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无磷水处理药剂的研制及缓蚀阻垢机理研究

李贤清  
【摘要】:随着环境问题的日益严重,人们的环保意识逐渐加强,无磷水处理药剂在循环冷却水中的应用越来越多,本文以酒石酸钠、羧乙基硫代丁二酸(CETSA)、硫酸锌、聚环氧琥珀酸(PESA)和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)为原料复配得到一种多元无磷水处理药剂,并针对该复合药剂的缓蚀、阻垢和分散性能以及缓蚀阻垢机理做了以下两个内容的研究,论文主要结果如下:(1)无磷水处理药剂的研制,采用旋转挂片腐蚀实验法考察药剂质量浓度对酒石酸钠、CETSA缓蚀性能的影响,通过极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)初步探究酒石酸钠的缓蚀机理;采用碳酸钙沉积法和透光率法考察CETSA、AA/AMPS等的阻垢性能和分散氧化铁性能;通过正交试验分别筛选出最佳缓蚀性能复合配方和最佳阻垢性能复合配方,确定了复合水处理剂中各组分含量依次为酒石酸钠8mg/L,CETSA16mg/L,Zn2+3mg/L,PESA6mg/L,AA/AMPS 7mg/L。(2)无磷水处理药剂的缓蚀阻垢机理研究,通过极化曲线和EIS以及扫面电子显微镜(SEM)对复合药剂的缓蚀机理进行探究,极化曲线结果显示该复合药剂是一种以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,SEM结果显示该复合药剂能在碳钢挂片表面形成一层缓蚀膜,有效防止挂片的腐蚀;采用X射线衍射(XRD)和SEM对复合药剂的阻垢机理进行探究,XRD结果显示该复合药剂显著降低了最强峰的衍射强度,破坏了晶格的完整度,SEM结果显示该复合药剂主要通过晶格歪曲有效防止碳酸钙的正常生长和沉积。


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