用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域中的水處理技術(shù)，特別涉及一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》GB 50050-2007中對于循環(huán)水的硬度和堿度有著 嚴格的要求，但在實際生產(chǎn)運行過程中，由于補水、生產(chǎn)工藝等情況，往往很難達標運行。
[0003] 例1:石家莊井水為:Ca硬度82.9mg/L，甲基橙堿度219.6 mg/L。如果選取該井水 作為補充水進入系統(tǒng)后經(jīng)4倍濃縮，已經(jīng)超過Ca硬度+甲基橙堿度小于1100 mg/L的規(guī)范要 求，系統(tǒng)將暴露在結(jié)垢的危險之下。
[0004] 例2:某電廠循環(huán)水，常年在7-8倍高濃縮倍數(shù)下運行，Ca硬度和甲基橙堿度之和已 接近2000mg/L，凝汽器等換熱設(shè)備結(jié)垢嚴重，每年均需要進行1-2次清洗以保證換熱效率。
[0005] 循環(huán)水的阻垢緩蝕技術(shù)，從最初的無機磷、鋅鹽復(fù)配技術(shù)，發(fā)展到全有機膦配方， 到如今的無磷共聚物阻垢分散劑，在阻垢分散性能上不斷的提高，但當循環(huán)水系統(tǒng)硬度堿 度超出規(guī)范要求后，阻垢分散的穩(wěn)定性大大降低，系統(tǒng)安全運行風(fēng)險隨之增加。為了防止系 統(tǒng)結(jié)垢，往往采用加酸法降低堿度，或增加補排水量以降低濃縮倍數(shù)，但無論哪一種方法， 都會造成運行成本的增加，無法滿足現(xiàn)代企業(yè)減能增效的要求。隨著企業(yè)節(jié)能減排要求的 提高，濃縮倍數(shù)不斷上升后高硬度高堿度循環(huán)冷卻水專用的阻垢分散劑的研發(fā)將成為緊迫 的課題。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的阻垢分散劑，以滿足高硬度高堿 度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的水處理問題。它所采用的技術(shù)方案是:一種用于高硬度高堿度循環(huán) 冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其中各組分重量百分比為:膦酸鹽10-15%，丙烯酸共聚物 10-15%，錳鹽 3-5%，銅緩蝕劑2-5%，水60-75%。
[0008] 本發(fā)明更進一步的技術(shù)特征是： 所述膦酸鹽采用氨基三亞甲基磷酸，1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，乙二胺四甲基膦酸，二 乙烯三胺五甲叉膦酸中的一種或兩種。
[0009] 所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物或丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚 物中的一種或二者混合物。
[0010] 所述錳鹽采用硝酸錳或氯化錳。
[0011]所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑或巰基苯并三氮唑。
[0012]本發(fā)明的有益效果是： 膦酸鹽兼具阻垢和緩蝕性能，在水中能電離出正負離子，并能與金屬離子形成多元環(huán) 螯合物，具有晶格畸變和低限抑制作用。使用濃度低，水中濃度達到3mg/L時，與丙烯酸共聚 物有著良好的協(xié)同作用，阻垢率能達95%以上，阻垢性能優(yōu)越。
[0013]丙烯酸共聚物除對于CaC03垢阻垢性能優(yōu)越外，對磷酸鈣、磷酸鋅、氫氧化鋅、鐵氧 化物等都具有良好的抑制分散效果。同時針對高硬度高堿度水系統(tǒng)中的泥沙懸浮物等也有 分散功能，與膦酸鹽配合使用可以提升其分散性能。
[0014] 膦酸鹽中二乙烯三胺五甲叉膦酸與微量錳離子復(fù)合，對碳鋼和銅合金的緩蝕能力 大大提尚。
[0015] 銅緩蝕劑除了對銅和銅合金具有緩蝕作用，同時對于鐵，碳鋼等多種金屬也有緩 蝕作用。
[0016] 本發(fā)明中選用二乙烯三胺五甲叉膦酸和微量錳復(fù)合，用于碳鋼設(shè)備的緩蝕作用， 省去其他碳鋼緩蝕劑的使用。同時，由于其對銅有緩蝕能力，減少了銅緩蝕劑的使用量。 [00 17]針對高硬度高堿度專用，能夠滿足Ca硬度+甲基橙堿度大于2000 mg/L以上換熱器 表面無水垢生成。
[0018]
【具體實施方式】： 實施例1 如表1所示，按重量百分比將膦酸鹽10份，丙烯酸共聚物15份，錳鹽3份，銅緩蝕劑2份， 水70份混合，即可得到用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑。本實施例中， 所述膦酸鹽采用氨基三亞甲基磷酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物， 所述錳鹽采用硝酸錳，所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑。
