有害沉积的危险
工业用水系统故障的主要原因是不需要的材料沉积在设备表面上。沉积物会导致系统性能下降和意外关闭,对环境造成挑战的清洁操作以及相关的成本。
存款包括六种一般类型:
1.结晶或无定形的矿物鳞片(例如,碳酸钙,硫酸钙,磷酸钙,无定形二氧化硅和金属硅酸盐)
2.悬浮固体(例如,补给水中的泥土和淤泥以及空气中的灰尘)引起的结垢
3.瞬态腐蚀产物,例如氧化铁和氢氧化铁
4.微生物沉积
6.工艺污染,例如碳氢化合物泄漏
7.与腐蚀抑制剂(例如磷酸钙,磷酸锌和氢氧化锌)有关的污垢
通用冷却系统秤
1.碳酸钙(CaCO 3)
2.硫酸钙(CaSO 4)
3.磷酸钙(Ca 3(PO 4)2)
4.硅酸镁(MgSiO 3)
5.硅酸铝(Al 2 O 3 ·SiO 3)
6.磷酸锌(Zn 3(PO 4)2)
7.磷酸铁(FePO 4)
8.硅酸钙镁(CaO·MgO·2SiO 2)
9.二氧化硅(SiO 2)
结垢的例子
使用阻垢剂防止沉积
分散剂或防污垢阻垢剂程序可帮助防止固体的团聚及其在关键表面上的积聚。在工业上,处理这些潜在沉积物的材料被称为分散剂,沉积物控制剂或阻垢剂。沉积物控制可分为三类之一:抑制,扭曲和分散。ChemTreat拥有完整的产品线来控制沉积和结垢,包括多磷酸盐,有机磷酸盐,聚合物,聚电解质和表面活性剂。
聚磷酸盐
聚磷酸盐包含通过氧桥彼此连接的多个磷原子。无机磷酸盐聚合物通常包含3至15个单元。聚磷酸盐含有带负电的氧原子,它们吸引带正电的阳离子,例如钙,铁等。这种吸引作用可以有效地螯合(结合)阳离子,形成干扰沉积物形成的复合物。在低过饱和度浓度下,多磷酸盐可以防止碳酸钙结垢之前,必须达到阈值浓度。同样,多磷酸盐与铁和锰结合可以分别防止红色和黑色污渍。在某些操作条件下,多磷酸盐的有效性受到还原为正磷酸盐的限制。
有机磷酸酯
膦酸酯通过吸附到活性颗粒的生长位置上而抑制了水垢的形成,在活性颗粒的生长位置上,它们阻碍了成核作用和晶体的生长速率。膦酸酯是螯合剂,与各种阳离子形成复合物,即使在过饱和度较高的情况下,也能保持水溶液的稳定。冷却系统中常用的有机磷酸盐的一些例子包括:
1-羟基亚乙基1,1-二膦酸(HEDP)
2-膦基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)
氨基膦酸酯包括:
2.氨基三亚甲基膦酸(ATMP)
聚合物
聚合物研究表明,某些官能团(例如羧酸根和磺酸根)能够抑制水垢的形成。这些类型的聚合物可以有效地控制各种类型的水垢,这取决于聚合物中存在的单体的类型。聚合物会干扰矿物垢形成中的晶格生长,并阻止或逆转致密,附着的矿物沉积物的生长。一些例子是:
1.聚丙烯酸聚合物
2.聚马来酸聚合物
3.包含各种官能团的共聚物和共聚物,例如丙烯酸,丙烯酸羟丙酯(HPA),2-丙烯酸酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS),丙烯酸叔丁酯(TBA),磺化苯乙烯(SS)等。
4.先进的聚合物如ChemTreat Quadrasperse ®和FlexSperse ®
5.标记聚合物
聚合物还可以通过修饰或扭曲新形成的鳞片晶体来发挥作用。这些扭曲的晶体会重新溶解在水中,并且不会在关键设备上形成水垢。如下所示,变形的晶体不显示没有聚合物防垢剂的针状或平面晶体,而且结构更易碎,易碎,并且不会形成大晶粒。
在不存在阻垢剂的情况下晶体生长有序,而在聚合物阻垢剂存在的情况下晶体变形
使用表面活性剂(表面活性剂)控制沉积和结垢
除去或控制沉积或结垢的一个因素可以是聚合物不能渗透沉积物。对于进入系统的任何有机物,机油和油脂,尤其如此。这些材料可以将沉积物粘合在一起,防止它们分散。生物膜是一种特别有问题的强粘合剂。
要去除这些物质,水可能需要表面活性剂或表面活性剂的帮助。表面活性剂分为阴离子型,阳离子型和非离子型。非离子表面活性剂通常用于去除油脂沉积物。非离子表面活性剂也是优选的,因为其与带电分散剂和相互凝结剂的作用低,并且它们通常具有低的起泡趋势和水生作用。
推荐——————缓蚀阻垢剂