模塊七水處理化學(xué)品現(xiàn)代精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)安全規(guī)范的崗位責(zé)任意識(shí)；培養(yǎng)化工企業(yè)基層員工必備職業(yè)素養(yǎng)，弘揚(yáng)工匠精神；培養(yǎng)分析、總結(jié)、提煉、表達(dá)的能力。知識(shí)目標(biāo)了解水處理化學(xué)品的定義和分類；熟悉凝聚劑和絮凝劑、阻垢分散劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑的常用品種及特點(diǎn)；掌握典型凝聚劑和繁凝劑、阻垢分散劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑的生產(chǎn)技術(shù)。能力目標(biāo)能夠進(jìn)行聚丙烯酰胺的合成及水解度的測(cè)定；能夠辨別聚合反應(yīng)中的常見現(xiàn)象，并能夠?qū)ιa(chǎn)中異常情況作出及時(shí)的判斷和處理，能夠?qū)ιa(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理和分析。課程目標(biāo)掌握核心概念掌握水處理化學(xué)品典型品種的合成原理和生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)。理解絮凝劑和凝聚劑、阻垢劑、殺菌滅藻劑的作用原理、分類和用途了解水處理化學(xué)品的主要類別和作用。理解工藝流程學(xué)習(xí)了解典型水處理化學(xué)品生產(chǎn)工藝流程，包括原料選擇、反應(yīng)條件控制、產(chǎn)品分離與純化等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。優(yōu)化工藝參數(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。通過(guò)案例分析，學(xué)員將能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，解決實(shí)際問題，提升工藝設(shè)計(jì)能力。學(xué)習(xí)目的與要求0102目錄Catalogue0304概述混凝機(jī)理凝聚劑和絮凝劑阻垢劑和阻垢分散劑緩蝕劑殺菌滅藻劑0506概述PART01.概述水處理化學(xué)品又稱水處理劑，它主要指為了除去水中的有害物質(zhì)（如污垢、微生物、金屬離子等）得到符合要求的民用和工業(yè)用水而在水處理工程中添加的化學(xué)藥品。分類：第一類以凈化水為目的；第二類因特殊的工業(yè)目的而添加到水中的化學(xué)品。14水處理化學(xué)品按性能和用途分類231423殺菌滅藻劑普通化學(xué)品離子交換樹脂凝聚劑和絮凝劑除氧劑緩蝕劑分散和螯合劑阻垢劑概述也可按照產(chǎn)品的性能和用途進(jìn)行分類：混凝機(jī)理PART02.明礬（硫酸鋁鉀）高中實(shí)驗(yàn)課混凝機(jī)理壓縮雙電層壓縮雙電層作用機(jī)理膠團(tuán)（膠粒）雙電層膠核（?。┍缺砻娣e很大，吸附力強(qiáng)++++-----+++++++-----+++----++++--+-壓縮雙電層作用機(jī)理膠團(tuán)（膠粒）雙電層膠核比表面積大吸附力強(qiáng)++++-----+++++++-----+++----++++--+-吸附層帶電

凈帶5+擴(kuò)散層不緊密雙電層膠團(tuán)壓縮雙電層壓縮雙電層作用機(jī)理膠團(tuán)（膠粒）雙電層++---+++---+-+-+++---+++---+-+-+同電荷排斥++壓縮雙電層壓縮雙電層作用機(jī)理膠團(tuán)（膠粒）雙電層溶液中電解質(zhì)濃度越高，擴(kuò)散層越薄引力越大，斥力越小吸引在一起壓縮雙電層吸附電中和吸附電中和作用機(jī)理膠粒帶電對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠?