Классификация и использование ингибиторов образования накипи

Что такое ингибитор образования накипи?
Ингибитор образования отложений - это класс агентов, которые могут диспергировать нерастворимые неорганические соли в воде, предотвращать или препятствовать осаждению нерастворимых неорганических солей на поверхности металла, функционировать от отложений и поддерживать хороший эффект теплопередачи металлического оборудования.
Ингибиторы образования накипи могут удалять накипь и предотвращать образование накипи, повышать эффективность теплообмена, снижать потребление электроэнергии или уменьшать расход топлива; очистка воды может также уменьшить количество сточных вод, улучшить коэффициент использования воды и в целом сэкономить 60% или более.

Классификация ингибиторов образования солей
По полимерному составу ингибитора образования отложений его можно разделить на две категории: природные полимерные ингибиторы образования отложений и синтетические полимерные ингибиторы образования отложений. Синтетические полимерные ингибиторы образования отложений можно дополнительно разделить на ингибиторы образования отложений на основе карбоновых кислот, полимерные ингибиторы образования отложений на основе сульфоновой кислоты, фосфорсодержащие полимерные ингибиторы образования отложений и экологически безопасные ингибиторы образования отложений 4 видов.

1. Ингибитор образования отложений и диспергатор на основе поликарбоновой кислоты.
Соединения поликарбоновой кислоты обладают хорошим ингибирующим действием на образование отложений карбоната кальция, и их количество очень мало. Обычно используются полиакриловая кислота PAA, гидролизованный малеиновый ангидрид HPMA, AA / AMPS, многокомпонентные сополимеры и т. Д.

2. Органический фосфонат
Органические фосфонаты более эффективны в подавлении отложений сульфата кальция, но менее эффективны в ингибировании отложений карбоната кальция. Он малотоксичен и легко гидролизуется.

3. Ингибитор образования отложений на основе органической фосфоновой кислоты.
Обычно используются ATMP, HEDP, EDTMPS, DTPMPA, PBTCA, BHMT и т. Д., Которые оказывают хорошее влияние на ингибирование осаждения или осаждения карбоната кальция, гидратированного оксида железа или сульфата кальция.

4. Полифосфат
Обычно используемые полифосфорные кислоты - это триполифосфат натрия и гексаметафосфат натрия. Образующиеся в воде длинноцепочечные анионы легко адсорбируются на крошечных кристаллах карбоната кальция. В то же время этот анион легко заменить на CO32-, тем самым предотвращая осаждение карбоната кальция.

Механизм действия ингибитора образования накипи
С точки зрения механизма действия действие ингибиторов образования отложений делится на четыре части: солюбилизация хелатных соединений, коалесценция и диспергирование, электростатическое отталкивание и искажение кристаллов. А в лабораторных оценочных испытаниях дисперсия - это средство от хелатирования. Искажение решетки - лекарство от рассеивания.

1. Хелатная солюбилизация.
Процесс связывания двух или более координационных атомов одного и того же полидентатного лиганда с центральным ионом и определенных условий для образования комплекса с кольцевой структурой называется хелатированием. Результатом хелатирования является то, что катионы накипи (например, Ca2 +, Mg2 + и т. Д.) Взаимодействуют с хелатирующим агентом с образованием стабильных хелатов, тем самым предотвращая их контакт с анионами накипи (например, CO3 2-, SO42-, PO43-, SiO32- и др.), Что значительно снижает вероятность образования накипи.

2. Коалесценция и дисперсия
Результатом диспергирования является предотвращение взаимного контакта и коалесценции образующих накипь частиц, что предотвращает рост накипи. Накипеобразующие частицы могут быть ионами кальция или магния, накипеобразующими частицами, состоящими из тысяч молекул CaCO3 и MgCO3, пылью, илом или другим нерастворимым в воде веществом. Диспергаторы - это полимеры с определенной относительной молекулярной массой (или степенью полимеризации). Уровень характеристик диспергирования тесно связан с размером относительной молекулярной массы (или степенью полимеризации).

3. Электростатическое отталкивание.
Эффект электростатического отталкивания заключается в том, что сополимер растворяется в воде и адсорбируется на кристаллах неорганической соли, что увеличивает отталкивание между частицами, препятствует их слиянию и переводит их в хорошо диспергированное состояние, тем самым предотвращая или уменьшая образование чешуек. .

4. Кристаллическое искажение
Эффект искажения решетки заключается в том, что некоторые функциональные группы в молекуле занимают определенное положение в ядре или зерне неорганической соли, препятствуя и нарушая нормальный рост кристалла неорганической соли, замедляя рост кристалла, уменьшая образование соляная шкала.

Как можно видеть, ингибиторы образования отложений эффективны при диспергировании нерастворимых неорганических солей. Содержащиеся в них химические вещества эффективно предотвращают слипание грязи, тем самым предотвращая образование накипи, что также имеет большой промышленный эффект.

Эффективность ингибитора образования накипи
Эффект ингибирования образования накипи ингибитора образования накипи обусловлен его способностью останавливать рост мелких кристаллов карбоната и деформировать решетку, так что карбонаты не обмениваются теплом в циркулирующей охлаждающей воде. На поверхности оборудования образуется твердый налет. Напротив, органический фосфат и другие компоненты ткани образуют защитную пленку с металлом. Он соединяется с ионами кальция в циркулирующей охлаждающей воде, предотвращая коррозию металла. Значение pH этого продукта применимо в широком диапазоне, от 7,0 до 10,0, имеет ингибирование образования накипи и ингибирование коррозии, поэтому промышленное производство и эксплуатация просты и не вызывают коррозию и образование накипи из-за неконтролируемого значения PH. Максимальная карбонатная жесткость продукта может достигать около 680 мг / л с хорошим эффектом ингибирования образования накипи.

Понимание характеристик ингибитора образования накипи можно широко использовать в различных отраслях промышленности, чтобы в полной мере оценить его эффективность. В то же время, с постоянным развитием технологий, эффективность ингибиторов образования солей также улучшается, чтобы расширить сферу применения продукта и способствовать разработке ингибиторов образования отложений.