用于苦咸水循環(huán)水的無(wú)磷復(fù)合緩蝕阻垢劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于苦咸水循環(huán)水的無(wú)磷復(fù)合緩蝕阻垢劑及其制備方法,屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,淡水耗量急速增加,許多地區(qū)面臨嚴(yán)重的水危機(jī)。城市用水中,工業(yè)用水約占用水量的60?80%,而工業(yè)冷卻水用量占整個(gè)工業(yè)用水量的70?80%。我國(guó)東南沿海地區(qū)地位重要,水資源短缺形勢(shì)更加嚴(yán)峻,已嚴(yán)重制約了工業(yè)的發(fā)展。而且沿海地區(qū)由于靠近大海,很多地表水及地下水中含鹽量很高,稱之為“苦咸水”。如果直接用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)后,結(jié)垢、黏泥,特別是腐蝕問(wèn)題非常嚴(yán)重,給水處理工作帶來(lái)很大的問(wèn)題,所以目前利用率非常低,造成了水資源的極大浪費(fèi)。
[0003]目前國(guó)內(nèi)常用的緩蝕阻垢劑都為含磷配方,大部分由有機(jī)磷酸鹽及鋅鹽等組成。首先其不能有效解決高含鹽量、高PH條件下鋅鹽沉積、系統(tǒng)結(jié)垢腐蝕等問(wèn)題,特別是高Cl-含量水造成碳鋼及不銹鋼的腐蝕問(wèn)題。同時(shí)含磷循環(huán)水排放到環(huán)境中,會(huì)使環(huán)境水域富營(yíng)養(yǎng)化,促進(jìn)菌藻的生長(zhǎng)繁殖,形成“赤潮”,使本來(lái)已經(jīng)惡化的沿海環(huán)境更加惡劣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于苦咸水循環(huán)水的無(wú)磷復(fù)合緩蝕阻垢劑,其與其他水處理劑不產(chǎn)生干擾,不含磷、鋅等對(duì)環(huán)境有害的成分,是一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑,特別適用于東南沿海地區(qū)苦咸水做循環(huán)冷卻水的系統(tǒng),能有效解決用苦咸水時(shí)高鹽分、高PH下系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢的問(wèn)題;同時(shí)本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單便捷的制備方法。
[0005]所述用于苦咸水循環(huán)水的無(wú)磷復(fù)合緩蝕阻垢劑,由以下重量百分含量的原料制成:鉬酸鈉5?20%,烏洛托品5?20%,聚環(huán)氧琥珀酸10?30%,唑類衍生物I?5%,水解聚馬來(lái)酸酐5?20 %,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物5?15 %,腐植酸鈉5?15%,熒光示蹤劑0.1?1%,片堿0.5?2%,余量為去離子水。
[0006]優(yōu)選地,由以下重量百分含量的原料制成:鉬酸鈉10?15%,烏洛托品8?17%,聚環(huán)氧琥珀酸15?27%,唑類衍生物2?5%,水解聚馬來(lái)酸酐10?15%,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物7?12 %,腐植酸鈉10?15 %,熒光示蹤劑0.2?0.5 %,片堿I?2%,余量為去尚子水。
[0007]所述鉬酸鈉為二水鉬酸鈉。
[0008]所述唑類衍生物為苯駢三氮唑或甲基苯駢三氮唑。
[0009]所述熒光示蹤劑為1,3,6,8-芘四磺酸鈉。
[0010]所述水解聚馬來(lái)酸酐分子量為400?800。
[0011]所述用于苦咸水循環(huán)水的無(wú)磷復(fù)合緩蝕阻垢劑的制備方法,包括以下步驟:依次將聚環(huán)氧琥珀酸、水解聚馬來(lái)酸酐和丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物在20-40°C下加入反應(yīng)設(shè)備中,攪拌過(guò)程中再依次加入鉬酸鈉、腐植酸鈉、烏洛托品和熒光示蹤劑,再將已溶于去離子水的唑類衍生物和片堿加入反應(yīng)設(shè)備中,攪拌均勻后靜置,即得用于苦咸水循環(huán)水的無(wú)磷復(fù)合緩蝕阻垢劑。
[0012]本發(fā)明所述配方中相關(guān)組分的性質(zhì)和功效如下:
