編號：CPJS04264
篇名：無磷緩蝕阻垢劑CETSA的合成與緩蝕阻垢機理分析
作者：張文藝； 占明飛； 姚立榮； 程寒飛； 鄭澤鑫；
關(guān)鍵詞：環(huán)境工程學(xué) 有機化學(xué) S-羧乙基硫代琥珀酸 阻垢 緩蝕
機構(gòu)： 常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院； 中郵通建設(shè)咨詢有限公司； 中冶華天工程技術(shù)有限公司；
摘要： 針對工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)中使用磷系緩蝕阻垢劑帶來的磷排放問題,以馬來酸酐和3-巰基丙酸為主要原料,在催化劑作用下應(yīng)用"一步法"合成S-羧乙基硫代琥珀酸(CETSA)無磷緩蝕阻垢劑,通過紅外(IR)、核磁共振(13CNMR)等方法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。采用碳酸鈣沉積法、旋轉(zhuǎn)掛片法對CETSA的阻垢緩蝕性能進(jìn)行評價,考察了加藥量、水溫、p H值、水流轉(zhuǎn)速等對CETSA阻垢緩蝕性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)加藥量為110 mg/L、循環(huán)水溫度低于50℃、p H值為6~8、水流轉(zhuǎn)速低于100 r/min時,CETSA對A3碳鋼的腐蝕率小于0.25mm/a,最大緩蝕率可達(dá)61.3%,最大阻垢率達(dá)88.4%。CETSA是一種小分子多羧酸結(jié)構(gòu),其具有較高的緩蝕阻垢性能可能是因為與水中的鈣鎂離子發(fā)生了螯合,生成了穩(wěn)定的絡(luò)合物抑制結(jié)垢,同時非極性鍵、烷基等親水基吸附于金屬表面,電負(fù)性較高的O、S元素與Fe產(chǎn)生強吸附,形成的致密保護(hù)膜有效抑制了金屬腐蝕。經(jīng)測算,10%水劑的CETSA生產(chǎn)成本約為3 047元/t,總磷減排量可達(dá)3~5 g/m3循環(huán)水排水。研究表明,CETSA可替代傳統(tǒng)磷系緩蝕阻垢劑,適于電力、鋼鐵、化工、油田等行業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
