一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，由以下重量比例的各組分組成：聚天冬氨酸10-15%，聚環(huán)氧琥珀酸10-20%，硫酸鋅5-15%，唑類衍生物1-2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物15-25%，葡萄糖酸鈉10-20%，其余成分為水，配方成分具有明顯的協(xié)同增效作用，并且配方成分不含磷，是綠色環(huán)保緩蝕阻垢劑，排放后對環(huán)境無污染，是一種環(huán)境友好型水處理劑，能有效解決循環(huán)冷卻水中存在的結(jié)垢腐蝕等問題，特別適用于投加硫酸提高濃縮倍數(shù)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。對碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇等污垢具有良好的分散效果，并使碳鋼、銅等金屬的腐蝕速率達到國家標準。
【專利說明】-種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國工業(yè)的發(fā)展，淡水耗量急速增加，許多地區(qū)面臨嚴重的水危機。城市用水 中，工業(yè)用水約占用水量的60~80%,而工業(yè)冷卻水用量占整個工業(yè)用水量的70~80%。然而， 有關(guān)資料顯示我國的工業(yè)用水重復(fù)利用率平均為4(Γ50%。我國城市工業(yè)萬元產(chǎn)值耗水量達 340立方米，是發(fā)達國家的ΚΓ20倍，耗水量高，重復(fù)利用率低，是我國工業(yè)系統(tǒng)水資源利用 的突出問題。采用清潔生產(chǎn)工藝，發(fā)展新型節(jié)水技術(shù)，是緩解淡水不足的一個重大舉措。因 此，節(jié)約工業(yè)冷卻水，使有限的水資源得到最大限度的利用，是工業(yè)領(lǐng)域節(jié)水工作的重中之 重。
[0003] 提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)是節(jié)約冷卻水的主要途徑，但隨著濃縮倍數(shù)增高，冷 卻水中陰陽離子濃度增大，易生成難溶的碳酸鈣等污垢附著在換熱器表面，影響換熱效率， 危害循環(huán)水系統(tǒng)。目前的主要解決方法是投加緩蝕阻垢劑，但單一投加緩蝕阻垢劑提高濃 縮倍數(shù)有限，所以工廠一般采用的是先加入硫酸降低循環(huán)水中堿度的條件下，再投加緩蝕 阻垢劑，這樣能大幅度提高循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)，達到節(jié)能減排的目的。
[0004] 目前國內(nèi)大部分緩蝕阻垢劑配方都為含磷配方，有機磷酸，尤其是有機多元磷酸 及其鹽，化學(xué)性能穩(wěn)定、能耐較高溫度和ΡΗ值、有明顯的"溶限效應(yīng)"和"協(xié)同效應(yīng)"等特點， 是目前廣泛使用的一類水處理劑。但有機磷不能有效地抑制磷酸鈣垢、鋅垢以及解決氧化 鐵沉淀等問題，而且本身易形成有機磷酸垢。同時由于磷對環(huán)境水域的富營養(yǎng)化，促進菌藻 的生長而形成"赤潮"，造成水源的污染。加入硫酸提高冷卻水濃縮倍數(shù)的系統(tǒng)，由于S0,含 量過高，和緩蝕阻垢劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后，容易生成難溶的硫酸鈣垢，附著在換熱器表面，影 響換熱效率，成為循環(huán)水處理的一個難點。
[0005] 循環(huán)水結(jié)垢后容易造成傳熱率不高或者傳熱不均勻，目前國內(nèi)使用的緩蝕阻垢劑 主要有鑰酸鹽、鎢酸鹽、鉻酸鹽等，這些緩蝕阻垢劑本身的濃度含量高，大劑量投加還會對 環(huán)境造成很大污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，研發(fā)出適用于高濃縮倍數(shù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷 環(huán)保緩蝕阻垢劑，特別適用于加硫酸的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。既能解決系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕的問題， 也能有效的解決加硫酸后，冷卻水中S0廣過高，而生成難溶的硫酸鈣垢的問題。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻 垢劑，由以下重量比例的各組分組成：聚天冬氨酸10-15%，聚環(huán)氧琥珀酸10-20%，硫酸 鋅5-15%，唑類衍生物1-2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物15-25%，葡萄 糖酸鈉10-20%，其余成分為水。
[0008] 優(yōu)選地，所述唑類衍生物為苯駢三氮唑或甲基苯駢三氮唑。
[0009] 優(yōu)選地，所述無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑由以下重量比例的各組分：聚天冬氨酸12-15% ，聚環(huán)氧琥珀酸10-15%，硫酸鋅7-15%，苯駢三氮唑1-2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲 基丙磺酸共聚物15-20%，葡萄糖酸鈉10-20%，其余成分為水。
[0010] 優(yōu)選地，所述硫酸鋅為七水硫酸鋅。
[0011] 優(yōu)選地，所述無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑由以下重量比例的各組分：聚天冬氨酸13%，聚 環(huán)氧琥珀酸13%，七水硫酸鋅10%，苯駢三氮唑2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸 共聚物20%，葡萄糖酸鈉20%，水22%。
