一種用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑及制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑及制備方法和應(yīng)用，由衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物、聚環(huán)氧琥珀酸PESA、檸檬酸鋅、苯丙三氮唑BTA和水組成。其中，所述的衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物在無(wú)磷緩蝕劑中的重量百分比為15.0％～40.0％，所述的聚環(huán)氧琥珀酸在無(wú)磷緩蝕阻垢劑中的重量百分比為5.0％～20.0％，所述的檸檬酸鋅在無(wú)磷緩蝕阻垢劑中的重量百分比為5.0％～12.0％，所述的苯丙三氮唑在無(wú)磷緩蝕劑中的重量百分比為0.5％～0.8％，余量為水。使用本產(chǎn)品所排放的廢水不會(huì)對(duì)水體造成磷帶來(lái)的富營(yíng)養(yǎng)化污染，環(huán)境友好，處理每噸水藥劑用量為3-10mg/L，性能穩(wěn)定，適應(yīng)水質(zhì)廣泛。
【專利說(shuō)明】一種用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑及制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)磷緩蝕阻垢及制備方法，尤其是一種適合工業(yè)循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)的無(wú)磷、可生物降解的環(huán)保型緩蝕阻垢劑及制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，主要存在結(jié)垢、腐蝕和微生物危害三方面問(wèn)題。防止系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕最方便有效的方法是在循環(huán)水中投加緩蝕阻垢劑。目前國(guó)內(nèi)常用于循環(huán)冷卻水處理的配方多為膦系配方。含膦化合物對(duì)水體的污染及導(dǎo)致的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題使人們逐漸認(rèn)識(shí)到控制其排放的重要性，許多國(guó)家的環(huán)保部門(mén)已經(jīng)出臺(tái)了相應(yīng)的法規(guī)來(lái)限制含磷化合物的排放。因此，開(kāi)發(fā)低磷或無(wú)磷、生物降解性能好的緩蝕阻垢劑成為21世紀(jì)水處理劑發(fā)展的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0003]隨著水資源的日益緊張、環(huán)保要求的不斷提高，利用城市中水作為循環(huán)冷卻水成為當(dāng)前的一大熱點(diǎn)。并且，由于工業(yè)排放，循環(huán)冷卻水的水源受到較大的污染，很多的循環(huán)冷卻水前處理不徹底或沒(méi)有進(jìn)行前處理，水體濁度、有機(jī)物含量較高。無(wú)論是利用城市中水或是采用受污染水源作為循環(huán)冷卻，都面臨水體狀況惡劣，腐蝕、結(jié)垢傾向嚴(yán)重，微生物繁殖較一般水源嚴(yán)重的問(wèn)題。在這種情況下，循環(huán)冷卻水新型緩蝕阻垢劑的研制及使用就成為當(dāng)務(wù)之急。
[0004]由于檸檬酸在金屬表面較好的吸附性能以及和其他許多金屬離子具有較強(qiáng)的配位作用，而被廣泛應(yīng)用于對(duì)金屬材料的保護(hù)中。李茂東(李茂東。鑰酸鹽對(duì)鋁緩蝕性能的研究[J]。材料保護(hù)，1998,31(11):29-31。)認(rèn)為，檸檬酸與鑰酸鹽對(duì)鋁有協(xié)同緩蝕效果，該復(fù)合緩蝕劑還可用于鋼和鋁共用的場(chǎng)合。付占達(dá)(付占達(dá)，芮玉蘭，梁英華，等。海水中紫銅緩蝕劑的緩蝕性能及表面分析[J]。腐蝕與防護(hù)，2008，29 (8):445-447，484。)等研究了海水中檸檬酸和苯并三氮唑(BTA)對(duì)紫銅的緩蝕性能。檸檬酸及其鹽作為金屬防護(hù)膜處理液添加劑的應(yīng)用還較少。檸檬酸與其他緩蝕劑的緩蝕協(xié)同性應(yīng)作為檸檬酸型緩蝕劑開(kāi)發(fā)的研究重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單、實(shí)用、環(huán)保的用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑及制備方法和應(yīng)用。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕 阻垢劑，按質(zhì)量百分比，包括以下組分:
[0007]衣康酸-一縮二乙二醇醏-雨締酸三元共聚物 15.0l - 40.01
聚環(huán)氧琥珀酸PESA5.0% - 20.0%
檸檬酸鋅混合物5.0% ~ 12.0%
苯三氮唑 BTA0.% ~ 0.8%
余量為水。
[0008]所述檸檬酸鋅混合物中鋅離子和檸檬酸根配體之間的摩爾比為1:1至1:2，鋅離子以檸檬酸鋅三水合物的形式引入混合物中，檸檬酸根以檸檬酸、檸檬酸鉀、檸檬酸鈉和朽1檬酸銨中的一種或幾種組合的形式引入混合物中。
