而無CN，因此其抗氧化性比上述兩種有機(jī)膦酸好。，因此其抗氧化性比上述兩種有機(jī)膦酸好。HEDP也也能與金屬離子構(gòu)成六元環(huán)鰲合物，并且有臨界值效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)，能與金屬離子構(gòu)成六元環(huán)鰲合物，并且有臨界值效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)，因此它對抑制碳酸鈣、水合氧化鐵等的析出或堆積有很好的效果，因此它對抑制碳酸鈣、水合氧化鐵等的析出或堆積有很好的效果，但對抑制硫酸鈣垢的效果較差。純的但對抑制硫酸鈣垢的效果較差。純的HEDP是無毒的，國外還曾是無毒的，國外還曾用它作為酒的穩(wěn)定劑。此外，純品還們于無氰電鍍。用它作為酒的穩(wěn)定劑。此外，純品還們于無氰電鍍。

27、4、DTPMP 是國外是國外80年代開發(fā)的一種有機(jī)膦酸?；瘜W(xué)稱號為二亞乙年代開發(fā)的一種有機(jī)膦酸?；瘜W(xué)稱號為二亞乙基三胺五亞甲基膦酸。其分子構(gòu)造式為基三胺五亞甲基膦酸。其分子構(gòu)造式為 它的特點(diǎn)是與它的特點(diǎn)是與Mn2+復(fù)合對碳鋼和銅合金均有很好的復(fù)合對碳鋼和銅合金均有很好的緩蝕才干。也可以和多個金屬離子鰲合，構(gòu)成兩個或多個緩蝕才干。也可以和多個金屬離子鰲合，構(gòu)成兩個或多個立體大分子環(huán)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，破壞了碳酸立體大分子環(huán)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，破壞了碳酸鈣晶體的生長，從而起到阻垢的作用。鈣晶體的生長，從而起到阻垢的作用。三、膦羧酸三、膦羧酸 分子中同時含有分子中同時含有POOH2和

28、和COOH兩種基團(tuán)。兩種基團(tuán)。目前運(yùn)用較多的是目前運(yùn)用較多的是PBTCA，化學(xué)稱號為：，化學(xué)稱號為：2-膦酸基丁烷膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸。其分子式為三羧酸。其分子式為 在這兩種基團(tuán)的共同作用下，使得在這兩種基團(tuán)的共同作用下，使得PBTCA能在高溫、高硬度、能在高溫、高硬度、高高pH的水質(zhì)條件下，具有比常用有機(jī)膦酸更好的阻垢性能。與有的水質(zhì)條件下，具有比常用有機(jī)膦酸更好的阻垢性能。與有機(jī)膦酸相比，機(jī)膦酸相比，PBTCA不易構(gòu)成難溶的有機(jī)膦酸鈣。同時它還具有不易構(gòu)成難溶的有機(jī)膦酸鈣。同時它還具有緩蝕作用，特別在高劑量運(yùn)用時，是一種高效緩蝕劑。緩蝕作用，特別在高劑量運(yùn)用時，是一種高效緩蝕劑。

29、PBTCA與與鋅鹽和聚磷酸鹽復(fù)配可產(chǎn)生良好的協(xié)同效應(yīng)。鋅鹽和聚磷酸鹽復(fù)配可產(chǎn)生良好的協(xié)同效應(yīng)。四、有機(jī)磷酸酯四、有機(jī)磷酸酯 分子中均含有磷酸酯基團(tuán)分子中均含有磷酸酯基團(tuán) 由醇和磷酸或五氧化二磷或五氯化磷反響制的。種類有由醇和磷酸或五氧化二磷或五氯化磷反響制的。種類有磷酸一酯、磷酸二酯、多元醇磷酸酯。分子構(gòu)造是分別為：磷酸一酯、磷酸二酯、多元醇磷酸酯。分子構(gòu)造是分別為： 有機(jī)磷酸酯抑制硫酸鈣垢效果好，抑制碳酸鈣垢效果較有機(jī)磷酸酯抑制硫酸鈣垢效果好，抑制碳酸鈣垢效果較差。其分子構(gòu)造中的差。其分子構(gòu)造中的COP鍵，雖比聚磷酸鹽難水解，但鍵，雖比聚磷酸鹽難水解，但比有機(jī)膦酸易水解成正磷酸。假設(shè)在其比有