；蜴湢罡叻肿訋М愄?hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這種吸附作用中和了它的部分電荷，減少了靜電斥力，因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。++++-----+++++++-----+++----++++--+--吸附架橋吸附架橋作用機(jī)理高分子絮凝劑具有線型結(jié)構(gòu)膠粒表面通過(guò)范德華力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等與高分子吸附架橋連接網(wǎng)捕-卷掃網(wǎng)捕-卷掃作用機(jī)理當(dāng)金屬鹽或金屬氧化物和氫氧化物作凝聚劑時(shí)，當(dāng)投加量大得足以迅速沉淀金屬氫氧化物或金屬碳酸鹽時(shí)，水中的膠?？杀贿@些沉淀物在形成時(shí)所網(wǎng)捕。網(wǎng)捕-卷掃網(wǎng)捕-卷掃作用機(jī)理金屬鹽金屬氧化物和氫氧化物藥劑Al2(SO4)3FeCl3MgO/NaOHFe2O3/NaOH沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Fe(OH)3沉淀（中性、酸性帶正電）----網(wǎng)捕-卷掃網(wǎng)捕-卷掃作用機(jī)理金屬鹽或金屬氧化物和氫氧化物金屬鹽金屬氧化物和氫氧化物藥劑Al2(SO4)3FeCl3MgO/NaOHFe2O3/NaOH沉淀Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Fe(OH)3沉淀（中性、酸性帶正電）----回顧總結(jié)壓縮雙電層作用機(jī)理吸附電中和作用機(jī)理吸附架橋作用機(jī)理網(wǎng)捕-卷掃作用機(jī)理思考題思考題什么樣結(jié)構(gòu)的物質(zhì)能起到這些作用？凝聚劑和絮凝劑PART03.概述混凝凝聚和絮凝過(guò)程總稱去除對(duì)象

膠體粒子和粒徑在膠體范圍內(nèi)的細(xì)小懸浮物膠體顆粒大小1-1000nm，相當(dāng)于103-109個(gè)原子肉眼看不清定義讓不穩(wěn)定的膠體微粒（或者凝結(jié)過(guò)程中形成的微粒）聚合在一起形成集合體的過(guò)程中所投加的藥劑的統(tǒng)稱。破壞水中的膠體粒子穩(wěn)定性，降低彼此間的排斥力，從而形成細(xì)小的絮體，達(dá)到固液分離，凈化水質(zhì)目的。用于金屬加工廢水，肉類加工廢水、含磷廢水、含氟廢水、造紙廢水、煤氣洗滌水的處理。分類凝聚劑鋁系聚硅酸類：聚硅氯化鋁、聚硅硫酸鋁、聚硅硫酸鐵低分子型高分子型聚合氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m聚合硫酸鋁[Al2(OH)n(SO4)3-n/2]m硫酸鋁鉀（明礬Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O硫酸鋁Al2(SO4)3結(jié)晶氯化鋁AlCl3·nH2O鋁酸鈉Na2Al2O4鐵系低分子型高分子型聚合氯化鐵[Fe2(OH)nCl6-n]m聚合硫酸鐵[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m硫酸亞鐵FeSO4硫酸鐵Fe2(SO4)3三氯化鐵FeCl3主要品種理化性質(zhì)：白色結(jié)晶體，易溶于水，室溫時(shí)溶解度可達(dá)50%，水溶液pH＜2.5。應(yīng)用：飲用水的凈化，工業(yè)循環(huán)冷卻水的處理及工業(yè)污水的處理。此外，還是造紙工業(yè)中的添加劑，木材工業(yè)中用作防腐劑，印染工業(yè)中作為媒染劑和印花防止?jié)B色劑，石油工業(yè)用作除臭劑，醫(yī)藥工業(yè)用作收斂劑等。硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O主要品種硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O作用機(jī)理：硫酸鋁在溶液中將發(fā)生離解：然后，Al3+水解生成多種產(chǎn)物：

