專利名稱：用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的硅鎢磷緩蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的硅鎢磷緩蝕劑，特別適用于除鹽水循 環(huán)冷卻系統(tǒng)緩蝕處理。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中有大量工藝過程需要用水冷卻。隨著社會城市化和工業(yè)生產(chǎn)的 不斷發(fā)展，水資源越來越緊張，為了節(jié)約用水，工業(yè)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的濃縮倍數(shù) 不斷提高，達(dá)到4倍以上。由于濃縮倍數(shù)提高，水中的鈣鎂離子不斷增加，造成 循環(huán)水冷卻系統(tǒng)結(jié)垢嚴(yán)重。為解決此問題，除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)越來越多被采用。 但在使用除鹽水的循環(huán)冷卻系統(tǒng)，水中鈣鎂離子很低，不能形成水垢。由于沒有 垢層的保護(hù)，水中溶解氧直接與金屬接觸，管道的腐蝕非常嚴(yán)重。因此在除鹽水 循環(huán)冷卻系統(tǒng)必須投加有效的緩蝕劑，才能保證冷卻設(shè)備和管道不被腐蝕。
過去在水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)不高，使用除鹽水系統(tǒng)的較少，用于除鹽 水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的緩蝕劑發(fā)展較慢?，F(xiàn)在可用在除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的緩蝕劑有 鉻酸鹽緩蝕劑，鉬酸鹽緩蝕劑，硅酸鹽緩蝕劑，亞硝酸鹽緩蝕劑。絡(luò)酸鹽緩蝕劑 是一種較老的鉻酸鹽緩蝕劑，緩蝕效果優(yōu)良，具有毒性，又是環(huán)境污染物質(zhì)，現(xiàn) 已很少使用。鉬酸鹽緩蝕劑毒性小，成本高，使用較少。硅酸鹽緩蝕劑具有無毒 性、無污染特點(diǎn)，但對水質(zhì)要求高，計量不足易產(chǎn)生點(diǎn)蝕，控制不好還會形成硅 酸鹽柜，因此較少使用。如美國Betz公司的硅緩蝕劑，其配方為硅酸鈉10ppm、 羥基乙叉二磷酸10ppm、羧甲基纖維素20ppm、苯并三氮唑3ppm，該緩蝕劑只適用 于工業(yè)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，不能用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。首鋼總公司2007申請的 專利"用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的硅鎢緩蝕劑"(200710099354. 6)，其配比為二 氧化硅60-200ppm:鎢酸鹽5-30卯m:三乙醇胺5-20ppm:銅緩蝕劑1-3ppm。該緩 蝕劑硅酸鈉濃度相對較高，用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)可避免產(chǎn)生硅垢，如果系統(tǒng) 排水進(jìn)入工業(yè)水系統(tǒng)，有造成硅垢的傾向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上術(shù)技術(shù)的不足，提供一種硅酸鹽、鎢酸鹽、磷酸鹽復(fù) 合型緩蝕劑，該緩蝕劑硅酸鹽含量更低，可避免硅垢的形成和對其它水系統(tǒng)帶來 硅垢危害，適用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，有效防止除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的腐蝕。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的硅鎢緩蝕劑化學(xué)成 分由硅酸鹽、鎢酸鹽、三乙醇胺、銅緩蝕劑復(fù)合構(gòu)成，各組分按重量配比為硅 酸鹽12-86%，鎢酸鹽4.3-49%，磷酸鹽4. 3-56%，銅緩蝕劑O. 86-7. 9%，丙烯酸共 聚物4.3-39%。其中硅酸鹽是硅酸鈉、硅酸鉀其中一種；鎢酸鹽是鎢酸鈉、鎢酸 鉀、鴇酸銨其中一種；磷酸鹽是磷酸鈉、六偏磷酸鈉其中一種；銅緩蝕劑是苯并 三氮唑、巰基苯并噻唑其中一種。
