在用水量极大的工业循环冷却水系统中，结垢是一个长期存在，影响系统安全运行的主要问题之一。水垢一般是由具有反常溶解度的难溶盐或微溶盐组成。在循环冷却水系统中，最常见的难溶盐或微溶盐有碳酸钙、硫酸钙、磷酸锌及硅酸镁等。当这些盐类呈过饱和状态时，在一定条件下，就可能在换热器表面以水垢的形式析出。其中，碳酸钙是循环水系统中最常见、危害最大的水垢。通常我们主要讨论碳酸钙垢的抑制问题。目前，添加阻垢剂的方法已经成为国内外循环冷却水系统中控制结垢的主要手段。因此，阻垢剂的开发与合理利用是循环冷却水处理的关键问题。能否准确、快速地评定阻垢剂的阻垢性能以及对碳酸钙结晶动力学的研究就显得十分重要。 论文首先概述了国内外常用的评定阻垢剂阻垢性能的方法，比较了几种方法的优缺点。并对碳酸钙结晶的机理进行了阐述。 本试验研究了一种新型的评定阻垢剂阻垢性能的方法，这种方法是一种基于对溶液电导率的监测来评定阻垢剂阻垢性能的方法。试验是在恒温、密闭的条件下，通过对碳酸钙过饱和溶液电导率的测定，找出电导率开始下降的点，即溶液中开始析出沉淀的点，计算有阻垢剂和无阻垢剂时碳酸钙的临界过饱和度值来比较阻垢剂的阻垢性能。临界过饱和度值越大，阻垢剂的阻垢性能越好。通过阻垢剂的浓度和相对过饱和度值的关系图可以找出理想的阻垢剂以及合适的剂量。试验表明，电导率监测法具有试验仪器简单、操作方便、快速、准确、精度高等优点，可以比较不同阻垢剂和相同阻垢剂在不同浓度下的阻垢效果。 在碳酸钙结垢的动力学研究中，通过测定五种不同过饱和度的碳酸钙溶液的电导率随时间的变化来获得动力学的试验数据。本试验把碳酸钙结晶析出的过程分为两个阶段进行研究：晶核生长和晶粒长大。试验表明，晶核生长和晶粒长大的速率可以用一级反应速率方程来表示，并可以求出反应的速率常数和活化能。在阻垢剂和温度对碳酸钙结晶影响的试验研究中表明，温度、阻垢剂对碳酸钙结垢的反应速率产生影响。反应温度升高，晶核生长、晶粒长大的速率常数增大。在一定的过饱和度范围内，加入一定浓度的阻垢剂可以延长反应的诱导期，并抑制碳酸钙晶体的生长。从整个结晶过程来看，温度和阻垢剂对晶核生长的反应速率产生较大影响，对晶粒长大反应速率影响较小。原因是晶粒长大的速率常数很小，过饱和溶液中一旦有晶核生成，就开始进入不可逆的晶粒长大过程，即溶液中晶粒长大的条件是有晶核的存在，而温度、阻垢剂对之影响甚微。试验过程中，晶核生长和晶粒长大的反应级数并不因为温度的改变和阻垢剂的加入而发生改变。