CN103193331A - 一种用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂及其制备方法，将溶剂、1/2质量的阻聚剂、1/2质量的金属钝化剂置于容器中恒温搅拌至完全溶解；再将含钙清净分散剂和有机分散剂按比例加入，恒温搅拌至完全溶解；最后将1/2质量的阻聚剂和1/2质量的金属钝化剂、二胺类吸酸剂按比例加入，恒温搅拌至完全溶解即得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。该阻垢剂具有加注量少、经济实用、阻垢率高等特点，可抑制、减缓低温烟气在换热设备过程中的结焦积垢，具有很高的推广应用价值和很好的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻垢剂，具体涉及一种用于锅炉烟气换热设备的阻垢剂及其制备方法。
背景技术
钢铁集团的燃气锅炉烟气排放长期腐蚀换热设备或烟囱已经造成了严重的问题，这主要是由于燃气锅炉排放的烟气中含有亚硫酸、硫酸、硫化物、氯化物、硫氰化物等酸性气体和酸性物质，在烟道中添加换热器后，烟气流速变缓，容易在换热器表面结焦结垢，严重影响换热器的换热效率，尤其是在焦炉煤气含量较高的锅炉，焦炉煤气中未燃烧完全的有机物和亚硫酸盐、微量灰尘相结合时，结焦、足够严重，从积垢组成上来看由有机物和无机物组成，所以换热器清洗繁琐，装置运行周期明显缩短，能耗增加，经济效率明显下降，可见换热设备的结焦阻垢已经成为制约装置长周期运行的主要问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻垢效率高、耐酸性能好的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括10～20%的阻聚剂、1～5%的金属钝化剂，15～25%的含钙清净分散剂、20～40%的有机分散剂、2～5%的二胺类吸酸剂以及5～50%由正己烷和乙醇以任意比例混合而成的溶剂。
所述的阻聚剂为聚酰胺多胺环氧氯丙烷或环氧化聚丁二稀树脂。
所述的金属钝化剂为三聚氰胺、苯并***或8-羟基喹啉。
所述的含钙清净分散剂为长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙或硫化烷基酚钙。
所述的有机分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸酯聚乙二醇酯中的任意一种或多种任意比例的混合物。
所述的二胺类吸酸剂为己二胺或乙二胺。
该用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以任意比例混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至45～65℃，然后加入1/2质量的阻聚剂和1/2质量的金属钝化剂，恒温搅拌至阻聚剂和金属钝化剂完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入含钙清净分散剂、有机分散剂，并在45～65℃下恒温搅拌，使含钙清净分散剂和有机分散剂完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的阻聚剂和1/2质量的金属钝化剂、二胺类吸酸剂，并在45～65℃下恒温搅拌至阻聚剂、金属钝化剂和二胺类吸酸剂完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
所述的步骤2）恒温搅拌的时间为0.5～1h。
所述的步骤3）恒温搅拌的时间为1～1.5h。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明具有阻垢效益高、防止换热设备结焦阻垢等优点，当阻垢剂的加注量为60g/万m3，阻垢率能达到80%以上；因此本发明的阻垢剂有加注量少、经济实用，阻垢率高，能够用于抑制、减缓低温烟气在排放过程中各种装置和设备的结焦积垢，保障换热器换热效率和锅炉的安全运行，尤其适用于换热设备过程中的结焦积垢，它填补了锅炉低温烟气换热***的阻垢剂方面的空白，具有很高的推广应用价值和很好的市场前景。而且，将本发明阻垢剂与合理设计过的换热器相结合，能够从根本上避免烟气中结焦物质在换热器上结焦，保障换热效率。
具体实施方式
实施例1：
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括10%的聚酰胺多胺环氧氯丙烷（PAE）、2%的苯并***、20%的硫化烷基酚钙、30%质量比为1:2的甲基戊醇和三乙基己基磷酸混合液、3%的己二胺以及35%由正己烷和乙醇以1:1的体积比混合而成的溶剂。
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以1:1的体积比混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至45℃，然后加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的苯并***，恒温搅拌至聚酰胺多胺环氧氯丙烷和苯并***完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入硫化烷基酚钙、甲基戊醇和三乙基己基磷酸混合液，并在45℃下恒温搅拌0.5h，使硫化烷基酚钙以及甲基戊醇和三乙基己基磷酸混合液完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的苯并***、己二胺，并在45℃下恒温搅拌1h，使聚酰胺多胺环氧氯丙烷、苯并***和己二胺完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂
实施例2：
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括15%的聚酰胺多胺环氧氯丙烷（PAE）、3%的8-羟基喹啉、25%的长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、30%质量比为2:1的甲基戊醇和聚丙烯酰胺的混合液、4%的己二胺以及23%由正己烷和乙醇以1:2的体积比混合而成的溶剂。
