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谈衍射环保型无磷缓蚀阻垢剂研制与缓蚀阻垢机理网

收藏本文 2024-01-28 点赞:22731 浏览:98190 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:为解决工业循环冷却水系统的腐蚀和结垢不足,同时避开含磷水处理剂的利用对水体和环境造成污染,本论文以聚环氧琥珀酸(PESA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、钼酸钠、木质素磺酸钠、氯化锌为主要原料进行复配,得到无磷的、环保型复合缓蚀阻垢剂。本论文以马来酸酐为原料,按照一步合成法合成了PESA,通过浅析合成PESA的影响因素以对其性能进行优化。同时,本论文通过正交实验对复合无磷缓蚀阻垢剂中各组分的投加浓度进行优化,以获得复合无磷缓蚀阻垢剂最佳配方。采取旋转挂片腐蚀实验法和碳酸钙沉积法分别对复合无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀和阻垢性能进行了测定,并浅析了复合无磷缓蚀阻垢剂的环境和经济效益。并采取电化学策略、X-射线衍射(XRD)策略和扫描电镜(SEM)策略初步探讨了复合无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀及阻垢机理。结果表明,在一定水质条件下,合成的PESA的阻垢率可达到80%以上,并可使腐蚀速率降至0.06mm/a左右。当复合无磷缓蚀阻垢剂的投加浓度为30mg/L,复合无磷缓蚀阻垢剂配方中各组分的最佳浓度为10mg/L的PESA、8mg/L的PAAS、3mg/L的钼酸钠、6mg/L的木质素磺酸钠、3mg/L的氯化锌时,复合无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀率和阻垢率分别可达到91%和93%以上。通过相关经济技术指标的比较,本复合无磷缓蚀阻垢剂的性价比与磷系缓蚀阻垢剂WT-304C相当。在作用机理方面,本复合无磷缓蚀阻垢剂是一种以抑制阳极极化为主的缓蚀阻垢剂;同时,复合无磷缓蚀阻垢剂在碳钢表面有吸附作用,使碳钢表面形成了一层保护膜,以而有效的抑制了碳钢的腐蚀,其在A3碳钢表面的吸附符合Langmuir等温吸附模型。此外,该复合无磷缓蚀阻垢剂的加入破坏了CaCO3晶体规则的菱面形形状和CaCO3晶面生长的完整程度,对CaCO3晶体的生长起到了抑制作用。关键词:复合无磷缓蚀阻垢剂论文环保型论文X-射线衍射论文扫描电镜论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-25

    1.1 前言9

    1.2 缓蚀剂9-16

    1.2.1 金属的腐蚀及制约9-11

    1.2.2 缓蚀剂的进展11-12

    1.2.3 缓蚀剂的分类12-14

    1.2.4 缓蚀剂的作用机理14-16

    1.3 阻垢剂16-22

    1.3.1 水垢及其制约16-17

    1.3.2 阻垢剂的进展17-18

    1.3.3 阻垢剂的分类18-22

    1.3.4 阻垢剂的作用机理22

    1.4 缓蚀阻垢剂22-24

    1.5 本论文的探讨目的、作用和内容24-25

    1.5.1 探讨目的和作用24

    1.5.2 探讨内容24-25

    第2章 实验材料与策略25-38

    2.1 主要实验试剂及仪器25-26

    2.1.1 主要实验试剂25-26

    2.1.2 主要仪器26

    2.2 实验水质浅析26-32

    2.2.1 水质pH值测定26-27

    2.2.2 碱度的测定27-28

    2.2.3 硬度的测定28-29

    2.2.4 钙离子的测定29-30

    2.2.5 氯离子的测定30-32

    2.3 实验策略32-38

    2.3.1 复合无磷缓蚀阻垢剂配方的筛选32

    2.3.2 缓蚀性能的测定(旋转挂片腐蚀实验法)32-35

    2.3.3 阻垢性能的测定(碳酸钙沉积法)35-38

    第3章 结果浅析与讨论38-57

    3.1 聚环氧琥珀酸(PESA)的合成38-42

    3.1.1 PESA合成实验38-39

    3.1.2 PESA合成影响因素浅析39-40

    3.1.3 PESA的红外光谱图40-41

    3.1.4 PESA阻垢和缓蚀性能的测定41-42

    3.2 复合无磷缓蚀阻垢剂配方的筛选42-43

    3.3 复合无磷缓蚀阻垢剂最佳配方筛选实验43-49

    3.3.1 筛选缓蚀性能最佳配方的正交实验43-45

    3.3.2 筛选阻垢性能最佳配方的正交实验45-47

    3.3.3 复合无磷缓蚀阻垢剂最佳配方的性能测定47-48

    3.3.4 复合无磷缓蚀阻垢剂投加量对其性能的影响48-49

    3.4 影响复合无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀性能因素浅析49-52

    3.4.1 钙离子浓度与碱度49-50

    3.4.2 温度50-51

    3.4.3 转速51-52

    3.4.4 pH值52

    3.5 影响复合无磷缓蚀阻垢剂的阻垢性能因素浅析52-54

    3.5.1 钙离子浓度与碱度53

    3.5.2 pH值53-54

    3.6 复合无磷缓蚀阻垢剂的环境和经济效益浅析54-55

    3.6.1 复合无磷缓蚀阻垢剂的环境效益浅析54-55

    3.6.2 复合无磷缓蚀阻垢剂的经济效益浅析55

    3.7 本章小结55-57

    第4章 复合无磷缓蚀阻垢剂的作用机理探讨57-71

    4.1 复合无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀机理探讨57-68

    4.1.1 电化学测试策略57-67

    4.1.2 扫描电镜(SEM)浅析67-68

    4.2 复合无磷缓蚀阻垢剂阻垢机理探讨68-70

    4.2.1 CaCO_3垢的X-射线衍射(XRD)浅析68-69

    4.2.2 CaCO_3垢的扫描电镜(SEM)浅析69-70

    4.3 本章小结70-71

    第5章 结论71-73

    5.1 总结71

    5.2 革新点71-72

    5.3 展望72-73

    致谢73-74

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