本發(fā)明涉及一種環(huán)保材料，尤其涉及一種工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的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鹽、阻止或干擾難溶性無機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?。且在實驗室評定試驗中，分散作用是鰲合作用的補救措施，晶格畸變作用是分散作用的補救措施。

冷水流過需要降溫的生產(chǎn)設(shè)備，稱換熱設(shè)備，如換熱器、冷凝器、反應(yīng)器，使其降溫，而冷水溫度上升。

冷卻水系統(tǒng)分為直流冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。如果冷水降溫生產(chǎn)設(shè)備后即排放，此時冷水只用一次，稱直流冷卻水系統(tǒng)；使升溫冷水流過冷卻設(shè)備使水溫回降，用泵送回生產(chǎn)設(shè)備再次使用，稱循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的冷水的用量大大降低，可節(jié)約95%以上。冷卻水占工業(yè)用水量的70%左右，因此，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)起了節(jié)約大量工業(yè)用水的作用。

工業(yè)水系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)結(jié)合全廠供水和排水系統(tǒng)及各冷卻設(shè)備對水源的要求進(jìn)行整體規(guī)劃。應(yīng)保證有可靠的水源、水質(zhì)，同時必須滿足設(shè)備的正常運行、啟停、檢修的要求。做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理及節(jié)約用水。

以淡水作冷卻水水源且不需進(jìn)行處理即可作為工業(yè)水用水的，宜采用開式系統(tǒng)。對要求用較低溫度的水去冷卻以及需要大量冷卻水的設(shè)備，其排水宜至循環(huán)水排水管；需要冷卻水量小的設(shè)備，其排水一般排入地溝。需經(jīng)處理的，可按具體情況，采用開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)或開閉結(jié)合的系統(tǒng)。在缺水地區(qū)應(yīng)采用閉式系統(tǒng)。

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水換熱并經(jīng)降溫，再循環(huán)使用的給水系統(tǒng)，包括敞開式和密閉式兩種類型。

在敞開式系統(tǒng)中，因水流與大氣接觸，灰塵、微生物等進(jìn)入循環(huán)水；此外，二氧化碳的逸散和換熱設(shè)備中物料的泄漏;也改變循環(huán)水的水質(zhì)。為此,循環(huán)冷卻水常需處理，包括沉積物控制、腐蝕控制和微生物控制。處理方法的確定常與補給水的水量和水質(zhì)相關(guān)，與生產(chǎn)設(shè)備的性能也有關(guān)。當(dāng)采用多種藥劑時，要避免藥劑間可能存在的化學(xué)反應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的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：一種工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑，原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：超純水100份；聚丙烯酸45-65份；丙烯酸二元共聚物20-40份；苯并三氮唑0.05-0.25份；水解聚馬來酸1-5份；乙醇0.5-2.5份；苯酚聚氧乙烯醚0.1-0.5份；羥基亞乙基二膦酸10-30份；十二烷基二甲基芐基氯化銨2-6份；氨基三亞甲基膦酸10-15份；多氨基多醚基亞甲基膦酸6-10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：超純水100份；聚丙烯酸45份；丙烯酸二元共聚物20份；苯并三氮唑0.05份；水解聚馬來酸1份；乙醇0.5份；苯酚聚氧乙烯醚0.1份；羥基亞乙基二膦酸10份；十二烷基二甲基芐基氯化銨2份；氨基三亞甲基膦酸10份；多氨基多醚基亞甲基膦酸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：超純水100份；聚丙烯酸65份；丙烯酸二元共聚物40份；苯并三氮唑0.25份；水解聚馬來酸5份；乙醇2.5份；苯酚聚氧乙烯醚0.5份；羥基亞乙基二膦酸30份；十二烷基二甲基芐基氯化銨6份；氨基三亞甲基膦酸15份；多氨基多醚基亞甲基膦酸10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：超純水100份；聚丙烯酸50份；丙烯酸二元共聚物25份；苯并三氮唑0.1份；水解聚馬來酸2份；乙醇1份；苯酚聚氧乙烯醚0.2份；羥基亞乙基二膦酸15份；十二烷基二甲基芐基氯化銨3份；氨基三亞甲基膦酸11份；多氨基多醚基亞甲基膦酸7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：超純水100份；聚丙烯酸60份；丙烯酸二元共聚物35份；苯并三氮唑0.2份；水解聚馬來酸4份；乙醇2份；苯酚聚氧乙烯醚0.4份；羥基亞乙基二膦酸25份；十二烷基二甲基芐基氯化銨5份；氨基三亞甲基膦酸14份；多氨基多醚基亞甲基膦酸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：超純水100份；聚丙烯酸55份；丙烯酸二元共聚物30份；苯并三氮唑0.15份；水解聚馬來酸3份；乙醇1.5份；苯酚聚氧乙烯醚0.3份；羥基亞乙基二膦酸20份；十二烷基二甲基芐基氯化銨4份；氨基三亞甲基膦酸13份；多氨基多醚基亞甲基膦酸8份。