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以1:2的体积比混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至50℃，然后加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的8-羟基喹啉，恒温搅拌至聚酰胺多胺环氧氯丙烷和8-羟基喹啉完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、甲基戊醇和聚丙烯酰胺的混合液，并50℃下恒温搅拌1h，使长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙以及甲基戊醇和聚丙烯酰胺的混合液完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的8-羟基喹啉、己二胺，并在50℃下恒温搅拌1h，使聚酰胺多胺环氧氯丙烷、8-羟基喹啉和己二胺完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
在本实施例制得的阻垢剂的加注量为60g/万m3时，阻垢率能达到83.27%。
实施例3：
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括20%的环氧化聚丁二烯树脂、3%的三聚氰胺、25%的长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、30%质量比为3:1的甲基戊醇和脂肪酸聚乙二醇酯的混合液、3%的乙二胺以及19%由正己烷和乙醇以2:3的体积比混合而成的溶剂。
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以2:3的体积比混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至60℃，然后加入1/2质量的环氧化聚丁二烯树脂和1/2质量的三聚氰胺，恒温搅拌至环氧化聚丁二烯树脂和三聚氰胺完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、甲基戊醇和脂肪酸聚乙二醇酯的混合液，并在60℃下恒温搅拌0.5h，使长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙以及甲基戊醇和脂肪酸聚乙二醇酯的混合液完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的环氧化聚丁二烯树脂和1/2质量的三聚氰胺、乙二胺，并在60℃下恒温搅拌1h，使环氧化聚丁二烯树脂、三聚氰胺和乙二胺完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
实施例4：
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括20%的环氧化聚丁二烯树脂、4%的三聚氰胺、25%的硫化烷基酚钙、35%的三乙基己基磷酸、5%的乙二胺以及11%由正己烷和乙醇以1:3的体积比混合而成的溶剂。
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以1:3的体积比混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至65℃，然后加入1/2质量的环氧化聚丁二烯树脂和1/2质量的三聚氰胺，恒温搅拌至环氧化聚丁二烯树脂和三聚氰胺完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入硫化烷基酚钙和三乙基己基磷酸，并在65℃下恒温搅拌0.5h，使硫化烷基酚钙和三乙基己基磷酸完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的环氧化聚丁二烯树脂和1/2质量的三聚氰胺、乙二胺，并在65℃下恒温搅拌1h，使环氧化聚丁二烯树脂、三聚氰胺和乙二胺完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
实施例5：
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括10%的聚酰胺多胺环氧氯丙烷（PAE）、1%的苯并***、15%的硫化烷基酚钙、25%聚丙烯酰胺、2%的己二胺以及47%由正己烷和乙醇以4:3的体积比混合而成的溶剂。
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以4:3的体积比混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至50℃，然后加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的苯并***，恒温搅拌至聚酰胺多胺环氧氯丙烷和苯并***完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入硫化烷基酚钙、聚丙烯酰胺，并50℃下恒温搅拌0.5h，使硫化烷基酚钙和聚丙烯酰胺完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的苯并***、己二胺，并在50℃下恒温搅拌1.5h，使聚酰胺多胺环氧氯丙烷、苯并***和己二胺完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
实施例6：
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括15%的聚酰胺多胺环氧氯丙烷（PAE）、4%的的三聚氰胺、15%的长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、20%聚丙烯酰胺、4%的乙二胺以及42%由正己烷和乙醇以1:4的体积比混合而成的溶剂。
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以1:4的体积比混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至50℃，然后加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的三聚氰胺，恒温搅拌至聚酰胺多胺环氧氯丙烷和三聚氰胺完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、聚丙烯酰胺，并50℃下恒温搅拌1h，使长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙和聚丙烯酰胺完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的三聚氰胺、乙二胺，并在50℃下恒温搅拌1.5h，使聚酰胺多胺环氧氯丙烷、三聚氰胺和乙二胺完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
