1. 研究目的与意义
学习和了解二乙烯三胺五甲叉膦酸的各种合成方法。优化实验方法和步骤提高产率产品。DTPMPA在水处理中用作循环冷却水和锅炉水的阻垢缓蚀剂,特别适用于碱性循环冷却水中作为不调pH的阻垢缓蚀剂,并可用于含碳酸钡高的油田注水和冷却水、锅炉水的阻垢缓蚀剂;在复配药剂中单独使用本品,无需投加分散剂,污垢沉积量仍很小。
DTPMPA也可用作过氧化物稳定剂、纺织印染用螯合剂、颜料的分散剂、氧脱木素稳定剂、化肥中微量元素携带剂、混凝土添加剂。此外,在造纸、电镀、金属酸洗和化妆品等方面也得到了广泛应用,还可作氧化性杀菌剂的稳定剂。
2. 国内外研究现状分析
随着世界上水源的紧张和对环境污染保护的重视,各国逐渐认识到提高工业循环冷却水的浓缩倍数是降低工业用水量和污染排放的最好途径;可是另一方面带来了循环冷却水碱度和硬度的提高。极易在换热器管壁上结垢。而7O~8O年代初常用的有机膦酸盐阻垢剂,如HEDP、ATMP、EDTMP等它们虽均有较好的阻垢性能,但在高碱、高硬度的水质下,阻垢性能有一定程度的下降,相反地,DTPMP在高碱、高硬度水质下仍具有良好阻垢性能。所以近年来,国外有关它的高碱、高硬水质条件下的研究报导逐渐增多。
3. 研究的基本内容与计划
二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMP)是一种应用广泛的缓蚀阻垢剂,也是一种非常重要的鳌合剂,具有优良的化学稳定性,在强酸强碱介质中不易分解,热稳定性好,毒性很小。该产品于20世纪70年代用于冷却循环水的化学处理,1997年在我国研制成功。本课题将通过一步法合成二乙烯三胺五甲叉膦酸,然后利用中心复合设计对其实验条件进行优化。
4. 研究创新点
研究了由二乙烯三胺、甲醛和亚磷酸直接一步合成二乙烯三胺五甲叉膦酸的新工艺及操作条件,并对产品的阻垢性能进行了评价。实验得出的适宜操作条件为:二乙烯三胺与甲醛、亚磷酸的摩尔比为1:5.5:5,反应温度105-121 ℃,反应时间2.2-3.2 h。合成的二乙烯三胺五甲叉膦酸及其钠盐对钙垢有较好的抑制果。
