專(zhuān)利名稱(chēng)：：用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑及方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及工業(yè)水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的說(shuō)是應(yīng)用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的阻坭緩蝕技術(shù)，防止管路、設(shè)備結(jié)垢和腐蝕，特別是一種用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑及方法和應(yīng)用。本發(fā)明的阻垢緩蝕劑為節(jié)能型低磷環(huán)保水處理藥劑。
背景技術(shù)：
：當(dāng)今，世界面臨人口增長(zhǎng)，生態(tài)環(huán)境惡化，水資源短缺等危機(jī)，水資源的匱乏和污染對(duì)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成威脅，成為世界絕大多數(shù)國(guó)家穩(wěn)定和發(fā)展面臨的最突出問(wèn)題之一，節(jié)約用水，提高水資源的利用率已是當(dāng)務(wù)之急。節(jié)水首先要抓住比較集中使用的工業(yè)用水，在工業(yè)用水中，冷卻水的比例最大，約占60-70%，因此，節(jié)約冷卻水就成為工業(yè)節(jié)水最緊迫的任務(wù)，冷卻水分直流冷卻水和循環(huán)冷卻水。循環(huán)冷卻水把用于冷卻后的水通過(guò)冷卻塔降溫后再用于冷卻。冷卻水循環(huán)使用后，大大節(jié)約了用水量，但由于冷卻水不斷蒸發(fā)，水中鹽類(lèi)被濃縮，加上冷卻水與大氣充分接觸，溶解氧和細(xì)菌含量大大增加，導(dǎo)致循環(huán)冷卻水出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)垢、腐蝕和菌澡滋生等等不利影響，直接影響設(shè)備的正常運(yùn)行和設(shè)備的使用壽命，進(jìn)而，直接制約著機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)重大損失。為此，須要在冷卻水中加入水處理藥劑，如阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑等，來(lái)防止循環(huán)水結(jié)垢、腐蝕和菌澡滋生等。在眾多的方法中，采用化學(xué)水處理技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的工業(yè)節(jié)水最普遍使用的有效手段，同時(shí)，采取適當(dāng)?shù)乃幚砑夹g(shù)能夠?qū)崃υO(shè)備進(jìn)行防腐阻坭保護(hù)，能夠有效地延長(zhǎng)系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命。氧是地球上一切有生命的機(jī)體賴(lài)以生存的物質(zhì)。它很容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成氧化物，在氧化反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量。因此，氧作為氧化劑和助燃劑在冶金、化工、能源、機(jī)械、國(guó)防工業(yè)等部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。鋼鐵企業(yè)最大的氧氣用戶(hù)是轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間，利用吹入高純氧氣，使鐵中碳及磷、硫、硅等雜質(zhì)氧化，氧化產(chǎn)生的熱量足以維持煉鋼過(guò)程所需的溫度。由于氧在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展中有重要用途，因此人類(lèi)早已用不同方法制取氧氣。工業(yè)上制氧的方法有化學(xué)法、電解法、吸附法和深冷法。其中深冷法最經(jīng)濟(jì)，又能大量制取氧氣，因而成為目前工業(yè)上制取氧氣的主要方法。深冷法制氧是以自然界中取之不盡、用之不竭的空氣為原料，使其在低溫下液化精餾，分離為氧氣和氮?dú)?。空氣分離裝置(通稱(chēng)制氧機(jī))就是利用深冷法分離空氣以制取氧氣和氮?dú)獾囊环N機(jī)械?？辗盅b置希望壓縮空氣進(jìn)裝置時(shí)的溫度盡可能低，以降低空氣中的飽和水含量和主換熱器的熱負(fù)荷等。而空壓機(jī)實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)等溫壓縮，末級(jí)壓縮后的空氣溫度在換熱冷卻后亦高達(dá)5(TC。因此，空氣在空壓機(jī)后，進(jìn)空分裝置前，要對(duì)空氣進(jìn)行冷卻。尤其是對(duì)分子篩吸附凈化流程，由于分子篩的吸附容量與溫度有關(guān)，溫度越低，吸附容量越大。