[0013]苯駢三氮唑:是白色或青白色針狀結(jié)晶,與銅原子能形成共價(jià)鍵和配位鍵,相互交替成鍵狀聚合體,在銅表面形成多層防護(hù)膜,使銅的表面不產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),從而具有極好的緩蝕作用,對(duì)鋁、鋼等金屬材料也同樣有較好的防蝕作用。在循環(huán)水中,如與聚環(huán)氧琥珀酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸共聚物等復(fù)配,尤其在密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中緩蝕效果最佳。
[0014]鉬酸鈉:為白色菱形結(jié)晶體。鉬酸鈉屬陽(yáng)極氧化膜型緩蝕劑,在陽(yáng)極形成一層亞鐵-高鐵-鉬氧化物鈍化膜而起緩釋作用,與苯駢三氮唑等復(fù)配可提高緩蝕效果。
[0015]烏洛托品:學(xué)名六次甲基四胺,分子式(CH2)N4,白色至淡黃色結(jié)晶粉末,為有機(jī)高分子物質(zhì),能夠很好地吸附在金屬表面,形成一層保護(hù)膜,抑制金屬的腐蝕。
[0016]丙烯酸-丙烯酸脂-磺酸鹽三元共聚物:具有優(yōu)異的阻垢分散性能,能阻止水中溶解鹽以及懸浮粒子沉淀的性能,在高溫阻垢性能方面遠(yuǎn)勝于有機(jī)磷,對(duì)碳酸鈣等具有優(yōu)異的抑制作用,還可以分散氧化鐵,跟各種緩蝕阻垢劑有良好的協(xié)同增效作用,特別適用于高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)處理。
[0017]腐植酸鈉:分子式為C9H8NA2O4,系采用天然含腐植酸的優(yōu)質(zhì)低鈣低鎂風(fēng)化煤經(jīng)化學(xué)提煉而成,它是多功能的高分子化合物,含有羥基、醌基、羧基等較多的活性基團(tuán),具有很大的內(nèi)表面積,有較強(qiáng)的吸附、交換、絡(luò)合、螯合能力。
[0018]聚環(huán)氧琥珀酸:是一種無(wú)氮、非磷有機(jī)化合物,兼具阻垢緩蝕雙重功效,生物降解性能好并適用于尚喊、尚硬度、尚溫、尚金屬含量水系,尚pH條件下有優(yōu)良的阻垢分散效果,與氯相容性好,阻垢性能不受氯濃度影響,與其他藥劑復(fù)配有明顯的協(xié)同增效作用,是一種綠色水處理化學(xué)品。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
[0020](I)配方成分具有明顯的協(xié)同增效作用,與其他水處理劑不產(chǎn)生干擾;
[0021](2)配方中不含磷、鋅等對(duì)環(huán)境有害的成分,是一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑;
[0022](3)所述用于苦咸水循環(huán)水的無(wú)磷復(fù)合緩蝕阻垢劑,特別適用于東南沿海地區(qū)苦咸水做循環(huán)冷卻水的系統(tǒng),能有效解決用苦咸水時(shí)高鹽分、高PH條件下系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢的問(wèn)題,使碳鋼、銅、不銹鋼等的腐蝕速率、污垢熱阻等指標(biāo)都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的碳鋼腐蝕速率小于0.075mm/a、銅和不銹鋼腐蝕速率小于0.005mm/a、污垢熱阻小于3.44*10V*K/ff ;
[0023](4)制備方法簡(jiǎn)單便捷,常溫下將各原料組分按比例加入反應(yīng)器中攪拌均勻即可,制得的產(chǎn)品穩(wěn)定性好。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明,但其并不限制本發(fā)明的實(shí)施。
[0025]實(shí)施例1
[0026]依次將聚環(huán)氧琥珀酸、水解聚馬來(lái)酸酐和丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物在20°C下加入反應(yīng)設(shè)備中,攪拌過(guò)程中再依次加入鉬酸鈉、腐植酸鈉、烏洛托品和熒光示蹤劑,再將已溶于去離子水的苯駢三氮唑和片堿加入反應(yīng)設(shè)備中,攪拌均勻后靜置,即得用于苦咸水循環(huán)水的無(wú)磷復(fù)合緩蝕阻垢劑。各原料的重量百分含量為:鉬酸鈉15%,烏洛托品15%,聚環(huán)氧琥珀酸22%,唑類衍生物3%,水解聚馬來(lái)酸酐13%,丙烯酸-丙烯酸酯-