專利名稱：復(fù)合緩蝕阻垢劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)水處理藥劑領(lǐng)域，具體涉及一種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用的復(fù)合緩蝕阻垢劑。
背景技術(shù)：
我國北方水源一般為高硬度、高堿度水質(zhì)，有的甚至是高硬度、高堿度、高氯水質(zhì)。 這種水質(zhì)的循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，容易產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)垢和腐蝕，在溫度較高的換熱器表畫尤其嚴(yán)重，使系統(tǒng)運(yùn)行壽命縮短，影響生產(chǎn)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。為了防止系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢，目前采用的方法包括混凝沉淀法、離子交換法、膜處理法、反滲透法，或者向水中投加水質(zhì)穩(wěn)定劑等方法。上述方法能防止水結(jié)垢，但所用的阻垢劑中含有許多有機(jī)或無機(jī)的酸性、堿性物質(zhì)，并且大分子有機(jī)磷產(chǎn)品含磷，污染環(huán)境，也會(huì)不同程度地對(duì)設(shè)備造成腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種能保證系統(tǒng)在高硬度、高堿度、 高PH值、高氯離子、高硫酸根的循環(huán)水質(zhì)狀況下安全穩(wěn)定運(yùn)行的復(fù)合緩蝕阻垢劑。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種復(fù)合緩蝕阻垢劑，包括以下質(zhì)量百分含量的組分膦?；人峄衔?POCA)、5 18%，優(yōu)選9 15% ;有機(jī)磷酸化合物、9 20%，優(yōu)選12 18% ;丙烯酸共聚物、5 17%，優(yōu)選7. 5 15% ;鋅鹽、O 6%，優(yōu)選2 5% ;水、余量。所述膦酰基羧酸化合物(POCA)結(jié)構(gòu)式為PO3H2- (-CH2-CH-) x- (-R-) y_H ；其中，R是不飽和羧酸、不飽和羧酸酯或不飽和羧酸鹽中的一種或多種，例如丙烯酸酯或帶磺酸基的單體。所述有機(jī)磷酸化合物為羥基亞乙基二磷酸(HEDP)、二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽 (DETPMPA)或六亞甲基二胺四亞甲基膦酸鹽(HMDTMPA)中的一種或幾種的混合物。所述丙烯酸共聚物為丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酸酰胺基丙烷磺酸共聚物(AA/ AMPS)、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物(T-225)、馬來酸-丙烯酸共聚物(MLAF(n)/AA)或丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-次磷酸鈉調(diào)聚物(ΑΑ/ΗΡΑ/Η3Ρ02)中的一種或幾種的混合物。所述鋅鹽是氯化鋅或硫酸鋅中的一種。本發(fā)明所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑還包括助溶劑，其質(zhì)量百分含量為O 6%。所述助溶劑選自醇或二甲基甲酰胺中的一種。助劑的功能是發(fā)揮增溶作用，使復(fù)合劑更易復(fù)配。本發(fā)明所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑在含銅材質(zhì)的換熱系統(tǒng)中還可以包括氮唑類物質(zhì)， 其質(zhì)量百分含量為O 3%，所述氮唑類物質(zhì)選自苯駢三氮唑(BTA)或甲基-苯駢三氮唑 (MBTA)中的一種。本發(fā)明所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑在循環(huán)水中的使用濃度為10 70mg/L，優(yōu)選25 50mg/Lo本發(fā)明的有益效果在于
I、采用膦酰基羧酸化合物(POCA)為主劑，不僅保持了以機(jī)膦酸鹽、羧酸類聚合物復(fù)配緩蝕阻垢劑的的阻垢分散性，而且很大程度提高了其阻垢分散、緩蝕性能，使本發(fā)明兼有阻垢、分散、緩蝕和復(fù)配增效等多種功能。因此在循環(huán)水系統(tǒng)中既有優(yōu)秀的阻碳酸鈣垢、 硫酸鈣、磷酸鈣垢的能力，又有很好的顆粒分散性及緩蝕作用。而且本發(fā)明磷含量低，集經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性和環(huán)保性于一身，是一類具有良好的應(yīng)用開發(fā)前景和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的水處理藥劑。2、本發(fā)明提供的復(fù)合緩蝕阻垢劑在投加進(jìn)循環(huán)水系統(tǒng)中時(shí)，不需要對(duì)高硬高堿高氯的補(bǔ)水進(jìn)行前處理，為工廠省下了補(bǔ)水前處理的費(fèi)用和流程，減少了排污量。3、增效作用明顯，能保證循環(huán)水系統(tǒng)在高硬度、高堿度、高PH值、高氯離子、高硫酸根的惡劣循環(huán)水質(zhì)狀況下長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例具體說明本發(fā)明。以下實(shí)施例中，各英文簡(jiǎn)稱代表的中文含義分別是P0CA :膦?；人峄衔?