30、機(jī)膦酸易水解成正磷酸。假設(shè)在其CO鍵中接入幾個氧鍵中接入幾個氧乙烯基，如聚氧乙烯基磷酸酯，乙烯基，如聚氧乙烯基磷酸酯，可提高阻垢和緩蝕性能。對煉油廠含油冷卻水有良好的阻垢和可提高阻垢和緩蝕性能。對煉油廠含油冷卻水有良好的阻垢和緩蝕效果。緩蝕效果。 有機(jī)磷酸酯對水生動物的毒性很低，且本身會緩慢水解，有機(jī)磷酸酯對水生動物的毒性很低，且本身會緩慢水解，水解產(chǎn)物可生物降解，故對環(huán)境無影響。水解產(chǎn)物可生物降解，故對環(huán)境無影響。 普通與其他藥劑如聚磷酸鹽、鋅鹽、木質(zhì)素、苯并三氮唑普通與其他藥劑如聚磷酸鹽、鋅鹽、木質(zhì)素、苯并三氮唑等復(fù)合運(yùn)用。等復(fù)合運(yùn)用。五、聚羧酸五、聚羧酸 一一 種類和性質(zhì)種類和性質(zhì) 運(yùn)用

31、最多的是丙烯酸及以馬來酸為主的均聚物和共聚物。運(yùn)用最多的是丙烯酸及以馬來酸為主的均聚物和共聚物。 其阻垢性能與其分子量、羧基的數(shù)目和間隔有關(guān)。每個其阻垢性能與其分子量、羧基的數(shù)目和間隔有關(guān)。每個種類有其最正確分子量值。假設(shè)分子量一樣，那么碳鏈上羧種類有其最正確分子量值。假設(shè)分子量一樣，那么碳鏈上羧基數(shù)愈多，阻垢效果愈好。由于當(dāng)羧基聚積密度高時，妨礙基數(shù)愈多，阻垢效果愈好。由于當(dāng)羧基聚積密度高時，妨礙了相鄰碳原子的自在旋轉(zhuǎn)作用，相對地固定了相鄰碳原子上了相鄰碳原子的自在旋轉(zhuǎn)作用，相對地固定了相鄰碳原子上羧基的空間位置，添加了它們與堿土金屬晶格的締合程度，羧基的空間位置，添加了它們與堿土金屬晶格的

32、締合程度，從而提高了阻垢才干。從而提高了阻垢才干。 這類化合物對碳酸鈣等水垢具有良好的阻垢作用。同時這類化合物對碳酸鈣等水垢具有良好的阻垢作用。同時也有臨界值效應(yīng)，用量也是極微的。但與聚磷酸鹽和磷酸鹽也有臨界值效應(yīng)，用量也是極微的。但與聚磷酸鹽和磷酸鹽不同，后者只能對結(jié)晶狀化合物產(chǎn)生影響，而對泥土、粉塵、不同，后者只能對結(jié)晶狀化合物產(chǎn)生影響，而對泥土、粉塵、腐蝕產(chǎn)物和生物碎屑等污物的無定形粒子不起作用；而聚丙腐蝕產(chǎn)物和生物碎屑等污物的無定形粒子不起作用；而聚丙烯酸等聚合電解質(zhì)卻能對這些無定形不溶性物質(zhì)起到分散作烯酸等聚合電解質(zhì)卻能對這些無定形不溶性物質(zhì)起到分散作用，使其不凝結(jié)，呈分散形狀而懸浮