產(chǎn)物為單、多核羥基絡(luò)合物，其具有凝聚作用，能捕集水中的膠態(tài)雜質(zhì)而形成絮狀沉淀，從而使水澄清。主要品種作為凝聚劑，硫酸鋁使用方便，凝聚效果好，不會(huì)給處理后的水質(zhì)帶來(lái)不良影響，使用時(shí)對(duì)水的有效pH值范圍要求較窄，約在5.5～8之間。其有效pH值隨原水的硬度含量而異，對(duì)于軟水，pH值在5.7～6.6；中等硬度的水約為6.6～7.2；硬度較高的水則為7.2～7.8。在控制硫酸鋁計(jì)量時(shí)應(yīng)考慮上述特性。有時(shí)加入過(guò)量硫酸鋁，會(huì)使水的pH值降至鋁鹽凝聚有效pH值以下，既浪費(fèi)了藥劑，又使處理后的水發(fā)渾。硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O主要品種聚合氯化鋁(PAC)也稱聚鋁或堿式氯化鋁分子式：[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]mm≤10，n=3～5理化性質(zhì)：固體為無(wú)色至黃色樹脂狀，易潮解；易溶于水，溶液為無(wú)色至黃褐色透明液體。主要品種聚合氯化鋁(PAC)通過(guò)水解作用，配位體H2O逐步為OH-置換，生成氫氧化物或羥基絡(luò)離子；12通過(guò)羥基橋聯(lián)作用，把單核絡(luò)合物轉(zhuǎn)化為多核羥基絡(luò)合物；主要品種聚合氯化鋁(PAC)

多核絡(luò)離子可通過(guò)水解使生成物的電荷降低，羥基數(shù)增加，生成更高級(jí)的多核絡(luò)合物；主要品種聚合氯化鋁(PAC)水解和羥基橋聯(lián)作用的交替進(jìn)行，最終生成聚合度無(wú)限大的難溶氫氧化鋁沉淀。主要品種聚合氯化鋁(PAC)作用機(jī)理：對(duì)膠體顆粒電性中和脫穩(wěn)作用；對(duì)已凝聚的次生粗大顆粒進(jìn)行吸附架橋作用；除去水中有害離子的吸附和絡(luò)合作用。使用特點(diǎn)：形成絮凝體快且顆粒大而重，易沉淀，適用的pH值范圍大（5～9），投加量比硫酸鋁低，對(duì)高濁度、低濁度，高色度及低溫水都有較好的混凝效果。但由于水解過(guò)程有H+解離，對(duì)水解不利，對(duì)最終形成Al(OH)3不利。主要品種三氯化鐵水合物FeCl3·6H2O理化性質(zhì)：黃褐色晶體，極易吸潮和溶于水，溶解度隨溫度升高而增大，溶液呈強(qiáng)酸性。混凝機(jī)理：同硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O使用特點(diǎn)：適宜的pH范圍寬5～11；水解速度快，產(chǎn)物溶解度小，密度大，投加濃度可以更少；腐蝕性強(qiáng)，要注意設(shè)備的防腐；處理后的色度比用鋁鹽時(shí)高。主要品種聚合硫酸鐵(PFS)分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m理化性質(zhì)：紅褐色粘稠狀液體，可以與水以任意比例快速混合。混凝機(jī)理：同聚合氯化鋁。使用特點(diǎn)：適用的pH范圍寬，一般為4～11，絮凝速度快，礬花顆粒大且重，沉降快，投藥劑量低，具有脫色、除重金屬離子、降低水中COD和BOD，混凝效果比聚鋁好。主要品種鐵系凝聚劑特點(diǎn)：適應(yīng)的pH范圍大，受水溫影響小，形成氫氧化物凝絮體快且密度和強(qiáng)度大，沉降速度快，凈水效果顯著。價(jià)格便宜。可除去重金屬、硫化物，生成的絮體礬花可吸附去除油類和聚合物，并能有效地降低水中含磷量。但酸性較強(qiáng)，有較強(qiáng)的腐蝕性，且Fe2+與水中雜質(zhì)形成溶解性絡(luò)合物，使水帶黃色。凝聚劑和絮凝劑——凝聚劑及其生產(chǎn)技術(shù)定義：將主要使膠體粒子表面改性（靜電中和）或由于壓縮雙電層而產(chǎn)生脫穩(wěn)作用的化學(xué)品稱為凝聚劑。無(wú)機(jī)化合物硫酸鋁三氯化鐵硫酸亞鐵有機(jī)化合物低分子量的陽(yáng)離子化合物如聚胺凝聚劑凝聚劑和絮凝劑——凝聚劑及其生產(chǎn)技術(shù)化學(xué)式：Al2(SO4)3·18H2O生產(chǎn)方法：硫酸分解鋁土礦法和硫酸分解氫氧化鋁法。1.硫酸鋁1.硫酸鋁硫酸鋁是一種使用最廣的凝聚劑，主要用于飲用水和工業(yè)用水的凈化處理。它凝聚水中膠體質(zhì)的作用，主要是因?yàn)槿苡谒泻螅馍傻膲A式鹽和氫氧化鋁具有捕集水中雜質(zhì)粒子的能力。凝聚劑和絮凝劑——凝聚劑及其生產(chǎn)技術(shù)1.硫酸鋁以硫酸加壓分解鋁土礦生產(chǎn)硫酸鋁的技術(shù)為例，介紹其生產(chǎn)方法。