， HEDP :羥基亞乙基二磷酸；DETPMPA :二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽；HMDTMPA :六亞甲基二胺四亞甲基膦酸鹽；AA/AMPS :丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酸酰胺基丙烷磺酸共聚物；T_225 丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物；MLAF(n)/AA :馬來酸-丙烯酸共聚物；ΑΑ/ΗΡΑ/Η3Ρ02 :丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-次磷酸鈉調(diào)聚物；BTA :苯駢三氮唑；MBTA 甲基-苯駢三氮唑。實(shí)施例I :循環(huán)水水質(zhì)1 丐硬為16. 6mmol/L,堿度(以HCO廣計(jì))為7. 59mmol/L,氯離子為 276. 4mg/L，硫酸根為 1580. 5mg/L。制備復(fù)合緩蝕阻垢劑取燒杯I將67. O克水、9. O克P0CA、6. O克HEDP、6. O克 HMDTMPA,7. 5克AA/AMPS依次混勻；再取燒杯2將I. 5克MBTA溶解到3. O克乙醇中，然后將燒杯2中的溶液倒到燒杯I中混勻。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，處理水溫為80°C，按50mg/L 向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得阻垢率為91. 3%。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)，按50mg/L向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得碳鋼緩蝕率為95. 7%，銅緩蝕率為98. 6%，不銹鋼緩蝕率為99. 9%。實(shí)施例2 循環(huán)水水質(zhì)|丐硬為11. 34mmol/L，堿度(以HCO廣計(jì))為10. 56mmol/L，氯離子為 1211. 3mg/L。制備復(fù)合緩蝕阻垢劑取燒杯先將5克ZnSO4溶解到12克POCA中，然后將15克 HEDP.7. 5克AA/AMPS、7. 5克ΑΑ/ΗΡΑ/Η3Ρ02依次加入混勻，最后補(bǔ)水53克混勻。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，處理水溫為80°C，按30mg/L 向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得阻垢率為94. 7%。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)，按30mg/L向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得碳鋼緩蝕率為97. 3%。實(shí)施例3
循環(huán)水水質(zhì)1 丐硬為14. 6mmol/L,堿度(以HC032_計(jì))為7. 78mmol/L,氯離子為 529. 6mg/L，硫酸根為 1235. 2mg/L。制備復(fù)合緩蝕阻垢劑取燒杯I先將3克ZnCl2溶解到12. 5克POCA中，然后將9 克HEDP、7. 5克DETPMPA、9克AA/AMPS、6克T-225依次加入混勻；取燒杯2將3克BTA溶解到6克異丙醇中，然后將燒杯2中溶液倒到燒杯I中混勻，最后補(bǔ)水44克混勻。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，處理水溫為80°C，按25mg/L 向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得阻垢率為95. 9%。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)，按25mg/L向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得碳鋼緩蝕率為97. 6%，銅緩蝕率為99. 2%。實(shí)施例4 循環(huán)水水質(zhì)鈣硬為18. 3mmol/L,堿度(以HCO廣計(jì))為8. lmmol/L,氯離子為 618. 7mg/L,硫酸根為 854. 9mg/L。制備復(fù)合緩蝕阻垢劑取燒杯I先將2克ZnSO4溶解到15克POCA中，然后將6. O 克 HEDP、7. O 克 DETPMPA、5. OgHMDTMPA,7. 5 克 AA/AMPS、7. 5 克 MLAF (n)/AA 依次加入混勻； 取燒杯2將2克BTA溶解到6克二甲基甲酰胺中，然后將燒杯2中溶液倒到燒杯I中混勻， 最后補(bǔ)水42克混勻。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，處理水溫為80°C，按25mg/L 向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得阻垢率為96. 4%。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)，按25mg/L向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得碳鋼緩蝕率為98. 1%，銅緩蝕率為98. 9%。對(duì)上述制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)，按10mg/L向補(bǔ)水中 (濃縮2. 5倍)投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得銅管腐蝕速率為O. OOlWa,極限污垢熱阻為 O. 41 X I(T4 · m2 · C/W,粘附速率為 I. 5mg/cm2 ·月。實(shí)施例5:循環(huán)水水質(zhì)|丐硬為3. 12mmol/L，堿度(以HCO廣計(jì))為13. 16mmol/L,氯離子為 354. 7mg/L,硫酸根為 438. 4mg/L。制備復(fù)合緩蝕阻垢劑取燒杯I先將6克ZnSO4溶解51克水中，然后將5克P0CA、 12. 5克HEDP、7. 5克DETPMPA,6克AA/AMPS、6克T-225依次加入混勻；取燒杯2將I. 5克 MBTA溶解到4. 5克乙醇中，然后將燒杯2中溶液倒到燒杯I中混勻。