超声场-静电场协同防垢机理

使用自行设计的超声场-静电场协同防垢实验装置进行模拟蒸发实验,正交实验结果表明,在声强0.53W/cm^2、场强32kV/m时有很好的协同效果,防垢率为78.46%.碘释放法研究表明,在静电场中,超声空化增强.经过超声场处理后,过饱和溶液吸收超声空化产生的微观能量,缩短了CaCO3晶体的成核诱导期,加速了晶核的生成,使晶体稳定于文石的形态,悬浮于溶液中,不易沉积,达到防垢目的.     

化学剂防碳酸钙垢的机理研究进展

介绍了近几年来从宏观和微观上对防碳酸钙垢的机理的研究.宏观上,防垢剂可以使热力学上不稳定的文石和六方方解石在动力学上稳定存在,并且随着防垢效果的提高,这些晶形在生成的碳酸钙垢中的含量越来越大.上述碳酸钙晶形的变化,归因于防垢剂对不同结晶过程的阻止能力.微观上,通过计算机模拟技术和先进的实验手段,揭示了防垢剂在晶体活性点上的吸附,该吸附对碳酸钙的生长和溶解均有阻止作用.同时指出,除涉及固液界面上防垢剂和碳酸钙的作用外,防垢剂对碳酸钙生长的控制还与防垢剂和溶液中成垢离子的作用有关,对此国内外论及极少.     

大庆外围低渗透油田结垢分析及解决措施

分析了大庆外围低渗透油田成垢原因、垢对油田的危害及目前酸处理垢的弊端,提出了新的除垢防垢措施:采用中性络合除垢并与缓释型防垢剂配合使用,从而实现一次清垢、降低结垢速度,大大延长除垢周期,最终有效、经济、科学地解决大庆外围低渗透油田的“垢捆扰”。     

有机膦酸防垢剂对CaCO_3溶液动电性质的影响

为了探讨有机膦酸防垢剂的防垢机理,将等量的CaCl2溶液和Na2CO3溶液混合,适时测定了加入不同有机膦酸防垢剂时CaCO3生成过程中的Zeta电位,并与加入EDTA的实验进行了比较.结果表明,CaCO3表面带有负电,反应刚开始时Zeta电位变化较快,30 min后趋于稳定;生成过程中加入有机膦酸防垢剂会使碳酸钙表面Zeta电位绝对值变小.最后,从配位化学及胶体化学的角度对实验结果进行了分析,认为加防垢剂后Zeta电位的变化对防垢作用有利.     

FPM-1防垢剂的合成及其性能研究

以阴离子单体和非离子单体为原料合成了一种聚合物防垢剂,研究了其防垢效果与聚合温度、引发剂用量及单体浓度等因素的关系。考察了共聚物用量和溶液中Ca²⁺、Ba²⁺离子浓度对防垢效果的影响。结果表明:FPM-1对CaSO₄、CaCO₃具有较好的防垢效果,对BaSO₄垢具有一定的抑制作用,可作油田注水和工业循环冷却水的阻垢剂。对BaSO₄的透射扫描电镜分析结果表明:FPM-1通过分子链上的羧嵌基和磺酸基在晶体表面发生吸附作用,或聚合物入晶体的晶格中,致使晶体发生畸变,不易沉淀成垢。     

高频电场用于燃煤电厂冲灰水及循环水系统除、防垢的可行性研究

采用水力除灰的燃煤电厂很多存在冲灰水及循环水系统结垢问题,主要结垢成份均为过饱和CaCO3。介绍了高频电场的作用机理,通过高频电场作用改变系统中水分子存在状态进而阻止黏附性很强的CaCO3晶体沉淀的形成,达到除垢防垢的作用。     

超声波对碳酸钙积垢过程的影响

研究了超声波艰某些无机盐水溶液和含有蔗糖的无机盐水溶液的表面张力和电导率,以及对ＣｕＣＯ３积垢速率和性状的影响。结果表明,超声波作用可以明显降低换热器表面ＣａＣＯ３积垢速率,有效地减缓、ＣａＣＯ３积垢,最后探讨了超声波减缓ＣａＣＯ３积垢的机理。     