33、在水中，從而被水流所用，使其不凝結(jié)，呈分散形狀而懸浮在水中，從而被水流所沖走。沖走。二常用的聚羧酸二常用的聚羧酸1、聚丙烯酸、聚丙烯酸 是丙烯酸單體在異丙醇調(diào)理劑下以過硫酸銨為引發(fā)劑是丙烯酸單體在異丙醇調(diào)理劑下以過硫酸銨為引發(fā)劑聚合而成的，其分子構(gòu)造式為聚合而成的，其分子構(gòu)造式為 作為水處置劑，其平均分子量普通在作為水處置劑，其平均分子量普通在10006000范圍內(nèi)較好，范圍內(nèi)較好，其最正確值視水質(zhì)條件和操作條件而異。用于海水、含鹽的井水，其最正確值視水質(zhì)條件和操作條件而異。用于海水、含鹽的井水，以及溫度較高時，分子量要高一些，約在以及溫度較高時，分子量要高一些，約在20004000左右。對硫

34、左右。對硫酸鈣垢，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)分子量在酸鈣垢，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)分子量在720左右時，其消垢效果最好。左右時，其消垢效果最好。 除有良好的阻垢性能外，還能對非晶狀的泥土、粉塵和腐蝕除有良好的阻垢性能外，還能對非晶狀的泥土、粉塵和腐蝕產(chǎn)物以及生物碎屑等起分散作用。因此在現(xiàn)代運(yùn)用的各種復(fù)合水產(chǎn)物以及生物碎屑等起分散作用。因此在現(xiàn)代運(yùn)用的各種復(fù)合水處置利中常加有聚丙烯酸。處置利中常加有聚丙烯酸。2聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸 由甲基丙烯酸單體聚合而成。其分子構(gòu)造式為由甲基丙烯酸單體聚合而成。其分子構(gòu)造式為 其阻垢和分散性能與聚丙烯酸類似，其耐溫性其阻垢和分散性能與聚丙烯酸類似，其耐溫性較好，但價錢較貴，普通不如聚丙烯

35、酸那樣運(yùn)用廣較好，但價錢較貴，普通不如聚丙烯酸那樣運(yùn)用廣泛。泛。3丙烯酸與丙烯酸羥丙酯共聚物丙烯酸與丙烯酸羥丙酯共聚物 是是80年代初由日本栗田公司引進(jìn)，代號為年代初由日本栗田公司引進(jìn)，代號為T225。它。它是由丙烯酸與丙烯酸羥內(nèi)酯共聚而成。其分子構(gòu)造式為是由丙烯酸與丙烯酸羥內(nèi)酯共聚而成。其分子構(gòu)造式為 它抑制碳酸鈣結(jié)垢的性能較差，但對磷酸鈣、磷酸鋅以它抑制碳酸鈣結(jié)垢的性能較差，但對磷酸鈣、磷酸鋅以及氫氧化鋅、水合氧化鐵等有非常好的抑制和分散作用，其及氫氧化鋅、水合氧化鐵等有非常好的抑制和分散作用，其效果超越上述各種阻垢劑。因此用效果超越上述各種阻垢劑。因此用T-225替代聚丙烯酸，與替代聚丙

36、烯酸，與聚磷酸鹽等復(fù)配往往可以收到顯著的緩蝕和阻垢效果。聚磷酸鹽等復(fù)配往往可以收到顯著的緩蝕和阻垢效果。4丙烯酸與丙烯酸酯共聚物丙烯酸與丙烯酸酯共聚物 是由丙烯酸與丙烯酸酯兩種單體共聚而成是由丙烯酸與丙烯酸酯兩種單體共聚而成,代號為代號為N-7319。其分子構(gòu)造式為。其分子構(gòu)造式為 它對磷酸鈣和氫氧化鋅有良好的抑制和分散作用，它對磷酸鈣和氫氧化鋅有良好的抑制和分散作用，常與聚磷酸鹽、磷酸酯和鋅鹽等藥劑復(fù)配運(yùn)用。常與聚磷酸鹽、磷酸酯和鋅鹽等藥劑復(fù)配運(yùn)用。 除上述一些丙烯酸類聚合物外，低分子量的聚丙烯除上述一些丙烯酸類聚合物外，低分子量的聚丙烯酰胺及聚丙烯酰胺與丙烯酸等的共聚物也有較好的阻垢酰胺及