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，處理水溫為80°C，按40mg/L 向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得阻垢率為93. 7%。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)，按40mg/L向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得碳鋼緩蝕率為97. 2%，銅緩蝕率為99. 1%。實(shí)施例6 循環(huán)水水質(zhì)鈣硬為20. 9mmol/L,堿度(以HCO廣計(jì))為8. 09mmol/L,氯離子為 681. 92mg/L，硫酸根為 958. 6mg/L。制備復(fù)合緩蝕阻垢劑取燒杯I先將4克ZnCl2溶解到18克POCA中，然后將12. O *HEDP、5.0*DETPMPA、3.0*HMDTMPA、7.5*AA/AMPS、4.5*MLAF(n) /ΑΑ、5· O 克 AA/HPA/ H3PO2依次加入混勻，最后補(bǔ)水41克混勻。
對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，處理水溫為80°C，按25mg/L 向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得阻垢率為98. 4%。對(duì)上述復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)，按25mg/L向循環(huán)水中投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得碳鋼緩蝕率為96. 8%，不銹鋼緩蝕率為99. 8%。對(duì)上述制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑和循環(huán)水進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)，按7. 5mg/L向補(bǔ)水中 (濃縮3. 5倍)投加制得的復(fù)合緩蝕阻垢劑，測(cè)得不銹管腐蝕速率為O. 0007mm/a,極限污垢熱阻為 O. 682X 10_4 · m2 · C/W，粘附速率為 4. 65mg/cm2 ·月。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分含量的組分膦?；人峄衔?、5 18 %，有機(jī)磷酸化合物、9 20 %，丙烯酸共聚物、5 17 %，鋅鹽、O 6 %，水、余所述膦酰基羧酸化合物結(jié)構(gòu)式為PO3H2-(-CH2-CH-) x-(-R-) y-H ；其中，R選自不飽和羧酸、不飽和羧酸酯或不飽和羧酸鹽中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述復(fù)合緩蝕阻垢劑中組分膦酰基羧酸化合物、有機(jī)磷酸化合物、丙烯酸共聚物與鋅鹽的質(zhì)量百分含量分別為9 15%、12 18%、7. 5 15%、2 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述有機(jī)磷酸化合物選自羥基亞乙基二磷酸、二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽或六亞甲基二胺四亞甲基膦酸鹽中的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述丙烯酸共聚物選自丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酸酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物、馬來酸-丙烯酸共聚物或丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-次磷酸鈉調(diào)聚物中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述鋅鹽選自氯化鋅或硫酸鋅中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述復(fù)合緩蝕阻垢劑還包括助溶劑，其質(zhì)量百分含量為O 6%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述助溶劑選自醇或二甲基甲酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述復(fù)合緩蝕阻垢劑還包括氮唑類物質(zhì)，其質(zhì)量百分含量為O 3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述氮唑類物質(zhì)選自苯駢三氮唑或甲基-苯駢三氮唑中的一種。
全文摘要
本發(fā)明屬于工業(yè)水處理藥劑領(lǐng)域，具體涉及一種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用的復(fù)合緩蝕阻垢劑。其包括以下質(zhì)量百分含量的組分膦酰基羧酸化合物、5～18％，有機(jī)磷酸化合物、9～20％，丙烯酸共聚物、5～17％，鋅鹽、1～6％，水、余量。膦酰基羧酸化合物結(jié)構(gòu)式為PO3H2-(-CH2-CH-)x-(-R-)y-H；其中，R是不飽和羧酸、不飽和羧酸酯或不飽和羧酸鹽中的一種或多種。本發(fā)明在使用時(shí)，不需要對(duì)高硬高堿高氯的補(bǔ)水進(jìn)行前處理，為工廠省下了補(bǔ)水前處理的費(fèi)用和流程，減少了排污量。本發(fā)明增效作用明顯，能保證循環(huán)水系統(tǒng)在高硬度、高堿度、高pH值、高氯離子、高硫酸根的惡劣循環(huán)水質(zhì)狀況下長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
文檔編號(hào)C02F5/10GK102583789SQ20121004596
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者楊慶軍, 田民格 申請(qǐng)人:濟(jì)寧新格瑞水處理有限公司