[發明專利]一種高濃度鐵離子循環水用無磷水處理劑

在審

• 申請號: 201910868610.6
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110526423A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 王向明;左鵬;閆巖;衣建生
• 申請（專利權）人: 天津正達科技有限責任公司;中海油天津化工研究設計院有限公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: C02F5/10
• 分類號: C02F5/10;C02F5/12;C02F103/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高濃度鐵離子循環水用無磷水處理劑。該無磷水處理劑包括阻垢緩蝕劑和高效分散劑，其添加濃度按補水計為5～20mg/L。所述的阻垢緩蝕劑含：無磷阻垢劑10％～20％，有機緩蝕劑30％～40％，銅緩蝕劑1％～5％，無機緩蝕劑1％～5％，去離子水30％～58％；所述的高效分散劑為：有機聚合物20％～30％，鐵離子有機絡合劑10％～20％，去離子水50％～70％。該無磷藥劑中的有機聚合物可以穩定循環水中的鐵離子，避免鐵離子在設備表層形成污垢引起垢下腐蝕；鐵離子絡合劑可以絡合循環水中游離的鐵離子，干擾Fe³⁺與Fe的反應，減輕鐵離子引起的腐蝕等循環水問題。

技術領域

本發明屬于循環冷卻水領域,具體涉及一種高濃度鐵離子循環水用無磷水處理劑。

背景技術

循環冷卻水占工業用水80％以上，對循環水實行循環利用，具有顯著的環保效益、經濟效益及社會效益，當前多通過提高濃縮倍數以實現節約用水的目的，但若原水中鐵離子濃度較高則制約濃縮倍數的提高。松花江流域、黑龍江流域的部分水質含有大量鐵離子，而且絮凝效果非常差，預處理后的產水依然有較高濃度鐵離子，在制約濃縮倍數提升的同時，循環水中的Fe³⁺還能促進金屬鐵溶解為二價鐵，加速碳鋼的腐蝕；同時Fe³⁺水解成Fe(OH)₃膠體，吸附循環水中懸浮物等雜質，形成絮凝物，沉降在換熱器表面形成污垢，增加污垢熱阻的情況下還易引起垢下腐蝕。一般循環水中鐵離子濃度是幾十毫克每升，當鐵離子濃度增加到3mg/L時，循環水系統中的設備腐蝕趨勢會大幅提升，水處理劑的緩蝕效果大幅下降,針對這種水質一般的處理方法是在預處理裝置中增加錳砂罐或者采用生物凈化等技術(專利申請號201210079763.0),但是面臨的問題都是要占用新的場地，增加工程改造,投資較大。

發明內容

本發明所要解決的問題是克服現有技術存在的問題，提供一種適用于高濃度鐵離子循環水的無磷水處理劑。

本發明涉及的無磷水處理劑，包括阻垢緩蝕劑和高效分散劑，其組成如下:

阻垢緩蝕劑含：無磷阻垢劑10％～20％，有機緩蝕劑30％～40％，銅緩蝕劑1％～5％，無機緩蝕劑1％～5％，去離子水30％～58％。其中無磷阻垢劑為聚環氧琥珀酸、聚天冬氨酸、脫乙酰甲殼素中的一種；有機緩蝕劑為咪唑啉及其衍生物；銅緩蝕劑為甲基苯并三氮唑、苯并三氮唑中的一種或兩種；無機緩蝕劑為鋅鹽。

高效分散劑含：有機聚合物20％～30％，鐵離子有機絡合劑10％～20％，去離子水50％～70％。其中有機聚合物為馬來酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺基為主體的多元共聚物；鐵離子有機絡合劑為N、N-雙羥乙基十二烷基酰胺、月桂酰二乙醇胺、羥乙基乙二胺三乙酸三鈉、檸檬酸中的一種或兩種。

兩種組分的添加濃度按補水計分別為5～20mg/L、5～20mg/L，

本發明還提供了上述高濃度鐵離子循環水的無磷化水處理劑的制備方法，該方法包括：

1)緩蝕阻垢劑制備方法：根據緩蝕阻垢劑組分配比，向反應釜內加入配方量所需的去離子水，開啟攪拌，然后依次加入無磷阻垢劑，有機緩蝕劑，銅緩蝕劑，無機緩蝕劑，充分攪拌至均勻后，冷卻至室溫后制得；

2)高效分散劑制備方法：根據高效分散劑組分配比，向反應釜內加入配方量所需的去離子水，開啟攪拌，然后依次加入有機聚合物分散劑，鐵離子有機絡合劑，充分攪拌，冷卻至室溫后制得。

藥劑中的無磷阻垢劑可吸附在無機垢晶體上，使晶體發生畸變，或使大晶體內部的應力增大，從而使晶體易于破裂，阻礙了垢的生長。有機聚合物可以穩定循環水中的鐵離子，避免鐵離子在設備表層形成污垢，引起垢下腐蝕；藥劑中的鐵離子絡合劑可以絡合循環水中游離鐵離子，干擾Fe³⁺與Fe的反應，減輕鐵離子引起的腐蝕。該技術在不增加預處理設備、場地及工程改造的情況下，可以解決鐵離子所引發的腐蝕等循環水問題。