[發(fā)明專利]一種無磷環(huán)保型軟水緩蝕劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310221848.2
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103265126A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭茹輝;劉振法;張利輝;李曉輝;趙軍平
• 申請（專利權(quán)）人: 河北省科學(xué)院能源研究所
• 主分類號: C02F5/12
• 分類號: C02F5/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水處理系統(tǒng)用的無磷環(huán)保型軟水緩蝕劑，主要針對軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水資源是不可替代的自然資源，我國水資源短缺，人均水資源量是世界平均水平的四分之一，屬于嚴(yán)重缺水國家。因此對水資源的合理利用與開發(fā)及節(jié)約用水就成為當(dāng)今保護水資源，實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

鋼鐵行業(yè)是用水大戶，國家公布了《中華人民共和國節(jié)水法》，提出了《鋼鐵企業(yè)節(jié)水設(shè)計規(guī)范》，鋼鐵企業(yè)的高爐，連鑄結(jié)晶器，煉鋼氧槍等工段設(shè)備熱負(fù)荷高，循環(huán)冷卻水容易結(jié)垢或腐蝕，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備的使用壽命，所以在這些部門的生產(chǎn)中，采用軟水閉路循環(huán)得到了日益廣泛的應(yīng)用。

軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，采用軟化水循環(huán)，水中硬度很低，運行過程中，在換熱器表面不會形成水垢，這就從根本上避免了換熱器表面結(jié)垢現(xiàn)象，由于沒有垢層保護，腐蝕加重；另外密閉循環(huán)水中氧氣不易析出，加重了溶解氧的氧濃差極化腐蝕。所以軟水閉路循環(huán)系統(tǒng)的腐蝕相對凈環(huán)來說更嚴(yán)重，循環(huán)水運行過程中必須投加專用的軟水緩蝕劑，才能保證換熱設(shè)備不被腐蝕。

目前，軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)常用的緩蝕方法有采用磷酸鹽系列和投加氧化性緩蝕劑兩種方法。

磷酸鹽系列，由于軟水的腐蝕性較強，磷含量低，達(dá)不到緩蝕標(biāo)準(zhǔn)；磷含量高，易引起水體富營養(yǎng)化。

常用氧化性緩蝕劑配方主要有鉻酸鹽系列緩蝕劑、亞硝酸鹽系列緩蝕劑、鉬酸鹽緩蝕劑和硅酸鹽緩蝕劑。

鉻酸鹽系列緩蝕劑是較早應(yīng)用的緩蝕劑，緩蝕效果優(yōu)良，但具有毒性，又污染環(huán)境，很少使用。

亞硝酸鹽系列緩蝕劑，由于價格低廉，成膜快，緩蝕好，有一定市場，但亞硝酸鹽是致癌物質(zhì)，對人體和環(huán)境有害，使用受到一定限制。武鋼應(yīng)用的W655為亞硝酸鈉為主劑的緩蝕劑配方.實際使用量在500mg/L-600mg/L，噸水加藥成本實際在3.5元～3.8元；

鉬酸鹽系列緩蝕劑，經(jīng)濟成本過高，單位很少使用。鞍鋼應(yīng)用的YJ一603A軟水緩蝕劑由冶金建筑總院段興國【8】等人研制，以鉬酸鹽為主，此外還含有亞硝酸鹽、銅緩蝕劑、阻垢劑等多種成份，YJ一603A的用量在600mg/L左右，按其售價0.95萬元/噸，則總使用成本約為5.0元/噸水(鉬離子濃度控制在50mg/L，僅鉬離子一項即要占成本2元/噸水左右)。

硅酸鹽緩蝕劑具有無毒性，無污染的特點，但用量大，對水質(zhì)要求高，易產(chǎn)生點蝕，控制不好還會產(chǎn)生硅酸鹽垢，因此使用較少。現(xiàn)有的硅系軟水緩蝕劑如太原鋼鐵公司于1989年9月5日申請的89106699號《密閉循環(huán)冷卻水處理的硅系緩蝕劑》專利，其配方為硅酸鈉(SiO2)1500-3000ppm，羥基乙叉二磷酸20-50ppm，葡萄糖酸鈉200-400ppm，苯并三氮唑1-3ppm，緩蝕劑加藥濃度較高，使水處理成本偏高。

開發(fā)一種非磷系，環(huán)境相容性好，成本低的新型軟水緩蝕劑成為水處理劑的發(fā)展方向。

聚天冬氨酸是20世紀(jì)90年代初開發(fā)的一種新型的水處理劑，不含磷，是一種從原料制備過程到最終產(chǎn)品均對環(huán)境和人體無害的可生物降解的綠色環(huán)保型水處理劑，含羥基的聚天冬氨酸接枝共聚物是在聚天冬氨酸的基礎(chǔ)上通過接枝天冬氨酸，開發(fā)的一種阻垢緩蝕劑，其緩蝕性能較聚天冬氨酸有一定提高，屬于可生物降解物質(zhì)。

葡萄糖酸鈉在水中對鐵離子、銅離子、鈣離子等具有很好的絡(luò)合能力，尤其對三價鐵離子的螯合性能更為突出，并對這些離子的許多鹽類有很好的活化作用，價格低廉，無毒，通常情況下，它與其它緩蝕劑的復(fù)配使用，他們之間出現(xiàn)協(xié)同效果，從而提高緩蝕作用。

苯甲酸鈉無毒、高效、經(jīng)濟、無污染、抗點蝕，與葡萄糖酸鈉復(fù)配時，緩蝕率有很大程度的提高，此外，苯甲酸鈉還具有一定的殺菌滅藻作用。

所用分散劑為丙烯三羧酸-烯丙基磺酸共聚物，具有可生物降解性和分散性能優(yōu)異的特點，能夠很好地保證緩蝕膜的均勻性。

苯并三氮唑或疏基苯并噻唑是銅材質(zhì)的高效緩蝕劑，它的PH值使用范圍為5.5-10或更廣。它與聚天冬氨酸接枝共聚物和葡萄糖酸鈉存在良好的協(xié)同緩蝕作用。

本發(fā)明在查閱了大量的文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本著氧化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑、吸附膜型緩蝕劑相協(xié)調(diào)，經(jīng)過多次試驗選取出由含羥基的聚天冬氨酸接枝共聚物、葡萄糖酸鈉、苯甲酸鈉、丙烯三羧酸-烯丙基磺酸共聚物，苯并三氮唑或疏基苯并噻唑五種藥劑為原料組成的環(huán)保型軟水緩蝕劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種無磷環(huán)保型軟水緩蝕劑，其特征在于該緩蝕劑由以下方法制備而成。