專利名稱：微磷阻垢緩蝕劑配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)循環(huán)冷卻水處理主要是解決工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕以及微生物危害三個(gè)方面的問題。向循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加阻垢緩蝕劑是最主要的處理方式，目前大多數(shù)阻垢緩蝕劑的生產(chǎn)單位和應(yīng)用單位所生產(chǎn)和應(yīng)用的阻垢緩蝕劑總磷含量比較高，一般總磷含量在6. 8%以上，導(dǎo)致工業(yè)循環(huán)冷卻水中的總磷一般為7 15mg/L，總磷含量較高的阻垢緩蝕劑本身雖屬于無毒或低毒的水處理劑，但它們會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化、水質(zhì)嚴(yán)重惡化等環(huán)境問題?！段鬯C合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996對(duì)總磷(以P計(jì))最高允許排放濃度的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為0. 5mg/L。目前處理工業(yè)循環(huán)冷卻水的現(xiàn)有技術(shù)雖有低磷阻垢緩蝕劑技術(shù)，但低磷阻垢緩蝕劑品種不僅比較少，而且其用量比較大，如在公告號(hào)為CN1743^1A的實(shí)施案例1中，所提供的阻垢緩蝕劑的總磷含量雖然比較小，但用量比較大，投加濃度為100mg/L，總磷(以 PO43"計(jì))雖然僅為0. 7mg/L,但是當(dāng)該水質(zhì)濃縮至公告號(hào)為CN1743^1A實(shí)施例8中動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)所提到的4倍時(shí)，總磷達(dá)到2. 8mg/L (以P043_計(jì))，以P計(jì)則為0. 91mg/L,遠(yuǎn)超過了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中總磷(以P計(jì))最高允許排放濃度的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)0. 5mg/ L0

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微磷阻垢緩蝕劑配制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)處理工業(yè)循環(huán)冷卻水結(jié)垢、腐蝕、微生物問題時(shí)，所排放水中總磷的含量比較高、不符合國(guó)家的環(huán)保政策要求、不能滿足工業(yè)循環(huán)冷卻水的安全穩(wěn)定運(yùn)行需要等問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是使用的原材料為去離子水、膦羧酸、 聚羧酸、鋅鹽、銅緩蝕劑，其生產(chǎn)原料及重量比為去離子水25 50份、膦羧酸1 4份、聚羧酸50 60份、鋅鹽1 3份、銅緩蝕劑1 4份?？捎贸Ｒ?guī)方法制備本發(fā)明的阻垢緩蝕劑，將上述原料按預(yù)定比例在反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，混合的環(huán)境溫度為20-30°C，將去離子水、膦羧酸、聚羧酸、鋅鹽、銅緩蝕劑按預(yù)定的比例混合即可制得所需的微磷阻垢緩蝕劑。本發(fā)明所述的聚羧酸為三元共聚物和四元共聚物，優(yōu)選為至少一種選自丙烯酸/ 丙烯酸酯/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/丙烯磺酸鈉/2—甲基一—丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯/ 丙烯酸羥丙酯/2—甲基一—丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物。其中所述的丙烯酸酯優(yōu)選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯。本發(fā)明所述的膦羧酸為2—羥基膦?；宜?HPAA)或2—膦酸基丁烷一 1，2，4一三羧酸(PBTCA)。
本發(fā)明所述的鋅鹽為硫酸鋅或氯化鋅。本發(fā)明所述的銅緩蝕劑為苯駢三氮唑或甲基苯駢三氮唑。本發(fā)明所述的微磷阻垢緩蝕劑，因膦羧酸含量較少，可使微磷阻垢緩蝕劑在循環(huán)水中的總磷(以P計(jì))小于0. 5mg/L，滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中對(duì)總磷(以 P計(jì))的最高容許排放濃度的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)0. 5mg/L。本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑各組份的作用是膦羧酸及聚羧酸起阻垢分散作用，阻止碳酸鈣垢和懸浮物的沉積；膦羧酸同時(shí)兼有一定的緩蝕作用與穩(wěn)定鋅離子的作用。鋅鹽起碳鋼緩蝕劑的作用。銅緩蝕劑能以共價(jià)鍵和配位鍵與銅原子結(jié)合，相互交替，形成鍵狀聚合物，在金屬表面形成不溶性的保護(hù)膜，從而抑制銅及合金的腐蝕，它不但能抑制金屬基體上的銅溶解進(jìn)入水中，而且還能使進(jìn)入水中的銅離子鈍化，防止銅在鋼、鋁、鋅及鍍鋅鐵上的沉積和黃銅的脫鋅，此外，對(duì)黑色金屬也有緩蝕作用。本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑在工業(yè)循環(huán)冷卻中的應(yīng)用為按補(bǔ)充水量投加，加量為 8 30mg/L，在滿足運(yùn)行濃縮倍率的前提下，同時(shí)滿足循環(huán)水在排放時(shí)對(duì)總磷(以P計(jì))的最高允許排放濃度一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)為0. 5mg/L的要求。采用本發(fā)明的積極效果所述阻垢緩蝕劑是一種環(huán)保節(jié)約型微磷阻垢緩蝕劑，生產(chǎn)過程中無“三廢”排放，可使工業(yè)循環(huán)冷卻水的濃縮倍率達(dá)到5倍以上，節(jié)約了大量工業(yè)用水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)循環(huán)水中總磷的排放小于國(guó)家最高允許排放濃度的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到環(huán)保節(jié)約的目的。目前，工業(yè)循環(huán)冷卻水處理中阻垢緩蝕劑的投加濃度一般為8 30mg/L，本發(fā)明所提供的微磷阻垢緩蝕劑處理工業(yè)循環(huán)冷卻水時(shí)的投加濃度一般為8 30mg/L，并且循環(huán)冷卻水濃縮至5倍后，循環(huán)冷卻水的總磷在0. 5mg/L (以P計(jì))以下，滿足工業(yè)循環(huán)冷卻水處理排放的環(huán)保需要。
