[發明專利]一種用于酸性廢水蒸發系統的阻垢緩蝕劑

在審

• 申請號: 202011452294.3
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112607873A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 南粉益;王麗莉;張國輝;王玲燕;李珍
• 申請（專利權）人: 陜西省石油化工研究設計院
• 主分類號: C02F5/12
• 分類號: C02F5/12
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發明公開了一種用于酸性廢水蒸發系統的阻垢緩蝕劑，其重量百分比組成為：咪唑啉季銨鹽30％～35％、分散劑10％～15％、去離子水50％～60％；所述的咪唑啉季銨鹽是將高碳鏈脂肪酸和有機胺在攜水劑作用下反應得到咪唑啉中間體，然后再與季銨化試劑反應得到；其中，所述的高碳鏈脂肪酸為花生油酸、芥酸、C21二元酸中任意一種。本發明阻垢緩蝕劑在酸性廢水蒸發系統具有較好的緩蝕效果和阻垢效果，高碳鏈脂肪酸合成的咪唑啉季銨鹽緩蝕組分吸附于設備管線材料表面，形成一層致密的吸附膜，阻止酸性廢水中氫離子腐蝕；分散劑組分能很好地分散無機鹽晶體，使其很難聚集在設備表面形成無機鹽垢，降低設備結垢風險，延長設備運行周期。

技術領域

本發明屬于工業酸性污水處理與環保技術領域，具體涉及一種復合型阻垢緩蝕劑。

背景技術

在工業酸性廢水處理過程中，多采用蒸發加生化系統處理工藝，在蒸發處理單元，為防止酸性廢水對系統設備及管線腐蝕，多采用耐腐蝕性好的合金材質，一次性投資很高。且在設備運行過程中，因廢水蒸發濃縮，無機鹽結垢較為嚴重，影響換熱效果，需要定期對設備進行除垢清洗，增加了廢水處理成本。

現在酸性介質用的緩蝕阻垢劑主要有無機類和有機類緩蝕劑，有機類緩蝕劑是常用的緩蝕劑，其中咪唑啉類緩蝕劑因其毒性低、穩定性好，在酸性介質中有著廣泛的應用研究。現有的此類緩蝕劑存在的不足是不能在提高緩蝕率的同時高效地抑制結垢，或者部分緩蝕劑要求的使用劑量很高，使得藥劑成本大大增高。中國專利CN 105152370 A采用己二酸、三乙烯四胺反應得己二酸雙咪唑啉再與無機磷化物反應得雙咪唑啉膦酸后復配得雙咪唑啉膦酸鹽緩蝕阻垢劑，其加劑量100mg/L，緩蝕率79.8％，碳酸鹽阻垢率83.6％；中國專利CN 106832165 A采用有機羧酸、二乙烯三胺、催化劑和芳烴溶劑反應得到咪唑啉基體后與氯苯酚、氫氧化鈉溶液反應得到咪唑啉苯酚縮合物，再與4-氯-1-羥基丁烷磺酸鈉水溶液反應得到水溶性咪唑啉季銨鹽后復配得到緩蝕劑，其加劑量500ppm，緩蝕率為96.21％～99.22％；中國專利CN103723843A采用有機酸、有機胺、苯類溶液反應得到咪唑啉后與季銨化試劑反應得到產物，其加劑量500ppm，緩蝕率為93.3％～96.8％。因此，需要一種既可以防止腐蝕又可以有效阻垢的新型高效緩蝕阻垢劑，解決酸性廢水蒸發處理系統的腐蝕結垢問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合型阻垢緩蝕劑，用于酸性廢水蒸發處理系統，來減少設備投資和處理成本。

針對上述目的，本發明采用的阻垢緩蝕劑的重量百分比組成為：咪唑啉季銨鹽30％～35％、分散劑10％～15％、去離子水50％～60％；所述的咪唑啉季銨鹽是將高碳鏈脂肪酸和有機胺在攜水劑作用下反應得到咪唑啉中間體，然后再與季銨化試劑反應得到。

上述的咪唑啉季銨鹽的具體制備方法為：將高碳鏈脂肪酸和有機胺在攜水劑作用下140～160℃攪拌回流反應3～3.5h，然后升溫至220～240℃，蒸出攜水劑后繼續反應3～4h，得到咪唑啉中間體，將咪唑啉中間體降溫冷卻至70～80℃，再加入季銨化試劑，恒溫反應2～3h得到。

上述的高碳鏈脂肪酸為花生油酸、芥酸、C21二元酸中任意一種，有機胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺中任意一種，季銨化試劑為冰醋酸，攜水劑為二甲苯。所述高碳鏈脂肪酸與有機胺、季銨化試劑的摩爾比為1:1.0～1.2:0.7～1.0，攜水劑與有機胺的質量比優選為1:2.0～2.2。

上述的分散劑為聚環氧琥珀酸鈉。

本發明的有益效果如下：

本發明阻垢緩蝕劑在酸性廢水蒸發系統具有較好的緩蝕效果和阻垢效果，高碳鏈脂肪酸合成的咪唑啉季銨鹽緩蝕組分吸附于設備管線材料表面，形成一層致密的吸附膜，阻止酸性廢水中氫離子腐蝕；分散劑組分能很好地分散無機鹽晶體，使其很難聚集在設備表面形成無機鹽垢，降低設備結垢風險，延長設備運行周期。

具體實施方式