優良緩蝕阻垢劑生產廠家一文讀懂循環水阻垢緩蝕機理

　　優良緩蝕阻垢劑廠家一文讀懂循環水阻垢緩蝕機理。隨著工業發展，尤其北方地區陸續出現供水緊張，近年來更為突出，由于水資源匱乏，已經嚴重影響著國民經濟的發展，連生活用水都出現了危機。冷卻水占工業用水主體，提高其重復利用率、循環使用是節水節能的必須手段，但是工業中循環水由于工藝條件所致造成的水質變化所產生的危害如腐蝕、結垢、菌藻、粘泥等問題，不得到解決，則無法進行安全生產，使工藝條件無法滿足，帶來管道堵塞，換熱器穿孔，傳熱系數下降等嚴重的現實問題，致使生產無法正常進行，由此造成的工業損失常以億計。仁源水處理帶你了解阻垢緩蝕機理。

　　結垢的原因

　　●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，其中以溶解的重碳酸鹽如Ca (HCO3)2和Mg (HCO3) 2最不穩定，受熱容易分解生成碳酸鹽。因此，如果使用重碳酸鹽含量較多的水作為循環水，隨著水溫的升高會發生下列反應:Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H20+CO2↑

　　●如果水中有磷酸鹽時，將會生成磷酸鈣, 2P043-+3Ca2+→Ca3(P04)2

　　●上述反應中生成的碳酸鈣和磷酸鈣均屬微溶性鹽，同時它們的溶解度

　　隨著溫度的升高而降低，因此這些微溶性鹽很容易達到過飽和狀態并由

　　水中結晶析出。當循環水流速較小或換熱面較粗糙時，這些結晶沉淀物

　　就容易沉積在傳熱表面上。此外水中溶解的硫酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂等,當其離子濃度的乘積超過其本身溶度積時，也會生成沉淀，沉積在管道和換熱面上。

　　●垢的產生會引起水冷設備換熱效率下降，管線的阻力增大，導致循環

　　水量減少或換熱管的堵塞等。

　　●敞開式循環冷卻水系統中影響結垢的主要因素是冷卻水pH、Ca2+、 總堿度、水溫、換熱器表面溫度、表面狀態等。

　　阻垢機理

　　由于阻垢機理較復雜，目前對其看法尚不統-一, 歸納起來可分為以下幾類:

　　●鰲合增溶作用:水溶性的阻垢分散劑分子能與水中離子形成鰲合物(如EDAT可與Ca2+、Mg2+形成鰲合物)，而這種鰲合物往往是可溶于水的而提高了冷卻水中Ca2+、Mg2+離子的允許濃度, 相對來說就增大了鈣、鎂鹽的溶解度。例如CaSO4在25℃時的正常溶解度為2100mg/L,當加入微量的ATMP后，其水溶液含有6500 mg/L的CaSO4, 仍不產生沉淀。

　　●凝聚與隨后的分散作用:對于聚羧酸鹽類聚合物阻垢劑，在水溶液中解離生成的陰離子在與CaCO3微晶碰撞時，會發生物理化學吸附現象而使微晶表面形成雙電層。聚羧酸鹽的鏈狀結構可吸附多個相同電荷的微晶，它們之間的靜電斥力可阻止微晶的相互碰撞，從而避免了大晶體的形成。在吸附產物又碰到其它聚梭酸鹽離子時，會把已吸附的晶體轉移過去，出現晶粒的均勻分散現象。從而阻礙晶粒間及晶粒與金屬表面間的碰撞,減少溶液中的晶核數，進而將CaCO3穩定在水溶液中。

　　●晶格畸變作用:水垢CaCO3微晶成長過程中，抑制劑被吸附在結晶成長格子中，此吸附作用會改變結晶正常形態，而阻礙其成長為較大晶體。由于晶格中吸附有阻垢分散劑分子，大大破壞了結晶的規整性，使結晶的晶格變形，導致水垢結晶的強度降低，變得較為松散而易被水流沖刷，使水垢從傳熱表面剝落。

　　●閾值效應:在水中投加幾種阻垢劑(數量級為每升數毫克)可將，比按化學計量比高得多的鈣離子穩定在水中。一般認為產生這一現象的原因在于阻垢劑的陰離子和金屬陽離子的螯合作用并非按化學計量比而進行。而有些人則認為是由于CaCO3微晶吸附上阻垢劑后可抑制CaCO3晶體的析出。

　　腐蝕原因

　　●由于碳鋼在冷卻水接觸過程中，會形成許多微小的腐蝕電池，從而受到腐蝕，其反應如下:

　　●2Fe +02 +H20→Fe (OH)2;如果水中溶解氧比較充足，則Fe (0H)2,會進一步氧化成黃色的銹Fe0(OH)或Fe203●H2O,如果水中溶解氧不充足會進一步氧化成綠色的水合Feg04●H20或黑色的Fe304。但由于循環水經涼水塔曝氣后，溶解氧充足，生成物大多為前者，即黃色的銹Fe0 (OH)。

　　●按保護膜的類型可分為兩種理論，即吸附理論和成膜理論。

　　●吸附理論認為，緩蝕劑之所以能阻止、延緩金屬的腐蝕，是由于緩蝕劑通過物理和化學吸附在金屬表面，減小了介質與金屬表面接觸的可能性，從而達到緩蝕的效果。

　　●成膜理論認為，緩蝕劑與金屬作用生成氧化膜(或鈍化膜)，或與介質中的離子反應生成沉淀膜，以及通過特性集團吸附在金屬表面形成吸附膜，從而起到抑制金屬腐蝕的目的。

　　(1)氧化膜型緩蝕劑的典型例子是鉻酸鹽和亞硝酸鹽，它們使鋼鐵表面氧化，生成主要成份為γ -Fe2O3的保護膜，其厚度通常為幾十A,從而抑制了鋼鐵的腐蝕。

　　(2)沉淀膜型緩蝕劑的典型例子是硫酸鋅和碳酸氫鈣等，沉淀膜的厚度一般都比鈍化膜厚，約為幾百到- -千A,其致密性和附著力都比鈍化膜差，所以保護效果比氧化膜型緩蝕劑要差。

　　(3)吸附膜型緩蝕劑的例子有硫脲和烏洛托品等，它們能吸附在金屬表面,形成一層屏蔽層或阻擋層，從而抑制了金屬的腐蝕。吸附膜是分子級的厚度較氧化膜為薄。

　　21世紀的主題是綠色，水資源的危機推動水回用的發展，工業循環水必將面臨著節水與資源化的雙重壓力，這對循環水處理劑提出了更高的要求，水處理劑也會成為重要的開發方向。

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