因而降低空氣溫度可以縮小吸附器的設(shè)計(jì)尺寸。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就能保證凈化效果，或可延長(zhǎng)切換時(shí)間，減少切換損失。因此，空氣在壓縮機(jī)后更要求預(yù)先將壓縮空氣冷卻到盡可能低的溫度，然后再進(jìn)入吸附器。目前采用的空氣預(yù)冷系統(tǒng)有幾種型式帶低溫水的空氣冷卻塔，用噴淋水與空氣直接接觸來(lái)冷卻壓縮空氣。冷卻水來(lái)自?xún)刹糠钟梦鄣谒鋮s塔中降低冷卻水的溫度后，再用泵供至空氣冷卻塔；另一部分用冷凍機(jī)的蒸發(fā)器提供的低溫水，進(jìn)一步將空氣冷卻到需要的溫度。這種冷卻方式是靠氣、液直接接觸進(jìn)行換熱的?？辗衷O(shè)備一般用江河湖泊或地下水作為冷卻水。這種水中通常都含有懸浮物(泥沙及其他污物)以及鈣、鎂等重碳酸鹽[Ca(HC03)2和Mg(HC03)2]，稱(chēng)為硬水。懸浮物較多時(shí)，易堵塞冷卻器的通道、過(guò)濾網(wǎng)及閥門(mén)等。鈣、鎂等重碳酸鹽受熱生成沉淀物，即形成一般所說(shuō)的在水溫升高時(shí)易生成碳酸鈣水垢。一般水溫在45'C以上就要開(kāi)始形成水垢，水溫越高越易結(jié)垢。制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水另一特點(diǎn)是在低溫冷凍水和空氣冷卻塔等低溫設(shè)備結(jié)塘，水垢附著在冷卻器的管壁、空氣冷卻塔的填料、噴頭或篩孔等處，不僅影響換熱，降低冷卻效果，而且有礙冷卻水或空氣的流通，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備故障。因此，制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)同時(shí)承擔(dān)兩項(xiàng)任務(wù)，其一為空分設(shè)備多個(gè)換熱器提供冷卻水，其二為分子篩純化系統(tǒng)提供低溫空氣冷卻水。為提高分子篩的吸附能力，空氣冷卻水須在10度以下，由此便產(chǎn)生一個(gè)新的問(wèn)題，即冷凍水在空氣冷卻塔噴嘴處、填料處和濾網(wǎng)處產(chǎn)生低溫垢。為解決這一問(wèn)題，我公司經(jīng)過(guò)大量研究，并對(duì)河北地區(qū)多家制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)地考察的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出新一代阻垢緩蝕劑，解決換熱器高溫使用和冷凍水低溫設(shè)備結(jié)垢與設(shè)備腐蝕問(wèn)題。因此，本發(fā)明人完成了本專(zhuān)利申請(qǐng)所述的發(fā)明一種用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑及方法和應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工藝的特點(diǎn)和現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑及方法和應(yīng)用。該阻垢緩蝕劑是一種適合以地下水或河水做補(bǔ)水，高堿度、高硬度水質(zhì)，具有高溫?fù)Q熱和低溫冷凍水設(shè)備的敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)使用的水處理劑，并具有高效、低膦環(huán)保的特點(diǎn)。本發(fā)明還提供一種上述用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑的制備方法。本發(fā)明還提供一種上述用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑的應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是，本發(fā)明阻垢緩蝕劑是以制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水同時(shí)具有高溫?fù)Q熱器和低溫冷凍水及設(shè)備為背景，而提出的一種適合以地下水或河水做補(bǔ)水，高堿度、高硬度水質(zhì)，具有高溫?fù)Q熱和低溫冷凍水設(shè)備的敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水處理劑，通過(guò)研究、試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)，選擇出六種物質(zhì)組合而成，該六種物質(zhì)分別是有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、聚天冬氨酸、鋅鹽、水等組成，其中水起溶劑的作用。實(shí)際使用中，通過(guò)配方中各種藥劑內(nèi)在的協(xié)同效應(yīng)，使這種配方具有高效的阻垢緩蝕功能，可用在工業(yè)水處理領(lǐng)域，尤其在制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于，包括以下各組分有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、聚天冬氨酸、鋅鹽和水，其中水為溶劑。