膦酸盐型防垢剂的研制

研究了一种分子结构中含有较多膦酸基的膦酸盐型防垢剂．对这种防垢剂的合成条件进行了正交试验优化．按优化条件合成的防垢剂对碳酸钙垢、硫酸钙垢、硅酸钙垢均有预防作用；在最佳浓度下对碳酸钙和硫酸钙的防垢率接近１００％，对硅酸钙的防垢事可达９０％以上，这种防垢剂溶液对钢铁的腐蚀率低于油田模拟注入水，且对地层无伤害，可用吸附法设置在近井地层中使用．     

HD-I型纳米诱垢剂对硫酸钡垢形成的影响

研究了HD-I型纳米诱垢剂对硫酸钡垢形成的影响．首先,通过改变诱垢剂的加量、Ba^2＋浓度以及实验温度,考察了该诱垢剂对硫酸钡垢形成过程中诱垢性能的影响,结果表明：（1）当钡盐浓度为98．25mg／L时,加入4mg／L的诱垢剂可使结垢率达到最优;（2）结垢率达到最优时所需诱垢剂的量随Ba^2＋浓度的增大而减少;（3）该诱垢剂具有很好的抗温性．另外,采用浊度分析、X-射线粉末衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了该诱垢剂对生成的BaSO4沉淀粉末的密度、晶型结构、微粒形貌和颗粒大小的影响．结果表明：诱垢剂的加入,使生成的沉淀晶体发生了晶格畸变,沉淀变得疏松,沉淀密度和颗粒粒径均明显减小．最后,对该诱垢剂的诱垢机理进行了理论解释．     

糖厂蒸发系统横纹管强化传热和抗垢性能的研究

本文的试验及研究工作是以糖厂实际生产环境为实验基地，对横纹管进行糖汁蒸发强化传热及抗垢性能的研究。试验用小型单管蒸发罐分别并联在糖厂第三效和第五效蒸发系统中，进行光滑管和横纹管的对比试验。试验结果表明，横纹管具有很好的强化传热和抑制垢物形成的作用，所生成的积垢也易于清除，适于在糖厂整个蒸发系统中推广应用。     

碳酸钙沉积晶体形态特征及环境条件研究

作者通过一系列实验，认为在洞穴ＣａＣＯ３沉积过程中，由ＣＯ２逸出快慢决定了ＣａＣＯ３的沉积速度，加之环境条件的影响，从而导致了ＣａＣＯ３沉积晶体不同的形态特征，其结晶程度也有巨大的差异。具体地讲，由于水动力条件、水－气界面面积、温度、环境ＣＯ２分压等因素变化都会引起洞穴ＣａＣＯ３沉积晶体的形态变化，其中结晶位置的环境条件也控制着晶体的发育状况及其形态特征。     

稠油废水高倍蒸发浓缩污垢的形成和模拟

研究了稠油废水蒸发浓缩过程中污垢的形成规律.在蒸发浓缩的试验基础上,首先通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对污垢进行分析,确认污垢的晶体成分,然后据此建立3层析晶污垢的沉积模型,即由碳酸钙盐(如CaCO3)、复盐(如Na2CaSiO4,Ca8Si5O18)和硅酸盐(如Ca2SiO4)等形成的混合污垢的沉积模型.通过污垢热阻的模拟计算发现,污垢的主要组分是碳酸钙盐,其污垢热阻占总污垢热阻的91.76%;模拟结果与试验数据相吻合,说明3层析晶污垢模型可以描述稠油废水蒸发过程中的析晶结垢规律,为稠油废水蒸发过程中污垢的防治提供理论基础.     

掺杂对高磁导率MnZn铁氧体磁特性的影响

研究了CaCO3和Bi2O3掺杂及烧结气氛对高磁导率MnZn铁氧体磁特性及微观结构的影响．研究结果表明,由于CaCO3存在于晶界,合适的CaCO3掺入量会使晶界明显,晶粒均匀,起始磁导率增加．同时由于Ca^2 与Si^4 共同形成高电阻的晶界层,能够改善材料的起始磁导率的频率特性．由于Bi2O3在烧结过程中分布在晶界,掺入Bi2O3促进了晶粒生长．为了减小烧结样品内部和外部氧含量的差别,必须通过控制烧结气氛,保证Zn^2 尽可能少挥发,同时防止Fe和Mn离子变价,从而避免起始磁导率下降．     

