[發明專利]一種用于高濃縮倍數水質條件下的低磷緩蝕阻垢劑

有效

• 申請號: 201210027345.7
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102531206A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 譚紅;王湘;楊軍文
• 申請（專利權）人: 岳陽宇翔科技有限公司
• 主分類號: C02F5/14
• 分類號: C02F5/14;C02F5/10
• 代理公司: 岳陽市大正專利事務所 43103
• 代理人: 皮維華

技術領域

本發明涉及一種緩蝕阻垢劑，特別是涉及一種用于高濃縮倍數水質環境下的緩蝕阻垢劑及其制備方法。

背景技術

節能減排是實現“低碳”生產的主要手段之一，眾多生產企業均采用循環水系統以達到節約用水、降低能耗的目的，但冷卻水經過多次循環使用后水中的無機金屬離子如鈣、鎂離子等極易形成磷酸鈣、碳酸鈣、碳酸鎂等無機垢，其濃縮倍數常常超過6，“堿度+硬度”值超過1000mg/l，這些垢沉積在設備表面后不僅導致設備的傳熱效率急劇下降，而且易形成垢下腐蝕導致設備穿孔，大大縮短設備使用壽命，嚴重時導致生產無法正常運行。為了發揮循環水系統的積極作用，維護生產設備的正常運轉，減少設備結垢，延長使用壽命，緩蝕阻垢劑應運而生。

早在20世紀30年代人們就開始利用無機阻垢劑阻止水中垢的形成并對其阻垢機理進行了研究，但無機阻垢劑因阻垢率相對較低且易對水環境造成二次污染逐漸被有機阻垢劑所替代。有機阻垢劑主要包括膦酸類阻垢劑、羧酸類阻垢劑、膦酸羧酸類阻垢劑，以及近幾年的研究熱點——無污染綠色阻垢劑。

一般認為有機阻垢劑通過功能基團與無機垢作用形成無機-有機雜合層，從而使無機阻垢晶胚與含無機離子的循環水隔離，阻止或延緩無機阻垢晶胚的進一步生長，達到阻垢的目的，這就要求作為阻垢劑的有機分子必須具有能與無機垢晶胚強烈作用的功能基團且作用后的產物易溶于水，因此有機阻垢劑主要是通過具有不同功能基團的單位聚合得到的共聚物。

阻垢劑的阻垢性能直接影響到循環水的濃縮倍數和生產的正常運行，在不同的循環水系統中，因生產技術與工藝不同，對阻垢劑產品性能的要求各異。目前阻垢劑產品品種眾多，性能多樣，適用的范圍，差異較大。在阻垢劑的發展和使用過程中，循環水系統中常出現在了水濃縮倍數增加（大于6），“堿度+硬度”值增大（1200mg/l）的現象。這些條件超出了現有阻垢劑的邊界范圍以及阻垢劑產品本身·成份影響環保等現象（含磷高）。因此，在當前嚴格的環保政策條件下，研制和生產無污染、適用于高濃縮倍數水質條件的環保型緩蝕阻垢劑成了行業發展的方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種阻垢率高且不會對水環境造成二次污染的用于高濃縮倍數水質條件下的低磷緩蝕阻垢劑及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種用于高濃縮倍數水質條件下的低磷緩蝕阻垢劑，其特征在于：是由鋅、2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、磷酰基羧酸、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽共聚物混合而成，所述各成分的重量百分比為：鋅2～20?%、2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸5～20?%、磷酰基羧酸5～25%、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽共聚物10～30%。

所述低磷緩蝕阻垢劑的制備方法為：將重量百分比鋅2～20?%、2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸5～20?%、磷酰基羧酸5～25%、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽共聚物10～30%的原料分別加入反應釜，經充分攪拌，均勻穩定后，即得產品低磷緩蝕阻垢劑。

本發明采用的原料中，Zn（鋅）：化學性質活潑，在常溫下的空氣中，生成致密的堿式碳酸鋅膜，可阻止進一步氧化，鋅與酸或強堿都能發生反應，放出氧氣；PBTCA（2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸）：含磷量低，由于它具有磷酸和羥酸的結構特性，使其具有良好的阻垢性和緩蝕性能，優于常用的有機磷酸，特別在高溫下阻垢性能遠優于常用的有機磷酸，能提高鋅的溶解度，耐氯的氧化性能好，復配協同性好；POCA（磷酰基羧酸）：POCA是在原羧酸基團上引入膦酸基團，對循環冷卻水中的碳酸鈣、磷酸鈣垢有很好的分散性能，并且對硫酸鋇和硫酸鍶及硅垢的沉積有良好的抑制作用；W118A（丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽共聚物）：W118A是一種新型的含有磺酸鹽的多元聚電解質阻垢分散劑。由于在共聚物的分子鏈上同時含有強酸、弱酸與非離子基團，它適用于高溫、高pH、高硬與高堿條件下使用，對水中的氧化鐵、磷酸鈣、磷酸鋅以及碳酸鈣的沉積，具有優良的抑制作用，還具有較高的鈣容忍度。本發明利用Zn（鋅）、PBTCA（2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸）、POCA（磷酰基羧酸）、W118A（丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽共聚物）的各自特性，將其形成新的共聚物來生產緩蝕阻垢劑。

本發明是一種低磷、環保、穩磷、穩鋅性能優異，熱穩定強，不會在循環水系統中產生藥劑垢的緩蝕阻垢劑，并適用于濃縮倍數在6.0以上、“堿度+硬度”之和在1200mg/l以上的堿性循環水系統。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明，但是本發明的范圍并不限制在實施例范圍內，本領域的技術人員可進行改進，其都在本發明范圍內。