Ингибирование роста кристаллов солей щелочно-земельных металлов в водных растворах. Теория и технические приложения

• Автор: Чаусов, Федор Федорович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 149 с. : 14 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .

1. Литературный обзор

1.1. Экспериментальные исследования и разработки по ингибированию роста кристаллов в водных растворах .

1.2. Теоретические модели роста кристаллов

и ингибирующего влияния примесей.

1.3. Технические решения но защите технологического оборудования от обрастания кристаллами .

2. Теоретический анализ ингибирования роста кристаллов.

2.1. Феноменологическая модель ингибирования

роста кристаллов .

2.2. Микроскопическая модель ингибирования

роста кристаллов .
2.3. Ингибирование массовой кристаллизации
в сильно пересыщенных растворах.
3. Образование тврдых фаз в многокомпонентных водных системах, содержащих ингибитор кристаллизации
3.1. Методика эксперимента
3.2. Результаты эксперимента
3.3. Математическая модель конкурентного образования кристаллической и аморфной фаз
3.4. Результаты математического моделирования
и их сравнение с экспериментальными данными
4. Технологические режимы и технические решения по защите технологического оборудования
от обрастания кристаллами .
4.1. Устойчивость концентрационных режимов ингибиторной обработки воды к возмущениям дозирования ингибитора
4.2. Энергонезависимое дозирующее оборудование
для обработки воды ингибиторами роста кристаллов.
4.3. Внедрение процессов защиты технологического оборудования от обрастания кристаллами солей щлочноземельных металлов
Выводы
Литература


Помимо применения чистых фосфоновых кислот, предложен ряд технических решений по разработке смесевых составов. Например, Дрикер и др. Тосол или Лена 1 Как известно, в состав упомянутых антифризов входят этиленгликоль, регуляторы поверхностного натяжения и ингибиторы коррозии стали. По данным авторов патента, введение в состав композиции антифриза позволяет повысить эффективность ингибирования солеотложений при температурах более 3 К С. Дополнительным эффектом является ингибирование коррозии стали. Сходные решения предложили специалисты НИИнефтепромхим Бикчантаева и др. Предложенный ими состав для ингибирования роста кристаллов карбонатов содержит следующие компоненты масс. ОЭДФ кислота 8. Состав для предотвращения неорганических солеотложений, включающих соединения железа , содержит ОЭДФ кислоту . Применение таких композиций оказывается более эффективным, чем применение чистой ОЭДФ, при высоких значениях относительного пересыщения о и при высокой температуре среды. Состав для предотвращения неорганических солеотложений, также включающий водный раствор этиленгликоля, в котором растворены фосфоновые кислоты 0,1. Перекупка и др. Лялина и др. НТФ или ОЭДФ кислоту 5. Введение в состав ингибитора битума позволяет, по утверждению авторов, защитить нефтепромысловое оборудование от воздействия песка. Состав для ингибирования солеотложений, коррозии и отмывки оборудования в системах оборотного водоснабжения, разработанный Ильиным и др. ОЭДФ кислоты, полифосфата натрия и лигносульфоната натрия, а также 8. Более аффективно использование в качестве ингибиторов не самих фосфоновых кислот, а их комплексов с металлами фосфонатов. Так, состав для предотвращений солеотложений, предложенный Ивашовым , содержит нитрилотриметилфосфонат кальция . Дополнительно описываемая рецептура включает отходы полистирола . Данная рецептура позволяет увеличить продолжительность действия ингибитора. Способ предотвращения солеотложений и биообрастаний в системах водоснабжения, предложенный Дрикером и др. ИОМС1 и его комплекса с медью. Мольное соотношение препарата ИОМС1 и его медного комплекса лежит в интервале 51 . Данный способ позволяет повысить эффективность обработки воды. Большое практическое применение в качестве ингибиторов роста кристаллов получили комплексы ОЭДФ и НТФ кислот с цинком. Первоначально комплекс ОЭДФ кислоты с цинком оксиэтилидендифосфонатоцинкат, ЭДФ был предложен Кузнецовым и др. Однако эксплуатационные испытания показали, что помимо противокоррозионного действия, 7пОЭДФ является эффективным ингибитором кристаллизации СаСОз, СаБО ВаБО,. Таким же действием обладает, например, ингибитор коррозии чрных металлов в нейтральных водных средах на основе ХпОЭДФ, защищнный патентом Кузнецова и др. ОЭДФ кислота . Также Кузнецов и др. Аналогичный состав для ингибирования солеотложений и коррозии на основе НТФ кислоты предложили Ковальчук и др. Компонентами состава являются масс. НТФ кислота . Ковальчук также предложил и защитил патентом состав на основе ОЭДФ кислоты для ингибирования солеотложений и коррозии и способ его получения. Состав содержит ОЭДФ кислоту, гидроокись натрия, окись цинка и воду при следующем соотношении компонентов масс. Способ получения состава включает предварительное смешивание гидроокиси натрия с водой. Затем вводят окись цинка и перемешивают при нагревании не менее минут, после чего добавляют раствор ОЭДФ и снова перемешивают не менее минут, при этом поддерживают температуру реакционной смеси 3. К С. Ингибиторы, предложенные Кузнецовым и Ковальчуком, представляют собой комплексы ОЭДФ и НТФ кислот с металлами, преимущественно, цинком. Эти комплексы способны интенсивно сорбироваться на поверхности ионных кристаллов в частности, кристаллов солей щлочноземельных металлов и ингибировать рост этих кристаллов. Можно сделать вывод, что препараты ХпОЭДФ и 2пНТФ являются эффективными средствами защиты теплотехнического оборудования от обрастания ионными кристаллами, а также существенно снижают скорость коррозии сталей в нейтральных и щелочных средах.