بررسی عمل‌کرد بازدارنده‌‌های بسپاری ضد رسوب با استفاده از روش شیمیایی تودۀ سیال در محلول استاندارد ASTM D1141

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

تشکیل رسوب در تأسیسات صنعتی یا خانگی یک مشکل مهم اقتصادی و فنی است. در این مطالعه، درصد رسوب کلسیم‌کربنات در محلول مبتنی بر استاندارد ASTM D1141 در مقادیر مختلف شاخص اشباع لانگلیر(LSI)  با روش شیمیایی بررسی شد. نتایج نشان داد که احتمال تشکیل رسوب در LSIهای بزرگتر از 8/۱ به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد؛ از همین رو در LSI برابر با ۲/۲ اثر غلظت بازدارنده‌های مختلف رسوبی سبز از جمله هموبسپارها، کوبسپار و تربسپار روی رسوب­گذاری CaCO3 با استفاده از روش ارزیابی شیمیایی تودۀ سیال بررسی و غلظت بهینه تعیین شد. غلظت بهینۀ بازدارنده‌های ضد رسوب با استفاده از روش شیمیایی تودۀ سیال به‌ترتیب برای بازدارنده‌های هموبسپار پلی‌اکریلیک اسید1PAA))، پلی‌مالئیک اسید2 (PMA)، کوبسپار پلی (اکریلیک اسید-کو-2- اکریل آمیدو-2- متیل پروپان سولفونیک اسید)3 (AA/AMPS) و تربسپار پلی (اکریلیک اسید-2- اکریل آمیدو-2- متیل پروپان سولفونیک اسید- ترشیو بوتیل اکریل آمید) 5 (AA/AMPS/TBAA) به‌ترتیب در غلظت‌های ۵، ۵، ۲ و ppm ۲ به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation the Performance of Polymeric- Antiscaling Inhibitors Using Chemical Method of Bulk Solution in ASTM D1141 Standard Solution

نویسندگان [English]

  • Z. Madihi 1
  • R. Arefinia 2
1 B. Sc. in Chemical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
2 Associate Professor of Chemical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

Scaling formation in industrial or domestic installations is an important economic and technical problem. In this study, the percentage of calcium carbonate deposition in the solution based on ASTM D1141 at different LSIs was investigated by using the chemical method. It was revealed that at LSI values greater than 1.8, the probability of CaCO3 deposition is considerably increased. Therefore, at LSI = 2.2 the effect of concentration of different green-scaling inhibitors including homopolymers, copolymers and terpolymers on the CaCO3 deposition process was investigated by chemical analysis method and the optimal concentration of scaling inhibitors was determined. For the inhibitors of polyacrylic acid homopolymer (PAA), poly maleic acid homopolymer (PMA), poly acrylic acid: 2-acrylamido-2- methylpropane sulfonic acid copolymer (AA/AMPS) and poly acrylic acid:2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid: t-butyl acrylamide terpolymer (AA/AMPS/TBAA), the optimal inhibitory concentration was obtained at 5, 5, 2 and 2 ppm concentration, respectively by the chemical method of bulk analysis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • scaling
  • Calcium Carbonate
  • Bulk solution
  • Scaling inhibitor
[1]        Shreir, L. L., Cottis, R. A., ''Shreir's Corrosion''. 4th ed, Elsevier Science, London, Vol. 2, pp. 968, (2010).
[2]        Gabrielli, C., Maurin, G., Poindessous, G., Rosset, R., "Nucleation and growth of calcium carbonate by an electrochemical scaling process". Journal of Crystal Growth, 200(1-2), pp. 236-250, (1999).
[3]        Macadam, J., Parsons, S., "Calcium carbonate scale control, effect of material and inhibitors". Water Science and Technology, 49(2), pp. 153-159, (2004).
[4]        Shen, Z., Li, J., Xu, K., Ding, L., Ren, H., "The effect of synthesized hydrolyzed polymaleic anhydride (HPMA) on the crystal of calcium carbonate". Desalination, 284, pp. 238-244, (2012).
[5]        Amjad, Z., Koutsoukos, P. G., "Evaluation of maleic acid based polymers as scale inhibitors and dispersants for industrial water applications". Desalination, 335(1), pp. 55-63, (2014).
[6]        Kamali, S., Arefinia, R., "Effect of PAAT as an Environmentally Friendly Terpolymer on the Scale Inhibition of CaCO3 in Artificial Seawater: Chemical and Electrochemical Study". Industrial & Engineering Chemistry Research, 59(2), pp. 627-635, (2019).
[7]        Zhang, B., Zhang, L., Li, F., Hu, W., Hannam, P. M., "Testing the formation of Ca–phosphonate precipitates and evaluating the anionic polymers as Ca–phosphonate precipitates and CaCO3 scale inhibitor in simulated cooling water". Corrosion science, 52(12), pp. 3883-3890, (2010).
[8]        Carvalho, S., Palermo, L., Boak, L., Sorbie, K., Lucas, E. F., "Influence of terpolymer based on amide, carboxylic, and sulfonic groups on the barium sulfate inhibition". Energy & Fuels, 31(10), pp. 10648-10654, (2017).
[9]        Yang, L., Yang, W., Xu, B., Yin, X., Chen, Y., Liu, Y., Ji, Y., Huan, Y., "Synthesis and scale inhibition performance of a novel environmental friendly and hydrophilic terpolymer inhibitor". Desalination, 416, pp. 166-174, (2017).
[10]      TM0374, N. A. C. E., "Standard Test Method Laboratory Screening Tests to Determine the Ability of Scale Inhibitors to Prevent the Precipitation of Calcium Sulfate and Calcium Carbonate from Solution (for Oil and Gas Production Systems), Houston: NACE, (2001).
[11]      Pernot, B., Euvrard, M., Simon P., "Effects of iron and manganese on the scaling potentiality of water". Journal of Water Supply: Research and Technology—AQUA, 47(1), pp. 21-29, (1998).
[12]      Zhang, Y., Jihuai, W., Sancun, H., Minghua, L., "Synthesis and inhibition efficiency of a novel quadripolymer inhibitor". Chinese Journal of Chemical Engineering, 15(4), pp. 600-605, (2007).
[13] Amjad, Z., "Effect of surfactants on gypsum scale inhibition by polymeric inhibitors". Desalination and Water Treatment, 36(1-3), pp. 270-279, (2011).