本發(fā)明涉及一種環(huán)保材料，尤其涉及一種海水淡化處理阻垢劑及其制備方法。

背景技術：

阻垢劑（scale inhibitor）：是具有能分散水中的難溶性無機鹽、阻止或干擾難溶性無機鹽在金屬表面的沉淀、結垢功能，并維持金屬設備有良好的傳熱效果的一類藥劑。

從作用機理上來講，阻垢劑的作用可分為鰲合、分散和晶格畸變?nèi)糠?。且在實驗室評定試驗中，分散作用是鰲合作用的補救措施，晶格畸變作用是分散作用的補救措施。

冷換設備防腐阻垢劑以環(huán)氧樹脂和特定氨基樹脂為基料，加入適量的各種防銹、防腐等各種助劑配制而成，為單組分。它具有優(yōu)異的屏蔽、抗?jié)B、防銹性能、良好的阻垢、導熱性，優(yōu)良的耐弱酸、強堿、有機溶劑等性能，它的附著力強，且膜層光亮、柔韌、致密、堅硬。從作用機理上來講，阻垢劑的作用可分為鰲合、分散和晶格畸變?nèi)糠帧?/p>

海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水。是實現(xiàn)水資源利用的開源增量技術，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補水等穩(wěn)定供水。

從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。 現(xiàn)在所用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法、以及碳酸銨離子交換法，目前應用反滲透膜法及蒸餾法是市場中的主流。

世界上有十多個國家的一百多個科研機構在進行著海水淡化的研究，有數(shù)百種不同結構和不同容量的海水淡化設施在工作。一座現(xiàn)代化的大型海水淡化廠，每天可以生產(chǎn)幾千、幾萬甚至近百萬噸淡水。水的成本在不斷地降低，有些國家已經(jīng)降低到和自來水的價格差不多。某些地區(qū)的淡化水量達到了國家和城市的供水規(guī)模，隨著社會的發(fā)展，越來越多的海水被用來淡化，隨之而來的是海水淡化處理阻垢劑的使用量增加，設計一種阻垢率高和螯合能力強的阻垢劑是非常必要的。

海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水。是實現(xiàn)水資源利用的開源增量技術，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，水質好、價格漸趨合理，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補水等穩(wěn)定供水。 從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。

海水淡化主要是為了提供飲用水和農(nóng)業(yè)用水，有時食用鹽也會作為副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來。海水淡化在中東地區(qū)很流行，在某些島嶼和船只上也被使用。

我國已建和即將建成的工程累計海水淡化能力約為60萬噸/日，從政策規(guī)劃來看，未來十年內(nèi)行業(yè)市場容量有5 倍以上的成長空間，前景較為樂觀。淡化海水成本已降到4-5元/噸，經(jīng)濟可行性已經(jīng)大大提升，考慮到未來技術進步帶來的成本下降，以及策扶等因素，未來海水淡化產(chǎn)業(yè)有望出現(xiàn)爆發(fā)式增長。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種海水淡化處理阻垢劑及其制備方法，解決現(xiàn)有阻垢劑阻垢率低、兼容性差、生物降解率低和含磷率高等技術問題。

本發(fā)明采用以下技術方案：一種海水淡化處理阻垢劑，原料按照組份的質量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；多氨基多醚基亞甲基膦酸10-30份；羥基亞甲基磷酸銨8-12份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉6-10份；聚天冬氨酸15-35份；水解聚馬來酸酐10-30份；丙烯酸丁酯20-40份；聚丙烯酸4-8份；丙烯酸辛酯1-20份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽13-17份；異噻唑啉酮5-9份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述原料按照組份的質量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；多氨基多醚基亞甲基膦酸10份；羥基亞甲基磷酸銨8份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉6份；聚天冬氨酸15份；水解聚馬來酸酐10份；丙烯酸丁酯20份；聚丙烯酸4份；丙烯酸辛酯1份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽13份；異噻唑啉酮5份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述原料按照組份的質量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；多氨基多醚基亞甲基膦酸30份；羥基亞甲基磷酸銨12份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉10份；聚天冬氨酸35份；水解聚馬來酸酐30份；丙烯酸丁酯40份；聚丙烯酸8份；丙烯酸辛酯20份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽17份；異噻唑啉酮9份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述原料按照組份的質量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；多氨基多醚基亞甲基膦酸15份；羥基亞甲基磷酸銨9份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉7份；聚天冬氨酸20份；水解聚馬來酸酐15份；丙烯酸丁酯25份；聚丙烯酸5份；丙烯酸辛酯5份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽14份；異噻唑啉酮6份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述原料按照組份的質量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；多氨基多醚基亞甲基膦酸25份；羥基亞甲基磷酸銨11份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉9份；聚天冬氨酸30份；水解聚馬來酸酐25份；丙烯酸丁酯35份；聚丙烯酸7份；丙烯酸辛酯15份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽16份；異噻唑啉酮8份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述原料按照組份的質量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；多氨基多醚基亞甲基膦酸20份；羥基亞甲基磷酸銨10份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉8份；聚天冬氨酸25份；水解聚馬來酸酐20份；丙烯酸丁酯30份；聚丙烯酸6份；丙烯酸辛酯10份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽15份；異噻唑啉酮7份。

一種制備所述海水淡化處理阻垢劑的方法，步驟為：

第一步：稱取高純水、多氨基多醚基亞甲基膦酸、羥基亞甲基磷酸銨、乙二胺四亞甲基膦酸鈉、聚天冬氨酸、水解聚馬來酸酐、丙烯酸丁酯、聚丙烯酸、丙烯酸辛酯、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽和異噻唑啉酮；

