[發(fā)明專利]一種無磷環(huán)保水處理藥劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310373669.0
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103395897A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 李光海;呂萍;王宏義;劉康
• 申請（專利權）人: 天津科維津宏環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F5/08
• 分類號: C02F5/08;C08F285/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權代理有限公司 12211
• 代理人: 韓敏

技術領域

本發(fā)明涉及水處理領域，尤其涉及一種無磷環(huán)保水處理藥劑及其合成方法。

背景技術

目前，循環(huán)冷卻水的處理主要以化學處理為主，需要在循環(huán)冷卻水中添加適量的化學處理藥品來控制冷卻水給水設備及輸水管線的腐蝕、結垢、菌藻、黏泥等危害。我國現(xiàn)在的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要采用有機磷系水處理藥劑，它們具有優(yōu)異的緩蝕、阻垢性能，用量少、價格便宜，但其大量使用造成的水質(zhì)營養(yǎng)富集，促使大量菌藻繁生的問題不容忽視，所以環(huán)境友好的無磷型水處理藥劑成為國內(nèi)外眾多水處理企業(yè)和研究機構研究的熱點。

無磷水處理緩蝕劑是循環(huán)冷卻水無磷阻垢緩蝕劑配方的重點和難點。一般而言，緩蝕阻垢劑配方由阻垢分散組分和緩蝕組分兩部分組成。無磷水處理緩蝕阻垢劑的品種較少，并且存在自身的缺陷，使其應用受到限制，目前除鉬酸鹽、鋅鹽、葡萄糖酸鈉等少數(shù)品種還與磷系緩蝕劑復配使用外，其它的基本上已經(jīng)被淘汰，成功應用的實例很少。

開發(fā)無磷型的“綠色緩蝕阻垢劑”必然成為工業(yè)循環(huán)冷卻水處理藥劑藥劑的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種性能優(yōu)異且無磷環(huán)保的水處理藥劑及其新型制備方法。

本發(fā)明的具體內(nèi)容為：一種無磷環(huán)保水處理藥劑，由包括以下反應步驟的制備方法制得：天然高分子化合物與馬來酸酐的接枝反應得馬來酸酐接枝天然高分子化合物、馬來酸酐接枝天然高分子化合物與丙烯酸類單體的共聚反應得共聚物。

進一步地，上述水處理藥劑，其制備方法中還包括所將馬來酸酐接枝天然高分子化合物與丙烯酸類單體的共聚反應所得共聚物進行改性處理步驟，得水處理藥劑。

本發(fā)明還提供了一種新型無磷環(huán)保水處理藥劑的制備方法，包括天然高分子化合物與馬來酸酐的接枝反應得馬來酸酐接枝天然高分子化合物過程、馬來酸酐接枝天然高分子化合物與丙烯酸類單體的共聚反應得水處理藥劑過程，其中

天然高分子化合物與馬來酸酐的接枝反應步驟：

（1）稱取按重量份數(shù)計400-600份的軟水加入到不銹鋼反應釜中，攪拌；（2）將稱取按重量份數(shù)計100-300份的天然高分子化合物加入到上述反應釜中，升溫使其溶解；（3）將按重量份數(shù)計40-80份的粉狀固體馬來酸酐勻速加入到反應釜內(nèi)；（4）投加馬來酸酐粉料的過程中，不斷地滴加氫氧化鈉溶液控制反應釜中的pH值。（5）粉料投加完畢后，升溫至10℃-80℃，繼續(xù)反應1-4小時，用酸調(diào)節(jié)反應釜內(nèi)物料PH值至8以下，得產(chǎn)物馬來酸酐接枝天然高分子化合物；

其中上述步驟（3）中還包括同時向反應釜中加入按重量份數(shù)計2-6份的催化劑硫酸鈦；其中上述天然高分子化合物為木質(zhì)素及其改性衍生物、纖維素及其改性衍生物、淀粉及其改性衍生物中的一種，其中木質(zhì)素改性衍生物選自磺化木質(zhì)素、胺化木質(zhì)素、烷基化木質(zhì)素、氧化木質(zhì)素中的一種；纖維素改性衍生物選自醚化纖維素、酯化纖維素中的一種；淀粉改性衍生物選自變性淀粉、葡聚糖中的一種。上述天然高分子化合物與馬來酸酐接枝反應過程中，步驟（4）中滴加氫氧化鈉溶液控制反應釜中的pH值為6-10之間。

馬來酸酐接枝天然高分子化合物與丙烯酸類單體的共聚反應過程包括：（1）將按重量份數(shù)計1-7份的催化劑加入產(chǎn)物馬來酸酐接枝天然高分子化合物所在反應釜中，升溫使催化劑完全溶解后；（2）稱取引發(fā)劑溶液、按重量份數(shù)計60-100份的丙烯酸類單體滴加入反應釜。（3）上述物料滴加完畢后，升溫至60℃-100℃，繼續(xù)反應1-4小時，得共聚物產(chǎn)物，即水處理藥劑A；其中共聚反應過程中步驟（1）所用催化劑為無機鐵鹽，其中所述的無機鐵鹽包括硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵、氯化亞鐵、氯化鐵、硫酸鐵中的一種；步驟（2）中的丙烯酸類單體包括丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯中的一種或幾種；上述所選用的引發(fā)劑溶液為市售產(chǎn)品，可選自偶氮類、過氧化物類、氧化還原類引發(fā)劑中的一種或幾種。

此外，上述的水處理藥劑合成方法，還包括對共聚物產(chǎn)物——水處理藥劑A的改性處理步驟，其中改性處理步驟包括：（1）將馬來酸酐接枝天然高分子化合物與丙烯酸類單體的共聚反應所得共聚物產(chǎn)物經(jīng)減壓蒸餾后得棕褐色粘稠狀產(chǎn)物；（2）控制溫度5-50℃，向上述產(chǎn)物中滴加濃硫酸，間隔時間測定反應物的酸值，并計算磺化度，當產(chǎn)物達到預定的磺化度，結束磺化反應；（3）再用氫氧化鈉溶液中和過量的濃硫酸，得改性后的水處理藥劑B；其中所述預定磺化度應控制在20～50%內(nèi)。