[0012] 一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑的制備方法，依次將聚天冬氨酸、聚環(huán)氧 琥珀酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、水、硫酸鋅、葡萄糖酸鈉、唑類衍生 物在20-40°C溫度下加入反應(yīng)設(shè)備中，攪拌均勻后靜置即得，各原料的重量比為：聚天冬氨 酸10-15%，聚環(huán)氧琥珀酸10-20%，硫酸鋅5-15%，唑類衍生物1-2%，丙烯酸-2-丙烯酰 胺-2-2甲基丙磺酸共聚物15-25%，葡萄糖酸鈉10-20%，其余成分為水。
[0013] 如上所述，本發(fā)明的一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，具有以下有益效果： 本發(fā)明的組分為聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、丙烯酸2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、 水、硫酸鋅、葡萄糖酸鈉，配方成分具有明顯的協(xié)同增效作用，并且配方成分不含磷，是綠色 環(huán)保緩蝕阻垢劑，排放后對環(huán)境無污染，是一種環(huán)境友好型水處理劑，能有效解決循環(huán)冷卻 水中存在的結(jié)垢腐蝕等問題，特別適用于投加硫酸提高濃縮倍數(shù)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。對碳 酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇等污垢具有良好的分散效果，并使碳鋼、銅等金屬的緩蝕速率達到國 家標準，碳鋼類金屬的腐蝕速率小于0. 〇75mm/a，銅及銅合金的腐蝕速率小于0. 005mm/a， 阻垢率98%以上。另外，本發(fā)明產(chǎn)品是在常溫下將各原料組分按比例加入反應(yīng)器中攪拌均 勻即可，生產(chǎn)工藝簡單，組分復(fù)配容易，產(chǎn)品穩(wěn)定性好。
[0014]

【具體實施方式】
[0015] 以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明 書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0016] 具體實施例1 : 一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其制備方法是：依次將聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥 珀酸、丙烯酸2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、水、硫酸鋅、葡萄糖酸鈉、苯駢三氮唑在 25°C溫度下加入反應(yīng)設(shè)備中，攪拌均勻后靜置即得。各原料的重量比為：聚天冬氨酸13%， 聚環(huán)氧琥珀酸13%，七水硫酸鋅10%，苯駢三氮唑2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙 磺酸共聚物20%，葡萄糖酸鈉20%，水22%。通過緩蝕阻垢試驗，測定緩蝕阻垢劑的使用性 能，試驗方法：將一定量的水注入動態(tài)試驗裝置內(nèi)，按一定的流量進行循環(huán)，并將水溫控制 在60± 1 °C ;控制補水流量，使裝置內(nèi)水位基本保持恒定，將試驗片掛到系統(tǒng)中，加入試驗藥 齊?，開始試驗。試驗過程中，加入硫酸降低總堿度，保持高濃縮倍數(shù)下運行，定量定期取樣 進行分析測定總堿度、總硬度、ΡΗ、氯離子等指標，調(diào)整系統(tǒng)的補充和排污水量，持續(xù)120小 時，取出監(jiān)測試片，根據(jù)重量變化計算出腐蝕速率。通過動態(tài)模擬試驗裝置的實驗水的水流 量、進水口溫度、出水口溫度、熱介質(zhì)溫度的監(jiān)測，由工業(yè)計算機處理計算出阻垢率數(shù)據(jù)。
[0017] 實驗測得：碳鋼腐蝕速率：0. 010mm/a，銅腐蝕速率0. 0014mm/a，阻垢率100%。
[0018] 具體實施例2: 一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其制備方法是：依次將聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥 珀酸、丙烯酸2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、水、硫酸鋅、葡萄糖酸鈉、苯駢三氮唑在 20°C溫度下加入反應(yīng)設(shè)備中，攪拌均勻后靜置即得，各原料的重量比為：聚天冬氨酸10%， 聚環(huán)氧琥珀酸10%，七水硫酸鋅5%，苯駢三氮唑1%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺 酸共聚物15%，葡萄糖酸鈉20%，水39%。試驗方法同具體實施例1。實驗測得：碳鋼腐蝕速 率：0. 015mm/a，銅腐蝕速率0. 0024mm/a，阻垢率100%。
[0019] 具體實施例3: 一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其制備方法是：依次將聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥 珀酸、丙烯酸2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、水、硫酸鋅、葡萄糖酸鈉、甲基苯丙三氮 唑在30°C溫度下加入反應(yīng)設(shè)備中，攪拌均勻后靜置即得，各原料的重量比為：聚天冬氨酸 15%，聚環(huán)氧琥珀酸20%，七水硫酸鋅15%，甲基苯丙三氮唑2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2 甲基丙磺酸共聚物25%，葡萄糖酸鈉10%，水13%。試驗方法同具體實施例1。實驗測得：碳 鋼腐蝕速率：〇. 〇21mm/a，銅腐蝕速率0. 0015mm/a，阻垢率100%。