实施例7：
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括10%的聚酰胺多胺环氧氯丙烷（PAE）、3%的苯并***、15%的硫化烷基酚钙、20%聚丙烯酰胺、2%的己二胺以及50%由正己烷和乙醇以4:3的体积比混合而成的溶剂。
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以4:3的体积比混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至50℃，然后加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的苯并***，恒温搅拌至聚酰胺多胺环氧氯丙烷和苯并***完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入硫化烷基酚钙、聚丙烯酰胺，并50℃下恒温搅拌0.5h，使硫化烷基酚钙和聚丙烯酰胺完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的苯并***、己二胺，并在50℃下恒温搅拌1.5h，使聚酰胺多胺环氧氯丙烷、苯并***和己二胺完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
实施例8：
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，按质量百分比，包括20%的聚酰胺多胺环氧氯丙烷（PAE）、5%的8-羟基喹啉、25%的长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、40%质量比为2:1的甲基戊醇和聚丙烯酰胺的混合液、5%的己二胺以及5%由正己烷和乙醇以1:2的体积比混合而成的溶剂。
本实施例用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以1:2的体积比混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至50℃，然后加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的8-羟基喹啉，恒温搅拌至聚酰胺多胺环氧氯丙烷和8-羟基喹啉完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙、甲基戊醇和聚丙烯酰胺的混合液，并50℃下恒温搅拌0.8h，使长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙以及甲基戊醇和聚丙烯酰胺的混合液完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的聚酰胺多胺环氧氯丙烷和1/2质量的8-羟基喹啉、己二胺，并在50℃下恒温搅拌1.2h，使聚酰胺多胺环氧氯丙烷、8-羟基喹啉和己二胺完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
Claims (9)
1.一种用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，其特征在于：按质量百分比，包括10～20%的阻聚剂、1～5%的金属钝化剂，15～25%的含钙清净分散剂、20～40%的有机分散剂、2～5%的二胺类吸酸剂以及5～50%由正己烷和乙醇以任意比例混合而成的溶剂。
2.根据权利要求1所述的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，其特征在于：所述的阻聚剂为聚酰胺多胺环氧氯丙烷或环氧化聚丁二稀树脂。
3.根据权利要求1所述的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，其特征在于：所述的金属钝化剂为三聚氰胺、苯并***或8-羟基喹啉。
4.根据权利要求1所述的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，其特征在于：所述的含钙清净分散剂为长链线型烷基苯高碱值合成磺酸钙或硫化烷基酚钙。
5.根据权利要求1所述的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，其特征在于：所述的有机分散剂为三乙基己基磷酸、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸酯聚乙二醇酯中的一种或多种任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂，其特征在于：所述的二胺类吸酸剂为己二胺或乙二胺。
7.一种权利要求1～6任意一项所述的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将由正己烷和乙醇以任意比例混合而成的溶剂加入容器内，搅拌升温至45～65℃，然后加入1/2质量的阻聚剂和1/2质量的金属钝化剂，恒温搅拌至阻聚剂和金属钝化剂完全溶解，得到混合溶液A；
2）向混合溶液A中加入含钙清净分散剂、有机分散剂，并在45～65℃下恒温搅拌，使含钙清净分散剂和有机分散剂完全溶解，得到混合溶液B；
3）向混合溶液B中加入1/2质量的阻聚剂和1/2质量的金属钝化剂、二胺类吸酸剂，并在45～65℃下恒温搅拌至阻聚剂、金属钝化剂和二胺类吸酸剂完全溶解，制得用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂。
8.根据权利要求7所述的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤2）恒温搅拌的时间为0.5～1h。
9.根据权利要求7所述的用于锅炉低温烟气换热设备的阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）恒温搅拌的时间为1～1.5h。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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