CN101307449A - 用于除盐水循环冷却***的硅钨缓蚀剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于除盐水循环冷却***的硅钨缓蚀剂,其化学成分由硅酸盐、钨酸盐、三乙醇胺、铜缓蚀剂复合构成,重量配比为:硅酸盐70-90%、钨酸盐2.5-27%、三乙醇胺2.5-18%、铜缓蚀剂0.5-1.5%。本发明之缓蚀剂适用于除盐水循环冷却***缓蚀处理,具有高效、低剂量、无毒、无污染的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于循环冷却水***的硅钨缓蚀剂,特别适用于除盐水循环冷却***缓蚀处理。
背景技术
在工业生产中有大量工艺过程需要用水冷却。随着社会城市化和工业生产的不断发展,水资源越来越紧张。为了节约用水,工业循环水冷却***的浓缩倍数不断提高,达到4倍以上。由于浓缩倍数提高,水中的钙镁离子不断增加,造成循环水冷却***结垢严重。为解决此问题,除盐水循环冷却***越来越多被采用。但在使用除盐水的循环冷却***,水中钙镁离子很低,不能形成水垢。由于没有垢层的保护,水中溶解氧直接与金属接触,管道的腐蚀非常严重。因此在除盐水循环冷却***必须投加有效的缓蚀剂,才能保证冷却设备和管道不被腐蚀。
过去在水循环冷却***的浓缩倍数不高,使用除盐水***的较少,用于除盐水循环冷却***的缓蚀剂发展较慢。现在可用在除盐水循环冷却***的缓蚀剂有铬酸盐缓蚀剂,钼酸盐缓蚀剂,硅酸盐缓蚀剂,亚硝酸盐缓蚀剂。铬酸盐缓蚀剂是一种较老的铬酸盐缓蚀剂,缓蚀效果优良,具有毒性,又是环境污染物质,现已很少使用。钼酸盐缓蚀剂毒性小,成本高,使用较少。硅酸盐缓蚀剂具有无毒性、无污染特点,但对水质要求高,计量不足易产生点蚀,控制不好还会形成硅酸盐垢,因此较少使用。如美国Betz公司的硅缓蚀剂,其配方为硅酸钠10ppm、羟基乙叉二磷酸10ppm、羧甲基纤维素20ppm、苯并三氮唑3ppm,该缓蚀剂只适用于工业水循环冷却***,不能用于除盐水循环冷却***。首钢总公司1995申请的专利“用于软水密闭循环冷却***的硅系缓蚀剂”(ZL 95117456.8),其配比为硅酸钠(以SiO2计)500-1000ppm、多元共聚聚丙烯酸钠5-10ppm、羟基乙叉二磷酸5-10ppm、苯并三氮唑1-2ppm,该缓蚀剂加药浓度较高,适用于软水密闭循环冷却***,用于敞开式除盐水***,有造成硅垢的危险。
发明内容
本发明的目的是克服上术技术的不足,提供一种硅酸盐和钨酸盐复合型缓蚀剂,该缓蚀剂硅酸盐含量低,可避免硅垢的形成,适用于除盐水循环冷却***,有效防止除盐水循环冷却***的腐蚀。
本发明所采用的技术方案是:用于除盐水循环冷却***的硅钨缓蚀剂化学成分由硅酸盐、钨酸盐、三乙醇胺、铜缓蚀剂复合构成,各组分按重量配比为:硅酸盐70-90%,钨酸盐2.5-27%,三乙醇胺2.5-18%;铜缓蚀剂0.5-1.5%。其中硅酸盐是硅酸钠、硅酸钾其中一种,钨酸盐是钨酸钠、钨酸钾、钨酸铵其中一种,铜缓蚀剂是苯并三氮唑、巯基苯并噻唑其中一种。
该缓蚀剂在除盐水循环冷却***中的使用计量为:硅酸盐以二氧化硅计,钨酸盐、三乙醇胺、铜缓蚀剂以工业品有效成分重量计,其浓度配比为:二氧化硅60-200ppm:钨酸盐5-30ppm:三乙醇胺5-20ppm:铜缓蚀剂1-3ppm。
本发明缓蚀剂为一种氧化膜沉淀膜混合型缓蚀剂。氧化膜型缓蚀剂又叫钝化膜型缓蚀剂。它能使金属表面氧化,形成一层致密的耐腐蚀的钝化膜而防止腐蚀。一般是通过氧化剂在溶液中使碳钢表面生成一层γ-Fe2O3金属氧化物的膜,由于它的存在,改变了金属的腐蚀电势,并通过钝化现象降低腐蚀反应的速度。
硅酸盐是一种沉淀膜型缓蚀剂,但加药浓度较高,加药量不足,还将引起严重的点蚀。硅酸钠与钨酸钠形成硅钨杂多酸,具有一定氧化特性。利用这一特性,结合硅酸盐缓蚀性形成复配增效作用。三乙醇胺为一种缓蚀增效剂。选用苯并三氮唑或巯基苯并噻唑作为铜的特效缓蚀剂,防止铜部件的腐蚀。
具体实施方式
实施例1
缓蚀剂由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成,其重量配比为硅酸钠82.6%、钨酸钠8.3%、三乙醇胺8.3%、苯并三氮唑0.83%。
实施例2
缓蚀剂由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成,其重量配比为硅酸钠88.3%、钨酸钠5.84%、三乙醇胺5.84%、苯并三氮唑0.58%。
实施例3
