第九章_水处理剂1.ppt

回顾：上周内容 杀虫剂 除草剂 杀菌剂 Water 9.5 絮凝剂 4 离子化聚丙烯酰胺絮凝剂的合成 9.5 絮凝剂 无机絮凝剂 聚合铁 聚合铝 9.5 絮凝剂 4 离子化聚丙烯酰胺絮凝剂的合成 * 农用化学品 第九章 水处理剂 精细化学品化学 Pollution （1）水处理剂即水处理化学品。它主要是指为了除去水的大部分有害物质（如腐蚀物，重金属及Ca2+、Mg2+离子，污垢和微生物等）得到符合要求的民用或工业用水而在水处理过程中添加的化学药品。 9.1　概　述 水处理的意义和作用：水处理对于提高水质、防止结垢、腐蚀、菌藻滋生和环境污染，保证工业生产的高效、安全和长期运行，并对节水、节能、节材和环境保护等方面均有重大意义。 （2）通常水处理剂包括三类产品： 1通用化学品：原指用于水处理的无机化工产品，如Al2(SO4)3等。 2专用化学品：包括活性炭、离子交换树脂和有机聚合物，絮凝剂等。 3配方化学品：包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、软化剂等。 9.1　概　述 按应用目的可将水处理化学品分成两大类。 1净化水：PH值调节剂、氧化还原剂、吸附剂、活性炭和离子交换树脂、混凝剂和絮凝剂等； 2特殊工业目的：缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂、软化剂等。 复配型水处理剂是主要的应用形式，具有多功能，应用方便的优点。 (3)水处理剂在我国的生产及应用状况： 目前，我国水处理剂的主要品种有阻垢剂、缓蚀剂、分散剂、絮凝剂、杀菌灭藻剂、净水剂、离子交换树脂等几大类。总的生产厂家多是生产能力小，经营规模小，生产品种主要是剖析、仿制或依据国外专利研制的，发展和生产历史短，科研经费有限，因此基础薄弱，技术比较落后，整体水平不高，与国外相比还有较大差距。 9.1　概　述 9.2 阻垢剂 9.2.1 阻垢剂的种类 1 经加工天然物质 ：磺化木质素、丹宁素。 2 无机聚合物：三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等，磷酸酯 3 有机膦羧酸；有机膦酸盐 4 合成聚合物 在工业水处理中，把加入到水中用于控制产生水垢和泥垢的水处理剂 称为阻垢剂。 9.2 阻垢剂 松柏醇、芥子醇、香豆醇等脱氢聚合的天然高分子，在植物中含量约20% 木质素含如下等结构单元 9.2 阻垢剂 9.2.2阻垢分散机理： 阻垢剂的阻垢分散机理分为螯合作用、吸附作用 和分散作用等。 9.2 阻垢剂 9.2.3阻垢剂的化学与工艺 9.2.3.1有机多元膦酸 分子中有两个或两个以上的膦酸基团直接与碳原子相连的有机化合物，按结构可以分为四大类：亚甲基膦酸型、同碳二膦酸型、羧酸膦酸类和其它原子膦酸型 氨基三亚甲基膦酸（ATMP）的结构式为： m.p.212℃,无色晶体，溶于水、乙醇、丙酮等，1％水溶液的pH值为1.4±0.2。 9.2 阻垢剂 合成方法有两种： 1. 三氯化磷（或亚磷酸）与氯化铵和甲醛在酸性介质中一步合成法。 2. 氮化三乙酸与亚磷酸反应合成法。 方法2副反应少，产品质量好，产率较高，但原料难得，成本高，因此工业生产多采用方法1。 9.2 阻垢剂 羟基亚甲基二磷酸（HEDP）的结构式为： 白色晶体，m.p.198—199℃，易溶于水，甲醇。 合成方法有4种：以三氯化磷和冰醋酸为原料: （或亚磷酸与醋酐，磷酸醋酐，磷酸醋酐乙酰氯） 9.2 阻垢剂 9.2.3.2有机磷酸羧酸： 9.2 阻垢剂 分子中同时含有-PO3H2和-COOH基团，阻垢和缓蚀性能俱佳。能在高硬度，高碱度，高氯含量和高温度下使用，费用更少。 代表性品种：1，1‘-二磷酸丙酸基磷酸钠(BPBP)： 能与Ca2+、Mg2+等金属离子形成各种组成稳定的络合物； 对CaCO3、CaSO4、CaSiO4等均具有优良的抑制和增溶作用，对碳钢的缓蚀性也很好。 9.2 阻垢剂 合成反应： 2-磷酸基丁烷-1,2,4-三羧酸（PBTCA）： 的合成反应： 9.2 阻垢剂 9.2 阻垢剂 均聚物：聚丙烯酸钠，聚马来酸，聚甲基丙烯酸钠等。 9.2.3.3 合成聚合物的阻垢剂： 常用的主要是低分子量的聚羧酸类物质，W104。 共聚物：丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，马来酸酐-丙烯酸聚合物，苯乙烯磺酸-马来酸共聚物。 注：含有-COOH ，–SO3H， -OH等官能团。 一般聚丙烯酸的聚合度在10-15，阻垢效果较好。 9.3 缓蚀剂 缓蚀剂是一类能有效地阻止和减少金属与腐蚀介质发生反应而延缓腐蚀的 添加剂。 9.3.1缓蚀剂的种类及特性： 类型 药剂 保护膜特征 类型 药剂 保护膜特征 钝化膜型 重铬酸盐 致密稳定 沉淀膜型 聚磷酸盐 膜多孔 亚硝酸盐 致密 钼酸盐 膜较薄 硅酸盐 膜厚 钨酸盐 膜较薄 吸附膜型 有机胺类 在非清洁表面吸附