[發(fā)明專利]一種低磷緩蝕復(fù)合阻垢劑及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110324282.0
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113087170B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李風(fēng)亭;酈和生
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: C02F5/14
• 分類號: C02F5/14;C02F5/08;C02F103/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

本發(fā)明涉及循環(huán)冷卻水領(lǐng)域，涉及一種低磷緩蝕復(fù)合阻垢劑及應(yīng)用。具體地，本發(fā)明提供的低磷緩蝕復(fù)合阻垢劑含有聚環(huán)氧琥珀酸鹽、有機(jī)膦酸鹽、納米碳酸鈣和鋅鹽。使用本發(fā)明提供的低磷緩蝕復(fù)合阻垢劑可以在換熱管金屬表面形成耐沖刷的致密膜，在循環(huán)冷卻水運(yùn)行過程中能夠增強(qiáng)換熱管金屬表面耐腐蝕性，減少垢的沉積，有效保護(hù)水冷器，延長其使用壽命。另外，本發(fā)明提供的低磷緩蝕復(fù)合阻垢劑含磷量低，不會導(dǎo)致循環(huán)水排污水中的總磷含量超過外排標(biāo)準(zhǔn)(1mg/L以P計(jì))。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于循環(huán)冷卻水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低磷緩蝕復(fù)合阻垢劑及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是工業(yè)企業(yè)用水大戶，用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量高達(dá)工業(yè)用水總量的70％。水冷器是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的重要設(shè)備，水冷器的泄漏不僅影響裝置的正常生產(chǎn)，還會污染循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，導(dǎo)致水質(zhì)的惡化，迫使循環(huán)水系統(tǒng)不得不降低運(yùn)行濃縮倍數(shù)或大量排水、補(bǔ)水，造成水資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。在循環(huán)冷卻水運(yùn)行過程中，投加緩蝕阻垢劑是穩(wěn)定水質(zhì)，緩蝕阻垢的重要方法之一。以低硬低堿水質(zhì)為補(bǔ)充水的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，腐蝕性明顯高于結(jié)垢性。因此，此類循環(huán)水的水處理劑的開發(fā)以緩蝕為主要目的。

CN1141262C提供了一種用于處理工業(yè)循環(huán)冷卻水的復(fù)合緩蝕阻垢劑，包括如下組分：以組合物重量100％計(jì)，羥基膦基乙酸化合物1～20％、異丙烯基膦酸聚合物1～25％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸與丙烯酸共聚物1～35％、鋅鹽(以鋅計(jì))1～10％，其余是水。該發(fā)明復(fù)合劑具有優(yōu)異的緩蝕和阻垢性能，適用于石油化工、火力發(fā)電、冶金等行業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，可以有效地解決超低硬度、低堿度水質(zhì)的冷卻水對設(shè)備和管線嚴(yán)重腐蝕和結(jié)垢問題，特別是對苛刻換熱器具有更好的處理效果。

CN1124992C提供了一種用于處理低硬度循環(huán)冷卻水的復(fù)合緩蝕阻垢劑，以復(fù)合劑重量為100％計(jì)，包括：含磺酸的膦羧酸1～30％，羥基膦基乙酸化合物5～40％，有機(jī)膦酸化合物1～12％，鋅鹽1～20％，水30～80％。該發(fā)明復(fù)合劑使用高效阻垢劑-含磺酸的有機(jī)膦羧酸，明顯提高了阻磷酸鈣垢的性能，而且不含聚合物，復(fù)配容易，也不含無機(jī)磷酸鹽，可以防止磷酸鈣垢沉淀，減少水體富營養(yǎng)污染，有利于環(huán)境保護(hù)。

CN111573856A提供了一種綠色環(huán)保緩蝕阻垢劑，本發(fā)明將無磷阻垢劑中的聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酸中的任意一種或者多種溶解在部分純水中得到混合溶液，然后在往混合溶液中依次加入緩蝕劑鉬酸納或\和苯并三氮唑、木質(zhì)素磺酸鈉、剩余純水，獲得綠色環(huán)保緩蝕阻垢劑。該發(fā)明的綠色環(huán)保阻垢劑中的緩蝕阻垢劑為無磷阻垢劑，避免傳統(tǒng)的含磷產(chǎn)品使水域菌藻繁殖而引起“赤潮”公害的問題，有效的保護(hù)了環(huán)境，為人類造福。此外，本發(fā)明中的緩蝕劑鉬酸鈉和苯并三氮唑?qū)谏坝猩饘購?qiáng)烈緩蝕，避免金屬在微酸性體系中腐蝕。

目前常用的緩蝕阻垢劑多為含磷配方，由于磷是造成水體富營養(yǎng)化的主要原因之一，國家對企業(yè)外排水中總磷指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，無磷、低磷緩蝕阻垢劑成為水處理藥劑研發(fā)的新方向。然而，在應(yīng)用過程中，對于腐蝕性較強(qiáng)的循環(huán)水水質(zhì)，無磷配方的效果無法滿足緩蝕需求。因此，非常有必要研究開發(fā)一種緩蝕性能好，滿足低硬低堿水質(zhì)需求的低磷緩蝕阻垢劑，在保障水冷器長期穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)減少水處理藥劑中磷元素對環(huán)境的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種低磷緩蝕復(fù)合阻垢劑及其應(yīng)用，降低低硬低堿水質(zhì)下水冷器的腐蝕速率，保障水冷器長期穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)減少水處理藥劑中磷元素對環(huán)境的影響。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種低磷緩蝕復(fù)合阻垢劑，所述阻垢劑包括聚環(huán)氧琥珀酸鹽、有機(jī)膦酸鹽、納米碳酸鈣和鋅鹽；所述聚環(huán)氧琥珀酸鹽選自聚環(huán)氧琥珀酸一價(jià)金屬鹽中的至少一種；有機(jī)膦酸鹽選自羥基乙叉二膦酸一價(jià)金屬鹽、氨基三甲叉膦酸一價(jià)金屬鹽、乙二胺四甲叉膦酸一價(jià)金屬鹽、二乙烯三胺五甲基膦酸一價(jià)金屬鹽、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸一價(jià)金屬鹽中的至少一種；所述納米碳酸鈣的平均粒徑為1-100nm；所述鋅鹽選自一切可溶性鋅鹽。

進(jìn)一步地，所述聚環(huán)氧琥珀酸鹽為聚環(huán)氧琥珀酸鈉、聚環(huán)氧琥珀酸鉀中的至少一種。