專利名稱：工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水系統(tǒng)緩蝕劑。
背景技術(shù)：
鍋爐產(chǎn)生的蒸汽在使用過程中被冷凝成了冷凝水。冷凝水具有高純潔性和高含熱能的特性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，不同壓力下蒸汽產(chǎn)生的冷凝水所含有的余熱可占到蒸汽總熱量的15% 30%，是一種數(shù)量可觀、品質(zhì)優(yōu)良的理想余熱資源。如果充分回收這部分的熱量，就可降低鍋爐的燃料消耗量，起到節(jié)能的作用。不僅如此，還可大量減少鍋爐補(bǔ)給水的用量，降低鍋爐排污量(包括C02、SO2、煤渣及廢水等的排放量)。因此，將蒸汽冷凝水回收用作鍋爐補(bǔ)給水，是一項(xiàng)節(jié)能節(jié)水、有利于環(huán)境保護(hù)的措施。但是由于蒸汽冷凝水系統(tǒng)的腐蝕，使回收的冷凝水中含有大量的鐵離子，如果將其直接回收，作為鍋爐給水使用，將使鍋爐受熱面結(jié)生鐵垢，影響傳熱，并易發(fā)生垢下腐蝕，進(jìn)而引發(fā)爆管等威脅鍋爐安全運(yùn)行的事故，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致鍋爐提前報(bào)廢。如果不回用，將含有很高價(jià)值的冷凝水排放掉，將會(huì)造成能源和水資源的浪費(fèi)。另外腐蝕將導(dǎo)致金屬管道及用汽設(shè)備的使用壽命降低。蒸汽冷凝水系統(tǒng)的腐蝕，是因?yàn)殄仩t給水(軟化水)中的HC03_在爐內(nèi)高溫、高壓下，發(fā)生分解產(chǎn)生C02，CO2隨水蒸汽進(jìn)入蒸汽冷凝水系統(tǒng)。當(dāng)蒸汽被冷凝成水時(shí)，CO2也隨之溶于冷凝水中，使冷凝 水成酸性。酸性的冷凝水會(huì)腐蝕碳鋼管道及設(shè)備，從而使冷凝水含有大量的鐵離子。當(dāng)系統(tǒng)中同時(shí)存在氧氣時(shí)，會(huì)加速腐蝕。因此，必須首先做好蒸汽冷凝水的水處理工作，抑制系統(tǒng)的腐蝕，將蒸汽冷凝水中的鐵離子降低至國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值以內(nèi)，才能將其作為鍋爐給水回用，從而達(dá)到鍋爐節(jié)能減排之目的。在冷凝水中加入緩蝕劑，可以防止系統(tǒng)中碳鋼的腐蝕，從而很好地解決了冷凝水鐵離子超標(biāo)問題。傳統(tǒng)的緩蝕劑主要是成膜胺和中和胺。成膜胺能夠吸附在碳鋼表面，形成一層疏水膜，防止碳鋼表面與酸性的冷凝水接觸，從而達(dá)到防腐的目的。成膜胺具有投加量少，緩蝕效果好，水處理成本低等優(yōu)點(diǎn)。但成膜胺檢測方法復(fù)雜，需要高端檢測儀器及高技術(shù)人員操作，所以一般單位在使用該藥劑時(shí)，都不能對(duì)加藥量進(jìn)行跟蹤檢測。由于蒸汽用量在不斷地變化，所以藥劑的投加量也因隨之改變。若不隨時(shí)對(duì)水中的藥劑含量進(jìn)行檢測，會(huì)出現(xiàn)藥量時(shí)多時(shí)少現(xiàn)象，藥量多時(shí)，造成水處理成本的不必要增加，藥量不足，造成緩蝕效果的下降。中和胺是用于中和冷凝水中的碳酸，使冷凝水呈弱堿性，從而達(dá)到消除系統(tǒng)酸性腐蝕的目的。該類藥劑能夠通過調(diào)控冷凝水的PH值，來控制加藥量。因此具有操作方便，便于控制的優(yōu)點(diǎn)。但是與成膜胺相比加藥量偏高，水處理成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服傳統(tǒng)緩蝕劑存在的缺點(diǎn)，提供一種加藥量少、緩蝕效果好、水處理成本低的工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該緩蝕劑由下述質(zhì)量百分配比的原料制成:
十二烷基胺醋酸鹽或十八烷基胺醋酸鹽5% 10%
環(huán)己胺或嗎啉60% 匪
乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽3% 10%
去離子水或蒸餾水加至100%。本發(fā)明的工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑，優(yōu)選由下述質(zhì)量百分配比的原料制成:
十二烷基胺醋酸鹽或卜八烷基胺醋酸鹽7% 10%
環(huán)己胺或嗎啉70% 80%
乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽3% 5%
去離子水或蒸餾水加至100%。本發(fā)明的工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑，最佳由下述質(zhì)量百分配比的原料制成:
十二烷基胺醋酸鹽或-[ 八焼基胺醋酸鹽10%
環(huán)己胺或嗎啉80%
乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽5%
