CN103241846A - 一种复合阻垢缓蚀剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，包括以下主要组分:2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，氯化锌，聚环氧琥珀酸，去离子水。本发明的有益效果是本发明中2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，氯化锌，聚环氧琥珀酸都有很好的阻垢缓蚀性能，按本发明配方的重量份复配后的阻垢缓蚀效果明显增强。本发明适用高硬、高碱，对碳酸盐水垢有极强的络合性。缓蚀阻垢性能好，磷含量低，符合环保要求。本发明不仅适用于天然气净化处理厂循环冷却水，还适用于其他化工、化肥、电力、纺织等行业循环冷却水***。适应范围广，不需要加酸调节PH值。

Description

一种复合阻垢缓蚀剂
技术领域
本发明涉及工业循环水处理技术领域，特别涉及一种复合阻垢缓蚀剂。
背景技术
水是工业的血液，目前，在工农业这样耗水比较大的行业中，节约用水是一个比较大的课题，现有比较好的方法就是循环利用冷却水，但是由于工业排出的水的水质不同，使得这些水不能直接被循环利用，必须经过一系列的处理过程之后，才能被再次应用于生产。
工业循环冷却水***在处理循环冷却水时会遇到一些问题，比如工业循环冷却水***中结垢、腐蚀以及微生物危害等。现有解决上述问题的方法主要是向循环冷却水***中投加阻垢缓蚀剂。阻垢缓蚀剂一般采用聚磷酸、有机磷酸、含磺酸基共聚物、与锌盐复合配方。有机磷由于阻垢效果好，被广泛用于工业用水的阻垢缓蚀剂的配方中。
对于一般的阻垢缓蚀剂配方，根据***的水质不同，其缓蚀性能与阻垢性能会存在较大的差异，在低浓缩倍数循环水***中，由于水中硬度、碱度均较低，循环水的结垢倾向较低，腐蚀相对较强，要求阻垢缓蚀剂配方要有较好的缓蚀效果;而在高浓缩倍数循环水***中，特别是非加酸调节的循环水***中，因为水质钙硬度及碱度的增加，沉积倾向增大，腐蚀变得微弱，此时要求阻垢缓蚀剂配方必须具有良好的阻垢性能。
发明内容
本发明目的是提供一种复合阻垢缓蚀剂，可应用于化工、化肥、电力、纺织等行业的循环水***，由于各行业的水质的变化，本发明既能适应于低浓缩倍数的缓蚀效果，又能在高浓缩倍数有着较好的阻垢性能。
本发明的技术方案为:
一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，包括以下主要组分:
2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，氯化锌，聚环氧琥珀酸。
优选的是，所述各主要组分的重量份为:
Figure BDA00003167863300021
优选的是，所述的丙烯酸三元共聚物为丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸三元共聚物。
优选的是，所述复合阻垢缓蚀剂适用于高硬度、高碱度、高温度以及含钙离子、镁离子和硫酸根离子较多的天然气净化处理厂、化工厂循环冷却水***，所述复合阻垢缓蚀剂也适用于高硬度、高碱度、高温度的化肥、电力、纺织等行业循环冷却水***。
优选的是，以钙硬度为标准，1L循环冷却水中钙硬度为小于200mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持为40～60mg/L1L循环冷却水中钙硬度为200～400mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持60～80mg/L；1L循环冷却水中钙硬度为大于400mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持为80～90mg/L。
2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，含磷量低，具有良好阻垢缓蚀性能，优于常用的有机磷酸，特别在高温下阻垢性能远优于常用的有机磷酸，能提高锌的溶解度，耐氯的氧化性能好，复配协同性好，也是锌盐的优良稳定剂。羟基亚乙基二膦酸，含磷量低，是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH值下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸好。可与水中金属离子，尤其是与钙离子形成六圆环螯合物，因而具有较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和本发明其它组分按一定比例复合使用时，表现出理想的协同效应。丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸三元共聚物，具有在碱性水溶液中分散铁、锌氢氧化物和碳酸钙、磷酸钙的优良性能，因其具有磺酸基团，故在高温、高碱、高钙性条件下仍有很好的阻垢分散作用。比目前市场上一些磺酸共聚物如丙烯磺酸阻磷酸钙垢率高，且其可与氯化锌复配至10%左右，在高碱水溶液中氯化锌不产生沉淀，与其他阻垢缓蚀剂复配有良好的协同效应。苯并三氮唑是一种很有效的铜和铜合金缓蚀剂，同时对铁、碳钢等多种金属也有缓蚀作用。氯化锌，是一种阴极缓蚀剂，极易溶于水，可溶解金属表面氧化物。聚环氧琥珀酸，聚环氧琥珀酸(PESA)是一种无氮、非磷有机化合物，兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系，是一种绿色水处理化学品。
