【摘要】：通過對(duì)咸陽紡織廠空調(diào)循環(huán)水的取樣分析,得出其水質(zhì)存在高硬度易腐蝕的問題。本研究以衣康酸(IA)、烯丙基磺酸鈉(SAS)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)為原料,過硫酸銨為引發(fā)劑,叔丁醇為分子量調(diào)節(jié)劑,采用水溶液自由基共聚合法,合成出一種具有多種官能團(tuán)的三元共聚物阻垢劑。通過正交對(duì)比實(shí)驗(yàn)確定三元共聚物的最佳合成條件為:單體配比(IA:SAS:HEMA)=3.5:1.0:0.8,引發(fā)劑用量占單體總質(zhì)量的11%,分子量調(diào)節(jié)劑占單體總質(zhì)量的10%,反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)時(shí)間為2h,其合成出的三元共聚物阻垢劑的阻垢率為98.76%,固含量為13.25%。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,共聚物在夏冬兩個(gè)溫度體系下對(duì)CaCO_3和CaSO_4都具有良好的阻垢效果。當(dāng)共聚物濃度為5mg/L,溫度為25℃,水浴時(shí)間為10h時(shí),對(duì)CaCO_3的阻垢率為98.25%,對(duì)CaSO_4的阻垢率為80.05%,與市售阻垢劑聚天冬氨酸在同水質(zhì)條件下進(jìn)行對(duì)比,效果明顯優(yōu)于聚天冬氨酸,因此更適用于紡織廠空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中。凝膠色譜圖顯示,該共聚物分子量分布基本呈正態(tài)分布,屬于一種分子量分布較窄的聚合物;紅外光譜圖顯示,共聚物含有羧基、羥基、磺酸基、酯基等官能團(tuán),多種官能團(tuán)相互協(xié)同對(duì)共聚物起到增效作用;掃描電鏡圖顯示,共聚物可以改變CaCO_3、CaSO_4晶體在成核過程中的排列方式,使得晶體形貌發(fā)生變化,對(duì)CaCO_3和CaSO_4具有較好的阻垢分散性能。采用旋轉(zhuǎn)掛片法,研究了共聚物與鋅鹽復(fù)配的緩蝕性能以及pH值對(duì)緩蝕性能的影響。結(jié)果表明,共聚物與鋅鹽的協(xié)同作用明顯,比較適合于堿性環(huán)境中,當(dāng)鋅離子(Zn~(2+))投加量為3mg/L時(shí),與共聚物的復(fù)配效果最好其緩蝕率可達(dá)90%以上,而且當(dāng)共聚物投加量較少時(shí),鋅離子(Zn~(2+))的加入明顯提高了緩蝕性能,同時(shí)共聚物在第28d的生物降解率達(dá)到了理論值得60%,滿足易生物降解型阻垢劑的條件。采用朗格利爾的飽和指數(shù)(L)以及雷茲納的穩(wěn)定指數(shù)(R)對(duì)循環(huán)水水質(zhì)分析得出,空調(diào)循環(huán)水的硬度相對(duì)較大具有結(jié)垢傾向。將共聚物在紡織廠空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,試驗(yàn)表明,共聚物具有良好的阻垢性能,有效地緩解了系統(tǒng)的結(jié)垢腐蝕等問題,驗(yàn)證了共聚物能夠適用于紡織廠敞開式空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中。圖41幅,表12個(gè),參考文獻(xiàn)87篇。
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU831
【圖文】：

源人均占有率僅為世界平均水平的四分之一，而且水資源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源緊缺和水質(zhì)惡化的問題已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)節(jié)約用水是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，對(duì)占工業(yè)用水 7節(jié)水、節(jié)能、減排、降耗的有效措施[1]。行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的傳統(tǒng)企業(yè)，廣泛采用噴淋系統(tǒng)處的能耗較大，已經(jīng)占到企業(yè)總用水量的 60%～70%[2]。其水長(zhǎng)期使用使得水體中的鹽離子隨水分的不斷蒸發(fā)而析出系統(tǒng)存在結(jié)垢、腐蝕以及微生物繁殖等一系列的問題，因的水質(zhì)穩(wěn)定不僅給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益，而且同時(shí)減水減排創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)[3]。調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)主要由兩部分組成如圖 1-1 所示，一部分是室內(nèi)空氣，在噴水室內(nèi)空氣與循環(huán)水直接接觸，進(jìn)行熱冷卻塔降低循環(huán)水水溫，再由泵送入生產(chǎn)車間。而循環(huán)水敞開式兩種。

圖 1-2 敞開式循環(huán)水系統(tǒng)圖調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題水系統(tǒng)在冬季由于水溫溫差較大，造成流速降低，部道和設(shè)備表面上，容易引起垢下腐蝕。敞開式循環(huán)水物、可溶性氣體、短纖維等進(jìn)入水體，給微生物營(yíng)造，隨之水分也在不斷蒸發(fā)，當(dāng)離子濃度增大至飽和時(shí)機(jī)難溶物，出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，伴隨循環(huán)水中的溶解氧也的腐蝕。因此，循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中要及時(shí)不斷避免形成垢鹽。循環(huán)水在經(jīng)過循環(huán)水池、噴淋系統(tǒng)等這些位置時(shí)會(huì)與環(huán)水由于不斷地被蒸發(fā)以及空氣的吹散，集水池內(nèi)的存在一定弊端。例如韓媛媛[6]對(duì)山東德州紡織廠的空水平均總硬度為 320mg/L，循環(huán)水平均總硬度達(dá) 454斷地蒸發(fā)，使得離子濃度逐漸升高，易產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象萬紗錠車間，結(jié)合具體工程，提出建議采用封閉式循

圖 2-1 阻垢實(shí)驗(yàn)裝置圖的測(cè)定：稱取 212.52g CaCl2用 100mL 蒸搖勻備用；稱取 104.41gNa2SO4溶于 100mL搖勻備用；滴定溶液：稱取 3.80gEDTA 溶于蒸取 200gKOH 用蒸餾水溶解后，移入為 200g/L；取 7.60g 十水四硼酸鈉溶于 100m搖勻備用；稱取 0.20g 鈣羧酸和 100g 氯化鉀混

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本文編號(hào)：2790142