去離子水或蒸餾水5%o上述工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的制備方法為:按照上述原料的質(zhì)量百分配比，將十二烷基胺醋酸鹽或十八烷基胺醋酸鹽、環(huán)己胺或嗎啉、乙二胺四甲叉膦酸鹽、去離子水或蒸餾水加入反應(yīng)釜中，加熱至70°C，攪拌至完全溶解，冷卻至室溫，分裝至包裝桶中，得到工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑。本發(fā)明的工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的使用方法為:加藥初期(一般為四至七天)，根據(jù)不同水質(zhì)將本發(fā)明的蒸汽冷凝水緩蝕劑按每噸水50 IOOg的投加量，投入蒸汽冷凝水中，具體投加量以控制冷凝水的PH值為8 9為準(zhǔn)，當(dāng)蒸汽冷凝水的水質(zhì)變清、水中的鐵離子含量達(dá)到GB/1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的鍋爐給水鐵含量< 0.3mg/L的要求時(shí)，將回收的蒸汽冷凝水作為鍋爐給水使用，然后降低蒸汽冷凝水緩蝕劑的投加量至每噸水20 50g，具體投加量以控制冷凝水的pH值為7.5 8.5為準(zhǔn)。本發(fā)明的工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的特點(diǎn)如下:1、能夠在蒸汽冷凝水系統(tǒng)金屬表面形成形成雙層保護(hù)膜(這是以往藥劑所沒有特性)，即由烷基胺醋酸鹽形成的疏水性保護(hù)膜和由乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽形成的保護(hù)膜，以防止系統(tǒng)的腐蝕；能夠除去工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水中的二氧化碳，使冷凝水呈弱堿性，防止系統(tǒng)的酸性腐蝕；能夠在鍋爐給水硬度不達(dá)標(biāo)時(shí)，防止鍋爐結(jié)垢。2、使用本發(fā)明的工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑進(jìn)行蒸汽冷凝水的回用，可以通過調(diào)整冷凝水的PH值來控制加藥量，具有使用方法簡單，易于控制的特點(diǎn)，另外本發(fā)明投加藥量少，水處理成本低，緩蝕效果好，操作簡單，便于監(jiān)控，可用于工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水系統(tǒng)的防腐。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1以制備IOOOg工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑為例，所用原料及其質(zhì)量配比如下:
十八煉基胺醋酸鹽IOOg
環(huán)己胺800g
乙二胺四甲叉瞵酸鈉鹽50g
去離子水50g上述工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的制備方法為:按照上述原料的質(zhì)量配比，將十八烷基胺醋酸鹽、環(huán)己胺、乙二胺四甲叉膦酸鹽、去離子水加入反應(yīng)釜中，加熱至70°C，攪拌至完全溶解，冷卻至室溫，分裝至包裝桶中，得到工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑。實(shí)施例·2以制備IOOOg工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑為例，所用原料及其質(zhì)量配比如下:
十二烷基I安醋酸鹽70g
嗎啉800g
乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽30g
蒸餾水IOOg工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的制備方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3以制備IOOOg工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑為例，所用原料及其質(zhì)量配比如下:
-卜八垸纖醋酸鹽5ufe
環(huán)己胺800g
乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽50g
蒸餾水IOOg工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的制備方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4以制備IOOOg工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑為例，所用原料及其質(zhì)量配比如下:十二垸基胺醋酸鹽IOOg
環(huán)己胺bOOg
乙二胺四甲叉膦酸納鹽IOOg
