本發(fā)明涉及一種環(huán)保材料，尤其涉及一種鍋爐熱網(wǎng)用阻垢劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

阻垢劑（scale inhibitor）：是具有能分散水中的難溶性無機(jī)鹽、阻止或干擾難溶性無機(jī)鹽在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能，并維持金屬設(shè)備有良好的傳熱效果的一類藥劑。

從作用機(jī)理上來講，阻垢劑的作用可分為鰲合、分散和晶格畸變?nèi)糠?。且在?shí)驗(yàn)室評(píng)定試驗(yàn)中，分散作用是鰲合作用的補(bǔ)救措施，晶格畸變作用是分散作用的補(bǔ)救措施。

腐蝕會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)熱水鍋爐來說，腐蝕除導(dǎo)致降低壽命、大幅度增加維修和大修費(fèi)用之外，還由于腐蝕泄漏往往發(fā)生在最嚴(yán)寒的冬季采暖時(shí)期，供熱中斷會(huì)直接影響到居民的正常生活。為了改變這種現(xiàn)狀，研究開發(fā)熱水鍋爐防腐阻垢技術(shù)勢(shì)在必行。

熱網(wǎng)專用阻垢劑主要由高效分散劑、酚羥基、磺酸基團(tuán)等組成，對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣等成垢因子具有晶格畸變作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，顯示出優(yōu)良的阻垢作用。

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化及工業(yè)化進(jìn)程的加快，與生產(chǎn)生活密切相關(guān)的工業(yè)鍋爐及熱水鍋爐采暖系統(tǒng)規(guī)模也快速增長(zhǎng)。由于鍋爐水處理技術(shù)水平的限制等原因，工業(yè)鍋爐普遍存在腐蝕結(jié)垢問題，導(dǎo)致鍋爐壽命縮短，維護(hù)及運(yùn)行成本上升。

我國(guó)工業(yè)蒸汽鍋爐水處理的普遍做法是重視鍋外，輕視鍋內(nèi)。對(duì)小容量低壓鍋爐，普遍采用軟化法防腐阻垢。對(duì)大容量低壓鍋爐，普遍采用軟化法阻垢，采用除氧器法防腐。對(duì)中壓鍋爐，普遍采用軟化法或去離子法防垢，采用除氧器法防腐。對(duì)高壓鍋爐，普遍采用去離子法防垢，采用除氧器法防腐。然而，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)鍋內(nèi)處理十分重視。對(duì)小容量低壓鍋爐，普遍采用防腐阻垢劑法防腐阻垢。對(duì)大容量低壓鍋爐，普遍采用軟化-除氧器-防腐阻垢劑法防腐阻垢。對(duì)中壓鍋爐，普遍采用軟化或去離子-除氧器-防腐阻垢劑法防腐阻垢。對(duì)高壓鍋爐，普遍采用去離子-除氧器-防腐阻垢劑法防腐阻垢。也就是說，對(duì)低、中、高壓鍋爐均采用了防腐阻垢劑。當(dāng)然，所采用的防腐阻垢劑不盡相同，每種防腐阻垢劑都有其適用范圍。

鍋爐熱網(wǎng)用阻垢劑是由有機(jī)膦酸和聚羧酸等高聚物組成的復(fù)合品，具有很高的緩蝕和阻垢性能，其耐溫性特別好，可有效地應(yīng)用于低壓鍋爐的爐內(nèi)水處理。鍋爐包括水暖、蒸汽、機(jī)車用鍋爐等。鍋爐專用緩蝕阻垢劑也可用于海水淡化、蒸餾及汽車水箱等系統(tǒng)的緩蝕防垢。

熱網(wǎng)專用阻垢劑主要由高效分散劑、酚羥基、磺酸基團(tuán)等組成，對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣等成垢因子具有晶格畸變作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，顯示出優(yōu)良的阻垢作用。本品具有耐高溫、阻垢率高、不易分解等特點(diǎn)，同時(shí)兼具緩蝕、剝離老垢、防失水等作用。它不含亞硝酸鈉等致癌物質(zhì)，為全有機(jī)配方，生物降解性好，為綠色環(huán)保型采暖水專用緩蝕阻垢劑。