具體實(shí)施例方式下面是本發(fā)明原材料不同配比用量，同類原料不同下位品種情況下的具體實(shí)施例子
實(shí)施例1
稱取10 kg 2一膦酸基丁燒一丨，厶4一三羧酸(PBTCA)，四元共聚物350坧，三元共聚物 150 kg，苯駢三氮唑10 kg，氯化鋅10 kg，去離子水470 kg，配成1000 kg。將上述原料按比例混合在反應(yīng)釜中進(jìn)行復(fù)配，環(huán)境溫度20°C。經(jīng)檢測(cè)，該配方總磷含量為0. 18% (以P043_計(jì))。某化工廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)容積為1000m3，循環(huán)量為2500m3，換熱器材質(zhì)為TP304， 管道為碳鋼管道。濃縮倍率5倍，按補(bǔ)水量投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑30mg/L，理論計(jì)算總磷含量為0. 18%X30X5=0. 27mg/L (以P0, if),以P計(jì)則為0. 09mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中對(duì)總磷的最高容許排放濃度0.5 mg/L (以P計(jì))的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。通過長(zhǎng)達(dá)一年的運(yùn)行，分析水質(zhì)指標(biāo)，阻垢率始終在95%以上，所掛不銹鋼TP304 試片、碳鋼試片的腐蝕率均滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050—2007中的相關(guān)要求，觀察物料溫度的變化區(qū)間處于正常變化范圍，正常運(yùn)行一年后，打開換熱器觀察， 無垢無腐蝕現(xiàn)象。說明該系統(tǒng)投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)施案例2
稱取40 kg 2—輕基膦?；宜?HPAA)，四元共聚物200坧，三元共聚物400 kg,甲基苯駢三氮唑40 kg，七水硫酸鋅30 kg，去離子水290 kg，配成1000 kg。經(jīng)檢測(cè)，該配方總磷含量為0. 8% (以P043_計(jì))。將上述原料按比例混合在反應(yīng)釜中進(jìn)行復(fù)配，環(huán)境溫度25°C。某電廠裝機(jī)容量為30(MWX2臺(tái)，單機(jī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)容積為22000m3，循環(huán)量為 33000m3,凝汽器材質(zhì)為HSn70—1A，管道為碳鋼管道，濃縮倍率6倍，按補(bǔ)水量投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑10mg/L，理論計(jì)算總磷含量為0. 8%X 10X6=0. 48mg/L(以P043—計(jì))，以P計(jì)則為0. 16mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中對(duì)總磷的最高容許排放濃度0. 5mg/L (以P計(jì))的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。通過長(zhǎng)達(dá)兩年的運(yùn)行，分析水質(zhì)指標(biāo)，阻垢率始終在95%以上，所掛HSn70— IA試片、碳鋼試片的腐蝕率均滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050—2007中的相關(guān)要求，真空度、端差均處于正常變化范圍，正常運(yùn)行兩年后，打開凝汽器觀察，無垢無腐蝕現(xiàn)象。說明該系統(tǒng)投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)施案例3
稱取20 kg 2—輕基膦酰基乙酸(HPAA)，四元共聚物300坧，三元共聚物300坧，苯駢三氮唑20 kg，七水硫酸鋅30 kg，去離子水330 kg，配成1000 kg。將上述原料按比例混合在反應(yīng)釜中進(jìn)行復(fù)配，環(huán)境溫度30°C。經(jīng)檢測(cè)，該配方總磷含量為0. 36% (以P043_計(jì))。某發(fā)電廠裝機(jī)容量為60(MWX2臺(tái)，單機(jī)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)容積為35000m3，循環(huán)量為67000m3，凝汽器材質(zhì)為TP317，冷油器材質(zhì)為HSn70 — 1AB，管道為碳鋼管道。濃縮倍率6倍，按補(bǔ)水量投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑10mg/L，理論計(jì)算磷酸鹽含量為 0. 36%X 10X6=0. 22mg/L (以P0, if),以P計(jì)則為0. 07mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中對(duì)磷酸鹽的最高容許排放濃度0. 5mg/L (以P計(jì))的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。通過長(zhǎng)達(dá)一年的運(yùn)行，分析水質(zhì)指標(biāo)，阻垢率始終在95%以上，所掛TP317試片、 HSn70—IAB試片、碳鋼試片的腐蝕率均滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050— 2007中的相關(guān)要求，真空度及端差均處于正常變化范圍，正常運(yùn)行兩年后，打開凝汽器觀察，無垢無腐蝕現(xiàn)象。說明該系統(tǒng)投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)施案例4
