PESA 스케일 억제제 수정: CaCO3 및 CaSO4 억제 강화

I. PESA와 기존 규모 억제제의 비교 성능

CaCO3 결정 형성 및 성장에 대한 PESA의 억제 효과는 가수 분해 폴리말레 무수화물(HPMA), 폴리아스파르트산(PASP), 폴리아크릴산(PAA)과 비교되었습니다. 억제 효과의 순서는 가장 큰 것부터 가장 작은 것까지 PESA > PASP > HPMA > PAA였습니다.

PESA가 포함된 용액은 CaCO3 결정의 평균 부피 입자 크기가 가장 작고 최종 용액에서 Ca2+ 농도가 가장 높았습니다. 분석에 따르면 PESA는 Ca2+로 4개의 Ca-O 결합을 형성할 수 있기 때문에 형성된 결합의 수가 가장 많고 상호 작용이 가장 강하여 결정의 성장을 방해하고 더 나은 규모의 억제 효과를 달성합니다.

II. 기능 그룹 수정을 통한 PESA 성능 향상

(1) 흡착 능력 향상을 위한 -NH2 소개

NH2의 전자성은 커서 스케일링 양이온을 더 쉽게 흡착할 수 있으므로 스케일링 양이온을 위한 스케일 억제제 분자의 흡착, 분산 및 첼레이션 용량이 증가합니다. NH2는 Thiourea epoxyinic acid(CSN-PESA)를 합성하기 위해 도입되었습니다. CaCO3에 대한 CSN-PESA의 스케일 억제율은 96.1%로 PESA보다 22.1% 높았습니다. 그 이유는 새로운 극성군 NH2가 CSN-PESA에 도입되어 Ca2+의 정전기 흡착 및 첼레이션 능력을 향상시키고 양이온과 음이온의 조합을 감소시키고 결정의 형성을 파괴하며 스케일 억제율 개선 효과를

(2) 소개 -COOH 첼레이션 및 격자 왜곡 강화

COOH는 스케일링 양이온과 격자 왜곡에 대한 첼레이션 및 용해 효과가 모두 있습니다. PESA에서 COOH 그룹의 수를 늘리면 PESA의 스케일 억제율을 개선하는 데 도움이 됩니다. PESA는 이타콘산-epoxyinic acid(IA-PESA)를 얻기 위해 이타콘산으로 수정되었습니다. 50C, IA-PESA 6mg/L 용량에서 CaCO3 척도 및 CaSO4 척도에 대한 IA-PESA의 스케일 억제율은 100%에 가까웠

IA-PESA의 스케일 억제 메커니즘을 탐구함으로써 COOH가 많을수록 CaCO3 결정이 고밀도 석회석에서 느슨한 베터라이트로 쉽게 변환되어 격자 왜곡을 일으키고 저울을 물에 씻기 쉽게 만드는 것으로 확인되었습니다.

(3) 생분해성 및 흡착 개선을 위한 -CO-NH- 소개

CO NH 그룹은 스케일 억제제 PESA의 생분해성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 흡착 및 분산 능력도 향상시켜 스케일링 양이온의 첼레이션에 도움이 됩니다. L-arginine-polyepoxysuccinic산(Arg-PESA)은 L-아르기닌에 -CO - NH를 도입하여 합성되었습니다. 6mg/L의 용량으로 Arg-PESA는 CaCO3에 대해 100% 스케일 억제를, Ca3(PO4) 2에 대해 80% 이상을 달성했습니다.

III. 고급 복합화 방법 및 다중 구성 요소 파생상품

다양한 유기 화합물을 복합화하고 다양한 변형 그룹을 도입하여 합성된 여러 PESA 유도체는 우수한 스케일 억제 성능을 보여줍니다.

• LC-T-PESA: 3차 복합화 방법에 의해 준비되었으며, 10 mg/L에서 CaCO3에 대해 99% 스케일 억제율을 달성했습니다. CO NH , SO3H 및 COOH 그룹의 시너지는 일반 석회석에서 불규칙하고 푹신한 바타이트로 스케일을 변환합니다.
  

• ESA/IA/SMAS: 합성된 에폭시 숙신산-옥살릭 acid-allylethoxycarboxylate은 단 4mg/L의 용량으로 CaSO4 스케일 억제율이 99%로 나타나 황산염 스케일에 탁월한 효율성을 보였습니다.