該緩蝕劑在除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的使用計量為硅酸鹽以二氧化硅計，鎢 酸鹽、磷酸鹽、銅緩蝕劑、丙烯酸共聚物以工業(yè)品有效成分重量計，其濃度配比 為二氧化硅20-100ppm:鎢酸鹽5-30ppm:磷酸鹽5-40ppm:銅緩蝕劑1-3ppm: 丙烯酸共聚物5-20ppm。
本發(fā)明緩蝕劑為一種氧化膜沉淀膜混合型緩蝕劑。氧化膜型緩蝕劑又叫鈍化 膜型緩蝕劑。它能使金屬表面氧化，形成一層致密的耐腐蝕的鈍化膜而防止腐蝕。 一般是通過氧化劑在溶液中使碳鋼表面生成一層FeA金屬氧化物的膜，由于 它的存在，改變了金屬的腐蝕電勢，并通過鈍化現(xiàn)象降低腐蝕反應(yīng)的速度。
硅酸鹽是一種沉淀膜型緩蝕劑，但加藥濃度較高，加藥量不足，還將引起嚴(yán) 重的點(diǎn)蝕。硅酸鹽、磷酸鹽與鎢酸鹽形成硅鎢雜多酸和磷鎢雜多酸，具有一定氧 化特性。利用這一特性，結(jié)合硅酸鹽和磷酸鹽緩蝕性形成復(fù)配增效作用。丙烯酸 共聚物為一種阻垢劑，可進(jìn)一步防止硅垢的生成。選用苯并三氮唑或巰基苯并噻 唑作為銅的特效緩蝕劑，防止銅部件的腐蝕。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
緩蝕劑由硅酸鈉、鎢酸鈉、磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，其重 量配比為硅酸鈉70%、鎢酸鈉9.1%、磷酸鈉10%、苯并三氮唑0.90%、丙烯酸共 聚物10%。 實(shí)施例2
緩蝕劑由硅酸鈉、鎢酸鈉、磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，其重 量配比為硅酸鈉40%、鎢酸鈉9.1%、磷酸鈉40%、苯并三氮唑0.90%、丙烯酸共 聚物10%。 實(shí)施例3
緩蝕劑由硅酸鈉、鎢酸鈉、磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，其重 量配比為硅酸鈉45%、鎢酸鈉9. 1%、磷酸鈉35%、苯并三氮唑0. 90%、丙烯酸共 聚物10%。 實(shí)施例4
緩蝕劑由硅酸鈉、鎢酸銨、磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，其重 量配比為硅酸鈉50%、鎢酸鈉8. 9%、磷酸鈉25%、苯并三氮唑1. 1%、丙烯酸共聚 物15%。 實(shí)施例5
緩蝕劑由硅酸鉀、鎢酸鈉、磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，其重 量配比為硅酸鉀45%、鎢酸鈉9. 1%、磷酸鈉35%、苯并三氮唑0.9%、丙烯酸共聚 物亂 實(shí)施例6
緩蝕劑由硅酸鈉、鎢酸鈉、磷酸鈉、巰基苯并噻唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，其 重量配比為硅酸鈉40%、鎢酸鈉9. 1%、磷酸鈉40%、巰基苯并噻唑1.9%、丙烯酸 共聚物8%。 實(shí)施例7
緩蝕劑由硅酸鈉、鉤酸鉀、六偏磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成， 其重量配比為硅酸鈉55%、鎢酸鉀7%、六偏磷酸鈉25%、苯并三氮唑1%、丙烯酸 共聚物12%。 實(shí)施例8
緩蝕劑由硅酸鈉、鎢酸鉀、六偏磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成， 其重量配比為硅酸鈉30%、鎢酸鉀20%、六偏磷酸鈉30%、苯并三氮唑1%、丙烯 酸共聚物11%。
下面以具體實(shí)例來說明該緩蝕劑使用效果用于冷軋敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng) A，該系統(tǒng)使用除鹽水作為系統(tǒng)補(bǔ)充水，除鹽水由中水采用超濾加一級反滲透處 理工藝制得。系統(tǒng)供水水溫33'C，回水水溫38'C，冷卻設(shè)備使用玻璃鋼冷卻塔。
緩蝕劑配方由硅酸鈉、鎢酸鈉、磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成， 硅酸鈉以二氧化硅計、鎢酸鈉、磷酸鈉、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物以工業(yè)品有 效成分重量計，其配比為硅酸鈉(Si02):鎢酸鈉磷酸鈉苯并三氮唑丙
烯酸共聚物=20 (ppm): 10 (卯m): 20 (ppm): 1 (卯m): 10 (ppm)。緩蝕劑的制
備稱取鎢酸鈉10g溶解于1升除鹽水中，然后依次加入丙烯酸共聚物10 g、
磷酸鈉20g、苯并三氮唑lg和硅酸鈉20g。
采用旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)，原水為超濾加一級反滲透處理后的除鹽水，試驗(yàn)水