去離子水WOg工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的制備方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例5以制備IOOOg工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑為例，所用原料及其質(zhì)量配比如下:
十二烷基胺醋酸鹽7
嗎啉700g
乙二胺四甲叉膦酸納鹽50g
去離子水180g工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑的制備方法與實(shí)施例1相同。為了證明本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人按照實(shí)施例1的原料配比制備成工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑(以下稱本發(fā)明)，進(jìn)行了大量的研究試驗(yàn)，各種試驗(yàn)情況如下:1、不同緩蝕劑對(duì)緩蝕率的影響分別以本發(fā)明、環(huán)己胺、10%十八烷基胺的乙醇溶液為緩蝕劑，測試其投加量對(duì)20#鋼標(biāo)準(zhǔn)試片的緩蝕率，測試方法如下:按照表I的投藥量，將緩蝕劑加入IOOOmL廣口瓶中，再加入800mL pH值為5.0
5.5的蒸餾水作為實(shí)驗(yàn)用水，混合均勻，蓋上廣口瓶瓶蓋，置于磁力攪拌器上1500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌，加熱至80°C，浸入20#鋼標(biāo)準(zhǔn)試片(浸入前先稱重，精確到0.0OOlg),開始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間達(dá)到72小時(shí)時(shí)，取出試片，將試片用毛刷刷干凈，在酸洗液中用脫脂棉擦洗，然后迅速用自來水沖洗，立即浸入氫氧化鈉水溶液中30秒，取出，用自來水沖洗,用濾紙擦干,在無水乙醇中浸泡3分鐘，用濾紙擦干，置于干燥器中4小時(shí)，取出稱重(精確到0.0OOlg)。同時(shí)，做未添加緩蝕劑的空白試驗(yàn)。按照下述方法計(jì)算緩蝕劑的緩蝕率X2:Xl = 8760 X (if-Nx 10
Α.1). Xi = Χ°~Λ| X100%
Xo式中W是實(shí)驗(yàn)如試片質(zhì)量，g ；W0是實(shí)驗(yàn)后試片質(zhì)量，g ；A是試片表面積，cm2 ；D是試片密度，g/cm3 ；T是實(shí)驗(yàn)周期，小時(shí)；Χ。是試片在空白試驗(yàn)中的腐蝕速率，mm/a ；X,是試片在緩蝕劑中的腐蝕速率，mm/a ο試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果見表I。表I不同緩蝕劑對(duì)緩蝕率的影響
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑，其特征在于該緩蝕劑由下述質(zhì)量百分配比的原料制成:十二烷基胺醋酸鹽或十八院基胺醋_5% 10%環(huán)己胺或嗎啉60% 80%乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽3% 10%去離子水或蒸餾水加至100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑，其特征在于該緩蝕劑由下述質(zhì)量百分配比的原料制成 -丨· 二烷基胺醋酸鹽或-1 -八烷基胺醋酸鹽7% 10%環(huán)己胺或嗎啉70% 80%乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽3% 5%去離子水或蒸餾水加至100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑，其特征在于該緩蝕劑由下述質(zhì)量百分配比的原料制成-1 -二藤胺醋酸鹽或-丨·八烷基胺醋酸鹽10%環(huán)己胺或嗎啉80%乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽5%去離子水或蒸懷水5/n
全文摘要
一種工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水緩蝕劑，由下述質(zhì)量百分配比的原料制成十二烷基胺醋酸鹽或十八烷基胺醋酸鹽5%～10%、環(huán)己胺或嗎啉60%～80%、乙二胺四甲叉膦酸鈉鹽3%～10%、蒸餾水或去離子水加至100%。該緩蝕劑能夠在金屬表面形成致密的保護(hù)膜；除掉冷凝水中的二氧化碳；能夠在鍋爐給水硬度不達(dá)標(biāo)時(shí)，防止鍋爐結(jié)垢等。本發(fā)明緩蝕劑具有投加藥量少，水處理成本低，緩蝕效果好，易操作等特點(diǎn)。該緩蝕劑用于工業(yè)鍋爐蒸汽冷凝水的回用，節(jié)能減排效果顯著。
文檔編號(hào)C02F5/14GK103253778SQ20131016985
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月9日
發(fā)明者劉志剛, 王麗莉, 楊鴻鷹, 段寶民, 王安平, 張文存 申請(qǐng)人:陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院