[0020] 苯駢三氮唑的分子式為C6H5N3，是白色或青白色針狀結(jié)晶，與銅原子能形成共價鍵 和配位鍵，相互交替成鍵狀聚合體，在銅表面形成多層防護膜，使銅的表面不產(chǎn)生電化學(xué)反 應(yīng)，從而具有極好的緩蝕作用，對鋁、鋼等金屬材料也同樣有較好的防蝕作用。在循環(huán)水中， 如與聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、丙烯酸2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物等復(fù)配，尤其 在密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中緩蝕效果最佳。
[0021] 丙烯酸2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物具有優(yōu)異的阻垢緩蝕性能，能阻止水 中溶解鹽以及懸浮粒子沉淀的性能，在高溫阻垢性能方面遠勝于有機磷，對碳酸鈣等具有 優(yōu)異的抑制作用，還可以分散氧化鐵，能提高鋅的溶解度，具有良好的協(xié)同作用，特別適用 于高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)處理。
[0022] 本發(fā)明的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，進行了為期一年的試運行，打開換熱器后，換熱管 表面形成一層保護膜，無結(jié)垢、腐蝕發(fā)生。證明本發(fā)明的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑良好的緩蝕阻 垢效果。
[0023] 綜上所述，本發(fā)明提供一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，本發(fā)明的組分為 聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、丙烯酸2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、水、硫酸鋅、葡萄 糖酸鈉、唑類衍生物，配方成分具有明顯的協(xié)同增效作用，并且配方成分不含磷，是綠色環(huán) 保緩蝕阻垢劑，排放后對環(huán)境無污染，是一種環(huán)境友好型水處理劑，能有效解決循環(huán)冷卻水 中存在的結(jié)垢腐蝕等問題，特別適用于投加硫酸提高濃縮倍數(shù)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。對碳酸 鈣、硫酸鈣、硫酸鋇等污垢具有良好的分散效果，并使碳鋼、銅等金屬的緩蝕速率達到國家 標準，碳鋼類金屬的腐蝕速率小于0. 〇75mm/a，銅及銅合金的腐蝕速率小于0. 005mm/a，阻 垢率98%以上。另外，本發(fā)明產(chǎn)品是在常溫下將各原料組分按比例加入反應(yīng)器中攪拌均勻 即可，生產(chǎn)工藝簡單，組分復(fù)配容易，產(chǎn)品穩(wěn)定性好。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的 種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0024] 上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因 此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完
【權(quán)利要求】
1. 一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于：由以下重量比例的各組分組 成：聚天冬氨酸10-15%，聚環(huán)氧琥珀酸10-20%，硫酸鋅5-15%，唑類衍生物1-2%，丙烯 酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物15-25%，葡萄糖酸鈉10-20%，其余成分為水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于：所述 唑類衍生物為苯駢三氮唑或甲基苯駢三氮唑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于： 所述無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑由以下重量比例的各組分：聚天冬氨酸12-15%，聚環(huán)氧琥珀酸 10-15%，硫酸鋅7-15%，苯駢三氮唑1-2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物 15-20%，葡萄糖酸鈉10-20%，其余成分為水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于：所述 硫酸鋅為七水硫酸鋅。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于：所述 無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑由以下重量比例的各組分：聚天冬氨酸13%，聚環(huán)氧琥珀酸13%，七水 硫酸鋅10%，苯駢三氮唑2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物20%，葡萄糖酸 鈉 20%，水 22%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于：一種 用于循環(huán)水的無磷復(fù)合緩蝕阻垢劑的制備方法，依次將聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、丙烯酸 2_丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、水、硫酸鋅、葡萄糖酸鈉、唑類衍生物在20-40°C溫度 下加入反應(yīng)設(shè)備中，攪拌均勻后靜置即得，各原料的重量比為：聚天冬氨酸10-15%，聚環(huán) 氧琥珀酸10-20%，硫酸鋅5-15%，唑類衍生物1-2%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺 酸共聚物15-25%，葡萄糖酸鈉10-20%，其余成分為水。
【文檔編號】C02F5/12GK104058511SQ201410264952
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】朱伯第 申請人:淄博海星環(huán)?？萍加邢薰?br>