超细轻质碳酸钙制备

利用电导仪跟踪CaCO₃ 乳液碳化过程,研究结果表明,生成的CaCO₃ 粉末材料的粒径与反应温度、石灰乳液浓度及碳化用二氧化碳的通气速率有关,反应过程主要受CO₂ 的吸收速率控制,但当CO₂ 的流量增大时则反应速率同时受CO₂ 的吸收及Ca(OH) ₂ 的溶解速率共同影响。在研究过程中,试验了各种表面活性剂对产品分散性能的影响,探索单分散碳酸钙的制备条件和过程控制。     

超细纺锤形CaCO3制备过程研究

在超重力反应器中,Ca(OH)2经碳化反应制得超细纺锤形碳酸钙.采用pH计、XRD、TEM、EDTA络合滴定原位检测了超重力反应沉淀法制备轻质纺锤形碳酸钙的碳化过程特性.结果发现:碳化反应前期,二氧化碳吸收为控制步骤,碳化反应后期转化为Ca(OH)2溶解控制.纺锤形碳酸钙的形成无论是形貌还是晶型都是一个渐变的过程.     

超重力反应器中碳化反应参数对碳酸钙产品的影响

结合碳酸钙的成核、生长动力学论述了超重力反应结晶法制备纺锤形碳酸钙过程中主要工艺参数对碳化过程的目标函数之一产品碳酸钙的沉降比体积值的影响,并提出必要的控制条件.同时,将超重力下合成的纺锤形碳酸钙与传统制备方法制得的纺锤形碳酸钙进行了比较,结果表明,其质量要优于传统塔式设备制备的纺锤形碳酸钙.     

不同几何形状CaCO_3超微粒子的合成

用不同方法合成了纳米级链状CaCO3及微米级纺锤形、立方形、球形CaCO3粉体材料，并对各自的物理性质和结构进行了测定和表征．对不同形状CaCO3的形成机理进行了初步的探讨．     

蒸发结晶系统传热传质规律的研究

工业蒸发结晶是一个复杂的多相传热与传质过程,其传热传质规律直接决定着晶体的成核和生长,并最终决定产品的粒度分布。根据双步结晶理论,对蒸发结晶的成核和生长动力学进行分析,建立了成核和生长的理论模型。该模型准确描述了蒸发结晶的生长规律,对其中参数的求取和分析可以确定结晶的控制步骤。研究以氯碱工业中烧碱提纯单元NaCl蒸发结晶为例,通过对模型参数的求取,分析NaCl蒸发结晶过程的控制步骤。结果显示,在高温和低流速下,NaCl结晶受扩散过程控制。从而以扩散控制理论为基础,建立了NaCl蒸发结晶的传质传热模型。综合考虑了温度、流速、过饱和度、晶体粒度对结晶粒度分布的影响规律,建立了涵盖各个参数的数学模型。结合粒数衡算,进行了模型计算,得到结晶粒度与操作参数的关系。模型计算结果与实际结果吻合良好,表明该模型可以很好地表示蒸发结晶过程中各操作参数对结晶粒度分布的影响规律。     

纳米钴粉的制备及其在乙醇中的分散性能

针对高性能硬质合金的制备基础研究,通过直流电弧等离子体蒸发法制备纳米级钴粉,利用X线衍射(XRD)、X线荧光分析(XRF)、振动磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)和相应的选区电子衍射(SAED)等测试手段对样品进行表征。在测定样品粉体于无水乙醇中pH-Zeta电位的基础上,研究超声时间和特定的分散剂及其加入量对分散效果的影响。研究结果表明:直流电弧等离子体蒸发法制备的纳米钴粉为立方晶体结构,纯度(质量分数)达99.923%,粒径分布窄,颗粒呈现球形。随着超声时间和分散剂浓度的增加,纳米钴粉在无水乙醇中的分散效果呈现先增大后减小的趋势;不同分散剂分散效果从优到劣的顺序为:PVP,SHMP,TEA,CTAB和STAN-80。纳米钴粉在无水乙醇中较好分散工艺为:在pH=7的情况下,PVP加入量(质量分数)为2%,超声时间为30 min,超声功率为560 W。