[0009]所述衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物的制備方法包括以下步驟:按重量份數(shù)，(I)將20-25份衣康酸、0.2-0.5份一縮二乙二醇、15-20份的質(zhì)量百分比濃度40% NaOH溶液和10-15份水加入到反應(yīng)器中，攪拌溶解；(2)將2_5份的質(zhì)量百分比濃度50%丙烯酸水溶液，作為一種滴加或流加液；將5-15份的質(zhì)量百分比濃度20%的過(guò)硫酸銨水溶液，作為另一種滴加或流加液，將兩種滴加或流加液同時(shí)連續(xù)加入上述反應(yīng)器中，進(jìn)行聚合反應(yīng)；(3)控制反應(yīng)溫度為95-105°C，滴加或流加液反應(yīng)時(shí)間為1-1.5小時(shí)，后續(xù)反應(yīng)時(shí)間為0.5-1小時(shí)，冷卻后，用質(zhì)量百分比濃度40% NaOH溶液調(diào)節(jié)pH弱酸性，得到棕紅色或醬褐色透明粘稠液體為衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物。
[0010]上述的用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑的制備方法，按所述的質(zhì)量百分組成取各物料，反應(yīng)釜中加入聚環(huán)氧琥珀酸PESA、檸檬酸鋅和水，控制溫度50-70°C條件下攪拌0.5-lh，再依次加入衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物、苯丙三氮唑BTA，待混合液澄清且無(wú)不溶性 雜質(zhì)時(shí)即得產(chǎn)品。
[0011]上述的用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑，適用于堿度低于400mg/L工業(yè)冷卻水系統(tǒng)，投加量按補(bǔ)充水計(jì)為3-10mg/L。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的無(wú)磷緩蝕阻垢劑用于冷卻水時(shí)，無(wú)毒、無(wú)磷、主要有機(jī)成分易生物降解，不存在環(huán)境問(wèn)題，排放不受磷限制，可大大減少后續(xù)處理費(fèi)用。本發(fā)明緩蝕阻垢劑仍屬鋅緩蝕阻垢劑，選擇了適合對(duì)檸檬酸鋅改性増溶的條件，提高了檸檬酸鋅在配方產(chǎn)品中的含量上限，增強(qiáng)了藥劑的緩蝕性能。合成衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物中增加縮二乙二醇后，提高了藥劑的阻垢極限上限，對(duì)高硬度高堿度循環(huán)水處理效果更好；提高了藥劑對(duì)泥沙和粘稠物的分散性能，特別適應(yīng)高濁度、高有機(jī)物、高微生物的循環(huán)水系統(tǒng)?？朔撕芏嗨巹┰诟邼饪s倍率條件下的循環(huán)冷卻水、以中水回用體系或受到污染水源等惡劣水體作為循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)效果較差的問(wèn)題，適應(yīng)水質(zhì)更廣泛。在堿度低于400mg/L工業(yè)冷卻水系統(tǒng)，投加量按補(bǔ)充水計(jì)為3-10mg/L，碳鋼腐蝕率≤0.075mm/a，銅、銅合金、不銹鋼腐蝕率≤0.005mm/a，阻垢率≥96%。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明的用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑，按質(zhì)量百分比，包括以下組分:
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑，其特征在于，按質(zhì)量百分比，包括以下組分:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述檸檬酸鋅混合物中鋅離子和檸檬酸根配體之間的摩爾比為1:1至1:2，鋅離子以檸檬酸鋅三水合物的形式引入混合物中，檸檬酸根以檸檬酸、檸檬酸鉀、檸檬酸鈉和檸檬酸銨中的一種或幾種組合的形式引入混合物中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物的制備方法包括以下步驟:按重量份數(shù)，(I)將20-25份衣康酸、0.2-0.5份一縮二乙二醇、15-20份的質(zhì)量百分比濃度40% NaOH溶液和10-15份水加入到反應(yīng)器中，攪拌溶解；(2)將2-5份的質(zhì)量百分比濃度50%丙烯酸水溶液，作為一種滴加或流加液；將5-15份的質(zhì)量百分比濃度20%的過(guò)硫酸銨水溶液，作為另一種滴加或流加液，將兩種滴加或流加液同時(shí)連續(xù)加入上述反應(yīng)器中，進(jìn)行聚合反應(yīng)；(3)控制反應(yīng)溫度為95-105°C，滴加或流加液反應(yīng)時(shí)間為1-1.5小時(shí)，后續(xù)反應(yīng)時(shí)間為0.5_1小時(shí)，冷卻后，用質(zhì)量百分比濃度40% NaOH溶液調(diào)節(jié)pH弱酸性，得到棕紅色或醬褐色透明粘稠液體為衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物。
4.如權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑的制備方法，其特征在于，按所述的質(zhì)量百分組成取各物料，反應(yīng)釜中加入聚環(huán)氧琥珀酸PESA、檸檬酸鋅和水，控制溫度50-70°C條 件下攪拌0.5-lh，再依次加入衣康酸-一縮二乙二醇酯-丙烯酸三元共聚物、苯丙三氮唑BTA，待混合液澄清且無(wú)不溶性雜質(zhì)時(shí)即得產(chǎn)品。
5.如權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的無(wú)磷緩蝕阻垢劑的應(yīng)用，其特征在于，適用于堿度低于400mg/L工業(yè)冷卻水系統(tǒng)，投加量按補(bǔ)充水計(jì)為3-10mg/L。
【文檔編號(hào)】C02F5/12GK103936177SQ201410195235
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】王傳軍, 孫振宏, 胡廷育, 馬紅剛 申請(qǐng)人:天津沃川水處理工程技術(shù)有限公司