熱網(wǎng)專用阻垢劑可直接用自來水作采暖水，無需軟化除鹽，可以極大降低采暖成本，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種鍋爐熱網(wǎng)用阻垢劑及其制備方法，解決現(xiàn)有阻垢劑阻垢率低、腐蝕率高、容忍度小和含磷率高等技術(shù)問題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種鍋爐熱網(wǎng)用阻垢劑，原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：去離子水100份；碳酰肼6-10份；甲乙基酮肟5-25份；丙酮肟3-7份；ATMP10-30份；氫氧化鈉5-25份；硫酸鋅3-7份；硫脲2-6份；烷基酚聚氧乙烯醚1-5份；磺酸琥珀二辛酯4.5-8.5份；納米改性高嶺土5-9份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：去離子水100份；碳酰肼6份；甲乙基酮肟5份；丙酮肟3份；ATMP10份；氫氧化鈉5份；硫酸鋅3份；硫脲2份；烷基酚聚氧乙烯醚1份；磺酸琥珀二辛酯4.5份；納米改性高嶺土5份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：去離子水100份；碳酰肼10份；甲乙基酮肟25份；丙酮肟7份；ATMP30份；氫氧化鈉25份；硫酸鋅7份；硫脲6份；烷基酚聚氧乙烯醚5份；磺酸琥珀二辛酯8.5份；納米改性高嶺土9份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：去離子水100份；碳酰肼7份；甲乙基酮肟10份；丙酮肟4份；ATMP15份；氫氧化鈉10份；硫酸鋅4份；硫脲3份；烷基酚聚氧乙烯醚2份；磺酸琥珀二辛酯5.5份；納米改性高嶺土6份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：去離子水100份；碳酰肼9份；甲乙基酮肟20份；丙酮肟6份；ATMP25份；氫氧化鈉20份；硫酸鋅6份；硫脲5份；烷基酚聚氧乙烯醚4份；磺酸琥珀二辛酯7.5份；納米改性高嶺土8份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：去離子水100份；碳酰肼8份；甲乙基酮肟15份；丙酮肟5份；ATMP20份；氫氧化鈉15份；硫酸鋅5份；硫脲4份；烷基酚聚氧乙烯醚3份；磺酸琥珀二辛酯6.5份；納米改性高嶺土7份。

一種制備所述鍋爐熱網(wǎng)用阻垢劑的方法，步驟為：

第一步：稱取去離子水、碳酰肼、甲乙基酮肟、丙酮肟、ATMP、氫氧化鈉、硫酸鋅、硫脲、烷基酚聚氧乙烯醚、磺酸琥珀二辛酯和納米改性高嶺土；

第二步：將丙酮肟、ATMP、氫氧化鈉和甲乙基酮肟投入帶有溫度計(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至60-80℃，攪拌40-60min，攪拌速度80-120轉(zhuǎn)/分鐘；

第三步：冷卻降溫至20-30℃，加入納米改性高嶺土和剩余原料，攪拌1-3h即可。

本發(fā)明所述一種鍋爐熱網(wǎng)用阻垢劑及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、原料來源廣泛，水溶性好，不會(huì)沉積，無副作用，不會(huì)產(chǎn)生二次垢；2、外排水中磷值0.05-0.25mg/L，適應(yīng)性強(qiáng)，耐150-250℃高溫，加藥時(shí)無需調(diào)節(jié)pH值；3、具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，破壞垢層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；4、除垢能力強(qiáng)，除垢效果好，無毒無蝕，安全可靠，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.01-0.03μm·a^-1，對(duì)碳酸鈣的阻垢率95.5-99.5%，使用方便，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，可以廣泛使用。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

實(shí)施例1：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱取：去離子水100份；碳酰肼6份；甲乙基酮肟5份；丙酮肟3份；ATMP10份；氫氧化鈉5份；硫酸鋅3份；硫脲2份；烷基酚聚氧乙烯醚1份；磺酸琥珀二辛酯4.5份；納米改性高嶺土5份。

第二步：將丙酮肟、ATMP、氫氧化鈉和甲乙基酮肟投入帶有溫度計(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌40min，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：冷卻降溫至20℃，加入納米改性高嶺土和剩余原料，攪拌1h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，不會(huì)沉積，無副作用，不會(huì)產(chǎn)生二次垢；外排水中磷值0.05mg/L，適應(yīng)性強(qiáng)，耐150℃高溫，加藥時(shí)無需調(diào)節(jié)pH值；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，破壞垢層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；除垢能力強(qiáng)，除垢效果好，無毒無蝕，安全可靠，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.01μm·a^-1，對(duì)碳酸鈣的阻垢率95.5%，使用方便，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，可以廣泛使用。

