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无磷水处理阻垢剂的合成与应用研究

侯雯雯  
【摘要】: 工业循环水中大量使用的含磷阻垢缓蚀剂,对水资源和环境的破坏日益引起了人们的高度重视,我国部分省市在禁止使用含磷洗涤剂的基础上已开始限制含磷阻垢剂的使用,开发推广无磷阻垢剂是水处理技术的发展方向。 本文研究开发了两种无磷阻垢剂,一是以L-天冬氨酸为主要原料合成的聚天冬氨酸;二是利用水溶液聚合工艺合成的丙烯酸—马来酸酐—丙烯酸甲酯三元共聚物,并表征了其结构。依据火电厂循环水阻垢剂性能测试规范,完成了模拟水样和国内五个大型火电厂水样静态阻垢性能的测试,结果表明,这两种阻垢剂的组合使用,可以对碳酸钙的阻垢率达到或接近100%,且用量小于含磷系列,为进一步的工业推广奠定了基础。 合成聚天冬氨酸的条件:反应温度为180~220℃、反应时间2h、催化剂量5%;水解5克聚琥珀酰亚胺需要2mol/L的NaOH溶液30ml、水解温度50~60℃、时间1h、用0.008molHCl中和;将水解液缓慢滴入高速搅拌的甲醇中,甲醇用量为水解液质量的3~6倍。在此工艺下得到聚天冬氨酸钠粉末,外观为白色的轻质粉末,堆积密度0.35g/ml,不用进行脱色和粉碎。 合成丙烯酸三元共聚物的条件为:在氧化还原引发体系下单体配比为丙烯酸甲酯:丙烯酸:顺酐=3∶2.5∶4.5、混合引发剂用量8%、反应温度60~70℃、时间5小时。


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