所述各組分的重量份范圍為有機(jī)膦酸鹽卜30份、聚羧酸多元共聚物l-40份、銅緩蝕劑1-IO份、聚天冬氨酸1-60份、鋅鹽1-30份、水1-50份。所述各組分的重量份范圍為有機(jī)膦酸鹽15-30份、聚羧酸多元共聚物20-30份、銅緩蝕劑3-6份、聚天冬氨酸20-60份、鋅鹽10-25份和水20-50份。所述各組分的重量份為有機(jī)膦酸鹽28份、聚羧酸多元共聚物25份、銅緩蝕劑4份、聚天冬氨酸30份、鋅鹽18份、水25份。其中有機(jī)膦酸鹽選用甘氨酸二亞甲基膦酸或2-膦?；≯?，2，4-三羧酸，分子式為C晶ANP2或C7Hu09P;聚羧酸多元共聚物選用丙烯酸-磺酸鹽-丙烯酸羥丙酯磷?；人岫嘣簿畚铮Y(jié)構(gòu)式為(C3H402)n(C7HwN04S)m(C6HKA)r(P02H2)，n、m和r在此共聚物分子式中為整數(shù)，或選用其他聚羧酸多元共聚物；銅緩蝕劑選用苯并三氮唑，分子式0^3;鋅鹽選用七水硫酸鋅，分子式為ZnS047H20。用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于，包括分裝的制劑①與制劑②，制劑①包括以下各組分有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、鋅鹽和水，其中水為溶劑；制劑②包括以下組分聚天冬氨酸。所述制劑①與制劑②中的各組分以權(quán)利要求2-5之一所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑為基礎(chǔ)。上述用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟按比例取組分有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、鋅鹽、聚天冬氨酸、水。將有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、鋅鹽、水加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻，此為制劑①；聚天冬氨酸單獨(dú)配制，此為制劑②；制劑①與制劑②的組合即為本發(fā)明的阻垢緩蝕劑。上述用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑在制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用，所述阻垢緩蝕劑按補(bǔ)充水量計(jì)，將制劑①與制劑②分別投加，比例為10:3，其合計(jì)投加量為1050mg/L成品劑量。本發(fā)明的技術(shù)效果如下本發(fā)明用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，是將幾種物質(zhì)混合成組合物，并配加聚天冬氨酸而成。這幾種物質(zhì)包括有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、鋅鹽、聚天冬氨酸、水。制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為多個(gè)用戶(hù)提供冷卻水，包括高溫?fù)Q熱器和低溫冷凍水，其中有銅、不銹鋼和碳鋼換熱器或管道。組合物中有機(jī)膦酸鹽經(jīng)常與鋅鹽復(fù)配使用在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中對(duì)碳鋼有良好的緩蝕性能。聚羧酸多元共聚物在高硬度、高堿度循環(huán)冷卻水水質(zhì)中有明顯阻垢效果，并且具有很好的分散碳酸鈣和磷酸鈣的能力。聚天冬氨酸作為一種新型綠色水處理劑，應(yīng)用到工業(yè)循環(huán)冷卻水處理領(lǐng)域中。聚天冬氨酸可以螯合鈣、鎂、銅、鐵等多價(jià)金屬離子，尤其能夠改變鈣鹽晶體結(jié)構(gòu)，分散碳酸鈣微晶，使其形成軟垢，可以用于工業(yè)循環(huán)水、鍋爐水、反滲透水、油田水、海水淡化等水處理領(lǐng)域，在高硬度、高堿度、高pH值、高濃縮倍數(shù)系統(tǒng)中表現(xiàn)卓越。苯并三氮唑是性能優(yōu)異的銅緩蝕劑，制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中含有大量銅質(zhì)換熱器，使用苯并三氮唑可使銅材表面迅速成膜，抑制銅材腐蝕。鋅鹽屬陰極型緩蝕劑，在陰極部位，當(dāng)鋅離子接近金屬表面時(shí)，能與陰極區(qū)聚積的OH—快速地形成氫氧化鋅沉淀物，沉積于陰極表面，從而起到緩蝕作用。鋅鹽能在水介質(zhì)中的金屬表面快速成膜，這是其他無(wú)機(jī)緩蝕劑無(wú)法比擬的，但膜松軟不牢固，所以鋅鹽單獨(dú)使用時(shí)不可能完全抑制金屬在水溶液中的腐蝕。幾種組分復(fù)配起增效作用，并可降低這些有機(jī)物的用量。