本文關(guān)鍵詞：耐高溫防垢劑的合成與性能研究

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【摘要】：工業(yè)用水及生活用水量的不斷增加導(dǎo)致原本緊張的水資源現(xiàn)狀變得更加嚴(yán)峻,水處理劑隨之發(fā)展。其中阻垢劑因特有防垢、分散能力,得到廣泛使用。隨著人們環(huán)保意識(shí)增加及環(huán)保法規(guī)的出臺(tái),對(duì)水處理劑要求更加嚴(yán)苛。新型高效低廉的水處理劑的開發(fā)已成為水處理領(lǐng)域亟待解決的課題本文選擇馬來酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)及對(duì)苯乙烯磺酸鈉(SSS)等為單體,次亞磷酸鈉為鏈轉(zhuǎn)移劑,過硫酸銨為引發(fā)劑,采用自由基聚合方式合成目標(biāo)產(chǎn)物。在靜態(tài)實(shí)驗(yàn)條件下,按照國標(biāo)方法,以共聚物對(duì)碳酸鈣阻垢性能為指標(biāo),考察單體加入量、引發(fā)劑及鏈轉(zhuǎn)移劑用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)合成產(chǎn)物阻垢性能的影響。結(jié)果表明:三元共聚物在聚合時(shí)間2h,聚合溫度80℃,AA、MA質(zhì)量比2:1,AMPS用量為AA、MA總質(zhì)量的20%,引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量10%,鏈轉(zhuǎn)移劑的用量為單體總質(zhì)量15%,阻垢率為86.7%;四元聚合物阻垢劑在聚合溫度90℃,聚合時(shí)間3h,AA、MA的質(zhì)量比為5:3,AMPS用量為為AA、MA總質(zhì)量的20%,SSS與AMPS質(zhì)量比為1:6,引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量10%,鏈轉(zhuǎn)移劑的用量為單體總質(zhì)量15%,阻垢率達(dá)91.6%。三元共聚物固體含量為27.86%,游離單體含量為79.13%;四元共聚物則分別為31.02%、78.66%。在靜態(tài)模擬70℃高溫水溶液中,測(cè)試時(shí)間12h,對(duì)兩種阻垢劑阻垢性能進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明:四元共聚物阻垢劑阻垢性能更優(yōu),最優(yōu)加入量為50mg/L;測(cè)試時(shí)間96h阻垢率超過73.2%;鈣離子濃度達(dá)到1250mg/L時(shí)防垢率為81%;12h、80℃時(shí)防垢率仍保持77.1%;加入量為35mg/L時(shí),對(duì)硫酸鈣的阻垢率為80.4%。并與已工業(yè)化阻垢劑性能對(duì)比,共聚物阻垢效果優(yōu)于其他產(chǎn)品。分散性測(cè)試結(jié)果表明合成產(chǎn)物具有很好的氧化鐵分散效果;對(duì)溶液中碳酸鈣形成時(shí)電導(dǎo)率變化,以及對(duì)垢樣XRD、掃描電鏡分析,初步探討聚合物對(duì)碳酸鈣垢的阻垢機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：SSS 共聚物阻垢劑 阻垢性能 阻垢機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ085.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-21
• 1.1 引言9
• 1.2 油田結(jié)垢問題研究9-13
• 1.2.1 國內(nèi)油田結(jié)垢現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國外油田結(jié)垢現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 油田結(jié)垢機(jī)理分析11-13
• 1.3 常用阻垢方法13-15
• 1.3.1 物理法13-14
• 1.3.2 機(jī)械法14
• 1.3.3 化學(xué)法14-15
• 1.4 阻垢劑的阻垢機(jī)理15-17
• 1.4.1 鰲合、增溶作用15-16
• 1.4.2 分散作用16
• 1.4.3 晶格畸變作用16
• 1.4.4 溶限效應(yīng)16
• 1.4.5 雙電層作用機(jī)理16
• 1.4.6 靜電斥力作用16-17
• 1.4.7 再生-自解脫膜假說17
• 1.5 阻垢劑的種類及發(fā)展17-20
• 1.5.1 天然聚合物阻垢劑17-18
• 1.5.2 聚合物阻垢劑18
• 1.5.3 共聚物阻垢劑18-19
• 1.5.4 阻垢劑的發(fā)展方向19-20
• 1.6 本課題的目的和意義20-21
• 第二章 共聚物的合成與表征21-43
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器21-22
• 2.1.1 主要藥品21-22
• 2.1.2 主要儀器22
• 2.2 共聚物的合成及表征22-41
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)22-24
• 2.2.2 共聚物的合成及評(píng)價(jià)方法24-25
• 2.2.3 共聚物的表征25-27
• 2.2.4 AA/MA/AMPS合成工藝研究27-33
• 2.2.5 AA/MA/AMPS/SSS合成工藝研究33-40
• 2.2.6 共聚物的表征40-41
• 本章小結(jié)41-43
• 第三章 阻垢性能研究43-59
• 3.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品43-44
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器43
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品43-44
• 3.2 阻垢性能研究與阻垢機(jī)理探討44-46
• 3.2.1 共聚物阻垢性能測(cè)定方法44-45
• 3.2.2 阻垢機(jī)理探討方法45-46
• 3.3 結(jié)果與討論46-57
• 3.3.1 阻垢劑用量對(duì)碳酸鈣阻垢能力測(cè)定46
• 3.3.2 阻垢劑在不同Ca2+濃度時(shí)的防垢能力46-47
• 3.3.3 時(shí)間對(duì)阻垢劑防垢效果影響47-48
• 3.3.4 溫度對(duì)阻垢劑阻垢率的影響48-49
• 3.3.5 阻垢劑與其他已工業(yè)化防垢劑性能對(duì)比49-51
• 3.3.6 防垢劑對(duì)硫酸鈣阻垢能力評(píng)價(jià)51-52
• 3.3.7 防垢劑對(duì)分散氧化鐵能力評(píng)價(jià)52-53
• 3.3.8 電導(dǎo)率的測(cè)定53-54
• 3.3.9 Zeta電位測(cè)定54-55
• 3.3.10 X-射線分析法55-56
• 3.3.11 晶體形態(tài)掃描電鏡分析56-57
• 本章小結(jié)57-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65-66
• 附錄 1 碳酸鈣阻垢劑評(píng)價(jià)方法66-68
• 附錄 2 硫酸鈣阻垢劑評(píng)價(jià)方法68-69

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