[發(fā)明專利]無磷阻垢緩蝕劑配制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110250217.4
• 申請(qǐng)日: 2011-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN102351327A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡新霞;劉文峰;王金明;劉曉民;柴斌;張雷;畢光照
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東天慶科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C02F5/10
• 分類號(hào): C02F5/10;C02F5/12;C23F11/14;C23F11/18
• 代理公司: 德州市天科專利商標(biāo)事務(wù)所 37210
• 代理人: 房成星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)循環(huán)水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種阻垢緩蝕劑。

背景技術(shù)

工業(yè)循環(huán)冷卻水處理主要是解決工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕以及微生物危害三個(gè)方面的問題。向循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加阻垢緩蝕劑是最主要的處理方式，目前大多數(shù)阻垢緩蝕劑的生產(chǎn)單位和應(yīng)用單位所生產(chǎn)和應(yīng)用的阻垢緩蝕劑總磷含量比較高，一般總磷含量在6.8%以上，導(dǎo)致工業(yè)循環(huán)冷卻水中總磷一般為7～15mg/L，總磷含量較高的阻垢緩蝕劑本身雖屬于無毒或低毒的水處理劑，但它們會(huì)造成水體的富營養(yǎng)化、水質(zhì)嚴(yán)重惡化等環(huán)境問題。《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996對(duì)總磷（以P計(jì)）最高允許排放濃度的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為0.5mg/L。

目前處理工業(yè)循環(huán)冷卻水的現(xiàn)有技術(shù)雖有低磷阻垢緩蝕劑技術(shù)，但低磷阻垢緩蝕劑品種不僅比較少，而且其用量比較大，如在公告號(hào)為CN1743281A的實(shí)施案例1中，所提供的阻垢緩蝕劑的總磷含量雖然比較小，但用量比較大，投加濃度為100mg/L，總磷（以PO₄^3-計(jì)）雖然僅為0.7mg/L，但是當(dāng)該水質(zhì)濃縮至公告號(hào)為CN1743281A實(shí)施例8中動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)所提到的4倍時(shí)，總磷達(dá)到2.8mg/L（以PO₄^3-計(jì)），以P計(jì)則為0.91mg/L，遠(yuǎn)超過了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996中對(duì)總磷（以P計(jì)）最高允許排放濃度的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)0.5mg/L。因此所排放的水也容易造成水體的富營養(yǎng)化、水質(zhì)嚴(yán)重惡化等環(huán)境問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種無磷阻垢緩蝕劑配制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)處理工業(yè)循環(huán)冷卻水的結(jié)垢、腐蝕、微生物問題所用阻垢緩蝕劑的總磷含量較高、工業(yè)循環(huán)冷卻水排放時(shí)中總磷的含量較高、不符合國家的環(huán)保政策要求、不能滿足工業(yè)循環(huán)冷卻水的安全穩(wěn)定運(yùn)行需要等問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該無磷阻垢緩蝕劑是由多種無磷單體組成的復(fù)合物，原料有：去離子水、鉬酸鈉、聚天冬氨酸、聚羧酸，甲基苯駢三氮唑、鋅鹽。其原料重量比為：去離子水5～50份、鉬酸鈉1～5份、聚天冬氨酸30～50份、聚羧酸20～30份、甲基苯駢三氮唑1～4份、鋅鹽1～3份。

將上述原料按預(yù)定比例在反應(yīng)釜中進(jìn)行混合，混合的環(huán)境溫度為20～30℃，即可制得所需的無磷阻垢緩蝕劑。

本發(fā)明所述的聚羧酸為二元共聚物或三元共聚物，優(yōu)選為至少一種選自丙烯酸/丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯酸/丙烯磺酸鈉共聚物、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/2—甲基—2^/—丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物。

本發(fā)明所述的鋅鹽為硫酸鋅或氯化鋅。

本發(fā)明所述的聚羧酸的阻垢機(jī)理為：聚羧酸的相對(duì)分子質(zhì)量相當(dāng)大，是線性高分子化合物，一端吸附在碳酸鈣等成垢因子的晶粒上，其余部分則圍繞到晶粒周圍，使其無法增長而變得圓滑。晶粒增長受到干擾而歪曲，晶粒變得細(xì)小，形成的垢層松軟，極易被水流沖洗掉。

本發(fā)明所述的甲基苯駢三氮唑起緩蝕作用，能以共價(jià)鍵和配位鍵與銅原子結(jié)合，相互交替，形成鍵狀聚合物，在金屬表面形成不溶性的保護(hù)膜，從而抑制銅及合金的腐蝕，它不但能抑制金屬基體上的銅溶解進(jìn)入水中，而且還能使進(jìn)入水中的銅離子鈍化，防止銅在鋼、鋁、鋅及鍍鋅鐵上的沉積和黃銅的脫鋅，此外，對(duì)黑色金屬也有緩蝕作用。

本發(fā)明的聚天冬氨酸起阻垢和分散作用，分散水中的CaCO₃、CaSO₄、磷酸鈣、硫酸鋇、三氧化二鐵、黏土等沉積物，阻止碳酸鈣及懸浮物的沉積。聚天冬氨酸是一種易被生物降解，不存在環(huán)污染問題。

本發(fā)明所述的鉬酸鈉在冷卻水中是一種非氧化性或弱氧化性緩蝕劑，在敞開式循環(huán)冷卻水中，現(xiàn)成而豐富的溶解氧作為氧化劑與鉬酸鈉共同作用在金屬表面產(chǎn)生一層保護(hù)膜。

鋅鹽起碳鋼緩蝕劑的作用。

本發(fā)明的無磷阻垢緩蝕劑投加到循環(huán)冷卻水中的檢測方法采用《工業(yè)循環(huán)冷卻水中鉬酸鹽的測定??硫氰酸鹽分光光度法》GB/T?23836—2009，檢測循環(huán)冷卻水中的鉬酸根離子含量。

采用本發(fā)明的積極效果是所述的阻垢緩蝕劑從原料上均選用對(duì)環(huán)境友好的無毒、無污染原料，各單體之間協(xié)同作用非常好，穩(wěn)定期長，生產(chǎn)過程中無“三廢”排放，可使工業(yè)循環(huán)冷卻水的濃縮倍率達(dá)到5倍以上，節(jié)約了大量新鮮工業(yè)用水。通過動(dòng)態(tài)掛片試驗(yàn)和旋轉(zhuǎn)掛片試驗(yàn)表明：該無磷阻垢緩蝕劑的阻垢率在95%以上，對(duì)不銹鋼、銅、碳鋼的腐蝕率均滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050—2007中的相關(guān)要求。