由于本發(fā)明對(duì)各組分的重量份范圍進(jìn)行了限定，這些限定結(jié)合了試驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)際應(yīng)用效果、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的考慮，充分滿(mǎn)足常溫環(huán)保、應(yīng)用范圍廣和高效的技術(shù)要求，同時(shí)也為本發(fā)明的推廣使用提供了便利。由于本發(fā)明還是針對(duì)熱力設(shè)備的腐蝕問(wèn)題研制而成的工業(yè)循環(huán)水處理組合物，通過(guò)大量試驗(yàn)證明其緩蝕性能優(yōu)良，技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。在循環(huán)水系統(tǒng)中投加本發(fā)明的組合物藥劑后，碳鋼、不銹鋼、銅的腐蝕速率均達(dá)到國(guó)家循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。在制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，使用本發(fā)明的復(fù)合配方產(chǎn)品投加量為1050mg/L同時(shí)阻止高溫?fù)Q熱器結(jié)垢和低溫冷凍水設(shè)備結(jié)垢，可見(jiàn)其使用劑量低，具有可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。充分顯示了本發(fā)明具有低劑量、高效節(jié)能的技術(shù)效果。使用本發(fā)明的復(fù)合配方后進(jìn)行設(shè)備檢查，制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水高溫?fù)Q熱器和管道均無(wú)結(jié)垢現(xiàn)象，冷凍水管道，冷卻塔，和濾網(wǎng)也無(wú)碳酸鈣析出沉積現(xiàn)象。無(wú)論是碳鋼材質(zhì)，還是銅質(zhì)和不銹鋼的設(shè)備內(nèi)壁均無(wú)明顯銹蝕發(fā)生，設(shè)備檢査狀態(tài)明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置同期水平。具體實(shí)施例方式下面將通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于，包括以下組分為有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、聚天冬氨酸、鋅鹽和水，其中水為溶劑。所述各組分的重量份范圍選為有機(jī)膦酸鹽1-30份、聚羧酸多元共聚物1-40份、銅緩蝕劑1-10份、聚天冬氨酸1-60份、鋅鹽l-30份、水1-50份。所述各組分的重量份范圍優(yōu)選為有機(jī)膦酸鹽15-30份、聚羧酸多元共聚物20-30份、銅緩蝕劑3-6份聚天冬氨酸20-60份、鋅鹽10-25份和水20-50份。所述各組分的重量份為有機(jī)膦酸鹽28份、聚羧酸多元共聚物25份、銅緩蝕劑4份、聚天冬氨酸30份、鋅鹽18份、水25份。其中有機(jī)膦酸鹽的具體成分可為甘氨酸二亞甲基膦酸或2-膦?；⊥閘，2，4-三羧酸，分子式為C晶ANP2或C7HiAP;聚羧酸多元共聚物的具體組分可為丙烯酸-磺酸鹽-丙烯酸羥丙酯磷?；人岫嘣簿畚?，結(jié)構(gòu)式為(CA02)n(C7H^N04S)m(C孔。03)r(P02H2)，n、m禾Qr在此共聚物分子式中為已知的整數(shù)，或在本發(fā)明中具有相近的效果的共聚物；銅緩蝕劑可為苯并三氮唑，分子式CeH5N3;聚天冬氨酸；鋅鹽可為七水硫酸鋅，分子式為ZnS047H20。本發(fā)明用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)W-301或TW-301阻垢緩蝕劑)的生產(chǎn)工藝介紹如下l)備料嚴(yán)格按照配方配比，用計(jì)量磅依次稱(chēng)取定量的有機(jī)膦酸鹽28份、聚羧酸多元共聚物25份、銅緩蝕劑4份、鋅鹽18份和水25份，聚天冬氨酸30份。2)生產(chǎn)開(kāi)啟真空泵，將有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物和水抽入反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌(80轉(zhuǎn)/分)，在攪拌的情況下，加鋅鹽和銅緩蝕劑使其全部溶解，繼續(xù)攪拌約20分鐘，混勻后分裝，即得本發(fā)明物制劑①。制劑②為聚天冬氨酸，單獨(dú)配制，單獨(dú)分裝。三、分裝檢析將上述產(chǎn)品制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水阻垢緩蝕劑分裝到25公斤塑料包裝桶中。四、采樣分析。五、粘貼標(biāo)簽及合格證并辦理入庫(kù)。用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑的技術(shù)性能指標(biāo)介紹如下制劑①外觀(guān)棕紅色液體；固體含量(%):》23總磷(%):》4胡值(1%水溶液)1.5-4.5;密度g/cm3(20。C):1.05-1.25。制劑②外觀(guān)棕紅色液體固體含量(%):》30PH值(W水溶液)9.0-11.0密度g/cm3(20。