37、聚丙烯酰胺與丙烯酸等的共聚物也有較好的阻垢性能。性能。5、水解聚馬來酸酐、水解聚馬來酸酐 簡稱簡稱HPMA，它由馬來酸酐單體在甲苯中以過氧化二，它由馬來酸酐單體在甲苯中以過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑聚合成聚馬來酸酐，再經(jīng)過加熱水解，使苯甲酰為引發(fā)劑聚合成聚馬來酸酐，再經(jīng)過加熱水解，使分子中酸酐大部分被水解為羧基。其分子構(gòu)造較復(fù)雜，通分子中酸酐大部分被水解為羧基。其分子構(gòu)造較復(fù)雜，通常用下面的分子構(gòu)造式表示：常用下面的分子構(gòu)造式表示： 由于分子中羧基比聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸多，因此阻垢由于分子中羧基比聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸多，因此阻垢性能比它們好，而且能在性能比它們好，而且能在175左右的較高溫度下堅

38、持良好的阻左右的較高溫度下堅持良好的阻垢性，因此在海水淡化的閃蒸安裝中和低壓鍋爐、蒸汽機(jī)車上垢性，因此在海水淡化的閃蒸安裝中和低壓鍋爐、蒸汽機(jī)車上得到廣泛運(yùn)用。但是價錢要貴得多，因此在循環(huán)冷卻水處置中得到廣泛運(yùn)用。但是價錢要貴得多，因此在循環(huán)冷卻水處置中除特殊情況外，普通不大采用。除特殊情況外，普通不大采用。 6馬來酸酐馬來酸酐丙烯酸共聚物丙烯酸共聚物 為降低水解聚馬來酸酐的價錢，又堅持其較高的耐溫性，人為降低水解聚馬來酸酐的價錢，又堅持其較高的耐溫性，人們又開發(fā)了一種以馬來酸酐和丙烯酸兩種單體在過氧化二苯甲酰們又開發(fā)了一種以馬來酸酐和丙烯酸兩種單體在過氧化二苯甲酰引發(fā)劑作用下共聚成水解聚馬來

39、酸酐和丙烯酸的共聚物，其分子引發(fā)劑作用下共聚成水解聚馬來酸酐和丙烯酸的共聚物，其分子構(gòu)造式為構(gòu)造式為 它的阻垢性能與水解聚馬來酸酐類似，但價錢要低些。因它的阻垢性能與水解聚馬來酸酐類似，但價錢要低些。因此消費(fèi)實(shí)踐中，常以馬來酸酐此消費(fèi)實(shí)踐中，常以馬來酸酐丙烯酸共聚物替代水解聚馬來丙烯酸共聚物替代水解聚馬來酸酐，可獲得同樣效果。酸酐，可獲得同樣效果。 7苯乙烯磺酸苯乙烯磺酸-馬來酸酐共聚物馬來酸酐共聚物 在國外是最早開發(fā)并商品化的帶磺基的共聚物，其分子構(gòu)在國外是最早開發(fā)并商品化的帶磺基的共聚物，其分子構(gòu)造式為造式為 這類共聚物具有良好的阻垢性能，特別是抑制磷酸鈣垢效這類共聚物具有良好的阻垢性能，

