CN107698042A

CN107698042A - 一种工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法

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Publication number: CN107698042A
Application number: CN201711225612.0A
Authority: CN
Inventors: 胡晓荣; 俞娟; 胡瑜
Original assignee: Wuxi Haoyu Energy Saving Environmental Protection Equipment Co Ltd
Current assignee: Wuxi Haoyu Energy Saving Environmental Protection Equipment Co Ltd
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2018-02-16

Abstract

一种工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法，原料为：双蒸水、尿素、除氧剂、磷酸氢铵、乙醇胺、二亚乙基三胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、赤泥、硫酸、三氯苯酚、聚环氧琥珀酸、HPAA、丙烯酸酯和琥珀酸酐；在150‑170℃下具有优良的阻垢分散效果；BOD去除率90‑98%，阻碳酸钙垢率99.2‑99.6%，磷的洗脱率高达99.5‑99.9%，防蜡率88‑92%，对碳钢腐蚀速度为0.0018‑0.0022mm/a，COD去除率84‑94%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99‑99.6%，对硫酸锶垢阻垢率99.2‑99.6%，对碳钢的缓蚀率89‑97%。

Description

一种工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法。

背景技术

阻垢缓蚀剂是由有机膦、优良共聚物及铜缓蚀剂等组成，对碳钢、铜及铜合金都具有优良缓蚀性能，对碳酸钙、磷酸钙有卓越的阻垢分散性能。本品主要用于敞开式循环冷却水处理***，对含铜设备的***特别适合。本品可用于高pH、高碱度、高硬度的水质，是目前较理想的不调pH碱性运行的水处理剂之一。

阻垢缓蚀剂种类繁多，通常是一些结构特别化合物的复配，且要根据金属表面状况、腐蚀介质组成及运行情况等因素进行种类选择。在水处理中常用的阻垢剂有无机聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。

阻垢缓蚀剂的类别有很多，兼具缓蚀与阻垢功能的产品主要有：有机磷类阻垢缓蚀剂：如ATMP、HEDP、DTPMPA、EDTMPS、HPAA等；另外少量的聚合物也含有一定的阻垢缓蚀功能，如膦酰基羧酸共聚物、绿色阻垢缓蚀剂PESA、PASP等。

阻垢缓蚀剂主要应用于工业循环水***如电厂、钢铁厂、化肥厂、油田注水***等等。一般的终端用户使用单一药剂作为阻垢缓蚀剂的不多，要根据***情况设定方案，投加专用的缓蚀阻垢剂。

另外还有很多专用的缓蚀剂，如MBT(铜缓蚀剂）、BTA(苯骈三氮唑)、TTA（甲基苯骈三氮唑）、以及盐酸酸洗缓蚀剂等。

氨基三甲叉膦酸，ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。 ATMP用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水***。可以起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。ATMP在纺织印染等行业用作金属离子螯合剂，也可用于金属表面处理剂等。ATMP固体为结晶性粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。由于纯度较高，可用作纺织印染行业的金属螯合剂及金属表面处理剂。

羟基乙叉二膦酸，HEDP是一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，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。HEDP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磷酸（盐）好。HEDP可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而HEDP具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应。

HEDP固体属于高纯产品，适用于冬季严寒地区；特别适用于电子行业的清洗剂和日用化学品添加剂。

HEDP广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水***及中、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀；HEDP在轻纺工业中，可以作金属和非金属的清洗剂，漂染工业的过氧化物稳定剂和固色剂，无氰电镀工业的络合剂。HEDP作阻垢剂一般使用浓度1~10mg/L，作缓蚀剂一般使用浓度10~50mg/L；作清洗剂一般使用浓度1000~2000mg/L；通常与聚羧酸型阻垢分散剂配合使用。

HEDP液体用塑料桶包装，每桶30Kg或250Kg；HEDP固体用内衬聚乙烯袋的塑料编织袋包装，每袋净重25kg，也可根据用户需要确定。贮于室内阴凉通风处，防潮，贮存期十个月。HEDP为酸性，应避免与眼睛、皮肤接触，一旦溅到身上，应立即用大量水冲洗。

发明内容

本发明提供一种工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法，解决现有工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂阻垢率低、腐蚀率高、金属离子螯合能力低和热稳定性差等技术问题。

本发明采用以下技术方案：一种工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法，步骤为：

第一步：按照组份的质量份数配比称取双蒸水100份、尿素1.5-3.5份、除氧剂13-17份、磷酸氢铵7.5-11.5份、乙醇胺0.6-1份、二亚乙基三胺10-30份、聚丙烯酸钠34-40份、聚丙烯酰胺4-8份、赤泥15-25份、硫酸20-40份、三氯苯酚0.5-0.9份、聚环氧琥珀酸6.5-8.5份、HPAA4-8份、丙烯酸酯10-20份、琥珀酸酐4-8份；