C):1.05-1.25本發(fā)明還提供了所述阻垢緩蝕劑在水質(zhì)波動(dòng)比較大的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用方法。在河北地區(qū)多家制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，該發(fā)明物按補(bǔ)水計(jì)，其適宜投加量為1050mg/L，均取得明顯阻垢緩蝕效果，充分體現(xiàn)出其低劑量的特性。對(duì)本發(fā)明一種用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑及方法和應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益分析可知，由于國(guó)民經(jīng)突飛猛進(jìn)的發(fā)展和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的因素，水資源短缺矛盾的日益突出，冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)使用，提高濃縮倍數(shù)將是必然趨勢(shì)，循環(huán)冷卻水結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題也日益突出。制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)既有高溫?fù)Q熱器，又有低溫冷凍水和低溫設(shè)備，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)低溫設(shè)備結(jié)垢成為制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水運(yùn)行的特點(diǎn)，是不同于一般循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的。本發(fā)明的阻垢緩蝕劑是有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸共聚物和聚天冬氨酸等化合物復(fù)配而成，在循環(huán)冷卻水中可有效防止碳酸鈣的形成，對(duì)防止磷酸鈣垢的形成也有良好性能，在高硬度、高堿度、高氯根的惡劣水質(zhì)中，能發(fā)揮良好的阻垢緩蝕特性并對(duì)泥沙有很強(qiáng)的分散作用，性能穩(wěn)定、不受溫度影響。根據(jù)不同水質(zhì)投加濃度為10-50mg/L，可用藥泵加入系統(tǒng)或直接加入冷卻塔補(bǔ)水箱。本發(fā)明物適應(yīng)水質(zhì)波動(dòng)范圍廣，均可以提供優(yōu)異的阻垢緩蝕性能，且藥劑的用量很小，采用本發(fā)明的阻垢緩蝕劑用量?jī)H需10-50mg/L就可達(dá)到阻垢緩蝕的要求，大大節(jié)約了工業(yè)耗水量和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。實(shí)施例1:一種用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑(TW-301)，含以下各組分有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、聚天冬氨酸、鋅鹽和水，其中水為溶劑。l.l備料嚴(yán)格按照配方配比，用計(jì)量泵依次稱(chēng)取定量的有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、鋅鹽和水，所述為制劑①。制劑②為聚天冬氨酸，單獨(dú)配制。1.2生產(chǎn)開(kāi)啟真空泵，將有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物和水抽入反應(yīng)釜中，開(kāi)啟攪拌(80轉(zhuǎn)/分)，在攪拌的情況下，加鋅鹽和銅緩蝕劑使其全部溶解，繼續(xù)攪拌約20分鐘，混勻后分裝，即得本發(fā)明物制劑①。制劑②為聚天冬氨酸，單獨(dú)配制，單獨(dú)分裝。實(shí)施例2:本發(fā)明用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑針對(duì)石家莊地區(qū)制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水緩蝕性能試驗(yàn)。2.1試驗(yàn)?zāi)康?。旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)方法是在實(shí)驗(yàn)室給定的條件下，用試片的損失質(zhì)量計(jì)算出腐蝕率和緩蝕率來(lái)評(píng)定水處理劑的緩蝕性能。采用旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕測(cè)定法，考察制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕特性，將通過(guò)試驗(yàn)后碳鋼、不銹鋼、銅的外觀(guān)顏色變化、失重法測(cè)得的腐蝕速率等指標(biāo)綜合評(píng)判本發(fā)明物緩蝕性能。