原料：三水鋁石、一水鋁石、一水軟鋁及高嶺土

反應(yīng)原理：生產(chǎn)流程：凝聚劑和絮凝劑——凝聚劑及其生產(chǎn)技術(shù)1.硫酸鋁凝聚劑和絮凝劑——凝聚劑及其生產(chǎn)技術(shù)2.聚合氯化鋁聚合氯化鋁是一種重要的水處理劑，具有混凝性能好，投量少，效率高，沉降快．適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)；主要用于飲用水和工業(yè)給水的凈化，以及工業(yè)廢水的處理。聚合氯化鋁是一種無(wú)機(jī)高分子化合物，是介于AlCl3，和AI3(OH)3之間的水解產(chǎn)物。生產(chǎn)工藝：鋁屑鹽酸和沸騰熱解兩種工藝。以酸溶法生產(chǎn)聚合氯化鋁為例，介紹其工藝：凝聚劑和絮凝劑——凝聚劑及其生產(chǎn)技術(shù)2.聚合氯化鋁原料：國(guó)內(nèi)多以鋁灰（熔煉合金的副產(chǎn)品，主要成分為三氧化二鋁和金屬鋁）為原料，生產(chǎn)聚合氯化鋁。原料酸采用的是工業(yè)鹽酸。反應(yīng)原理：溶出反應(yīng)：水解反應(yīng)：生產(chǎn)流程：聚合反應(yīng)：凝聚劑和絮凝劑——凝聚劑及其生產(chǎn)技術(shù)2.聚合氯化鋁凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)定義將主要使脫穩(wěn)后的膠粒通過(guò)粒間搭橋和卷掃作用黏結(jié)在一起的化學(xué)品稱為絮凝劑來(lái)源淀粉類、半乳甘露糖類、纖維衍生物類、微生物類和動(dòng)物骨膠類的自然產(chǎn)物代表產(chǎn)品水溶性淀粉、瓜耳膠、藻酸鹽、殼聚糖、動(dòng)物膠和白明膠等，其中以淀粉和瓜耳膠最常用分類絮凝劑離子型水溶性聚合物非離子型水溶性聚合物聚丙烯酰胺聚氧化乙烯陽(yáng)離子型陰離子型兩性離子型凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)1.殼聚糖基本性質(zhì)別名可溶性幾丁質(zhì)、脫酰甲殼素、可溶性甲殼素，學(xué)名為（1.4）2－脫氧β一D-葡聚糖。工業(yè)品為白色或灰白色的半透明片狀固體，略帶珍珠光澤；無(wú)味、無(wú)毒、易降解。原料來(lái)源甲殼類動(dòng)物的外骨骼，如蝦、蟹等甲殼物質(zhì)也稱甲殼素，是生產(chǎn)殼聚糖的原料天然陽(yáng)離子聚電解質(zhì)之一，由于對(duì)人體無(wú)害，又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，主要用作絮凝劑、污泥脫水助劑和凈水劑。凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)1.殼聚糖殼聚糖生產(chǎn)提取殼聚糖脫乙?；磻?yīng)以蛇皮和蟹殼下腳料為主料，先水洗凈后，烘干粉碎，以過(guò)量的的酸溶液與之反應(yīng)，過(guò)濾，在進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)。向生產(chǎn)出來(lái)的粗品甲殼糖加入氫氧化鈉，進(jìn)行產(chǎn)品提純，最后得到成品凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)2.聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺（簡(jiǎn)寫為PAM）是一種線形的水溶性聚合物，它是水溶性聚合物中應(yīng)用最為廣泛的品種之一。烯酰胺不僅有一系列衍生物，而且具有多種寶貴的性能，如絮凝性、增黏（稠）性、表面活性等。