第二步：将聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、硫酸和赤泥投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的搪瓷反应釜中，升温至50-70℃，开动搅拌器搅拌30-50min，搅拌速度300-400r/min；

第三步：再加入双蒸水、磷酸氢铵、尿素和二亚乙基三胺，升温至75-95℃，恒温搅拌60-120min，搅拌速度450-650 r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸酯，升温至100-140℃，加入琥珀酸酐、HPAA和聚环氧琥珀酸，恒温回流90-180min，升温至160-180℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为800-1000r/min，继续回流3-5h后静置冷却至25-35℃即得。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：双蒸水100份、尿素1.5份、除氧剂13份、磷酸氢铵7.5份、乙醇胺0.6份、二亚乙基三胺10份、聚丙烯酸钠34份、聚丙烯酰胺4份、赤泥15份、硫酸20份、三氯苯酚0.5份、聚环氧琥珀酸6.5份、HPAA4份、丙烯酸酯10份、琥珀酸酐4份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：双蒸水100份、尿素3.5份、除氧剂17份、磷酸氢铵11.5份、乙醇胺1份、二亚乙基三胺30份、聚丙烯酸钠40份、聚丙烯酰胺8份、赤泥25份、硫酸40份、三氯苯酚0.9份、聚环氧琥珀酸8.5份、HPAA8份、丙烯酸酯20份、琥珀酸酐8份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：双蒸水100份、尿素2.5份、除氧剂15份、磷酸氢铵9.5份、乙醇胺0.8份、二亚乙基三胺20份、聚丙烯酸钠37份、聚丙烯酰胺6份、赤泥20份、硫酸30份、三氯苯酚0.7份、聚环氧琥珀酸7.5份、HPAA6份、丙烯酸酯15份、琥珀酸酐6份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述除氧剂采用丹宁酸。

本发明所述一种工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、各个组分之间产生协同作用，从而带来毒性小，对金属离子有极强的螯合能力，缓蚀阻垢能力强，耐酸碱和氧化剂，热稳定性好，在150-170℃下具有优良的阻垢分散效果；2、BOD去除率90-98%，适用于高硬度、高碱性、高pH循环水中，阻碳酸钙垢率99.2-99.6%，磷的洗脱率高达99.5-99.9%，防蜡率88-92%，对碳钢腐蚀速度为0.0018-0.0022mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；3、成本低廉，缓释率高，有效抵抗高盐、高氯对金属的侵蚀，COD去除率84-94%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99-99.6%，对硫酸锶垢阻垢率99.2-99.6%；4、对水中沉积物有很好的抑制和消除作用，对碳钢的缓蚀率89-97%，破坏沉积物晶格顺序，适合于大规模生产可以广泛使用。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

实施例1：

第一步：按质量份数配比称取：双蒸水100份、尿素1.5份、丹宁酸13份、磷酸氢铵7.5份、乙醇胺0.6份、二亚乙基三胺10份、聚丙烯酸钠34份、聚丙烯酰胺4份、赤泥15份、硫酸20份、三氯苯酚0.5份、聚环氧琥珀酸6.5份、HPAA4份、丙烯酸酯10份、琥珀酸酐4份。

第二步：将聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、硫酸和赤泥投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的搪瓷反应釜中，升温至50℃，开动搅拌器搅拌30min，搅拌速度300r/min。

第三步：再加入双蒸水、磷酸氢铵、尿素和二亚乙基三胺，升温至75℃，恒温搅拌60min，搅拌速度450 r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸酯，升温至100℃，加入琥珀酸酐、HPAA和聚环氧琥珀酸，恒温回流90min，升温至160℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为800r/min，继续回流3h后静置冷却至25℃即得。

各个组分之间产生协同作用，从而带来毒性小，对金属离子有极强的螯合能力，缓蚀阻垢能力强，耐酸碱和氧化剂，热稳定性好，在150℃下具有优良的阻垢分散效果； BOD去除率90%，适用于高硬度、高碱性、高pH循环水中，阻碳酸钙垢率99.2%，磷的洗脱率高达99.5%，防蜡率88%，对碳钢腐蚀速度为0.0022mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；成本低廉，缓释率高，有效抵抗高盐、高氯对金属的侵蚀，COD去除率84%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99%，对硫酸锶垢阻垢率99.2%；对水中沉积物有很好的抑制和消除作用，对碳钢的缓蚀率89%，破坏沉积物晶格顺序，适合于大规模生产可以广泛使用。