一種制備所述工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的阻垢劑的方法，步驟為：

第一步：稱取超純水、聚丙烯酸、丙烯酸二元共聚物、苯并三氮唑、水解聚馬來酸、乙醇、苯酚聚氧乙烯醚、羥基亞乙基二膦酸、十二烷基二甲基芐基氯化銨、氨基三亞甲基膦酸和多氨基多醚基亞甲基膦酸；

第二步：將苯并三氮唑、水解聚馬來酸、乙醇和丙烯酸二元共聚物投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至40-60℃，攪拌50-90min，攪拌速度90-110轉(zhuǎn)/分鐘；

第三步：升溫至80-100℃，加入多氨基多醚基亞甲基膦酸和剩余原料，攪拌1-5h即可。

本發(fā)明所述一種工業(yè)冷卻水系統(tǒng)的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，適用于工業(yè)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)；2、外排水中磷值0.05-0.25mg/L，對水中金屬離子有很好的絡(luò)合能力，有效阻止結(jié)垢；3、具有消化剝離陳垢的作用，有效破壞沉積物晶格順序，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；4、低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.001-0.005μm·a^-1，黏附速率1.5-3.5mcm，對碳酸鈣的阻垢率99.5-99.9%，分散作用好，對水中沉積物有很好的抑制和消除作用。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

實施例1：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。撼兯?00份；聚丙烯酸45份；丙烯酸二元共聚物20份；苯并三氮唑0.05份；水解聚馬來酸1份；乙醇0.5份；苯酚聚氧乙烯醚0.1份；羥基亞乙基二膦酸10份；十二烷基二甲基芐基氯化銨2份；氨基三亞甲基膦酸10份；多氨基多醚基亞甲基膦酸6份。

第二步：將苯并三氮唑、水解聚馬來酸、乙醇和丙烯酸二元共聚物投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至40℃，攪拌50min，攪拌速度90轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至80℃，加入多氨基多醚基亞甲基膦酸和剩余原料，攪拌1h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于工業(yè)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)；外排水中磷值0.05mg/L，對水中金屬離子有很好的絡(luò)合能力，有效阻止結(jié)垢；具有消化剝離陳垢的作用，有效破壞沉積物晶格順序，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.001μm·a^-1，黏附速率1.5mcm，對碳酸鈣的阻垢率99.5%，分散作用好，對水中沉積物有很好的抑制和消除作用。

實施例2：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。撼兯?00份；聚丙烯酸65份；丙烯酸二元共聚物40份；苯并三氮唑0.25份；水解聚馬來酸5份；乙醇2.5份；苯酚聚氧乙烯醚0.5份；羥基亞乙基二膦酸30份；十二烷基二甲基芐基氯化銨6份；氨基三亞甲基膦酸15份；多氨基多醚基亞甲基膦酸10份。

