آنتی اسکالانت

آنتی اسکالانت :

در طی دو دهه گذشته نسل تازه ای از ضد رسوب ها به صورت تجاری پدید آمده اند، که در آن ها مواد به وجود آورنده فعال، اغلب مخلوطی از پلی کربوکسیلات ها و پلی اکریلات های مختلف مولکولی می باشند. آنتی اسکالانت ها به صورت وسیعی جهت پیشگیری از تشکیل رسوب در لوله ها، مبدل های حرارتی و ممبران به کار گرفته می شوند. در اغلب برنامه های کاربردی، ممبران اسمز معکوس و گذر جریان نادرست آن ها، بدون کاربرد از شدت جریان و منع ناشی از رسوب نمک های محلول می باشد. نمونه های معمول رسوب ها عبارتند از: کلسیم کربنات، کلسیم سولفات، باریم سولفات و استرانسیوم سولفات، سیلیکا و کلسیم فلوراید رسوب های متداولی نمی باشند ولی حضورشان در سیستم مشکل ایجاد می کند. ضد رسوب های ما، رسوب ها را مهار می کنند در حالی که این خواص را دارند که ذرات کلوئیدی را نیز در محلول پخش می کنند. جلوگیری و پخش از خصوصیات محصولات می باشد که به بالا بردن زمان کار سیستم، پایین آوردن فرکانس تمیز کردن و بالا بردن کارایی مولکول های RO کمک می کند.

استفاده از آنتی اسکالانت در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی:

در خیلی از واحدهای عملیاتی در صنایع پتروشیمی، خطر ایجاد رسوب وجود دارد. این پدیده وقتی رخ می دهد که محلول در حالت فوق اشباع بوده و تغییرات دما در عملیات احیا رخ دهد. رسوب ها همچنین زمانی ایجاد می شوند که دو ماده شیمیایی در برخورد با همدیگر ، رسوب کنند (به طور مثال، محلول هیدروژن فلورید با یون های کلسیم باعث تشکیل رسوب می شوند). رسوب ها شامل کلسیم کربنات، باریم سولفات، استرانسیوم سولفات، کربنات آهن، اکسیدهای آهن، سولفیدهای آهن  و نمک های منیزیم هستند.

 ضد رسوب ها به همراه ضد خوردگی ها استفاده می شوند. ضد رسوب ها به دو دسته اصلی دسته بندی می شوند:

•  ضد رسوب های ترمودینامیکی

•  ضد رسوب های سینتیکی

ضد رسوب های ترمودینامیکی عوامل کمپلکس ساز و کی لیت ساز می باشند که برای رسوب های خاص استفاده می شوند. ولی در رابطه با عملکرد سینتیکی ضد رسوب ها مربوط به مکانیسم های فضا ویژه آن ها می باشد.

مواد ضد رسوب

مشکلات ناشی از وجود رسوب در غشای ممبران:

خیلی از آب های طبیعی حامل مقادیر زیادی از کلسیم، سولفات و یون های بی کربنات می باشند. در فرآیند خالص سازی غشایی با میزان بهبودی زیاد، محدوده حلالیت گچ و کلسیت از سطوح اشباع زیاد می شود که باعث به ایجاد رسوب به صورت کریستال شدن روی سطوح غشایی می گردد. گرفتگی سطح رسوب، باعث پایین آمدن شتاب نفوذ پذیری، پایین آمدن کارایی عملیات و بالا رفتن هزینه های عملیاتی می گردد. از لحاظ اقتصادی بهتر می باشد از پوسته پوسته شدن غشاء پیشگیری شود، حتی اگر پاک کننده های موثر جهت از بین بردن رسوب وجود داشته باشند. در واقع پوسته پوسته شدن غشاء زمانی که ذرات در غشاء جمع شوند و منافذ غشا را به متصل کنند، رخ می دهد که این عمل باعث بالا رفتن هزینه تولید می گردد.

سه روش جهت کنترل رسوب معمولا به کار گرفته می شود:

•   اسیدی شدن: حضور اسیدها موجب حذف یون های کربنات می شود. یکی از واکنش دهنده های لازم جهت بارگیری رسوب های کربنات کلسیم را از حذف می کند.

•   کم کردن تبادل یون: در این شیوه از سدیم جهت تبادل یون با کلسیم و منیزیم به کار گرفته می شود. زمانی که تمام یون های سدیم توسط کلسیم و منیزیم تعویض شوند، رزین می بایست با یک محلول نمکی تزریق گردد. رزین های تبادل یون نیاز به احیاء اسید دارند.

•    تمایل به کارگیری از مواد ضد رسوب یا آنتی اسکالانت: ضد رسوب ها مواد فعال سطحی می باشند. توانایی آنتی اسکالانت جهت نگه داری محلول فوق اشباع شده در مقابل نمک های محلول در آب می باشد.

ضد رسوب ها به دو شیوه عمل می کنند:

1-  اثرات جذبی

2-  تغییر شکل مکان های رشد

اثرات جذبی هنگامی تشکیل می شوند که ضد رسوب ها سایت های هسته زایی را اشغال کرده و کریستال ها مکان های فعالی را جهت وصل شدن به سطح پیدا نمی کنند و بنابراین هسته زایی کریستالی متوقف می گردد. مکانیسم های دیگر ضد رسوب ها بر اساس تغییر شکلی می باشد که از به وجود آمدن کریستال ها  در حضور ضد رسوب ها پیشگیری می کند.

ضد رسوب های ایده آل دارای خصوصیات زیر می باشند:

•  کنترل رسوب موثر با پایین ترین غلظت

•  تطبیق پذیر با آب دریا

•  خصوصیات جذب و جذب متعادل

•  پایداری گرمایی زیاد

•   قابلیت تجزیه شدن زیستی

•  ارزان بودن

ضد رسوب ها به دو دسته عمده ترکیبات آلی و معدنی دسته بندی می شوند:

انواع معدنی آنها شامل فسفاتها مثل پلی متا فسفات و نمک های فسفات است.

ضد رسوب های آلی شامل پلی آکریلیک اسید ها، فسفینو کربولسیک اسید ها، پلیمر های سولفونات دار و فوسفونات ها می باشند. فوسفونات ها در دماهای زیاد خیلی موثر بوده در حالیکه پلیمر های سولفونه در دماهای پایین موثر است. کوپلیمر ها که شامل فوسفونات ها و پلیمر های سولفونه می باشند می توانند در رنج گسترده ای از دما ها کارآیی لازم را داشته باشند. کوپلیمر های فوسفونات دار همراه با آکریلیک اسید ها و وینیل سولفونیک اسید به صورت ویژه به عنوان ضد رسوب باریم سولفات در دستگاه های پایه آبی به کار گرفته می شوند می شوند.

فواید آنتی اسکالانت :

•  بهینه سازی باز یافت

•  حفاظت از سطوح غشاء

•  پایین آوردن میزان فساد زیستی از راه اثر بخشی و کیفیت زیاد

•  با توجه به مایع بودن، کاربرد از آن آسان است.

•  پایداری عملکرد سیستم

•  سازگار با محیط زیست