2.2試驗(yàn)條件。試驗(yàn)水質(zhì)試驗(yàn)用水為石家莊地區(qū)地下水；水穩(wěn)定劑即本發(fā)明物用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水阻垢緩蝕組合物，加入量為制劑①20mg/L，制劑②6mg/L商品濃度；試驗(yàn)水溫50士TC;試片線(xiàn)速度170r/min;試片上端與試液面的距離應(yīng)大于2cm;試片規(guī)格及表面積50X25X2mm;28cm2;試驗(yàn)時(shí)間216小時(shí)；掛入試片片數(shù)每杯中三片。試驗(yàn)方法按《水處理劑緩蝕性能的測(cè)定------旋轉(zhuǎn)掛片法》GB/T18175-2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。2.3實(shí)驗(yàn)步驟。1.用濾紙把掛片表面油脂擦拭干凈，然后分別在正己烷和無(wú)水乙醇中用脫脂棉擦洗，用濾紙吸干，置于干燥器中4小時(shí)以上，稱(chēng)重，精確到0.0001g，保存于干燥器中，待用。2.按實(shí)驗(yàn)要求，配制好水處理劑儲(chǔ)備液。儲(chǔ)備液濃度一般為運(yùn)轉(zhuǎn)濃度的100倍左右。3.按試驗(yàn)要求準(zhǔn)備好試驗(yàn)用水。4.在試杯中加入水處理儲(chǔ)備溶液，加試驗(yàn)用水到一定體積，混勻，即為試液。在試杯外壁與液面同一水平處做標(biāo)記，將試杯置于水浴中。5.待試液達(dá)到指定溫度時(shí)，掛入試片，啟動(dòng)電機(jī)，使掛片按一定旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。6.試杯不加蓋，令試液自然蒸發(fā)，每4小時(shí)補(bǔ)水一次，使液面保持在固定位置。7.在試驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際要求，可更換試液。8.當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到指定值時(shí)，停止掛片轉(zhuǎn)動(dòng)，取出試片并進(jìn)行外觀(guān)觀(guān)察。9.將試片用毛刷刷洗干凈，然后在酸洗溶液中浸泡3-5分鐘，取出，迅速用自來(lái)水沖洗后，立即用氫氧化鈉溶液中和約30秒，用自來(lái)水、蒸餾水沖洗，用濾紙擦拭并吸干，在無(wú)水乙醇溶液中浸泡約3分鐘，用濾紙吸干，置于干燥器中4小時(shí)以上，稱(chēng)重，精確到0.0001g。同時(shí)做三片掛片的酸洗空白實(shí)驗(yàn)。10.對(duì)酸洗后的試片進(jìn)行觀(guān)察，若有點(diǎn)蝕，應(yīng)測(cè)定點(diǎn)蝕的最大深度和單位面積上的數(shù)量。2.4腐蝕試驗(yàn)水樣的分析。表1試驗(yàn)水樣的分析<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>2.5腐蝕性能實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論。1)腐蝕性能試驗(yàn)分析，表2項(xiàng)目<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>2)腐蝕性能試驗(yàn)結(jié)論。試驗(yàn)掛片腐蝕速率分析見(jiàn)表2。從表2可知，在石家莊地區(qū)地下水中加入本發(fā)明物(制劑①和制劑②添加比例10:3)，合計(jì)用量26mg/L商品劑量，試驗(yàn)時(shí)間216h，碳鋼、不銹鋼、銅試片均未發(fā)現(xiàn)明顯腐蝕現(xiàn)象。碳鋼腐蝕率0.0151mm/a，不銹鋼0.0002國(guó)/a，銅試片0.0003mm/a。各項(xiàng)指標(biāo)均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明本發(fā)明物對(duì)碳鋼、不銹鋼、銅材均起到了很好的保護(hù)作用。實(shí)施例3:3.l試驗(yàn)?zāi)康摹Ｍㄟ^(guò)靜態(tài)阻垢試驗(yàn)測(cè)定本發(fā)明產(chǎn)品對(duì)制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水在不同加藥濃度下的阻垢效果，并初步確定本次試驗(yàn)的藥劑配方和加藥量。3.2試驗(yàn)方法。試驗(yàn)方法按《水處理劑阻垢性能的測(cè)定一一碳酸鈣沉積法》GB/T16632-1996標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。3.3試驗(yàn)步驟。1.取2000ml現(xiàn)場(chǎng)采得的原水加入燒杯中，準(zhǔn)確加入實(shí)驗(yàn)所需的阻垢劑儲(chǔ)備液，攪拌；2.將燒杯置于60士rc的恒溫水浴中進(jìn)行自然蒸發(fā)濃縮；3.