不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法
【專利摘要】本發明公開了一種不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法，包括：(a)制備水解聚馬來酸酐溶液；(b)清洗實驗容器并標號；(c)依次添加硫酸鈉、馬來酸酐、氯化鈣；(d)置于恒溫水浴反應，且調節溶液pH為不同值；(e)過濾加入適量鈣指示劑和氫氧化鈉至粉紅色；(f)用乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定至亮藍色，記下消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量；(f)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。本發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，測試結果準確，測試步驟簡單，操作容易，為水解聚馬來酸酐應用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎。
【專利說明】不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法。
【背景技術】
[0002]阻垢劑(scale inhibitor):是指具有能分散水中的難溶性無機鹽、阻止或干擾難溶性無機鹽在金屬表面的沉淀、結垢功能，并維持金屬設備有良好的傳熱效果的一類藥劑。冷換設備防腐阻垢劑以環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。它具有優異的屏蔽、抗滲、防銹性能、良好的阻垢、導熱性，優良的耐弱酸、強堿、有機溶劑等性能，它的附著力強，且膜層光亮、柔韌、致密、堅硬。
[0003]阻垢劑的作用:
[0004]1、有機膦系列阻垢劑
[0005]ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸變作用。可阻止水中成垢鹽類形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。ATMP在水中化學性質穩定，不易水解。在水中濃度較高時，有良好的緩蝕效果。
[0006]HEDP是一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩定的絡合物，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膦酸(鹽)好。
[0007]EDTMPS是含氮有機多元膦酸，屬陰極型緩蝕劑，與無機聚磷酸鹽相比，緩蝕率高3?5倍。能與水混溶，無毒無污染，化學穩定性及耐溫性好，在100°C下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能離解成8個正負離子，因而可以與多個金屬離子螯合，形成多個單體結構大分子網狀絡合物，松散地分散于水中，使鈣垢正常結晶被破壞。EDTMPS對硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效果好。
[0008]EDTMPA具有很強的螯合金屬離子的能力，與銅離子的絡合常數是包括EDTA在內的所有螯合劑中最大的。EDTMPA為高純試劑且無毒，在電子行業可作為半導體芯片的清洗劑用于制造集成電路；在醫藥行業作放射性元素的攜帶劑，用于檢查和治療疾病；EDTMPA的螯合能力遠超過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條件下運行而不結垢。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。由于分子結構中含有阻垢分散性能好的羧酸基和強極性的磺酸基，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，并且分散性能優良。與有機膦復配，增效作用明顯。特別適合高pH、高堿度、高硬度的水質，是實現高濃縮倍數運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，阻垢效果優于常用有機膦類阻垢齊U。PESA與膦酸鹽復配具有良好的協同增效作用。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80%。
[0014]3、復合阻垢劑
[0015]鍋爐專用緩蝕阻垢劑TH-503是由有機膦酸和聚羧酸等高聚物組成的復合品，具有很高的緩蝕和阻垢性能，其耐溫性特別好，可有效地應用于低壓鍋爐的爐內水處理。
[0016]熱網專用阻垢劑主要由高效分散劑、酚羥基、磺酸基團等組成，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，顯示出優良的阻垢作用。
[0017]緩蝕阻垢劑TH-601由有機膦酸、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冷卻水系統的緩蝕阻垢，其緩蝕效果好、阻垢力強。
[0018]緩蝕阻垢劑TH-604由有機膦酸、聚羧酸、碳鋼緩蝕劑及銅緩蝕劑復配而成，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主要用于循環冷卻水系統緩蝕阻垢，如電廠、化工廠、石化、鋼鐵等循環冷卻水系統，緩蝕阻垢劑TH-604緩蝕效果好、阻垢力強。
[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)系統及納濾(NF)和超濾(UF)系統中，可防止膜面結垢，能提高產水量和產水質量，降低運行費用。