第二步：將苯并三氮唑、水解聚馬來酸、乙醇和丙烯酸二元共聚物投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌90min，攪拌速度110轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至100℃，加入多氨基多醚基亞甲基膦酸和剩余原料，攪拌5h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于工業(yè)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)；外排水中磷值0.25mg/L，對水中金屬離子有很好的絡(luò)合能力，有效阻止結(jié)垢；具有消化剝離陳垢的作用，有效破壞沉積物晶格順序，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.005μm·a^-1，黏附速率3.5mcm，對碳酸鈣的阻垢率99.9%，分散作用好，對水中沉積物有很好的抑制和消除作用。

實施例3：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。撼兯?00份；聚丙烯酸50份；丙烯酸二元共聚物25份；苯并三氮唑0.1份；水解聚馬來酸2份；乙醇1份；苯酚聚氧乙烯醚0.2份；羥基亞乙基二膦酸15份；十二烷基二甲基芐基氯化銨3份；氨基三亞甲基膦酸11份；多氨基多醚基亞甲基膦酸7份。

第二步：將苯并三氮唑、水解聚馬來酸、乙醇和丙烯酸二元共聚物投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至40℃，攪拌50min，攪拌速度90轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至80℃，加入多氨基多醚基亞甲基膦酸和剩余原料，攪拌1h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于工業(yè)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)；外排水中磷值0.15mg/L，對水中金屬離子有很好的絡(luò)合能力，有效阻止結(jié)垢；具有消化剝離陳垢的作用，有效破壞沉積物晶格順序，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.003μm·a^-1，黏附速率2.5mcm，對碳酸鈣的阻垢率99.7%，分散作用好，對水中沉積物有很好的抑制和消除作用。

實施例4：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。撼兯?00份；聚丙烯酸60份；丙烯酸二元共聚物35份；苯并三氮唑0.2份；水解聚馬來酸4份；乙醇2份；苯酚聚氧乙烯醚0.4份；羥基亞乙基二膦酸25份；十二烷基二甲基芐基氯化銨5份；氨基三亞甲基膦酸14份；多氨基多醚基亞甲基膦酸9份。

第二步：將苯并三氮唑、水解聚馬來酸、乙醇和丙烯酸二元共聚物投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌90min，攪拌速度110轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至100℃，加入多氨基多醚基亞甲基膦酸和剩余原料，攪拌5h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于工業(yè)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)；外排水中磷值0.1mg/L，對水中金屬離子有很好的絡(luò)合能力，有效阻止結(jié)垢；具有消化剝離陳垢的作用，有效破壞沉積物晶格順序，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.004μm·a^-1，黏附速率2mcm，對碳酸鈣的阻垢率99.8%，分散作用好，對水中沉積物有很好的抑制和消除作用。

實施例5：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。撼兯?00份；聚丙烯酸55份；丙烯酸二元共聚物30份；苯并三氮唑0.15份；水解聚馬來酸3份；乙醇1.5份；苯酚聚氧乙烯醚0.3份；羥基亞乙基二膦酸20份；十二烷基二甲基芐基氯化銨4份；氨基三亞甲基膦酸13份；多氨基多醚基亞甲基膦酸8份。

第二步：將苯并三氮唑、水解聚馬來酸、乙醇和丙烯酸二元共聚物投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至50℃，攪拌70min，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至90℃，加入多氨基多醚基亞甲基膦酸和剩余原料，攪拌3h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于工業(yè)水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)；外排水中磷值0.05mg/L，對水中金屬離子有很好的絡(luò)合能力，有效阻止結(jié)垢；具有消化剝離陳垢的作用，有效破壞沉積物晶格順序，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.001μm·a^-1，黏附速率1.5mcm，對碳酸鈣的阻垢率99.9%，分散作用好，對水中沉積物有很好的抑制和消除作用。

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