丙烯酰胺分子含有雙鍵與酰氨基團(tuán)雙重活性中心，易于發(fā)生聚合反應(yīng)，又易發(fā)生酰氨水解、絡(luò)合、加成等反應(yīng)分類：非離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子型聚丙胺及兩性聚丙烯酰胺單體：丙烯酰胺（CH2=CHCONH2）凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)2.聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺的生產(chǎn)1）理論基礎(chǔ)丙烯酰胺在自由基引發(fā)劑作用下經(jīng)自由基聚合反應(yīng)生成聚丙烯酰胺：丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中，經(jīng)強(qiáng)堿催化劑如烷氧鈉的作用下，經(jīng)陰離子聚合反應(yīng)則生成聚β-丙酰胺凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)2.聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺的生產(chǎn)2）工業(yè)生產(chǎn)路線丙烯腈銅催化水合法工藝流程?1—丙烯腈貯槽；2—水貯槽；3,4—計(jì)量泵；5,6,14,17,20,29—流量計(jì)；7—列管換熱器；8—催化塔；9—減壓閥；10—視鏡；11—蒸發(fā)室；12,19,28—熱交換器；13—循環(huán)泵；15—粗單體貯槽；16—上料泵；18—薄膜蒸發(fā)器；21—精單體貯槽；22,24,26—列管冷凝器；23,25,27—汽液分離器；30—油水分離器凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)3.聚丙烯酰胺聚合物反相乳液聚合：以丙烯胺單體配制分散相，再加入少量螯合劑，再進(jìn)行相應(yīng)的反相乳液反應(yīng)。1）聚丙烯酰胺的化學(xué)性質(zhì)：a.水解反應(yīng)b.磺甲基化反應(yīng)凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)3.聚丙烯酰胺聚合物1）聚丙烯酰胺的化學(xué)性質(zhì)：c.曼尼奇反應(yīng)d.霍夫曼降解反應(yīng)2）聚丙烯酰胺衍生物的生產(chǎn)技術(shù)丙烯酰胺聚合物易獲得高分子量（M>1*107）聚丙烯酰胺凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)3.聚丙烯酰胺聚合物聚丙烯酰胺衍生物的生產(chǎn)水解聚丙烯酰胺聚乙烯亞胺磺甲基聚丙烯酰胺氨甲基聚丙烯酰胺凝聚劑和絮凝劑——絮凝劑及其生產(chǎn)4.丙烯酰胺共聚物丙烯酰胺一二甲基二烯丙基氯化銨共聚物丙烯酰胺一甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物聚丙烯酰胺共聚物（C6H10N·C3H5NO·Cl2)x易流動(dòng)的白色固體顆粒，完全溶于水，無(wú)毒性生產(chǎn)工藝：間歇式生產(chǎn)（C8H15NO2—C3H5NO)x白色易流動(dòng)觸變分散相乳液生產(chǎn)工藝：通常采用溶液聚合、乳液聚合以及輻射聚合三種工藝制取總結(jié)回顧定義分類鋁系鐵系聚硅酸類作用機(jī)理主要品種硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O聚合氯化鋁(PAC)三氯化鐵水合物FeCl3·6H2O硫酸亞鐵FeSO4·7H2O聚合硫酸鐵(PFS)復(fù)合無(wú)機(jī)高分子絮凝劑思考題思考題每類凝聚劑列舉2-3種，闡述其理化性質(zhì)、凝聚機(jī)理和使用特點(diǎn)。阻垢劑和阻垢分散劑PART04.水質(zhì)問題水質(zhì)問題水垢問題除垢方法水中的主要物質(zhì)（雜質(zhì)）陽(yáng)離子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+Fe2+……陰離子：SO42-,Cl-,HCO3-,SiO32-……水垢溶解鹽類結(jié)晶析出，沉積在金屬表面，形成厚實(shí)且致密的物質(zhì)，大部分呈白色或灰白色。