專(zhuān)利名稱(chēng)：一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用，屬循環(huán)冷卻水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
凝汽器是發(fā)電廠的冷卻設(shè)備，在我國(guó)以淡水為冷卻水的凝汽器普遍采用銅合金管。由于水資源的短缺和環(huán)境污染，銅合金管的腐蝕問(wèn)題日漸突出。近幾年來(lái)已有不少電廠開(kāi)始在凝汽器中使用不銹鋼管代替黃銅管，而且呈現(xiàn)出較快的上升趨勢(shì)，原因是其在冷卻水中耐蝕性能要優(yōu)于銅合金。不銹鋼的耐蝕性與其表面鈍化膜性能密切相關(guān)。鈍化膜具有低的離子導(dǎo)電性和低的電子導(dǎo)電性。鈍化膜對(duì)金屬的保護(hù)作用與鈍化膜的穩(wěn)定性、致密性等有關(guān)。根據(jù)前人的研究經(jīng)驗(yàn)，氯離子和硫離子可對(duì)不銹鋼的耐蝕性能產(chǎn)生較大影響，其中硫離子對(duì)不銹鋼表面保護(hù)性鈍化膜的形成過(guò)程產(chǎn)生較大的阻礙。傳統(tǒng)的鈍化型緩蝕劑鉬酸鹽、鎢酸鹽等具有成本高、緩蝕效率低等問(wèn)題，因此，研究一種用于防止硫離子腐蝕的不銹鋼管凝汽器的低價(jià)、高效緩蝕劑非常必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種低價(jià)、高效的防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑，用于防止冷卻水中硫離子對(duì)不銹鋼的腐蝕。本發(fā)明的目的之二是提供一種上述的防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑的制備方法及其應(yīng)用方法。本發(fā)明的技術(shù)原理
由于不銹鋼在循環(huán)冷卻水中的主要腐蝕形式是點(diǎn)蝕，冷卻水中的硫離子可以破壞不銹鋼表面鈍化膜的形成，增大鈍態(tài)電流密度，促進(jìn)點(diǎn)蝕，而陰離子表面活性劑可以抑制硫離子對(duì)鈍化膜的破壞，通過(guò)極化曲線的測(cè)定可以獲得不銹鋼的過(guò)鈍化電位或點(diǎn)蝕電位，從而來(lái)判斷不銹鋼是否可發(fā)生點(diǎn)蝕以及點(diǎn)蝕的敏感性。通過(guò)在循環(huán)冷卻水中加入一定濃度的十二烷基苯磺酸鈉，可以在不銹鋼表面形成吸附層，顯著提高不銹鋼的點(diǎn)蝕電位，使不銹鋼的點(diǎn)蝕敏感性降低。當(dāng)不銹鋼的極化曲線出現(xiàn)過(guò)鈍化時(shí)，不銹鋼將不會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕。本發(fā)明采用的技術(shù)方案
一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑，由溶質(zhì)和溶劑組成，溶質(zhì)為陰離子表面活性劑，溶劑為去離子水，緩蝕劑中溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量體積比，即溶質(zhì)溶劑為Ig: 1 IOL ；
所述的陰離子表面活性劑主要成分為十二烷基苯磺酸鈉?！N防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑的制備方法，其特征在于步驟如下
在室溫下向去離子水中加入十二烷基苯磺酸鈉，攪拌溶解后即得本發(fā)明的不銹鋼管凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕劑。本發(fā)明的不銹鋼管凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕劑的應(yīng)用
本發(fā)明的不銹鋼管凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕劑適用體系為不銹鋼管凝汽器，根據(jù)冷卻水中硫離子濃度的相對(duì)含量確定需要加入的本發(fā)明的不銹鋼緩蝕劑的量，一般其使用量按其溶質(zhì)與含硫離子的循環(huán)冷卻水的質(zhì)量體積比計(jì)算，即防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑中的溶質(zhì)十二烷基苯磺酸鈉含硫離子的循環(huán)冷卻水為0. 2 100mg/L，優(yōu)選2 100 mg/L。但具體可以根據(jù)不銹鋼在循環(huán)冷卻水中的陽(yáng)極鈍化曲線確定所需的十二烷基苯磺酸鈉濃度。