40、特別是抑制磷酸鈣垢效果更顯著。此外還有良好的分散性能，順應(yīng)果更顯著。此外還有良好的分散性能，順應(yīng)pH范圍寬，對范圍寬，對“鈣容鈣容忍度高。是忍度高。是種運(yùn)用出路廣泛的新種類。種運(yùn)用出路廣泛的新種類。 由于該共聚物中引入苯環(huán)，使其熱穩(wěn)定性有所提高，又由于由于該共聚物中引入苯環(huán)，使其熱穩(wěn)定性有所提高，又由于引入磺基，使該共聚物的分散作用也得到了加強(qiáng)。故常用于冷卻引入磺基，使該共聚物的分散作用也得到了加強(qiáng)。故常用于冷卻水系統(tǒng)和中、低壓鍋爐中，用來抑制磷酸鈣、碳酸鈣、硅酸鹽、水系統(tǒng)和中、低壓鍋爐中，用來抑制磷酸鈣、碳酸鈣、硅酸鹽、鐵的氧化物以及污泥等的堆積，效果顯著。鐵的氧化物以及污泥等的堆積，效果顯

41、著。六、天然分散劑六、天然分散劑 60年代初，尚未開展聚合物堆積控制劑時，曾采用丹年代初，尚未開展聚合物堆積控制劑時，曾采用丹寧、木質(zhì)素、磺化木質(zhì)素、磺化丹寧酸、淀粉、改性淀粉和寧、木質(zhì)素、磺化木質(zhì)素、磺化丹寧酸、淀粉、改性淀粉和羧甲基纖維素等天然有機(jī)物質(zhì)作為分散劑，控制水垢的生成。羧甲基纖維素等天然有機(jī)物質(zhì)作為分散劑，控制水垢的生成。 一木質(zhì)素一木質(zhì)素 植物組織的一種成份。用松柏一類的樹木為原料制成植物組織的一種成份。用松柏一類的樹木為原料制成的紙漿叫做軟漿。而用落葉樹為原料制成的紙漿叫做硬漿。的紙漿叫做軟漿。而用落葉樹為原料制成的紙漿叫做硬漿。軟漿中木質(zhì)素約占軟漿中木質(zhì)素約占2333，叫軟

42、木木質(zhì)素。硬漿中木質(zhì)，叫軟木木質(zhì)素。硬漿中木質(zhì)素約占素約占1625，叫硬木木質(zhì)素。目前運(yùn)用得較廣的是軟，叫硬木木質(zhì)素。目前運(yùn)用得較廣的是軟木木質(zhì)素。木木質(zhì)素。 在造紙工業(yè)中，用亞硫酸鹽蒸煮提取紙漿后的軟漿廢液，在造紙工業(yè)中，用亞硫酸鹽蒸煮提取紙漿后的軟漿廢液，即可得到約即可得到約5060的木質(zhì)素。這種木質(zhì)素呈不同磺化度的木質(zhì)素。這種木質(zhì)素呈不同磺化度和不同聚合度的木質(zhì)素磺酸形狀，廢液中其他的有機(jī)物成分和不同聚合度的木質(zhì)素磺酸形狀，廢液中其他的有機(jī)物成分是糖、碳水化合物的降解產(chǎn)物和有機(jī)酸等。是糖、碳水化合物的降解產(chǎn)物和有機(jī)酸等。 木質(zhì)素是一種無定形的芳香族聚合物，有極強(qiáng)的活性，它木質(zhì)素是一種無定

43、形的芳香族聚合物，有極強(qiáng)的活性，它的分子都是一些構(gòu)造單元的聚合物。這些構(gòu)造單元雖然比較清楚，的分子都是一些構(gòu)造單元的聚合物。這些構(gòu)造單元雖然比較清楚，但是很多木質(zhì)素的分子式還不清楚。木質(zhì)素磺酸是由磺化后的構(gòu)但是很多木質(zhì)素的分子式還不清楚。木質(zhì)素磺酸是由磺化后的構(gòu)造單元組成的，磺化構(gòu)造單元大致是這樣的：造單元組成的，磺化構(gòu)造單元大致是這樣的： 在這種構(gòu)造單元上，還有酚羥基和羧基。把木質(zhì)素磺酸從其在這種構(gòu)造單元上，還有酚羥基和羧基。把木質(zhì)素磺酸從其他成分中分別出來后叫做磺化木質(zhì)素或木質(zhì)素磺酸鹽，它是一種他成分中分別出來后叫做磺化木質(zhì)素或木質(zhì)素磺酸鹽，它是一種分散劑和鰲合劑。同時也是一種緩蝕劑。分散

