冷卻水在使用時不斷循環和濃縮,水中的礦物質含量也會不斷增加,從而引起設備管道結垢,腐蝕.污垢的存在不但會影響傳熱效率,還會產生垢下腐蝕.因此,循環水中防垢十分重要.目前,在工業循環冷卻水處理過程中,大多采用投加化學藥劑的方法控制污垢的形成.一般將能夠防止水垢和污垢產生或者抑制其沉積生長的化學藥劑統稱為阻垢劑.阻垢劑在工業上常用的形式主要有阻垢緩蝕劑和阻垢分散劑兩種.阻垢緩蝕劑主要有以下類型:無機聚合磷酸鹽,有機多元磷酸,葡萄糖酸和單寧酸等.目前循環水系統中多采用磷系配方,其中用的最多的是有機多元磷酸.阻垢分散劑主要是中,低相對分子質量的水溶性聚合物,包括均聚物和共聚物兩大類,其中均聚物有聚丙烯酸及其鈉鹽,水解聚馬來酸酐等,共聚物的品種較多,以丙烯酸系和馬來酸系的兩元或三元共聚物為主.

1有機多元磷酸阻垢緩蝕劑

有機磷酸是一類陰極型緩蝕劑,它們又是一類非化學當量阻垢劑,具有明顯的溶限效應(ThresholdEffect).當它們和其他水處理劑復合使用時,可表現出理想的協同效應.它們對許多金屬離子(如鈣,鎂,銅,鋅等)具有優異的螯合能力,甚至對這些金屬的無機鹽類如硫酸鈣,碳酸鈣,硅酸鎂等也有較好的去活化作用,因此大量應用于水處理中.目前它的品種還在不斷的發展,所以是一類比較先進且有發展前途的藥劑.但是磷的存在會對環境造成一定的影響.

1.1亞甲基膦酸型

亞甲基膦酸型化合物是在水處理劑中應用較早的藥劑之一.由于它能在水中與Ca2+,Mg2+,Zn2+,Fe2+等金屬離子形成雙五元環螯合物,因此它具有較好的阻碳酸鈣垢的效果和對碳鋼的緩蝕性能.常見的有氨基三亞甲基膦酸(ATMP),乙二胺四亞甲基膦酸(EDTMP),二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DETPMP),己二胺四亞甲基膦酸(HDTMP),甘氨酸二亞甲基膦酸(GDMP),甲胺二亞甲基膦酸(MADMP).

1.2同碳二膦酸型

同碳二膦酸型化合物中常見的有1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)和1-氨基亞乙基-1,1-12二膦酸(AEDP).其中HEDP是開發較早并用于水處理中的藥劑之一.它能與金屬離子形成六元環螯合物,其抗氧化性好于亞甲基膦酸型化合物,除對碳酸鈣外,還對水合氧化鐵和磷酸鈣等水垢有較好的抑制效果.美國貝茨公司開發的羥基亞丙基二磷酸(HPDP)是國外20世紀80年代報道的性能優異的緩蝕阻垢劑,雖然在分子結構上只比HEDP增加了一個亞甲基,但它對Ca2+離子的控制能力卻遠遠超過HEDP,并能有效的防止冷卻水中產生碳酸鈣,磷酸鈣和硫酸鈣垢,這對提高冷卻水的濃縮倍數是有利的.艾仕云等對HPDP進行了系統研究,也證明HPDP是一種有開發和應用前途的兼具阻垢緩蝕性能的有效水質穩定劑.

1.3羧酸膦酸型

在一些特殊場合,如高硬水,高pH水,換熱表面溫度比較高等苛刻工況條件,或在高濃縮倍數下運行的冷卻水介質中,上述幾種有機磷酸很難滿足工藝要求.國內外水處理公司先后開發了更高效的羧酸膦酸型緩蝕阻垢劑,它們優異的緩蝕阻垢性能適用于各種苛刻工藝條件下運行.其中最具代表性的產品2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)和1,1'-二膦酸丙酸基膦酸鈉(BPBP).其中PBTCA是20世紀70年代初由德國的H.Geffers等首先研制并在20世紀80年代后期開發應用的.分子中有三個羧基和一個膦�；�,具有對金屬離子較強的螯合能力,顯示出了較強的緩蝕和阻垢能力.近幾年來,華東化工學院和南京化工學院對其合成和應用進行了系統研究,