當(dāng)試液濃縮至2.0倍后，取出燒杯，將試液移入500ml的錐形瓶中，瓶口加帶有長(zhǎng)細(xì)玻璃管的膠塞，繼續(xù)置入6o土rc的恒溫水浴中，放置10小時(shí)；4.試驗(yàn)滿(mǎn)10小時(shí)后，關(guān)閉電源，根據(jù)分析時(shí)間要求，可進(jìn)行自然冷卻或放入涼水中快速冷卻至室溫。冷卻后，若試液液面正好在刻度線(xiàn)上，吸取上層清液分析測(cè)定鈣離子濃度；若液面低于刻度線(xiàn)，則加水至刻度，振蕩搖勻，澄清或過(guò)濾后再進(jìn)行分析鈣離子濃度；3.4阻垢試驗(yàn)用水樣的分析。表3試驗(yàn)水樣的分析<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>3.5靜態(tài)阻垢性能試驗(yàn)分析及結(jié)論。l)靜態(tài)阻垢性能試驗(yàn)分析，結(jié)果見(jiàn)表4<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>2)靜態(tài)阻垢性能試驗(yàn)結(jié)論通過(guò)試驗(yàn)證明，TW-301阻垢緩蝕劑即本發(fā)明物用在制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，制劑①和制劑②添加比例10:3，合計(jì)加藥量在2030mg/L商品劑量即成品劑量時(shí)，就有很好的阻垢分散效果。阻垢率大于95%。實(shí)施例4:4.l試驗(yàn)?zāi)康臉O限碳酸鹽硬度是循環(huán)冷卻水不產(chǎn)生碳酸鹽沉淀時(shí)最大的碳酸鹽硬度值。通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)考察TW-301阻垢緩蝕劑對(duì)于石家莊地區(qū)制氧廠(chǎng)地下水質(zhì)的阻招效果，在常規(guī)模擬試驗(yàn)裝置中增加冷凍水循環(huán)水模擬設(shè)備，進(jìn)一步考察TW-301阻垢緩蝕劑在低溫冷凍水質(zhì)和低溫設(shè)備中的阻垢效果。4.2動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)裝置由循環(huán)水泵，熱交換器，冷卻水塔，模擬冷凍機(jī)，低溫冷卻水塔，冷卻水池，轉(zhuǎn)子流量計(jì)，補(bǔ)給水箱等組成。循環(huán)水分兩條水線(xiàn)，其一通過(guò)熱交換器、冷卻水塔進(jìn)入循環(huán)水池；其二通過(guò)模擬冷凍機(jī)、低溫冷卻水塔，進(jìn)入循環(huán)水池。4.3試驗(yàn)條件試驗(yàn)儀器動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)儀熱交換器入口溫度30°C熱交換器出口溫度42°C冷凍機(jī)入口溫度30°C冷凍機(jī)出口溫度10°C水穩(wěn)劑濃度制劑①20mg/L，制劑②6mg/L4.4試驗(yàn)步驟往循環(huán)水箱中加入30L試驗(yàn)用水，加入水穩(wěn)劑使循環(huán)水箱中水穩(wěn)劑的濃度為26mg/L商品濃度。開(kāi)啟循環(huán)水泵，控制循環(huán)水流量為150L/h，調(diào)節(jié)溫控器設(shè)定循環(huán)水箱溫度為30.0°C，啟動(dòng)加熱裝置，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，風(fēng)機(jī)將根據(jù)溫度變化自動(dòng)起停。啟動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)水裝置，隨時(shí)往循環(huán)水箱中補(bǔ)充加藥試驗(yàn)用水，以補(bǔ)充取樣排污和蒸發(fā)損失，保持循環(huán)水量不變。定期根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)展測(cè)試試驗(yàn)溶液的硬度、堿度、鈣硬度、氯根、PH值，并計(jì)算濃縮倍數(shù)和阻垢率?？刂茲饪s倍數(shù)在2.0倍運(yùn)行120h。4.5試驗(yàn)結(jié)果在本次動(dòng)態(tài)阻垢試驗(yàn)中，添加TW-301阻垢緩蝕劑合計(jì)26mg/L商品劑量使?jié)饪s倍率提高到2.0倍，并控制濃縮倍數(shù)于2.0倍運(yùn)行120小時(shí)。觀(guān)察熱交換器和冷卻塔，未發(fā)現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。觀(guān)察模擬冷凍機(jī)和低溫冷卻塔，未發(fā)現(xiàn)碳酸鈣析出現(xiàn)象。動(dòng)態(tài)阻垢試驗(yàn)分析，結(jié)果見(jiàn)表6項(xiàng)目PH堿度硬度Ca2+cr濃縮阻垢率mg/Lmg/tmg/Lmg/L倍數(shù)%原水8.12179.5339.4237.255.48一一循環(huán)水8.85355.4682.3472.1113.72.0597.14.6動(dòng)態(tài)阻垢性能試驗(yàn)結(jié)論通過(guò)試驗(yàn)證明，TW-301阻垢緩蝕劑即本發(fā)明物用在制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，制劑①和制劑②添加比例10:3，合計(jì)加藥量在26mg/L商品劑量或成品劑量時(shí)，濃縮倍數(shù)可在2.0倍長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，不出現(xiàn)碳酸鈣結(jié)垢析出現(xiàn)象。