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本文第一部分以脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-n,n=3,4,5,7,9,10,11,12,15,20)、氯乙酸钠和氢氧化钠为原料,乙醇为溶剂,合成了十种烷基环氧羧酸盐(AEC-n),并确定了该反应的最佳工艺条件:AEO:氯乙酸钠:氢氧化钠的摩尔比为1:1.05:1.1,反应温度为45-55°C,反应时间为3.5 h。对目标产物烷基环氧羧酸盐(AEC-n)静态阻CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2垢的性能进行了评定,并考察了温度、浓度、pH和浓缩比等外部条件对AEC-n阻碳酸钙垢性能的影响。结果表明:当目标产物分子结构相同时,AEC对碳酸钙垢的阻垢性能在很大程度上取决于AEC分子中EO的数目,且随着EO数目的增加其阻垢效率逐渐降低;当EO数目小于12时,AEC化合物可以显著抑制碳酸钙垢的形成;当EO数目为4或5时,AEC-4和AEC-5是阻硫酸钙垢的良好抑制剂;而当EO数目小于6时,AEC-3、AEC-4和AEC-5对磷酸钙垢具有良好的抑制性能;AEC-3、AEC-4和AEC-5可以在高碱度和高硬度水中使用。通过失重法考察了AEC-n分子中EO官能团数对碳钢缓蚀性能的影响。发现AEC化合物为一种阴-非离子型缓蚀剂,其缓蚀性能表现出了显著的临界阈值效应,且随着AEC分子中EO数量的增加其缓蚀性能也逐渐加强。由此说明AEC的缓蚀性受其分子中EO数的影响。通过扫描电镜(SEM)研究了AEC对CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2垢的形貌的影响,发现AEC对CaCO3、CaSO4和Ca3(PO4)2的阻垢机理主要是晶格畸变和分散作用。研究发现羧酸官能团的阻垢机理主要是通过吸附碳酸钙微晶,使正常生长的晶格发生扭曲,污垢晶体的生长被破坏,而羧酸官能团的吸附作用取决于其电负性,其电负性又受阻垢剂中其它官能团的影响,其它官能团的电负性越大对羧酸官能团作用就越强,羧酸官能团的吸附碳酸钙微晶的能力就越弱,阻垢剂的阻垢能力越差。本文第二部分研究了水解聚马来酸酐(HPMA)对阻硫酸钙垢性能的影响。在接近实际工况的条件下,考察了投加比及CaSO4溶液浓度两因素对316L不锈钢测试管传热特性的影响。结果表明:当CaSO4溶液的浓度小于1360 mg/L时,随添加比(β)的增大,污垢生长速率逐渐降低;当HPMA添加量超过β=3/1360且溶液浓度≥1360 mg/L时,随着CaSO4溶液浓度的升高污垢的生长速率逐渐增大;随α(α为羧酸离子与钙离子的摩尔比)的增大污垢的生长速率降低;当CaSO4溶液浓度分别为816、1088、1360、2720和4080 mg/L时,相对应α分别为5.6、7.3、5.8、6.9和7.6,说明HPMA分子容Ca2+离子的能力达到最大值,且溶液浓度越小容Ca2+离子的能力越大;同时得到了d(K/K0)/dt值与α及CaSO4浓度之间的实验关联式,为羧酸类阻垢剂的实际应用提供了一定的理论指导。