实施例2：

第一步：按质量份数配比称取：双蒸水100份、尿素3.5份、丹宁酸17份、磷酸氢铵11.5份、乙醇胺1份、二亚乙基三胺30份、聚丙烯酸钠40份、聚丙烯酰胺8份、赤泥25份、硫酸40份、三氯苯酚0.9份、聚环氧琥珀酸8.5份、HPAA8份、丙烯酸酯20份、琥珀酸酐8份。

第二步：将聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、硫酸和赤泥投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的搪瓷反应釜中，升温至70℃，开动搅拌器搅拌50min，搅拌速度400 r/min。

第三步：再加入双蒸水、磷酸氢铵、尿素和二亚乙基三胺，升温至95℃，恒温搅拌120min，搅拌速度650 r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸酯，升温至140℃，加入琥珀酸酐、HPAA和聚环氧琥珀酸，恒温回流180min，升温至180℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为1000r/min，继续回流5h后静置冷却至35℃即得。

各个组分之间产生协同作用，从而带来毒性小，对金属离子有极强的螯合能力，缓蚀阻垢能力强，耐酸碱和氧化剂，热稳定性好，在160℃下具有优良的阻垢分散效果； BOD去除率94%，适用于高硬度、高碱性、高pH循环水中，阻碳酸钙垢率99.4%，磷的洗脱率高达99.7%，防蜡率90%，对碳钢腐蚀速度为0.002mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；成本低廉，缓释率高，有效抵抗高盐、高氯对金属的侵蚀，COD去除率89%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99.3%，对硫酸锶垢阻垢率99.4%；对水中沉积物有很好的抑制和消除作用，对碳钢的缓蚀率93%，破坏沉积物晶格顺序，适合于大规模生产可以广泛使用。

实施例3：

第一步：按质量份数配比称取：双蒸水100份、尿素2.5份、丹宁酸15份、磷酸氢铵9.5份、乙醇胺0.8份、二亚乙基三胺20份、聚丙烯酸钠37份、聚丙烯酰胺6份、赤泥20份、硫酸30份、三氯苯酚0.7份、聚环氧琥珀酸7.5份、HPAA6份、丙烯酸酯15份、琥珀酸酐6份。

第二步：将聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、硫酸和赤泥投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的搪瓷反应釜中，升温至60℃，开动搅拌器搅拌40min，搅拌速度350 r/min。

第三步：再加入双蒸水、磷酸氢铵、尿素和二亚乙基三胺，升温至85℃，恒温搅拌90min，搅拌速度550 r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加丙烯酸酯，升温至120℃，加入琥珀酸酐、HPAA和聚环氧琥珀酸，恒温回流130min，升温至170℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为900r/min，继续回流4h后静置冷却至30℃即得。

各个组分之间产生协同作用，从而带来毒性小，对金属离子有极强的螯合能力，缓蚀阻垢能力强，耐酸碱和氧化剂，热稳定性好，在170℃下具有优良的阻垢分散效果； BOD去除率98%，适用于高硬度、高碱性、高pH循环水中，阻碳酸钙垢率99.6%，磷的洗脱率高达99.9%，防蜡率92%，对碳钢腐蚀速度为0.0018mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a；成本低廉，缓释率高，有效抵抗高盐、高氯对金属的侵蚀，COD去除率94%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99.6%，对硫酸锶垢阻垢率99.6%；对水中沉积物有很好的抑制和消除作用，对碳钢的缓蚀率97%，破坏沉积物晶格顺序，适合于大规模生产可以广泛使用。

以上是对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于步骤为：

2.根据权利要求1所述的工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：双蒸水100份、尿素1.5份、除氧剂13份、磷酸氢铵7.5份、乙醇胺0.6份、二亚乙基三胺10份、聚丙烯酸钠34份、聚丙烯酰胺4份、赤泥15份、硫酸20份、三氯苯酚0.5份、聚环氧琥珀酸6.5份、HPAA4份、丙烯酸酯10份、琥珀酸酐4份。

3.根据权利要求1所述的工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：双蒸水100份、尿素3.5份、除氧剂17份、磷酸氢铵11.5份、乙醇胺1份、二亚乙基三胺30份、聚丙烯酸钠40份、聚丙烯酰胺8份、赤泥25份、硫酸40份、三氯苯酚0.9份、聚环氧琥珀酸8.5份、HPAA8份、丙烯酸酯20份、琥珀酸酐8份。

4.根据权利要求1所述的工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：双蒸水100份、尿素2.5份、除氧剂15份、磷酸氢铵9.5份、乙醇胺0.8份、二亚乙基三胺20份、聚丙烯酸钠37份、聚丙烯酰胺6份、赤泥20份、硫酸30份、三氯苯酚0.7份、聚环氧琥珀酸7.5份、HPAA6份、丙烯酸酯15份、琥珀酸酐6份。

5.根据权利要求1所述的工业循环水的环保型缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述除氧剂采用丹宁酸。