缓蚀剂由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成,其重量配比为硅酸钠71%、钨酸钠14.2%、三乙醇胺14.2%、苯并三氮唑0.71%。
实施例4
缓蚀剂由硅酸钠、钨酸铵、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成,其重量配比为硅酸钠78%、钨酸钠10.4%、三乙醇胺10.4%、苯并三氮唑1.1%。
实施例5
缓蚀剂由硅酸钾、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成,其重量配比为硅酸钾78%、钨酸钠10.4%、三乙醇胺10.4%、苯并三氮唑1.1%。
实施例6
缓蚀剂由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、巯基苯并噻唑复合构成,其重量配比为硅酸钠82.6%、钨酸钠8.3%、三乙醇胺8.3%、巯基苯并噻唑0.83%。
实施例7
缓蚀剂由硅酸钠、钨酸钾、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成,其重量配比为硅酸钠78%、钨酸钾10.4%、三乙醇胺10.4%、苯并三氮唑1.1%。
下面以具体实例来说明该缓蚀剂使用效果:用于冷轧敞开式循环冷却水***A,该***使用除盐水作为***补充水,除盐水由城市污水处理厂经生物处理后的中水采用超滤加一级反渗透处理工艺制得。***供水水温33℃,回水水温38℃,冷却设备使用玻璃钢冷却塔。缓蚀剂配方由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成,硅酸钠以二氧化硅计、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑以工业品有效成分重量计,其配比为:硅酸钠(SiO2)∶钨酸钠∶三乙醇胺∶苯并三氮唑=100(ppm)∶10(ppm)∶10(ppm)∶1(ppm)。缓蚀剂的制备:称取钨酸钠10g溶解于1升除盐水中,然后依次加入三乙醇胺10g、苯并三氮唑1g、和硅酸钠100g。
采用旋转挂片腐蚀试验,原水为超滤加一级反渗透处理后的除盐水,试验水温45℃,转速145转/分,试验总时长163小时,每隔24小时补水约300ml。试验测定结果,碳钢挂片腐蚀速度0.0242mm/a,满足国家标准小于0.125mm/a的要求。
用于除盐水循环冷却水***B,***使用除盐水作为***补充水,除盐水采用超滤加一级反渗透处理工艺制得,***供水水温33℃,回水水温38℃,冷却设备使用玻璃钢冷却塔。缓蚀剂配方由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成,硅酸钠以二氧化硅(SiO2)计、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑以工业品有效成分重量计,其配比为:硅酸钠(SiO2)∶钨酸钠∶三乙醇胺∶苯并三氮唑=150(ppm)∶10(ppm)∶10(ppm)∶1(ppm)。缓蚀剂的制备:称取钨酸钠10g溶解于1升除盐水中,然后依次加入三乙醇胺10g、苯并三氮唑1g和硅酸钠150g。
采用旋转挂片腐蚀试验,原水为超滤加一级反渗透处理后的除盐水,试验水温45℃,转速145转/分,试验总时长163h,每隔24小时补水约300ml。试验测定结果,碳钢挂片腐蚀速度0.0216mm/a,满足国家标准小于0.125mm/a的要求。
试验结果表明,采用本发明的缓蚀剂适用于除盐水循环冷却***缓蚀处理,具有高效、低剂量、无毒、无污染的特点。
Claims (3)
1、一种用于除盐水循环冷却***的硅钨缓蚀剂,其特征在于:硅钨缓蚀剂化学成分由硅酸盐、钨酸盐、三乙醇胺、铜缓蚀剂复合构成,各组分按重量配比为:硅酸盐70-90%,钨酸盐2.5-27%,三乙醇胺2.5-18%;铜缓蚀剂0.5-1.5%。
2、根据权利要求1所述的用于除盐水循环冷却***的硅钨缓蚀剂,其特征在于:所述的硅酸盐是硅酸钠、硅酸钾其中一种,钨酸盐是钨酸钠、钨酸钾、钨酸铵其中一种,铜缓蚀剂是苯并三氮唑、巯基苯并噻唑其中一种。
3、根据权利要求1或2所述的用于除盐水循环冷却***的硅钨缓蚀剂,其特征在于:该缓蚀剂在除盐水循环冷却***中的使用计量为:硅酸盐以二氧化硅计,钨酸盐、三乙醇胺、铜缓蚀剂以工业品有效成分重量计,其浓度配比为:二氧化硅60-200ppm:钨酸盐5-30ppm:三乙醇胺5-20ppm:铜缓蚀剂1-3ppm。
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