工业水处理表面活性剂的减阻性能研究_李建生

青海西宁中国精细化工协会第五届水处理化学品行业年会论文集雌而t工业水处理表面活性剂的减阻性能研究李建生’魏清’(1.天津职业大学生物与环境工程学院,天津30402;2,中海油天津化工研究设计院,天津300131)〔摘要」为了探讨将工业水处理表面活性剂作为循环水管道减阻剂使用的可行性,用旋转猫度计对级化十二烷基二甲基节基胺杀菌灭藻剂和椰油酸二乙醉酞胺缓蚀阻垢剂组成的多功能减阻剂配方进行了初步筛选,然后在室内模拟环道评价装置上进一步评价。当水溶液中减阻剂浓度1.2叭,水溶液流速.25毗时减阻率为523%。〔关键词1抓化十二烷基二甲基节基胺:椰油酸二乙醉酞胺;水处理剂;减阻剂;评价Studyontl比edargerduotionehaaroteristicsofindustrialwaetrteratmentSUfr白otantLiJianshepg,WeiQing仃ianjinpm丘污so苗iaunivseriyt,nanjin“岛冶别rChandde溢gninsitotteofhce而因bd助即)Abstrct:nIo川erotstUdyhetfeasibilytofindusitralwa1eLretratmeinsuzfaeatntasdargr以lueCr,adragerdcuignfolmul西oncon面inglauyrldlmehtylbe猫守】a“unomulnihcoirdeand以沁oanut几tty即idN洲刁iehtanolamideawsPerlilnln田下seleoetdiwhtaoratyrviscomeetr,fo川lerveal.atdewihtaormvaeIatUingeq砰ImPent.Ad雌reducitonof52.3%wasobatlnedford吨代血忧rconceln介itIonofl.2泌inwateratifown妓eof2.55n以5.K好,ords:l即叮ld油ehtylbe川wl~~c址。dde;co。曲以伽yaCidN,N刁iehtanol咖;dewateretraltnent;d吨;evaliuatgn.工业生产装置和空调设备的循环水系统连续运行,普遍存在高能耗的问题,其中循环泵能耗高达换热系统能耗的3。%一50%,在循环水系统中加入管道减阻剂是简便易行的节能方法。早期的循环水管道减阻剂是以聚氧乙烯和聚丙烯酞胺为代表的高分子聚合物,实际应用中聚合物易被循环泵和应力剪切断链失去减阻性能。后来发现某些表面活性剂也具有减阻功能,特别是能形成长圆柱形胶束的表面活性剂减阻性能突出。长圆柱形胶束在热交换器内被剪切失去减阻功能,而在热交换器后的管道中胶束再次形成恢复了减阻作用,可以在循环水系统中长期使用川.国外专利公开的新型表面活性剂减阻剂价格昂贵,对管道设备腐蚀性和长期稳定性数据缺乏,限制了其在中小循环水系统中推广应用12司。国内循环水系统水处理剂开发和应用发展迅速,但对水处理剂的减阻节能功能关注不多,目前仅有上海交通大学和哈尔滨工业大学等个别单位从事循环水管道减阻剂的基础研究,主要集中在比较成熟的十六烷哎而t中国精细化工协会第五届水处理化学品行业年会论文集2009年7月基三甲基水杨酸按冰杨酸钠体系的减阻性能研究上冈。为了使循环水管道减阻技术早日进入实用阶段,笔者提出了从缓蚀性和安全稳定性数据可靠的工业水处理表面活性剂中筛选循环水管道减阻剂的新思路。创新设计了由几种具有减阻分子结构的水处理表面活性剂复合的多功能减阻剂配方,使多功能减阻剂兼有缓蚀气阻垢、杀菌和减阻节能等多种功能。1循环水管道多功能减阻剂配方设计减阻效应是.KMyseis和.B.AoTlr`于1948年发现的,减阻剂已在国内外油品输送管道上得到广泛应用:取得了很大的经济和社会效益,但在循环水管道上应用仍处于研究开发阶段。关于管道减阻机理有多种理论,发现在稀溶液中加入减阻剂通常使流体戮度增大,高雷诺区中使流体由湍流状态转变为层流状态,从而使流体与管壁摩擦阻力显著降低。不论是油相减阻还是水相减阻,减阻剂分子结构均应具有如下特征:(l)有微观的纤维状结构(分子或胶束);(2)其纤维状结构具有柔韧性;③在连续相中溶解性良好。表面活性剂在水溶液中浓度达到临界浓度时,首先形成球状胶束,浓度进一步增加时球状胶束聚集成圆柱状胶束,通常表面活性剂浓度50opm以上时才具有显著减阻能力,与高分子减阻剂在5~50ppm就具备显著减阻能力不同。由于表面活性剂减阻剂使用浓度较高,笔者认为在减阻剂配方设计中应考虑以下方面:(l)原料易得和价格低廉;(2)化学性质稳定,耐剪切,减阻性能稳定;③不腐蚀管道设备;(4)不影响换热器传热效率;(5)药剂低毒,安全环保;(6)兼有杀菌、阻垢和缓蚀功能,能替代常用水处理剂功能。根据以上原则和从分子结构推断