[發明專利]再生水用于電廠循環冷卻水的復合緩蝕阻垢劑

無效

• 申請號: 201210464808.6
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102923868A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 田一梅;郭浩;劉騁;王佳;黃建軍;馬媛;孟露
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F5/14
• 分類號: C02F5/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及一種用于循環冷卻水系統的水質穩定劑，特別是一種針對再生水用于電廠循環冷卻水系統的低磷高效的復合緩蝕阻垢劑。

背景技術

電廠作為典型的高耗水工業用戶，其循環冷卻系統用水量約占總用水量的70%~80%，利用再生水作為其循環冷卻系統的補充水源，可以大大減少常規水源的使用，實現大規模節水的目的。

緩蝕阻垢劑是循環冷卻系統常用的一種水處理藥劑，用來緩解循環水對于循環冷卻系統的水泵、管線、凝汽器等設備的腐蝕、結垢，進而提高系統運行效率、保證系統安全運行、提高設備使用壽命。目前常用的緩蝕阻垢劑多為針對傳統水源水質研制，而再生水水質不同于傳統水源，其水質特性不僅與源頭污水性質有關，還與再生水處理工藝有關，特別是當再生水的硬度、堿度、氯離子含量較高時，現有的緩蝕阻垢劑很難達到良好的緩蝕阻垢效果，也難以滿足循環水系統高濃縮倍率運行的要求。此外，傳統的緩蝕阻垢劑多為含磷量較高的傳統磷系配方，其磷元素的大量排放易導致水體富營養化。因此，針對再生水水質特點，研制低磷高效的水質穩定劑，對于促進再生水規模化利用、工業節水以及水環境保護都具有實用價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種針對再生水的低磷高效復合緩蝕阻垢劑。

本發明的技術方案如下：

本品中各組分及其質量配比為：

其中：

有機膦選自膦羧酸和有機膦酸鹽如：2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸（PBTCA）和羥基乙叉二膦酸（HEDP），根據水質變化和對于藥劑含磷量的控制可以選用其中的一種或兩種。

分散劑選自聚羧酸類阻垢分散劑如：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物（AA/AMPS）或水解聚馬來酸酐（HPMA），根據水質變化可以選用其中一種。

鋅鹽選自硫酸鋅或氯化鋅其中的一種，當凝汽器管材采用不銹鋼時，為抑制點蝕的發生，最好選用硫酸鋅；

鉬酸鹽選自鉬酸鈉、鉬酸鉀或鉬酸銨其中的一種；

銅緩蝕劑選自苯并三氮唑（BTA），如果在循環冷卻水系統中未使用銅材設備時，本成分可以省去。

制備方法：當復合緩蝕阻垢劑配方中不含銅緩蝕劑時，按照各組分的質量配比，依次將分散劑、有機膦、鉬酸鹽、鋅鹽加入到水中，混合溶解均勻。若需加入銅緩蝕劑，需將銅緩蝕劑單獨溶于水中，再加入到混合好的藥劑中。

本發明的原料中的有機膦系物，具有阻垢和緩蝕的雙重作用，所選用的膦羧酸或有機膦酸鹽如：2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸（PBTCA）和羥基乙叉二膦酸（HEDP）在整個復合藥劑所占比例較低，可以大大降低本發明的含磷量。其中，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸（PBTCA）含磷量低，因具有膦酸和羧酸的結構特性，使其具有良好的阻垢和緩蝕性能，特別在高溫下阻垢性能優越，能提高鋅的溶解度，耐氯的氧化性能好，復配協同性好。羥基乙叉二膦酸（HEDP）可與水中金屬離子，尤其是鈣離子形成六圓環螯合物，因而具較好的阻垢效果并具明顯的溶限效應，在250℃下仍能起到良好的緩蝕阻垢作用，在高pH下仍很穩定，不易水解，一般光熱條件下不易分解。

聚羧酸是非常好的阻垢分散劑，可以有效阻止碳酸鈣垢和磷酸鈣垢的沉淀，與有機膦復配，增效作用明顯。其中丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物（AA/AMPS）由于分子結構中含有阻垢分散性能好的羧酸基和強極性的磺酸基，能提高鈣容忍度，對水中的磷酸鈣、碳酸鈣、鋅垢等有顯著的阻垢作用，防止氧化鐵的沉積，尤其對磷酸鈣阻垢率高。并且分散性能優良。水解聚馬來酸酐（HPMA）化學穩定性及熱穩定性高，分解溫度在330℃以上，具有良好的抑制水垢生成和剝離老垢的作用，另外水解聚馬來酸酐（HPMA）有一定的緩蝕作用，與鋅鹽復配緩蝕效果更好。

鋅鹽和鉬酸鹽復配，具有顯著的緩蝕協同能力，且可以大大降低成本較高的鉬酸鹽的用量；

銅緩蝕劑選用苯并三氮唑（BTA），對循環系統內部的銅材質具有特效的緩蝕能力。

本發明可用于采用再生水作為補充水的循環冷卻水系統，根據再生水的水質狀況和循環冷卻系統的實際運行濃縮倍率，本發明的使用濃度為10mg/L～25mg/L。

本發明具有如下優點：①具有高效緩蝕、阻垢、分散性能。②排污水含磷量低。③適用于高硬度、高堿度，氯離子、硫酸根離子含量高的循環水質。④安全、高效、環保，原料易得、配比及工藝科學合理且用量少。⑤經實驗，本發明的阻碳酸鈣垢率大于90%；腐蝕速率：碳鋼：小于0.075mm/a，銅：小于0.002mm/a，不銹鋼：小于0.001mm/a。

具體實施方式