溫45。C，轉(zhuǎn)速145轉(zhuǎn)/分，試驗(yàn)總時長163小時，每隔24小時補(bǔ)水約300ml。試 驗(yàn)測定結(jié)果，碳鋼掛片腐蝕速度0. 0364mm/a，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)小于0. 125 mm/a的 要求。
用于除鹽水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)B,系統(tǒng)使用除鹽水作為系統(tǒng)補(bǔ)充水，除鹽水 采用超濾加一級反滲透處理工藝制得，系統(tǒng)供水水溫33。C，回水水溫38'C，冷 卻設(shè)備使用玻璃鋼冷卻塔。緩蝕劑配方由硅酸鈉、鎢酸鈉、磷酸鈉、苯并三氮唑、 丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，硅酸鈉以二氧化硅(Si02)計、鎢酸鈉、磷酸鈉、苯并 三氮唑、丙烯酸共聚物以工業(yè)品有效成分重量計，其配比為硅酸鈉(Si02):
鎢酸鈉磷酸鈉苯并三氮唑丙烯酸共聚物=30 (ppm): 10 (ppm): 20 (ppm):
1 (ppm): 10 (ppm)。緩蝕劑的制備稱取鎢酸鈉10g溶解于l升除鹽水中，然 后依次加入丙烯酸共聚物10g、磷酸鈉20g、苯并三氮唑lg和硅酸鈉30g。
采用旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)，原水為超濾加一級反滲透處理后的除鹽水，試驗(yàn)水
溫45。C，轉(zhuǎn)速145轉(zhuǎn)/分，試驗(yàn)總時長163h，每隔24小時補(bǔ)水約300ml。試驗(yàn) 測定結(jié)果，碳鋼掛片腐蝕速度0. 0209mm/a，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)小于0. 125 mra/a的要 求。
緩蝕劑還可配加硫酸鋅進(jìn)一步提高配方緩蝕性能，如由硅酸鈉、鎢酸鈉、磷 酸鈉、硫酸鋅、苯并三氮唑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，其重量配比為硅酸鈉40%、 鎢酸鈉9. 1%、磷酸鈉35%、硫酸鋅5%、苯并三氮唑0. 90%、丙烯酸共聚物10%。
試驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明的緩蝕劑適用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)緩蝕處理， 具有高效、低劑量、無毒、無污染的特點(diǎn)。硅酸鹽含量比舊有藥劑低3倍，可避 免硅垢的形成和對其它水系統(tǒng)帶來硅垢危害。
權(quán)利要求
1、一種用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的硅鎢磷緩蝕劑，其特征在于硅鎢磷緩蝕劑化學(xué)成分由硅酸鹽、鎢酸鹽、磷酸鹽、銅緩蝕劑、丙烯酸共聚物復(fù)合構(gòu)成，各組分按重量配比為硅酸鹽12-86％，鎢酸鹽4.3-49％，磷酸鹽4.3-56％，銅緩蝕劑0.86-7.9％，丙烯酸共聚物4.3-39％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的硅鎢磷緩蝕劑，其特征 在于所述的硅酸鹽是硅酸鈉、硅酸鉀其中一種，鎢酸鹽是鎢酸鈉、鎢酸鉀、鎢 酸銨其中一種，磷酸鹽是磷酸鈉、六偏磷酸鈉其中一種，銅緩蝕劑是苯并三氮唑、 巰基苯并噻唑其中一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的硅鎢磷緩蝕劑，其特征在于該緩蝕劑在除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的使用計量為硅酸鹽以二氧化硅 計，鎢酸鹽、磷酸鹽、銅緩蝕劑、丙烯酸共聚物以工業(yè)品有效成分重量計，其濃度配比為二氧化硅20-100ppm:鎢酸鹽5-30ppm:磷酸鹽5-40卯m:銅緩蝕劑 l-3ppm:丙烯酸共聚物5-20ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的硅鎢磷緩蝕劑，其化學(xué)成分由硅酸鹽、鎢酸鹽、磷酸鹽、銅緩蝕劑復(fù)合構(gòu)成，重量配比為硅酸鹽12-86％，鎢酸鹽4.3-49％，磷酸鹽4.3-56％，銅緩蝕劑0.86-7.9％，丙烯酸共聚物4.3-39％。本發(fā)明之緩蝕劑適用于除鹽水循環(huán)冷卻系統(tǒng)緩蝕處理，具有高效、低劑量、無毒、無污染的特點(diǎn)。
文檔編號C02F5/08GK101353204SQ20071011960
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者李增樸, 王存政 申請人:首鋼總公司