除垢方法結(jié)晶的過(guò)程首先產(chǎn)生晶核，再形成少量微晶粒；微晶粒再通過(guò)相互碰撞接觸，嚴(yán)格按一定方式排列形成水垢。此外，空氣中的塵土及補(bǔ)充水中的懸浮物也會(huì)形成泥垢。除垢方法穩(wěn)定水中結(jié)垢離子的平衡關(guān)系加酸溶液，通常使用硫酸向水中通CO2或凈化后的煙道氣加酸，穩(wěn)定重碳酸鹽除垢方法降低水中結(jié)垢離子的濃度投加石灰法離子交換法水的軟化！除垢方法反滲透膜法反滲透膜一種半滲透膜，只允許水分子通過(guò)，但不能使水中懸浮物及其它溶質(zhì)通過(guò)。除垢方法破壞結(jié)垢離子的結(jié)晶長(zhǎng)大阻垢分散劑投加到循環(huán)水中能破壞或控制結(jié)晶過(guò)程的某一進(jìn)程，使水垢難以生成的化學(xué)品。除垢方法阻垢分散機(jī)理阻垢劑摻雜在已形成的晶體結(jié)構(gòu)中，使規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，晶體顆粒不在固體表面成垢，而是懸浮在流動(dòng)水中。投加阻垢劑與水中的金屬離子形成可溶性的穩(wěn)定配合物，從而避免了金屬離子與陰離子結(jié)合為垢類物質(zhì)。用陰離子或非離子型聚合物把形成垢的懸浮顆粒包圍起來(lái)，使之帶有足夠的相同電荷，通過(guò)靜電作用，使顆粒間相互排斥，從而降低粘結(jié)能力，使成垢顆粒穩(wěn)定在分散狀態(tài)。主要品種常用阻垢劑類型磷酸鹽無(wú)機(jī)縮合磷酸鹽有機(jī)膦酸鹽有機(jī)多元膦酸鹽

阻垢劑非磷酸鹽系磷酸鹽系

聚合物型螯合物型：EDTA等天然高分子電解質(zhì)合成高分子電解質(zhì)主要品種磷酸鹽作用原理：磷酸鹽與水中的硬度成分(Ca2+、Mg2+）反應(yīng)，使硬度成分變成懸浮沉淀物，從而形成水垢。常用物質(zhì)：磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉。無(wú)機(jī)縮合磷酸鹽作用原理：在水中離解成帶磷酸根基的高價(jià)陰離子，這些陰離子強(qiáng)烈地吸附在碳酸鈣等鹽類的晶體表面，使晶體的晶格畸變；把水中小晶粒包圍起來(lái)，使晶體保持在微晶狀態(tài)，增加其溶解度。常用物質(zhì)：聚磷酸鹽、聚偏磷酸鹽水解、磷鹽!主要品種主要品種有機(jī)膦酸鹽作用原理：在水中與成垢離子形成穩(wěn)定的螯合物；在水中與已形成碳酸鈣晶體中的鈣形成穩(wěn)定螯合物；在水中形成的螯合物包圍碳酸鈣小晶粒，使晶粒不能進(jìn)一步長(zhǎng)大；破壞碳酸鈣晶體，使晶格發(fā)生畸變。常用物質(zhì)：羥基亞乙基二磷酸鹽（HEDP）、乙二胺四亞甲基膦酸鹽（EDTMP）等。聚合物型阻垢劑（阻垢分散劑）作用原理：是水溶性聚合物，加入水中對(duì)固體微粒具有較好分散性能。包括合成高分子聚合物和天然高分子聚合物。如木質(zhì)素、淀粉、單寧等天然高分子聚合物。主要品種阻垢劑和阻垢分散劑污垢產(chǎn)生的機(jī)理由水中微溶物質(zhì)析出、微生物產(chǎn)生的黏泥、腐蝕產(chǎn)物和懸浮物積聚而構(gòu)成的污垢產(chǎn)生的影響使傳熱效率下降而影響傳熱的正常進(jìn)行，消耗和浪費(fèi)能量；還會(huì)間接引起滋生微生物和造成輸送水困難消除污垢的方法在循環(huán)水中添加能抑制晶粒的形成、阻礙晶粒正常生長(zhǎng)和擾亂晶粒之間按正常狀態(tài)聚集生長(zhǎng)的阻垢劑阻垢分散劑分類聚磷酸；磷酸鹽類；聚合物阻垢分散劑類；天然物質(zhì)用作阻垢消垢劑凝聚劑和絮凝劑——膦酸型阻垢劑的生產(chǎn)技術(shù)膦酸：磷酸分子中的一個(gè)羥基被一個(gè)烷基取代的產(chǎn)物1.氨基三亞甲基膦酸（簡(jiǎn)寫為ATMP）結(jié)構(gòu)式：有兩種規(guī)格產(chǎn)品，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50％～52％時(shí)為淡黃色液體，相對(duì)密度1.3～1.4；質(zhì)量分?jǐn)?shù)在95％以上時(shí)為無(wú)色晶體，熔點(diǎn)212℃，溶于水、丙酮等，對(duì)水中多價(jià)金屬離子具有絡(luò)合的能力，使致垢金屬鹽類在水中保持溶解狀態(tài)。