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(shù)：

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

從作用機(jī)理上來(lái)講，阻垢劑的作用可分為鰲合、分散和晶格畸變?nèi)糠?。且在?shí)驗(yàn)室評(píng)定試驗(yàn)中，分散作用是鰲合作用的補(bǔ)救措施，晶格畸變作用是分散作用的補(bǔ)救措施。

冷換設(shè)備防腐阻垢劑以環(huán)氧樹(shù)脂和特定氨基樹(shù)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(dǎo)熱性，優(yōu)良的耐弱酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等性能，它的附著力強(qiáng)，且膜層光亮、柔韌、致密、堅(jiān)硬。從作用機(jī)理上來(lái)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(shí)現(xiàn)水資源利用的開(kāi)源增量技術(shù)，可以增加淡水總量，且不受時(shí)空和氣候影響，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補(bǔ)水等穩(wěn)定供水。

從海水中取得淡水的過(guò)程謂海水淡化。 現(xiàn)在所用的海水淡化方法有海水凍結(jié)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(yīng)用反滲透膜法及蒸餾法是市場(chǎng)中的主流。

世界上有十多個(gè)國(guó)家的一百多個(gè)科研機(jī)構(gòu)在進(jìn)行著海水淡化的研究，有數(shù)百種不同結(jié)構(gòu)和不同容量的海水淡化設(shè)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(wàn)甚至近百萬(wàn)噸淡水。水的成本在不斷地降低，有些國(guó)家已經(jīng)降低到和自來(lái)水的價(jià)格差不多。某些地區(qū)的淡化水量達(dá)到了國(guó)家和城市的供水規(guī)模，隨著社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的海水被用來(lái)淡化，隨之而來(lái)的是海水淡化處理阻垢劑的使用量增加，設(shè)計(jì)一種阻垢率高和螯合能力強(qiáng)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(shí)現(xiàn)水資源利用的開(kāi)源增量技術(shù)，可以增加淡水總量，且不受時(shí)空和氣候影響，水質(zhì)好、價(jià)格漸趨合理，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補(bǔ)水等穩(wěn)定供水。 從海水中取得淡水的過(guò)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(shí)食用鹽也會(huì)作為副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來(lái)。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(guó)已建和即將建成的工程累計(jì)海水淡化能力約為60萬(wàn)噸/日，從政策規(guī)劃來(lái)看，未來(lái)十年內(nèi)行業(yè)市場(chǎng)容量有5 倍以上的成長(zhǎng)空間，前景較為樂(lè)觀。淡化海水成本已降到4-5元/噸，經(jīng)濟(jì)可行性已經(jīng)大大提升，考慮到未來(lái)技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的成本下降，以及策扶等因素，未來(lái)海水淡化產(chǎn)業(yè)有望出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)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(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種海水淡化處理阻垢劑，原料按照組份的質(zhì)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(lái)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(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)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(lái)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(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)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(lái)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(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)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(lái)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(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)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(lái)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(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)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(lái)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(lái)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(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至50-70℃，攪拌20-40min，攪拌速度80-120轉(zhuǎn)/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(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、原料來(lái)源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對(duì)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(gè)月延長(zhǎng)到8-10個(gè)月；3、低磷，生物降解能力好，每升海水加入量2-6mg，對(duì)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(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.0015-0.0035μm·a^-1，對(duì)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(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

實(shí)施例1：

第一步：按質(zhì)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(lái)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(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至50℃，攪拌20min，攪拌速度80轉(zhuǎn)/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(lái)源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對(duì)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(gè)月延長(zhǎng)到8個(gè)月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量2mg，對(duì)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(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.0015μm·a^-1，對(duì)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(shí)施例2：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱取：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(lái)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(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，攪拌40min，攪拌速度120轉(zhuǎn)/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(lái)源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對(duì)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(gè)月延長(zhǎng)到10個(gè)月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量6mg，對(duì)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(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.0035μm·a^-1，對(duì)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(shí)施例3：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱取：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(lái)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(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至50℃，攪拌20min，攪拌速度80轉(zhuǎn)/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(lái)源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對(duì)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(gè)月延長(zhǎng)到9個(gè)月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量4mg，對(duì)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(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.0025μm·a^-1，對(duì)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(shí)施例4：

第一步：按質(zhì)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(lái)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(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，攪拌40min，攪拌速度120轉(zhuǎn)/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(lái)源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對(duì)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(gè)月延長(zhǎng)到9個(gè)月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量5mg，對(duì)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(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.002μm·a^-1，對(duì)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(shí)施例5：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。焊呒兯?00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(lái)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(jì)、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌30min，攪拌速度100轉(zhuǎn)/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(lái)源廣泛，水溶性好，適用于含鹽量高的海水淡化裝置，對(duì)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(gè)月延長(zhǎng)到10個(gè)月；低磷，生物降解能力好，每升海水加入量2mg，對(duì)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(zhì)中，各個(gè)組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)碳鋼的腐蝕速率0.0015μm·a^-1，對(duì)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(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)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。