稱取30 kg 2一膦酸基丁烷一丨，〗，4一三羧酸(PBTCA)，四元共聚物280 kg，三元共聚物 250 kg,甲基苯駢三氮唑30 kg，氯化鋅20 kg，去離子水390 kg，配成1000 kg。將上述原料按比例混合在反應(yīng)釜中進(jìn)行復(fù)配，環(huán)境溫度27。C。經(jīng)檢測(cè)，該配方總磷含量為0. 53% (以P043_計(jì))。某化工廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)容積為7000m3，循環(huán)量為9000m3，換熱器材質(zhì)主要為 TP316，還有一部分換熱器為HSn70— 1A，管道為碳鋼管道，濃縮倍率5. 5倍，按補(bǔ)水量投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑15mg/L，理論計(jì)算磷酸鹽含量為0. 53%X 15X5. 5=0. 44mg/L (以 PO43-計(jì))，以P計(jì)則為0. 14mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中對(duì)磷酸鹽的最高容許排放濃度0. 5mg/L (以P計(jì))的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。通過長(zhǎng)達(dá)兩年的運(yùn)行，分析水質(zhì)指標(biāo)，阻垢率始終在95%以上，所掛TP316試片、 HSn70—IA試片、碳鋼試片的腐蝕率均滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050— 2007中的相關(guān)要求，觀察物料溫度的變化區(qū)間處于正常變化范圍，正常運(yùn)行兩年后，打開凝汽器觀察，無垢無腐蝕現(xiàn)象。說明該系統(tǒng)投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)施案例5
稱取20 kg 2一膦酸基丁烷一丨，〗，4一三羧酸(PBTCA)，四元共聚物350 kg，三元共聚物 220 kg，苯駢三氮唑10 kg，氯化鋅30 kg，去離子水370 kg，配成1000 kg。將上述原料按比例混合在反應(yīng)釜中進(jìn)行復(fù)配，環(huán)境溫度23°C。經(jīng)檢測(cè)，該配方總磷含量為0. 34% (以P043_計(jì))。某化工廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)容積為10000m3，循環(huán)量為13000m3，換熱器材質(zhì)主要為 TP304,還有一部分換熱器為HSn70— 1B,管道為碳鋼管道，濃縮倍率5倍，按補(bǔ)水量投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑20mg/L，理論計(jì)算總磷含量為0. 34%X 20 X 5=0. 3%ig/L(以P043_計(jì))， 以P計(jì)則為0. llmg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中對(duì)總磷的最高容許排放濃度0. 5mg/L (以P計(jì))的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。通過長(zhǎng)達(dá)兩年的運(yùn)行，分析水質(zhì)指標(biāo)，阻垢率始終在95%以上，所掛TP304試片、 HSn70—IB試片、碳鋼試片的腐蝕率均滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050— 2007中的相關(guān)要求，觀察物料溫度的變化區(qū)間處于正常變化范圍，正常運(yùn)行兩年后，打開凝汽器觀察，無垢無腐蝕現(xiàn)象。說明該系統(tǒng)投加本發(fā)明的微磷阻垢緩蝕劑運(yùn)行穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1. 一種微磷阻垢緩蝕劑配制方法，其特征是使用的原材料為去離子水、膦羧酸、聚羧酸、鋅鹽、銅緩蝕劑，其生產(chǎn)原料及重量比為去離子水25 50份、膦羧酸1 4份、聚羧酸 50 60份、鋅鹽1 3份、銅緩蝕劑1 4份；將上述原料按預(yù)定比例在反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，混合的環(huán)境溫度為20-30°C，即可制得所需的微磷阻垢緩蝕劑。
全文摘要
一種微磷阻垢緩蝕劑配制方法，屬于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法使用的原材料為去離子水、膦羧酸、聚羧酸、鋅鹽、銅緩蝕劑，其生產(chǎn)原料及重量比為去離子水25～50份、膦羧酸1～4份、聚羧酸50～60份、鋅鹽1～3份、銅緩蝕劑1～4份。將上述原料按預(yù)定比例在反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，即可制得所需的微磷阻垢緩蝕劑。本發(fā)明所述阻垢緩蝕劑是一種環(huán)保節(jié)約型產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中無“三廢”排放，可使工業(yè)循環(huán)冷卻水的濃縮倍率達(dá)到5倍以上，節(jié)約了大量工業(yè)用水，循環(huán)水中總磷的排放小于國(guó)家最高允許排放濃度的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到環(huán)保節(jié)約的目的。
文檔編號(hào)C23F11/167GK102351326SQ20111025021
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者劉文峰, 劉曉民, 張福新, 張雷, 柴斌, 畢光照, 王金明, 胡新霞 申請(qǐng)人:山東天慶科技發(fā)展有限公司