凝聚劑和絮凝劑——膦酸型阻垢劑的生產(chǎn)技術(shù)2.亞乙基二胺四亞甲基膦酸又稱乙二胺四亞甲基膦酸，白色晶體，熔點(diǎn)215～217℃，通常為單水化合物，在高于125℃的溫度下失去結(jié)晶水，難溶于水；在工業(yè)水處理中被廣泛用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和低壓鍋爐的水處理及油田注水等緩蝕阻垢，能阻抑各種水垢的生成，但在水處理中主要用來(lái)阻抑硫酸鈣和硫酸鋇垢，在各種膦酸中，其阻硫酸鋇垢的性能最好。生產(chǎn)工藝：凝聚劑和絮凝劑——膦酸型阻垢劑的生產(chǎn)技術(shù)3.聚氧乙烯醚丙三醇磷酸酯又稱丙三醇聚氧乙烯醚磷酸酯或多元醇磷酸酯。多元醇磷酸酯作為冷卻水系統(tǒng)的阻垢分散劑，具有良好的阻垢效果，甚至在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中已出現(xiàn)鈣垢沉積的情況下，在多元醇磷酸酯的存在下這些污垢也能逐漸疏松消散，生成易于流動(dòng)的絮狀物被水帶走。凝聚劑和絮凝劑——羧基膦酸型阻垢分散劑的生產(chǎn)技術(shù)

有機(jī)膦羧酸是近十年來(lái)國(guó)內(nèi)外競(jìng)相開發(fā)的一類性能更優(yōu)越的阻垢分散劑新品種，特點(diǎn)是分子結(jié)構(gòu)中既含有羧基，又含有膦酸基；阻垢與緩蝕的性能都很好，能在高硬度、高堿度、高氯離子含量和較高溫度下使用，投劑量更少。a.合成膦酸二乙酯丁二酸二乙酯生產(chǎn)工藝：b.合成膦酸二乙酯基1，2，4－三羧酸三乙酯c.合成2膦酸基丁烷1，2，4三羧酸凝聚劑和絮凝劑——羧基膦酸型阻垢分散劑的生產(chǎn)技術(shù)凝聚劑和絮凝劑——聚合物阻垢分散劑的生產(chǎn)技術(shù)聚合物作為工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢分散劑，必須具備兩個(gè)最基本的條件，一是具有能與水中有害離子發(fā)生作用，阻止這些有害離子形成污垢集結(jié)于設(shè)備管道表面的功能基團(tuán)；二是大分子的分子量具有一定的范圍基團(tuán)種類：羧基，磺酸基，羥基，膦酸基，酰氨基，酯基等分類：聚合物阻垢分散劑均聚物共聚物聚丙烯酸聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸丙烯酸-丙烯酰胺共聚物丙烯酸-丙烯酸甲酯苯乙烯磺酸-順丁烯二酸酐共聚物凝聚劑和絮凝劑——聚合物阻垢分散劑的生產(chǎn)技術(shù)1.均聚物阻垢分散劑1）聚丙烯酸（PAA）性質(zhì)：聚丙烯酸及其鈉鹽是目前應(yīng)用最廣泛的聚羧酸型阻垢分散劑之一。低分子質(zhì)量的聚丙烯酸是無(wú)色透明的固體，濃度為20％的水溶液呈弱酸性；聚丙烯酸的水溶液有一定的黏度，隨著其分子質(zhì)量和含量增加，黏度也相應(yīng)增加。聚丙烯酸及其鹽的阻垢效果與其分子質(zhì)量有關(guān)。制取：工業(yè)生產(chǎn)聚丙烯酸一般直接以丙烯酸為原料，以水為溶劑，過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸銨／焦亞硫酸鈉做引發(fā)劑的水溶液聚合技術(shù)來(lái)制取聚丙烯酸。聚丙烯酸也可由聚丙烯腈或聚丙烯酸酯在100℃下進(jìn)行酸性水解而得。凝聚劑和絮凝劑——聚合物阻垢分散劑的生產(chǎn)技術(shù)2）聚順丁烯二酸有關(guān)性質(zhì)：又稱水解聚順丁烯二酸酐或聚馬來(lái)酸，相對(duì)分子質(zhì)量≤20000，乳白色固體，熱穩(wěn)定性高，熱分解溫度高于300℃。水解聚順丁烯二酸酐作為工業(yè)冷卻水系統(tǒng)得阻垢緩蝕劑阻垢效果非常優(yōu)異，特別是它的耐高溫性能十分突出，在175℃介質(zhì)中長(zhǎng)期使乓阻垢效果。合成工藝：水溶液法生產(chǎn)聚順丁烯二酸溶劑法1.均聚物阻垢分散劑凝聚劑和絮凝劑——聚合物阻垢分散劑的生產(chǎn)技術(shù)2.