專利名稱：堿性復(fù)合水處理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)用水設(shè)備，用來防垢、防銹蝕、防藻和除垢的多功能水處理劑。
目前，工業(yè)用水設(shè)備，例如采暖鍋爐、油田、輸油管網(wǎng)、以及化工、石油、制藥、煉鋼、熱處理油浴、汽車水箱、空壓機、自備電站柴油發(fā)電機組等的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在管理上存在四大難題一、設(shè)備水側(cè)金屬表面的銹蝕現(xiàn)象是管理人員的一大難題，如處理不佳，將極大的影響設(shè)備使用壽命。二、由于設(shè)備結(jié)生水垢，增加了金屬的傳熱阻力，造成了對能源的浪費，而且也危及設(shè)備的安全運行。三、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，易在水側(cè)金屬表面滋生藻類植物，如處理不當(dāng)，一是影響散熱效果，二是堵塞管路。四、對于已經(jīng)結(jié)生了水垢的設(shè)備，清除較為困難。
目前市售的同類產(chǎn)品水處理劑，多選用水玻璃、碳酸鉀、腐植酸鈉和銨基三甲叉膦酸，其缺點是1、水玻璃是偏硅酸鈉，分子量低與金屬表面金屬離子一對一反應(yīng)后，膜層密度小，對阻止金屬離子向水中游動的能力小。
2、碳酸鉀又名鉀堿，其堿性強，長期應(yīng)用易造成對金屬的苛性脆化。
3、腐植酸鈉是天然風(fēng)化煤經(jīng)酸化后再用堿中和的產(chǎn)物，內(nèi)含大量的水不溶物，現(xiàn)有的水處理劑把該組份控制在30-40%之間，配制后沉淀物太多，應(yīng)用時，向設(shè)備內(nèi)引進(jìn)了大量的懸浮物，造成設(shè)備內(nèi)的水質(zhì)極為混濁。
4、該類劑型缺管陰極區(qū)的緩蝕藥物。用戶在使用時，為了提高緩蝕效果必須提高藥劑用量，用量大，則費用太高，壓縮用量，則緩蝕效果不佳。為此，現(xiàn)有的水處理劑急需改進(jìn)，以提高其使用性能和處理效果。
本發(fā)明的目的是提供一種堿性復(fù)合水處理劑，它不僅能有效地解決循環(huán)供熱、循環(huán)冷卻系統(tǒng)中用水設(shè)備的防垢、防腐蝕、防水藻、防丟水、除水垢的問題，而且可明顯地提高水處理劑的使用性能和處理效果。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的所用原料重量百分比分別為羥基乙叉二膦酸鉀鈉5-15%，銨基三甲叉膦酸鉀鈉5-15%，聚硅酸鉀鈉20-40%，水溶性腐植酸鈉5-25%，碳酸鋅1-5%，羥基乙叉二膦酸5-15%，首先將上述原料分別放入反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行合成、混對，然后經(jīng)過濾器濾除雜質(zhì)，最后將濾液包裝即成。其操作過程簡便，所用原料經(jīng)合成、混對后形成的濾液無毒、無公害，很容易推廣應(yīng)用。
由于本發(fā)明采用了聚硅酸鹽、銨基三甲叉膦酸鉀鈉和水溶性腐植酸鈉取代了現(xiàn)有技術(shù)中的硅酸鹽、銨基三甲叉膦酸、碳酸鉀，并增加了陰極成膜劑鋅鹽和控制碳酸鹽能力很強的羥基乙叉二膦酸鉀鈉，所以本發(fā)明的水處理劑可以在腐蝕電池的兩個極區(qū)同時成膜，與只有陰極成膜劑的水處理劑相比，成膜點多了一倍，成膜速度加快了，有利于提高膜層密度，避開了強堿對設(shè)備的損害，提高了對碳酸鹽硬度的控制，限制了水不溶物的加入，不會使水質(zhì)變?yōu)榛鞚?，同時又保持了防丟水的色澤。因此，本發(fā)明的水處理劑比現(xiàn)有技術(shù)中的水處理劑，可明顯提高其使用性能和處理效果。該水處理劑也可以用于小型低壓蒸汽鍋爐防垢。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實施例1、合成。準(zhǔn)確稱取含量≥98%的優(yōu)質(zhì)碳酸鋅10千克，放入帶攪拌器的耐酸反應(yīng)釜內(nèi)，在攪拌下緩慢滴加羥基乙叉二膦酸，進(jìn)行合成，生成羥基乙叉二膦酸鋅鹽。至泡沫停止發(fā)生時為準(zhǔn)，然后用碳酸鈉飽和水溶液將釜內(nèi)反應(yīng)物的PH值調(diào)至8.5，備用，以便混對。
2、混對。在攪拌下分別向反應(yīng)釜內(nèi)注入150千克羥基乙叉二膦酸鉀鈉、150千克銨基三甲叉膦酸鉀鈉、400千克聚硅酸鉀鈉和250千克水溶性腐植酸鈉。
3、過濾。將上述反應(yīng)產(chǎn)物用過濾器濾除機械雜質(zhì)，濾液即為成品。最后將濾液包裝出廠。