實(shí)施例2：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。喝ルx子水100份；碳酰肼10份；甲乙基酮肟25份；丙酮肟7份；ATMP30份；氫氧化鈉25份；硫酸鋅7份；硫脲6份；烷基酚聚氧乙烯醚5份；磺酸琥珀二辛酯8.5份；納米改性高嶺土9份。

第二步：將丙酮肟、ATMP、氫氧化鈉和甲乙基酮肟投入帶有溫度計(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至80℃，攪拌60min，攪拌速度120轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：冷卻降溫至30℃，加入納米改性高嶺土和剩余原料，攪拌3h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，不會(huì)沉積，無副作用，不會(huì)產(chǎn)生二次垢；外排水中磷值0.25mg/L，適應(yīng)性強(qiáng)，耐250℃高溫，加藥時(shí)無需調(diào)節(jié)pH值；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，破壞垢層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；除垢能力強(qiáng)，除垢效果好，無毒無蝕，安全可靠，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.03μm·a^-1，對(duì)碳酸鈣的阻垢率99.5%，使用方便，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，可以廣泛使用。

實(shí)施例3：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。喝ルx子水100份；碳酰肼7份；甲乙基酮肟10份；丙酮肟4份；ATMP15份；氫氧化鈉10份；硫酸鋅4份；硫脲3份；烷基酚聚氧乙烯醚2份；磺酸琥珀二辛酯5.5份；納米改性高嶺土6份。

第二步：將丙酮肟、ATMP、氫氧化鈉和甲乙基酮肟投入帶有溫度計(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌40min，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：冷卻降溫至20℃，加入納米改性高嶺土和剩余原料，攪拌1h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，不會(huì)沉積，無副作用，不會(huì)產(chǎn)生二次垢；外排水中磷值0.05mg/L，適應(yīng)性強(qiáng)，耐150℃高溫，加藥時(shí)無需調(diào)節(jié)pH值；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，破壞垢層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；除垢能力強(qiáng)，除垢效果好，無毒無蝕，安全可靠，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.01μm·a^-1，對(duì)碳酸鈣的阻垢率95.5%，使用方便，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，可以廣泛使用。

實(shí)施例4：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱取：去離子水100份；碳酰肼9份；甲乙基酮肟20份；丙酮肟6份；ATMP25份；氫氧化鈉20份；硫酸鋅6份；硫脲5份；烷基酚聚氧乙烯醚4份；磺酸琥珀二辛酯7.5份；納米改性高嶺土8份。

第二步：將丙酮肟、ATMP、氫氧化鈉和甲乙基酮肟投入帶有溫度計(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至80℃，攪拌60min，攪拌速度120轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：冷卻降溫至30℃，加入納米改性高嶺土和剩余原料，攪拌3h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，不會(huì)沉積，無副作用，不會(huì)產(chǎn)生二次垢；外排水中磷值0.15mg/L，適應(yīng)性強(qiáng)，耐200℃高溫，加藥時(shí)無需調(diào)節(jié)pH值；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，破壞垢層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；除垢能力強(qiáng)，除垢效果好，無毒無蝕，安全可靠，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.02μm·a^-1，對(duì)碳酸鈣的阻垢率97.5%，使用方便，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，可以廣泛使用。

實(shí)施例5：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。喝ルx子水100份；碳酰肼8份；甲乙基酮肟15份；丙酮肟5份；ATMP20份；氫氧化鈉15份；硫酸鋅5份；硫脲4份；烷基酚聚氧乙烯醚3份；磺酸琥珀二辛酯6.5份；納米改性高嶺土7份。

第二步：將丙酮肟、ATMP、氫氧化鈉和甲乙基酮肟投入帶有溫度計(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，攪拌50min，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：冷卻降溫至25℃，加入納米改性高嶺土和剩余原料，攪拌2h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，不會(huì)沉積，無副作用，不會(huì)產(chǎn)生二次垢；外排水中磷值0.05mg/L，適應(yīng)性強(qiáng)，耐250℃高溫，加藥時(shí)無需調(diào)節(jié)pH值；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，破壞垢層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；除垢能力強(qiáng)，除垢效果好，無毒無蝕，安全可靠，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.01μm·a^-1，對(duì)碳酸鈣的阻垢率99.5%，使用方便，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，可以廣泛使用。

以上是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。