阻垢率大于97%。說(shuō)明本發(fā)明物在高溫?fù)Q熱條件和低溫冷凍水條件下均具有很好抑制碳酸鈣析出的作用。權(quán)利要求1.用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于，包括以下各組分有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、聚天冬氨酸、銅緩蝕劑、鋅鹽和水，其中水為溶劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于所述各組分的重量份范圍為有機(jī)膦酸鹽1-30份、聚羧酸多元共聚物1-40份、聚天冬氨酸1-60份、銅緩蝕劑1-10份、鋅鹽1-30份和水1-50份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于所述各組分的重量份范圍為有機(jī)膦酸鹽15-30份、聚羧酸多元共聚物20-30份、聚天冬氨酸20-60份、銅緩蝕劑3-6份、鋅鹽10-25份和水20-50份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)阻垢緩蝕劑，其特征在于所述各組分的重量份為有機(jī)膦酸鹽28份、聚羧酸多元共聚物25份、聚天冬氨酸30份、銅緩蝕劑4份、鋅鹽18份和水25份。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于所述有機(jī)膦酸鹽選用甘氨酸二亞甲基膦酸或2-膦?；≯鵯，2，4-三羧酸，聚羧酸多元共聚物選用丙烯酸-磺酸鹽-丙烯酸羥丙酯-磷酰基羧酸多元共聚物，銅緩蝕劑為苯并三氮唑，鋅鹽選用七水硫酸鋅。6.用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于，包括分裝的制劑①與制劑②，制劑①包括以下各組分有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、鋅鹽和水，其中水為溶劑；制劑②包括以下組分聚天冬氨酸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑，其特征在于，所述制劑①與制劑②中的各組分以權(quán)利要求2-5之一所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑為基礎(chǔ)。8.根據(jù)權(quán)利要求6-7之一所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟按比例取組分有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、鋅鹽和水；以及聚天冬氨酸。將有機(jī)膦酸鹽，聚羧酸多元共聚物，銅緩蝕劑和鋅鹽加入反應(yīng)釜中，加水?dāng)嚢杈鶆?；此為制劑①；聚天冬氨酸為制劑②；制劑①與制劑②單獨(dú)配制，單獨(dú)分裝；制劑①與制劑②的組合即為本發(fā)明的阻垢緩蝕劑。9.根據(jù)權(quán)利要求6-7之一所述的用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑在制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用，該阻坭緩蝕劑按補(bǔ)充水量計(jì)，將制劑①與制劑②分別投加，比例為10:3，其合計(jì)投加量為1050mg/L成品劑量。全文摘要一種用于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的阻垢緩蝕劑及方法和應(yīng)用，其特征在于所述阻垢緩蝕劑包括以下的組分有機(jī)膦酸鹽、聚羧酸多元共聚物、銅緩蝕劑、鋅鹽、聚天冬氨酸和水，其中水為溶劑。在循環(huán)冷卻水中可有效防止碳酸鈣的形成，分散碳酸鈣微晶，改變碳酸鈣結(jié)晶狀態(tài)，對(duì)防止磷酸鈣垢的形成有良好的性能。對(duì)于制氧廠(chǎng)循環(huán)冷卻水既有高溫?fù)Q熱器，又有低溫冷凍水和低溫設(shè)備的復(fù)雜狀況，本發(fā)明物均有防止碳酸鈣結(jié)垢的效果。采用本發(fā)明的阻垢緩蝕劑用量?jī)H需10-50mg/L就可達(dá)到阻垢緩蝕的要求，大大節(jié)約了工業(yè)耗水量和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。文檔編號(hào)C02F5/14GK101624238SQ20091009008公開(kāi)日2010年1月13日申請(qǐng)日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日發(fā)明者劉雪冬,玉史,宋煥明,崔瑞明,張中和,杜雪梅申請(qǐng)人:北京拓凱化工技術(shù)有限公司