為詳細(xì)說明本發(fā)明水處理劑所具有的使用性能和顯著的處理效果，對其作用機理敘述如下一、防蝕1、鋼材生銹是因為在其表面發(fā)生“微電池現(xiàn)象”，鋼材表面鐵原子的核外電子在電位差的驅(qū)動下，由陽極區(qū)向陰極區(qū)流動。鐵原子失去電子后變?yōu)殍F離子，如遇水中的負(fù)氧離子和氫氧根離子則變成鐵銹，水處理藥劑的防蝕手段是向陽極區(qū)提供可以和鐵離子反應(yīng)的陰離子，而產(chǎn)物是不溶于水的。在金屬表面形成電沉積膜，這種膜層可以阻礙膜內(nèi)金屬離子向水中游動，控制了鋼材的銹蝕速度?，F(xiàn)有水處理劑用于參加反應(yīng)的組份是水玻璃，這是一種偏硅酸鹽，它所能提供的陰離子是偏硅酸根，由于偏硅酸根的分子量小，限制了成膜后的膜層密度。本發(fā)明提供的陰極成膜劑是聚硅酸鹽，聚硅酸根的分子量是偏硅酸根的幾倍乃至十幾倍，成膜后的膜層密度明顯提高，提高了阻礙膜層內(nèi)側(cè)鐵離子向水中游動的能力，防蝕效果明顯提高。
2、現(xiàn)有同系列液體水處理劑中，缺乏陰極成膜劑，本發(fā)明含有可以在陰極區(qū)成膜的鋅離子，當(dāng)鋅離子游至陰極區(qū)金屬表面時，遇到從陽極區(qū)流動過來的自由電子，則鋅離子吸收電子后變成鋅原子而沉積在陰極區(qū)鋼材表面，這種元素的電極電位比鐵低，因而對后繼的自由電子有一種斥力，防止了自由電子通過膜層向水中的溶解氧輸送，控制了腐蝕電池現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展。與只有陽極成膜物的劑型比，雙極成膜水處理劑的成膜點多了一倍，成膜速度加快了，膜的覆蓋面明顯加大了。因此，這種劑型的水處理劑的防蝕性能明顯提高。
二、防垢1、水中的鈣、鎂、鐵等可溶性陽離子遇硅酸鹽后形成不溶性沉淀，通過排污可以清除用水設(shè)備之外?，F(xiàn)有水處理劑所用的沉淀劑是偏硅酸鹽，本發(fā)明改為聚硅酸鹽。后者與鈣、鎂離子生成的沉淀比前者大，而聚硅酸鹽本身又是絮凝劑，可讓沉淀物凝聚成更大的粒子，易于沉降和排出。
2、現(xiàn)有水處理劑是用銨基三鉀叉膦酸作水穩(wěn)劑的，本發(fā)明增加了羥基乙叉二膦酸，后者對水中的鈣鹽有更有效的穩(wěn)定作用。
三、防垢作用1、堿性物質(zhì)可以與水垢中的二氧化硅生成水溶物，本發(fā)明改碳酸鉀為水解后呈堿性的鉀鈉鹽，既可以達(dá)到溶解水垢中硅酸鹽的目的，又可以避免長期使用鉀堿而對鋼材的堿性腐蝕和苛性脆化。
2、水垢上的鈣鹽和鎂鹽如用堿金屬離子進(jìn)行交換，則變成了可溶物，但這種反應(yīng)又會逆轉(zhuǎn)回去，由于這種逆轉(zhuǎn)是在水中，于是垢中的組份被轉(zhuǎn)入了水，通過排污即被清除用水設(shè)備之外?，F(xiàn)有水處理藥劑在除垢中提供的是單純的堿金屬鹽，本發(fā)明改用了鉀鈉復(fù)鹽，充分利用了堿金屬離子間的協(xié)同效應(yīng)。
本發(fā)明用失重法對A3鋼片作腐蝕試驗表明腐蝕率＜0.00712(mm/a)緩蝕率＞99.45(%)試驗條件PH＝8.0-9.0t＝45±2℃藥劑濃度(以SiO2計)500ppm。
權(quán)利要求
1.一種用于循環(huán)供熱、循環(huán)冷卻系統(tǒng)中用水設(shè)備的堿性復(fù)合水處理劑，其特征是所用原料的重量百分比分別為羥基乙叉二膦酸鉀鈉 5-15%，銨基三甲叉膦酸鉀鈉 5-15%，聚硅酸鉀鈉 20-40%，水溶性腐植酸鈉 5-25%，碳酸鋅 1-5%，羥基乙叉二膦酸 5-15%，首先將上述原料分別放入反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行合成、混對、然后經(jīng)過濾器濾除機械雜質(zhì)，最后將濾液包裝即成。
全文摘要
一種用于循環(huán)供熱、循環(huán)冷卻系統(tǒng)以解決設(shè)備的防垢、防銹蝕、防水藻、防丟水、去除水垢為目的的新型堿性復(fù)合水處理劑。該水處理劑是將原劑型的硅酸鹽、銨基三甲叉膦酸、碳酸鉀和腐植酸鈉用聚硅酸鹽、銨基三甲叉膦酸鉀鈉和水溶性腐植酸鈉取代，并增加了陰極成膜劑鋅鹽和控制碳酸鹽能力很強的羥基乙叉二膦酸鉀鈉。改進(jìn)后的藥劑也可以用于小型低壓蒸汽鍋爐防垢。本藥劑無毒、無公害。
文檔編號C02F5/14GK1048693SQ90106360
公開日1991年1月23日 申請日期1990年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月28日
發(fā)明者王光輝 申請人:王光輝