[發(fā)明專利]一種無磷阻垢緩蝕劑

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• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107619121A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設計）人: 趙希錦;劉繼寧;常明慶;鄭雪峰;金玉梅;成亞薇
• 申請（專利權）人: 四川錦美環(huán)保股份有限公司
• 主分類號: C02F5/12
• 分類號: C02F5/12;C02F103/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 陳蔣玲

技術領域

本發(fā)明涉及工業(yè)循環(huán)冷卻水阻垢緩蝕劑領域，具體涉及一種無磷阻垢緩蝕劑。

背景技術

在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統中，結垢和腐蝕是影響系統正常運行的兩個主要問題。冷卻水中的水垢一般由碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂等微溶鹽組成，這些微晶粒不斷長大形成大晶體沉積在傳熱表面上。循環(huán)水系統中控制結垢最有效的方式就是投加阻垢劑，阻垢劑通過或螯合(絡合)水中陽離子，阻止其與陰離子反應生成水垢，或吸附在晶核表面，將晶核與其他離子隔開從而抑制晶核長大；或吸附再微晶粒上，在其表面形成雙電層，互相排斥阻礙微粒相互接觸而長大。循環(huán)冷卻水系統中存在的第二個問題就是金屬設備的腐蝕。從熱力學的理論可知幾種常用金屬碳鋼、銅、不銹鋼等在冷卻水中都是不穩(wěn)定的，他們最終將通過腐蝕到達各自的穩(wěn)定狀態(tài)，目前最常用的控制金屬腐蝕的方法就是向溶液中投加緩蝕劑。緩釋劑主要通過在金屬表面成膜或影響金屬的電化學過程來防腐。單一的緩蝕劑或阻垢劑既難以解決系統中同時存在的腐蝕與結構障礙，又存在阻垢緩蝕效率低、價格昂貴、操作麻煩等問題。因此需要不同阻垢緩蝕組分之間的協同效用來提高藥劑效率、擴大適用范圍。

近年來，國內外最為活躍領域之一是膦酸類緩蝕阻垢劑。膦酸類雖然緩蝕效果好，毒性低，價格低廉。但存在富營養(yǎng)化污染，易結磷酸鹽水垢，能夠促進微生物生長和繁殖，引起垢下腐蝕和微生物腐蝕。有機膦類緩蝕劑導致水體富營養(yǎng)化的同時，還對銅和銅合金有一定的侵蝕性。

因此從富營養(yǎng)化和生物降解方面來看，隨著對環(huán)保的日益重視，上述緩蝕阻垢劑必然會被淘汰。

如中國專利CN101412568B公開了一種循環(huán)水阻垢劑，由以下幾種原料組成：PASP(聚天冬氨酸)2.5～2.8份，ATMP(氨基三亞甲基膦酸)1～1.2份，HPMA(水解聚馬來酸酐)2.4-2.6，AA/AMPS(丙烯酸與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚共聚物)1.2～1.4份，PAA(聚丙烯酸)1.1～1.3份，水0.7～1.8份。這種循環(huán)水阻垢劑含有磷，隨著用量的累積會造成水體的富營養(yǎng)化積聚，影響生物降解，造成水體的富營養(yǎng)化的二次水質污染，最終仍然不符合綠色環(huán)保的理念。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種無磷阻垢緩蝕劑，該阻垢緩蝕劑的組成能夠使得其在0～80℃的溫度環(huán)境中特別是在0～6℃的低溫和60～80℃的高溫循環(huán)冷卻水系統中有效起到阻垢和緩蝕的功能，在上述的低溫和高溫水環(huán)境下對碳酸鈣的阻垢率能夠達到100％，并且對氧化鐵具有很強的分散能力，能夠有效防止金屬設備的腐蝕。另外本發(fā)明還能夠有效減緩循環(huán)水水質的二次污染。

本發(fā)明通過下述技術方案實現：

一種無磷阻垢緩蝕劑，以重量計，包括以下原料：聚天冬氨酸15～20％、水解聚馬來酸酐6～15％、馬來酸-丙烯酸共聚物3～8％、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3～8％、羥丙基-β-環(huán)糊精1-3％，其余為水。

以重量計，聚天冬氨酸和水解聚馬來酸酐的重量比為1.8～3:1。

以重量計，聚天冬氨酸和水解聚馬來酸酐的重量比為2:1。

以重量計，水解聚馬來酸酐和羥丙基-β-環(huán)糊精的重量比為3:1。

以重量計，還包括苯并三氮唑1～3％。

以重量計，由以下原料組成：聚天冬氨酸15～20％、水解聚馬來酸酐6～15％、馬來酸-丙烯酸共聚物3～8％、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3～8％、羥丙基-β-環(huán)糊精1～3％，苯并三氮唑1～3％，其余為水。

一種無磷阻垢緩蝕劑在0～80℃循環(huán)冷卻水中的應用。

一種無磷阻垢緩蝕劑在0～6℃的低溫循環(huán)冷卻水中的應用。

一種無磷阻垢緩蝕劑在60～80℃的高溫循環(huán)冷卻水中的應用。

本發(fā)明中通過各個阻垢緩蝕的協同配合作用，并加入羥丙基-β-環(huán)糊精，能夠提高整個阻垢緩蝕劑的化學穩(wěn)定性和冷熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明針對水質pH一般為中性偏堿性(7～9)，對硬度、堿度和鹽度的要求不是特別高。

本發(fā)明與現有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明采用無磷復配方法，減少了磷元素的產生量和排放量；

2、本發(fā)明具有較高的阻垢效率，對碳酸鈣的阻垢率可達100％；

3、本發(fā)明對氧化鐵具有很強的分散能力，有效防止金屬設備的腐蝕；

4、本發(fā)明具有綠色可生物降解性，無毒耐氯耐溫，具有較高的鈣容忍度；