44、劑和鰲合劑。同時也是一種緩蝕劑。二丹寧二丹寧 是一個籠統(tǒng)的稱號，是指一類含有許多酚羥基而聚合是一個籠統(tǒng)的稱號，是指一類含有許多酚羥基而聚合度不同的物質(zhì)，并包括度不同的物質(zhì)，并包括些單體的混合物，分子量普通在些單體的混合物，分子量普通在2000以上。可按其化學(xué)性質(zhì)分為水解類丹寧或縮合類丹寧。以上?？砂雌浠瘜W(xué)性質(zhì)分為水解類丹寧或縮合類丹寧。水解類丹寧，水解后可產(chǎn)生酸、糖和醇等。大部分都含有沒水解類丹寧，水解后可產(chǎn)生酸、糖和醇等。大部分都含有沒食子酸這種構(gòu)造單元，各單元間是以酯或苷的鍵來聯(lián)絡(luò)的，食子酸這種構(gòu)造單元，各單元間是以酯或苷的鍵來聯(lián)絡(luò)的，即經(jīng)過氧原子來聯(lián)絡(luò)的。其構(gòu)造式如右：即經(jīng)過氧原子來聯(lián)絡(luò)

45、的。其構(gòu)造式如右： 縮合類丹寧經(jīng)酸處置后，會縮合類丹寧經(jīng)酸處置后，會進(jìn)一步聚合成更大的丹寧分子。進(jìn)一步聚合成更大的丹寧分子。其特征是組成分子的苯環(huán)是以碳其特征是組成分子的苯環(huán)是以碳鍵相結(jié)合的，其構(gòu)造如右：鍵相結(jié)合的，其構(gòu)造如右： 丹寧既是分散劑、鰲合劑，丹寧既是分散劑、鰲合劑，也是一種緩蝕劑也是一種緩蝕劑三淀粉和纖維素三淀粉和纖維素 都屬于碳水化合物中的多聚糖類，分子式都是都屬于碳水化合物中的多聚糖類，分子式都是C6H10O5n，其單體都是葡萄糖，其單體都是葡萄糖C6H12O6。 淀粉的外形呈顆粒狀，它有兩部分組成：外層是淀粉膠，淀粉的外形呈顆粒狀，它有兩部分組成：外層是淀粉膠，內(nèi)部是淀粉糖。

46、淀粉膠的分子較大，分子量為內(nèi)部是淀粉糖。淀粉膠的分子較大，分子量為500001000000，為非水溶體；淀粉糖的分子量為，為非水溶體；淀粉糖的分子量為1000060000，為水溶體。，為水溶體。 纖維素是無色的纖維狀物質(zhì)，其分子量為纖維素是無色的纖維狀物質(zhì)，其分子量為2000040000。 淀粉或纖維素經(jīng)羧甲基化后，淀粉或纖維素經(jīng)羧甲基化后，CH2OH基變成基變成CH2OCH2COONa，稱為羧甲基淀粉及羧甲基纖維素簡稱，稱為羧甲基淀粉及羧甲基纖維素簡稱CMC，在水處置中作分散劑運(yùn)用，同時也是一種緩蝕劑。，在水處置中作分散劑運(yùn)用，同時也是一種緩蝕劑。 上述這些天然分散劑，在水處置中普通用量較多