共聚物阻垢分散劑1）丙烯酸一丙烯酰胺共聚物2）丙烯酸一丙烯酸甲酯共聚物3）順丁烯二算酐-苯乙烯磺酸共聚物凝聚劑和絮凝劑——聚合物阻垢分散劑的生產(chǎn)技術(shù)2.共聚物阻垢分散劑4）丙烯酸2－丙烯酰氨基－2甲基丙基磺酸共聚物凝聚劑和絮凝劑——聚合物阻垢分散劑的生產(chǎn)技術(shù)2.共聚物阻垢分散劑不僅能抑制碳酸鈣垢，對(duì)Zn2+、Mn2+、Fe2+等離子及黏泥和氧化鐵均具有優(yōu)良的分散性能，對(duì)磷酸鈣垢和鋅鹽、錳鹽沉積也有很好的抑制作用。而且，無(wú)論是單體使用或復(fù)配鋅鹽、磷酸鹽，均表現(xiàn)出良好的阻垢和緩蝕性能。它對(duì)環(huán)境無(wú)污染，廣泛用于鋼鐵、化工、化肥、電力等工業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。生產(chǎn)技術(shù)回顧總結(jié)生成過(guò)程，除垢方法。主要品種，作用機(jī)理。水垢阻垢分散劑思考題思考題調(diào)查阻垢劑分散劑的市場(chǎng)情況，寫一篇有關(guān)阻垢分散劑的調(diào)查報(bào)告。緩蝕劑PART05.微生物結(jié)垢腐蝕緩蝕劑設(shè)備腐蝕設(shè)備腐蝕緩蝕劑的定義緩蝕劑添加到腐蝕介質(zhì)中能有效地抑制或延緩金屬腐蝕速率的化學(xué)品。又叫阻蝕劑、阻化劑、腐蝕抑制劑等。緩蝕劑是在金屬表面形成一層膜，隔離金屬與水的接觸而達(dá)緩蝕目的。一般使用量只有千萬(wàn)分之幾到千分之幾!緩蝕劑的分類按照化學(xué)組成無(wú)機(jī)緩蝕劑，有機(jī)緩蝕劑；按照對(duì)電化學(xué)腐蝕的控制部位陽(yáng)極型、陰極型、混合型；按照生成保護(hù)膜的類型氧化膜型、沉淀膜型、吸附膜型。鈍化膜型這類緩蝕劑實(shí)際上是一種氧化劑，故也稱氧化膜型緩蝕劑。例如，鉻酸鹽、亞硝酸鹽、鉑酸鹽、鎢酸鹽等。它們的作用是使二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，即在金屬表面上形成一層氧化物膜。這種膜非常致密，可牢固地吸附在金屬表面上，使金屬表面鈍化，阻止了進(jìn)一步的腐蝕發(fā)生。主要品種如鉻酸鹽可在金屬表面發(fā)生下列反應(yīng)：

形成的Fe2O3就是一層致密的氧化膜。這種膜可與金屬表面直接結(jié)合，因此十分牢固。但是，如果這種緩蝕劑加入量不夠，則不足以使金屬表面全部鈍化，腐蝕會(huì)集中發(fā)生在末鈍化的部位，造成嚴(yán)重的局部腐蝕。

主要品種主要品種沉淀膜型這類緩蝕劑能與水中某種離子或腐蝕下來(lái)的金屬離子形成難溶的沉淀物，并在金屬表面沉積成膜。這種膜將金屬與腐蝕介質(zhì)隔開，從而阻止了金屬的進(jìn)一步腐蝕。磷酸鹽和硅酸鹽等都屬于沉淀膜型緩蝕劑。舉例硅酸鈉可在陽(yáng)極表面上與腐蝕產(chǎn)物Fe2+反應(yīng)，形成硅酸鐵沉淀膜而起緩蝕作用。吸附膜型這類緩蝕劑都是分子中含有氧、氯和（或）硫、磷等原子的有機(jī)化合物。典型產(chǎn)品為胺類表面活性劑。氧、氯和（或）硫、磷、氮這些原子最外層均有末共用電子對(duì)，它們可與金屬原子的空軌道形成配位吸附。而緩蝕劑分子中的非極性基團(tuán)起到對(duì)金屬表面的屏蔽作用，從而在金屬表面形成一層疏水膜，使腐蝕介質(zhì)與金屬表面隔開，達(dá)到抑制腐蝕的目的。主要品種回顧總結(jié)定義；分類；主要品種及其作用機(jī)理。緩蝕劑思考題思考題除了在循環(huán)冷卻水中，緩蝕劑還用在那些行業(yè)？殺菌滅藻劑PART06.殺菌滅藻劑殺菌滅藻劑的分類：氧化型和非氧化型兩大類殺菌滅藻劑氧化型非氧化型氯氣、次氯酸鈉鹵化海因、二氧化氯過(guò)氧化氫、高錳酸鉀臭氧2，2-二羥基-5，5’二氯-二苯基甲烷十二烷基二甲基芐基氯化銨十六烷基三甲基對(duì)苯磺酸銨用途1.二氧化氯二氧化氯在室溫下為黃綠色氣體，液體呈紅褐色，固體為橙紅色。其毒性與氯氣相似，對(duì)呼吸器官和眼睛有強(qiáng)烈的刺激性。易溶于水，但與氯不同，二氧化氯在水中以純粹的溶解氣體的形式存在，不易發(fā)生水解。殺菌滅藻劑——氧化型殺菌滅藻劑作為處理循環(huán)水、冷卻水的殺菌劑，它能附著于菌體的細(xì)胞壁上，穿過(guò)細(xì)胞壁與含巰基的酶反應(yīng)，抑制蛋白質(zhì)的合成而使