測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，包括：(a)制備水解聚馬來酸酐溶液；(b)清洗實(shí)驗(yàn)容器并標(biāo)號；(c)依次添加硫酸鈉、馬來酸酐、氯化鈣；(d)置于恒溫水浴反應(yīng)；(e)過濾后加入適量鈣指示劑，加入氫氧化鈉直至為粉紅色；(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；(g)通過消耗的量，得出不同濃度的水解聚馬來酸酐對硫酸鈣的阻垢率，從而分析出濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響。本發(fā)明能快速測試出不同濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響，測試結(jié)果準(zhǔn)確，測試步驟簡單，操作容易，為水解聚馬來酸酐應(yīng)用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎(chǔ)。
【專利說明】測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]阻垢齊[I (scale inhibitor):是指具有能分散水中的難溶性無機(jī)鹽、阻止或干擾難溶性無機(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藥劑。冷換設(shè)備防腐阻垢劑以環(huán)氧樹脂和特定氨基樹脂為基料，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，有良好的緩蝕效果。
[0006]HEDP是一種有機(jī)膦酸類阻垢緩蝕劑，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，與無機(jī)聚磷酸鹽相比，緩蝕率高3?5倍。能與水混溶，無毒無污染，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個正負(fù)離子，因而可以與多個金屬離子螯合，形成多個單體結(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為高純試劑且無毒，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、聚羧酸類阻垢分散劑
[0010]PAAS無毒，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是一種無磷、非氮的“綠色”環(huán)保型多元阻垢緩蝕劑。PESA對水中的碳酸鈣、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，具有無磷、無毒、無公害和可完全生物降解的特性。對離子有極強(qiáng)的螯合能力，具有緩蝕與阻垢雙重功效，對碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、磷酸鈣等成垢鹽類具有良好的阻垢效果，對碳酸鈣的阻垢率可達(dá)80%。
[0014]3、復(fù)合阻垢劑
[0015]鍋爐專用緩蝕阻垢劑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)專用阻垢劑主要由高效分散劑、酚羥基、磺酸基團(tuán)等組成，對水中的碳酸鈣、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，對水中的碳酸鈣、磷酸鈣等均有很好的螯合分散作用并且對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]馬來酸酐(MAH)水解成聚馬來酸酐(PHMA)為桔黃色粘稠液體，相對密度為
1.2(20°C ),平均分子量約600，酸性，能電離，溶于冷水，本品無毒性。
[0024]水解聚馬來酸酐是一種低分子量聚電解質(zhì)，一般相對分子量為400?800，無毒，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。水解聚馬來酸酐在300°C以下對碳酸鹽仍有良好的阻垢分散效果，阻垢時間可達(dá)100h。由于水解聚馬來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、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%。水解聚馬來酸酐與鋅鹽復(fù)配時，能有效地防止碳鋼的腐蝕。[0026]水解聚馬來酸酐應(yīng)用于阻硫酸鈣垢時，其濃度的大小將直接影響其阻垢性能。所以，測試出不同濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響，對聚馬來酸酐應(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，提供一種測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，該方法能快速測試出不同濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響，測試結(jié)果準(zhǔn)確，測試步驟簡單，操作容易，為水解聚馬來酸酐應(yīng)用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎(chǔ)。
[0028]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，包括以下步驟:
[0029](a)制備不同濃度的水解聚馬來酸酐溶液；
[0030](b)清洗若干個實(shí)驗(yàn)容器并標(biāo)號；
[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)容器均放置于恒溫水浴中，反應(yīng)一段時間；
[0033](e)分別將其過濾后，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酸酐對硫酸鈣的阻垢率，從而分析出濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響。
[0036]所述步驟(a)中，水解聚馬來酸酐溶液的濃度分別為2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L、10mg/L、12mg/L、14mg/L、16mg/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8個。
[0038]所述步驟(e)中，恒溫水浴的溫度為50°C，時間為10小時。
[0039]所述混合溶液的pH值為7.0。
[0040]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:能快速測試出不同濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響，測試結(jié)果準(zhǔn)確，測試步驟簡單，操作容易，為水解聚馬來酸酐應(yīng)用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為不同濃度的水解聚馬來酸酐阻碳酸鈣垢的阻垢率。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0043]實(shí)施例:
[0044]本實(shí)施例涉及一種測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，包括以下步驟:
[0045](a)制備不同濃度的水解聚馬來酸酐溶液,濃度為2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L、10mg/L、12mg/L、14mg/L、16mg/L ；
[0046](b)清洗8個廣口瓶并標(biāo)號；
[0047](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酸酐溶液，再分別添加等量的氯化鈣溶液；
[0048](d)將所有廣口瓶均放置于50°C的恒溫水浴中，反應(yīng)10小時；
[0049](e)分別將其過濾后，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；
[0050](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；
[0051](f)通過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酸酐對硫酸鈣的阻垢率，從而分析出濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響。
[0052]通過上述方法測得的結(jié)果如圖1所示，由圖1可知，在相同的鈣離子濃度下，pH值
7.0時，阻垢劑在低濃度時阻垢率不高，隨著阻垢劑濃度的增加，阻垢率逐漸上升，濃度達(dá)到15mg/L以后，阻垢率接近100%，因此可以得出結(jié)論:隨著濃度的增大，阻垢率平穩(wěn)上升，幾乎接近100%。因此認(rèn)為水解聚馬來酸酐對硫酸鈣垢有良好的阻垢效果。
[0053]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(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)上對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、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.測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)制備不同濃度的水解聚馬來酸酐溶液； (b)清洗若干個實(shí)驗(yàn)容器并標(biāo)號； (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)容器均放置于恒溫水浴中，反應(yīng)一段時間； (e)分別將其過濾后，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酸酐對硫酸鈣的阻垢率，從而分析出濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，水解聚馬來酸酐溶液的濃度分別為2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L、10mg/L、12mg/L、14mg/L、16mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，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8個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，其特征在于，所述步驟(e)中，恒溫水浴的溫度為50°C，時間為10小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試濃度對水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢性能影響的方法，其特征在于，所述混合溶液的pH值為7.0。
【文檔編號】G01N21/78GK103712979SQ201210409070
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月9日
【發(fā)明者】范晶 申請人:范晶