47、，約上述這些天然分散劑，在水處置中普通用量較多，約50200 mg/L，因此費(fèi)用大，并且在高溫、高壓條件下易分，因此費(fèi)用大，并且在高溫、高壓條件下易分解，因此目前只在少量商品在復(fù)合配方中有運(yùn)用。解，因此目前只在少量商品在復(fù)合配方中有運(yùn)用。七、有機(jī)膦酸和聚羧酸的阻垢和分散機(jī)理七、有機(jī)膦酸和聚羧酸的阻垢和分散機(jī)理一有機(jī)磷酸的阻垢機(jī)理一有機(jī)磷酸的阻垢機(jī)理1晶格畸變論晶格畸變論 碳酸鈣晶體的生長是按照嚴(yán)厲順序，由帶正電荷的碳酸鈣晶體的生長是按照嚴(yán)厲順序，由帶正電荷的Ca2+與帶負(fù)電荷的與帶負(fù)電荷的CaCO3相撞才干被此結(jié)合，并按一定的方向生相撞才干被此結(jié)合，并按一定的方向生長。在水中參與有機(jī)膦酸時，它

48、們會吸附到碳酸鈣晶體的活長。在水中參與有機(jī)膦酸時，它們會吸附到碳酸鈣晶體的活性增長點(diǎn)上與性增長點(diǎn)上與Ca2+鰲合，抑制了晶格向一定的方向生長，因鰲合，抑制了晶格向一定的方向生長，因此使晶格歪曲，長不大，也就是說晶體被有機(jī)膦酸外表去活此使晶格歪曲，長不大，也就是說晶體被有機(jī)膦酸外表去活劑的分子所包圍面失去活性。這也是產(chǎn)生前述臨界值效應(yīng)的劑的分子所包圍面失去活性。這也是產(chǎn)生前述臨界值效應(yīng)的機(jī)理。同樣，這種效應(yīng)也可阻止其他晶體的沉淀。另外，部機(jī)理。同樣，這種效應(yīng)也可阻止其他晶體的沉淀。另外，部分吸附在晶體上的化合物，隨著晶體增長被卷入晶格中，使分吸附在晶體上的化合物，隨著晶體增長被卷入晶格中，使Ca

49、CO3晶格發(fā)生位錯，在垢層中構(gòu)成一些空洞，分子與分子晶格發(fā)生位錯，在垢層中構(gòu)成一些空洞，分子與分子之間的相互作用減小，使硬垢變軟，如圖之間的相互作用減小，使硬垢變軟，如圖4-9所示所示圖圖4-9 晶體生長歪曲表示圖晶體生長歪曲表示圖 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，有機(jī)膦酸能使CaCO3晶體嚴(yán)重畸變。這能夠是由于有機(jī)膦酸分子量較小，它吸附在晶?；钚栽鲩L點(diǎn)上干擾了晶粒向一定方向生長，因此產(chǎn)生嚴(yán)重畸變。2添加成垢化合物的溶解度添加成垢化合物的溶解度 有機(jī)膦酸在水中能離解出有機(jī)膦酸在水中能離解出H+，本身成帶負(fù)電荷的陰離，本身成帶負(fù)電荷的陰離子，如子，如 這些負(fù)離子能與這些負(fù)離子能與Ca2+、Mg2+等離子構(gòu)成穩(wěn)定絡(luò)

50、合物，從而等離子構(gòu)成穩(wěn)定絡(luò)合物，從而提高了提高了CaCO3晶粒析出時的過飽和度，即添加了晶粒析出時的過飽和度，即添加了CaCO3在水中在水中的溶解度。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，水中參與的溶解度。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，水中參與12mg/L的的HEDP后，可使后，可使CaCO3析出的臨界析出的臨界pH值提高值提高1.1左右。另外，由于有機(jī)膦酸能吸左右。另外，由于有機(jī)膦酸能吸附在附在CaCO3晶粒活性增長點(diǎn)上，使其畸變，即相對于不加藥劑的晶?；钚栽鲩L點(diǎn)上，使其畸變，即相對于不加藥劑的程度來說，構(gòu)成的晶粒要細(xì)小得多。從顆粒分散度對溶解度影響程度來說，構(gòu)成的晶粒要細(xì)小得多。從顆粒分散度對溶解度影響角度看，晶粒細(xì)小也就意味著角度看，晶粒細(xì)小也就意味著CaCO3溶解