本发明的有益效果是本发明中2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，聚环氧琥珀酸都有很好的阻垢缓蚀性能，按本发明配方的重量份复配后的阻垢缓蚀效果明显增强。本发明适用高硬、高碱，对碳酸盐水垢有极强的络合性。缓蚀阻垢性能好，磷含量低，各组分无毒，对环境不会造成污染，符合环保要求。本发明不仅适用于高硬度、高碱度、高温度以及含钙离子、镁离子和硫酸根离子较多的天然气净化处理厂、化工厂循环冷却水***，也适用于高硬度、高碱度、高温度的化肥、电力、纺织等行业循环冷却水***。适应范围广，不需要加酸调节PH值。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的复合阻垢缓蚀剂进行详细描述，但不能将他们理解为对本发明保护范围的限定。
现有阻垢缓蚀剂的实施例:
实施例1
称取40.0g固含量为30%的AA/AMPS/HPA的三元共聚物、活性组分均为50%的PBTCA9.0g和6.3g无水氯化锌，加入35.7g水中，摇匀，即得到所需配制的100.0g药剂溶液。
实施例2
称取2.0g固含量为50%的羟基乙叉二膦酸、钼酸钠10.0g、固含量均为30%的T22516.7g和AA/AMPS/HPA同时含羧酸基和磺酸基三元共聚物20.0g，溶于45.0g水中，最后加入6.3g无水氯化锌，使其充分溶解，摇匀，即得到所需配制的100.0g药剂溶液。
本发明的实施例:
实施例1
将10.0g2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)、8.0g羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、1.0g苯并三氮唑(BTA)、1.0g氯化锌、15.0g丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AA/HPA/AMPS)、10.0g聚环氧琥珀酸(PESA)加去离子水稀释至100g，配制成复合阻垢缓蚀剂。
将上述配制成的复合阻垢缓蚀剂在温度50℃、转速75r/min、投入到下表所述的循环冷却水中，试验时间为72h，表中钙硬均以CaCO3计。
项目 电导率 钙硬 碱度 Cl- SO4 2- pH
单位 μs/cm mg/L mg/L mg/L mg/L
数据 548 191.34 56.87 13.45 218.47 7.32
实施例2
将15g2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)、10g羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、1.2g苯并三氮唑(BTA)、7.5g氯化锌、10.0g丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AA/HPA/AMPS)、7.5g聚环氧琥珀酸(PESA)加去离子水稀释至100g，配制成复合阻垢缓蚀剂。
将上述配制成的复合阻垢缓蚀剂在水温50℃、转速75r/min、投入到下表所述的循环冷却水中，试验时间为72h，表中钙硬均以CaCO3计。
项目 电导率 钙硬 碱度 Cl- SO4 2- pH
单位 μs/cm mg/L mg/L mg/L mg/L
数据 432 162.19 46.41 11.12 162.23 7.73
实施例结果为:
Figure BDA00003167863300051
从上述实验结果中比较得出，本发明比现有阻垢缓蚀剂的使用量低，阻垢缓蚀效果更好，表中钙硬均以CaCO3计。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，包括以下主要组分: 
2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，氯化锌，聚环氧琥珀酸，去离子水。 
2.如权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述各主要组分的重量份分别为: 
Figure FDA00003167863200011
。
3.如权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述丙烯酸三元共聚物为丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸三元共聚物。 
4.如权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述复合阻垢缓蚀剂适用于高硬度、高碱度、高温度以及含钙离子、镁离子和硫酸根离子较多的天然气净化处理厂、化工厂循环冷却水***，所述复合阻垢缓蚀剂也适用于高硬度、高碱度、高温度的化肥、电力、纺织等行业循环冷却水***。 
5.如权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，以钙硬度为标准，1L循环冷却水中钙硬度为小于200mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持为40～60mg/L；1L循环冷却水中钙硬度为200～400mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持60～80mg/L；1L循环冷却水中钙硬度为大于400mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持为80～90mg/L。 
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