[發(fā)明專利]用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑

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• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105645603A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 杜娟;辛蘭;尹乃誠;鄭俊毅
• 申請（專利權）人: 江蘇盛世水業(yè)有限公司
• 主分類號: C02F5/08
• 分類號: C02F5/08;C02F5/14;C02F5/10
• 代理公司: 青島澤為知識產權代理事務所(普通合伙) 37237
• 代理人: 姚繼偉;邵桂禮

技術領域

本發(fā)明涉及化學領域中的水處理技術，特別涉及一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑。

背景技術

《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》GB50050-2007中對于循環(huán)水的硬度和堿度有著 嚴格的要求，但在實際生產運行過程中，由于補水、生產工藝等情況，往往很難達標運行。

例1：石家莊井水為：Ca硬度82.9mg/L，甲基橙堿度219.6mg/L。如果選取該井水 作為補充水進入系統(tǒng)后經4倍濃縮，已經超過Ca硬度+甲基橙堿度小于1100mg/L的規(guī)范要 求，系統(tǒng)將暴露在結垢的危險之下。

例2：某電廠循環(huán)水，常年在7-8倍高濃縮倍數下運行，Ca硬度和甲基橙堿度之和已 接近2000mg/L，凝汽器等換熱設備結垢嚴重，每年均需要進行1-2次清洗以保證換熱效率。

循環(huán)水的阻垢緩蝕技術，從最初的無機磷、鋅鹽復配技術，發(fā)展到全有機膦配方， 到如今的無磷共聚物阻垢分散劑，在阻垢分散性能上不斷的提高，但當循環(huán)水系統(tǒng)硬度堿 度超出規(guī)范要求后，阻垢分散的穩(wěn)定性大大降低，系統(tǒng)安全運行風險隨之增加。為了防止系 統(tǒng)結垢，往往采用加酸法降低堿度，或增加補排水量以降低濃縮倍數，但無論哪一種方法， 都會造成運行成本的增加，無法滿足現代企業(yè)減能增效的要求。隨著企業(yè)節(jié)能減排要求的 提高，濃縮倍數不斷上升后高硬度高堿度循環(huán)冷卻水專用的阻垢分散劑的研發(fā)將成為緊迫 的課題。

發(fā)明內容

、本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種新型的阻垢分散劑，以滿足高硬度高堿 度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的水處理問題。它所采用的技術方案是：一種用于高硬度高堿度循環(huán) 冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其中各組分重量百分比為：膦酸鹽10-15%，丙烯酸共聚物 10-15%，錳鹽3-5%，銅緩蝕劑2-5%，水60-75%。

本發(fā)明更進一步的技術特征是：

所述膦酸鹽采用氨基三亞甲基磷酸，1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，乙二胺四甲基膦酸，二 乙烯三胺五甲叉膦酸中的一種或兩種。

所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物或丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚 物中的一種或二者混合物。

所述錳鹽采用硝酸錳或氯化錳。

所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑或巰基苯并三氮唑。

本發(fā)明的有益效果是：

膦酸鹽兼具阻垢和緩蝕性能，在水中能電離出正負離子，并能與金屬離子形成多元環(huán) 螯合物，具有晶格畸變和低限抑制作用。使用濃度低，水中濃度達到3mg/L時，與丙烯酸共聚 物有著良好的協同作用，阻垢率能達95%以上，阻垢性能優(yōu)越。

丙烯酸共聚物除對于CaCO₃垢阻垢性能優(yōu)越外，對磷酸鈣、磷酸鋅、氫氧化鋅、鐵氧 化物等都具有良好的抑制分散效果。同時針對高硬度高堿度水系統(tǒng)中的泥沙懸浮物等也有 分散功能，與膦酸鹽配合使用可以提升其分散性能。

膦酸鹽中二乙烯三胺五甲叉膦酸與微量錳離子復合，對碳鋼和銅合金的緩蝕能力 大大提高。

銅緩蝕劑除了對銅和銅合金具有緩蝕作用，同時對于鐵，碳鋼等多種金屬也有緩 蝕作用。

本發(fā)明中選用二乙烯三胺五甲叉膦酸和微量錳復合，用于碳鋼設備的緩蝕作用， 省去其他碳鋼緩蝕劑的使用。同時，由于其對銅有緩蝕能力，減少了銅緩蝕劑的使用量。

針對高硬度高堿度專用，能夠滿足Ca硬度+甲基橙堿度大于2000mg/L以上換熱器 表面無水垢生成。

具體實施方式：

實施例1

如表1所示，按重量百分比將膦酸鹽10份，丙烯酸共聚物15份，錳鹽3份，銅緩蝕劑2份， 水70份混合，即可得到用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑。本實施例中， 所述膦酸鹽采用氨基三亞甲基磷酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物， 所述錳鹽采用硝酸錳，所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑。