高压静电场影响循环冷却水caco_3结晶行为及动力学研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20121100124硕士学位论文（学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：环境工程论文题目：高压静电场影响循环冷却水CaCO3结晶行为及动力学研究英文题目：EffectoftheHigh-voltageElectrostaticFieldonCrystallizationBehaviorofCaCO3andDynamicsStudyaboutCirculatingCoolingWater学生姓名：安慧凤导师姓名：刘智安教授二○一五年六月本人声明：所呈交

2、的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内蒙古工业大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：指导教师签名：日期:>/夕■汐.少期：>,5-6•/>学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，g卩：内蒙古工业大学有权将学位论文的全部或部分内容保留并向国家有关机

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4、大学硕士学位论文摘要本文以火电厂循环冷却水为研究对象，以“双通道工业循环冷却水分析实验台”为实验平台，分别利用“平行极板匀强高压静电场阻垢处理器”和“离子棒非匀强高压静电场阻垢处理器”对循环冷却水进行了动态模拟阻垢实验。实验过程中，跟踪检测了循环冷却水主要水质指标的变化，并对实验中所产生的CaCO3附着垢和脱除垢进行了扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱（EDS）分析。通过对“平行极板匀强高压静电场阻垢处理器”和“离子棒非匀强高压静电场阻垢处理器”实验结果分析，无论是在匀强高压静电场还是

5、非匀强高压静电场作用下，阻垢率均为正值，说明了两种高压静电场对火电厂循环冷却水确有阻垢效果。在相同实验条件（电压3000V、4000V、5000V，流量600L/h）下，经匀强高压静电场处理后，最大阻垢率为22.85%，经非匀强高压静电场处理后，最大阻垢率为49.50%，表明非匀强高压静电场较匀强高压静电场的阻垢效果更明显。实验过程中，定时进行水质检测，测定循环冷却水中总硬度H、Ca2+、pH、碱度、电导率κ、Na+、SO2－－4和Cl等水质指标，分析水溶液中主要离子的变化规律，研究水质指标的变化

6、对CaCO3晶核的形成和生长的影响作用。对实验中采集的CaCO3附着垢和脱除垢晶体进行了SEM、XRD和EDS分析。由SEM分析得出，附着垢和脱除垢晶体的形貌主要呈文石状和方解石状；由EDS分析得知，无论附着垢还是脱除垢，垢样的主要成分均为CaCO3。对附着垢和脱除垢晶体进行的XRD衍射分析表明，无论匀强高压静电场还是非匀强高压静电场，与对照组相比较，实验组的文石晶粒尺寸均发生了减小的变化，而方解石晶粒尺寸部分呈现减小的变化。文中从电场力作用下水分子线性排列与激活能变化和水溶液粘度变化的角度，分析

7、了两种高压静电场作用下对水溶液粘度的影响，以及电场力对循环冷却水溶液的作功情况。对于匀强高压静电场来说，由于电场力对水溶液分子不做功，电场力使水溶液分子趋于线性排列和增加激活能，降低CaCO3晶体的成核速率，宏观上表现出一定的阻垢效果；对于非匀强高压静电场来说，除了电场力使水溶液分子趋于线性排列和增加激活能因素以外，还由于电场力对水溶液分子作负功，导致水溶液粘度进一步增大，进而阻垢效果更明显。实验结果还表明，无论哪种高压静电场作用下，电压值为3000V和5000V时的阻垢率均要高于4000V时的阻

8、垢率，对这情况产生的原因，还需作进一步的实验和分析。关键词：匀强高压静电场，非匀强高压静电场，晶粒尺寸，液体粘度，附着垢，脱除垢I内蒙古工业大学硕士学位论文ABSTRACTThepaperwasbasedoncirculatingcoolingwaterastheresearchobject,usingfor“LaboratoryFurnitureforAnalyzingIndustrialCirculatingCoolingWater”doingdynamicsimulation