第二步：將高純水、聚天冬氨酸、丙烯酸丁酯和羥基亞甲基磷酸銨投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中，升溫至50-70℃，攪拌20-40min，攪拌速度80-120轉/分鐘；

第三步：升溫至60-80℃，加入異噻唑啉酮和剩余原料，攪拌2-4h即可。

本發(fā)明所述一種海水淡化處理阻垢劑及其制備方法采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果：1、原料來源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅有優(yōu)異的螯合能力，鈣螯合值240-260mg/g；2、外排水中磷值0.08-0.12mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期從6個月延長到8-10個月；3、低磷，生物降解能力好，每升海水加入量2-6mg，對海洋環(huán)境綠色友好；4、環(huán)保，低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.0015-0.0035μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率95.5-99.5%，可使海水替代淡水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明：

實施例1：

第一步：按質量份數(shù)配比稱取：高純水100份；多氨基多醚基亞甲基膦酸10份；羥基亞甲基磷酸銨8份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉6份；聚天冬氨酸15份；水解聚馬來酸酐10份；丙烯酸丁酯20份；聚丙烯酸4份；丙烯酸辛酯1份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽13份；異噻唑啉酮5份。

第二步：將高純水、聚天冬氨酸、丙烯酸丁酯和羥基亞甲基磷酸銨投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中，升溫至50℃，攪拌20min，攪拌速度80轉/分鐘。

第三步：升溫至60℃，加入異噻唑啉酮和剩余原料，攪拌2h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅有優(yōu)異的螯合能力，鈣螯合值240mg/g；外排水中磷值0.08mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期從6個月延長到8個月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量2mg，對海洋環(huán)境綠色友好；環(huán)保，低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.0015μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率95.5%，可使海水替代淡水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水。

實施例2：

第一步：按質量份數(shù)配比稱?。焊呒兯?00份；多氨基多醚基亞甲基膦酸30份；羥基亞甲基磷酸銨12份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉10份；聚天冬氨酸35份；水解聚馬來酸酐30份；丙烯酸丁酯40份；聚丙烯酸8份；丙烯酸辛酯20份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽17份；異噻唑啉酮9份。

第二步：將高純水、聚天冬氨酸、丙烯酸丁酯和羥基亞甲基磷酸銨投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中，升溫至70℃，攪拌40min，攪拌速度120轉/分鐘。

第三步：升溫至80℃，加入異噻唑啉酮和剩余原料，攪拌4h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅有優(yōu)異的螯合能力，鈣螯合值260mg/g；外排水中磷值0.12mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期從6個月延長到10個月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量6mg，對海洋環(huán)境綠色友好；環(huán)保，低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.0035μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率99.5%，可使海水替代淡水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水。

實施例3：

第一步：按質量份數(shù)配比稱?。焊呒兯?00份；多氨基多醚基亞甲基膦酸15份；羥基亞甲基磷酸銨9份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉7份；聚天冬氨酸20份；水解聚馬來酸酐15份；丙烯酸丁酯25份；聚丙烯酸5份；丙烯酸辛酯5份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽14份；異噻唑啉酮6份。

第二步：將高純水、聚天冬氨酸、丙烯酸丁酯和羥基亞甲基磷酸銨投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中，升溫至50℃，攪拌20min，攪拌速度80轉/分鐘。

第三步：升溫至60℃，加入異噻唑啉酮和剩余原料，攪拌2h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅有優(yōu)異的螯合能力，鈣螯合值250mg/g；外排水中磷值0.1mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期從6個月延長到9個月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量4mg，對海洋環(huán)境綠色友好；環(huán)保，低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.0025μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率97.5%，可使海水替代淡水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水。

實施例4：

第一步：按質量份數(shù)配比稱?。焊呒兯?00份；多氨基多醚基亞甲基膦酸25份；羥基亞甲基磷酸銨11份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉9份；聚天冬氨酸30份；水解聚馬來酸酐25份；丙烯酸丁酯35份；聚丙烯酸7份；丙烯酸辛酯15份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽16份；異噻唑啉酮8份。

第二步：將高純水、聚天冬氨酸、丙烯酸丁酯和羥基亞甲基磷酸銨投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中，升溫至70℃，攪拌40min，攪拌速度120轉/分鐘。

第三步：升溫至80℃，加入異噻唑啉酮和剩余原料，攪拌4h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅有優(yōu)異的螯合能力，鈣螯合值255mg/g；外排水中磷值0.09mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期從6個月延長到9個月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量5mg，對海洋環(huán)境綠色友好；環(huán)保，低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.002μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率96.5%，可使海水替代淡水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水。

實施例5：

第一步：按質量份數(shù)配比稱取：高純水100份；多氨基多醚基亞甲基膦酸20份；羥基亞甲基磷酸銨10份；乙二胺四亞甲基膦酸鈉8份；聚天冬氨酸25份；水解聚馬來酸酐20份；丙烯酸丁酯30份；聚丙烯酸6份；丙烯酸辛酯10份；2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸鈉鹽15份；異噻唑啉酮7份。

第二步：將高純水、聚天冬氨酸、丙烯酸丁酯和羥基亞甲基磷酸銨投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應釜中，升溫至60℃，攪拌30min，攪拌速度100轉/分鐘。

第三步：升溫至70℃，加入異噻唑啉酮和剩余原料，攪拌3h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅有優(yōu)異的螯合能力，鈣螯合值260mg/g；外排水中磷值0.08mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期從6個月延長到10個月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量2mg，對海洋環(huán)境綠色友好；環(huán)保，低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.0015μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率99.5%，可使海水替代淡水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水。

以上是對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。