[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、硫酸鍶結垢傾向嚴重的反滲透系統。它可以在結垢物質很寬的濃度范圍內有效地阻止結垢的發生。在反滲透系統(RO)、納濾系統(NF)或超濾系統(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，一般相對分子量為400?800，無毒，易溶于水，化學穩定性及熱穩定性高，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。水解聚馬來酸酐適用于堿性水質或同其它藥物復配使用。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100h。由于水解聚馬來酸酐阻垢性能和耐高溫性能優異，因此在海水淡化的閃蒸裝置中和低壓鍋爐、蒸汽機車、原油脫水、輸水輸油管線及工業循環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，與鋅鹽復配效果更好。
[0025]水解聚馬來酸酐通常以I?15ppm與有機膦酸鹽復合，用于循環冷卻水、油田注水、原油脫水處理及低壓鍋爐的爐內處理，具有良好的抑制水垢生成和剝離老垢的作用，阻垢率可達98%。水解聚馬來酸酐與鋅鹽復配時，能有效地防止碳鋼的腐蝕。
[0026]水解聚馬來酸酐應用于阻硫酸鈣垢時，不同的pH值將直接影響其阻垢性能。所以，測試出不同PH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率，對聚馬來酸酐應用于阻硫酸鈣垢顯得尤為必要。

【發明內容】

[0027]本發明的目的為了克服現有技術的不足與缺陷，提供一種不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法，該方法能快速測試出不同PH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率，測試結果準確，測試步驟簡單，操作容易，為水解聚馬來酸酐應用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎。
[0028]本發明的目的通過下述技術方案實現:不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法，包括以下步驟:
[0029](a)制備水解聚馬來酸酐溶液；
[0030](b)清洗若干個實驗容器并標號；
[0031](c)分別向實驗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)將所有實驗容器分別放置于相同溫度的恒溫水浴中，并調節溶液pH值為2、4、
6、8、10、12，反應一段時間；
[0033](e)分別將其過濾后，向濾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。
[0036]所述步驟(a)中，水解聚馬來酸酐溶液的濃度為5mg/L。
[0037]所述步驟(b)中，所述實驗容器為廣口瓶，且數目為6個。
[0038]所述步驟(e)中，恒溫水浴的溫度為50°C，水浴時間為8小時。
[0039]綜上所述，本發明的有益效果是:能快速測試出不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率，測試結果準確，測試步驟簡單，操作容易，為水解聚馬來酸酐應用于硫酸鈣垢處理工藝提供了理論基礎。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率。
【具體實施方式】
[0041]下面結合實施例，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0042]實施例:
[0043]本實施例涉及一種不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法，包括以下步驟:
[0044](a)制備濃度為5mg/L水解聚馬來酸酐溶液；
[0045](b)清洗6個廣口瓶并標號；
[0046](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；
[0047](d)將所有廣口瓶分別放置于50°C的恒溫水浴中，并調節溶液pH值為2、4、6、8、
10、12，反應8小時；
[0048](e)分別將其過濾后，向濾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；
[0049](f)用乙二胺四乙酸二鈉溶液滴定濾液至亮藍色，記下消耗的乙二胺四乙酸二鈉的量；
[0050](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。
[0051]通過上述方法測得的結果如圖1所示，由圖1可知，pH值越低，阻垢率越高，水解聚馬來酸酐的用量為5mg/L，溶液pH值為2時，其阻垢率能達到80%以上。因此，低濃度的水解聚馬來酸酐在酸性條件下對硫酸鈣有較好的阻垢效果。
[0052]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.不同PH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)制備水解聚馬來酸酐溶液； (b)清洗若干個實驗容器并標號； (C)分別向實驗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)將所有實驗容器分別放置于相同溫度的恒溫水浴中，并調節溶液pH值為2、4、6、8、10、12，反應一段時間； (e)分別將其過濾后，向濾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。
2.根據權利要求1所述的不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法，其特征在于，所述步驟(a)中，水解聚馬來酸酐溶液的濃度為5mg/L。
3.根據權利要求1所述的不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法，其特征在于，所述步驟(b)中，所述實驗容器為廣口瓶，且數目為6個。
4.根據權利要求1所述的不同pH值下水解聚馬來酸酐阻硫酸鈣垢的阻垢率測試方法，其特征在于，所述步驟(e)中，恒溫水浴的溫度為50°C，水浴時間為8小時。
【文檔編號】G01N21/79GK103712987SQ201210434663
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年10月9日 優先權日:2012年10月9日
【發明者】范晶 申請人:范晶