[0019] 實施例2、實施例3、實施例4、實施例5和實施例6參考表1，和前面所述實施例類似， 只是實施例2中所述膦酸鹽采用1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物，所述錳鹽采用氯化錳，所述銅緩蝕劑采用甲基苯并三氮唑；實施例3中 所述膦酸鹽采用乙二胺四甲基膦酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物，所 述錳鹽采用氯化錳，所述銅緩蝕劑采用巰基苯并三氮唑;實施例4中所述膦酸鹽采用二乙烯 三胺五甲叉膦酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物，所述錳鹽采用硝酸 錳，所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑;實施例5中所述膦酸鹽采用1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，所 述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物，所述錳鹽采用硝酸錳，所述銅緩蝕劑采 用苯并三氮唑；實施例6中所述膦酸鹽采用1-羥基乙烷-1，1-二膦酸和乙二胺四甲基膦酸， 所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物和丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物，所述錳 鹽采用硝酸錳，所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑； 以上述6個實施例所得的藥劑分別進行以下試驗，通過以下試驗對本發(fā)明的足夠分散 性做進行進一步說明。
[0020] 試驗條件如下： 1、試驗原水:用去離子水配制試驗用水，水質(zhì)如下
注:Ca硬度和總堿度均以CaC03計。
[0021] 2、測定方法 pH:GB/T6920-1986《水質(zhì)pH值的測定玻璃電極法》 Ca硬度:GB/T6910-2006《鍋爐用水和循環(huán)冷卻水分析方法鈣的測定絡(luò)合滴定法》 總堿度:GB/T15451-2006《工業(yè)循環(huán)冷卻水總堿度及酚酞堿度的測定》 氯離子:GB/T 15453-2008《工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐用水氯離子的測定》 電導(dǎo)率:GB/T-6908-2008《鍋爐用水和冷卻水分析方法電導(dǎo)率的測定》 3、試驗方法 將試驗原水濃縮5倍后，取1L，以50mg/L濃度加入本專利各實施例配制的藥劑，于80 ± 1 °C恒溫水浴內(nèi)用容量瓶法靜置10h，待冷卻后取水樣分析水中剩余Ca硬度，同時做空白樣， 并計算阻垢率。
[0022] 阻垢率計算公式為:阻垢率=(〇0))/(&-0)) X 100% C:實測鈣硬度，mg/L Co:空白樣鈣硬度，mg/L Ci:試驗用水中的鈣硬度，mg/L 5倍濃縮后水樣水質(zhì)如下
試驗結(jié)束后計算各配方阻垢率如下：
從試驗結(jié)果可以看出，本發(fā)明對于高硬度高堿度環(huán)境下CaC03垢阻垢性能優(yōu)秀，平均阻 垢率達到95%左右。非常適合高硬度高堿度條件下循環(huán)冷卻水使用。
[0023]雖然已經(jīng)在此處描述了【具體實施方式】，但應(yīng)當理解的是，這里所披露的實施方式 僅僅是本發(fā)明的典型例子而已，其可體現(xiàn)為各種形式。因此，這里披露的僅僅是作為權(quán)利要 求的基礎(chǔ)以及作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以實際中任何恰當?shù)姆绞讲煌貞?yīng)用本發(fā)明 的代表性的基礎(chǔ)，包括采用這里所披露的各種特征并結(jié)合這里可能沒有明確披露的特征。 本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
[0024]
【主權(quán)項】
1. 一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其特征在于各組分重量 百分比為:膦酸鹽10-15%，丙烯酸共聚物10-15%，錳鹽3-5%，銅緩蝕劑2-5%，水60-75%。2. 如權(quán)利要求1所述的用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其特征 在于所述膦酸鹽采用氨基三亞甲基磷酸，1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，乙二胺四甲基膦酸，二 乙烯三胺五甲叉膦酸中的一種或兩種。3. 如權(quán)利要求1所述的用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其特征 在于所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物或丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物中 的一種或二者混合物。4. 如權(quán)利要求1所述的用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其特征 在于所述錳鹽采用硝酸錳或氯化錳。5. 如權(quán)利要求1所述的用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其特征 在于所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑或巰基苯并三氮唑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其中各組分重量百分比為：膦酸鹽10-15%，丙烯酸共聚物10-15%，錳鹽3-5%，銅緩蝕劑2-5%，水60-75%。
【IPC分類】C02F5/14, C02F5/08, C02F5/10
【公開號】CN105645603
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】杜娟, 辛蘭, 尹乃誠, 鄭俊毅
【申請人】江蘇盛世水業(yè)有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月4日