如果不銹鋼在循環(huán)冷卻水中的陽(yáng)極鈍化曲線出現(xiàn)過(guò)鈍化，則不需加入緩蝕劑；當(dāng)不銹鋼的鈍化膜被破壞，陽(yáng)極鈍化曲線出現(xiàn)點(diǎn)蝕電位時(shí)，加入一定量的緩蝕劑使不銹鋼重新進(jìn)入過(guò)鈍化。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑由于采用綠色廉價(jià)的十二烷基苯磺酸鈉為溶質(zhì)，從而使得水處理成本較低。本發(fā)明的一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑由于采用十二烷基苯磺酸鈉為溶質(zhì)，通過(guò)在不銹鋼表面形成吸附層，可以顯著提高不銹鋼在含硫離子溶液中的點(diǎn)蝕電位，降低鈍態(tài)電流密度，從而提高不銹鋼的耐蝕性能。


圖1、SUS304不銹鋼電極在含不同濃度SDBS及12mg/L硫離子的模擬冷卻水中的極化曲線；
圖2、SUS304不銹鋼電極在分別含有6mg/L硫離子以及12mg/L硫離子及5mg/L的SDBS 的模擬冷卻水中的極化曲線；
圖3、不銹鋼電極在分別含有6mg/L和12mg/L硫離子及l(fā)mg/L的SDBS的模擬冷卻水中的 Mott-Schottky 圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。1、本發(fā)明所用的實(shí)驗(yàn)材料及模擬冷卻水
將S U S 3 0 4不銹鋼板材加工成工作面為1 C m Icm的試片，工作面背面焊上導(dǎo)線，用環(huán)氧樹(shù)脂封裝非工作面。實(shí)驗(yàn)前用0#飛#砂紙逐級(jí)打磨后，再用酒精脫脂，去離子水沖洗。模擬冷卻水，其基本組成為(以mg/L計(jì))ea2+、Mg2+、HC03 -、SO42"- Ct、
Na+分別為 20、6、122、360、300、379。實(shí)驗(yàn)溫度為 45°C。2、測(cè)試方法
不銹鋼電極的電化學(xué)測(cè)試在CHI660C電化學(xué)工作站上進(jìn)行。掃描速度lmV/S; Mott-Schottky圖測(cè)定的測(cè)試頻率為1kHz，擾動(dòng)正弦波幅值為5mV，測(cè)定電位范圍0. IV — 1. 4V，電位間隔50mV，由高電位向低電位移動(dòng)。測(cè)定時(shí)以鉬電極為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極，參比電極和工作電極之間用鹽橋連接。本發(fā)明中涉及電位均相對(duì)于飽和甘汞電極。實(shí)施例1
一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑
以十二烷基苯磺酸鈉為溶質(zhì)，去離子水為溶劑，即溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量體積比為lg/L的防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑。模擬循環(huán)冷卻水的制備
稱(chēng)取一定量的九水合硫酸鈉，加入模擬冷卻水，最終得硫離子濃度為12mg/L模擬循環(huán)冷卻水。上述所得的一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑在含硫離子的模擬循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的不銹鋼管凝汽器中的應(yīng)用
在500mL模擬循環(huán)冷卻水中加入本實(shí)施例所得的不銹鋼緩蝕劑，以不銹鋼緩蝕劑中的溶質(zhì)十二烷基苯磺酸鈉計(jì)算，最終配制成十二烷基苯磺酸鈉的濃度分別為0 mg/L、0. Img/ L、lmg/L、5 mg/L、10mg/L、50mg/L、100mg/L 的測(cè)試液。在上述測(cè)試液中進(jìn)行不銹鋼陽(yáng)極極化曲線測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖1，圖中曲線1為測(cè)試液中十二烷基苯磺酸鈉的濃度為O mg/L下的不銹鋼陽(yáng)極極化曲線，曲線2為測(cè)試液中十二烷基苯磺酸鈉的濃度為0. lmg/L下的不銹鋼陽(yáng)極極化曲線，曲線3為測(cè)試液中十二烷基苯磺酸鈉的濃度為lmg/L下的不銹鋼陽(yáng)極極化曲線，曲線4為測(cè)試液中十二烷基苯磺酸鈉的濃度為5mg/L下的不銹鋼陽(yáng)極極化曲線，曲線5為測(cè)試液中十二烷基苯磺酸鈉的濃度為 10 mg/L下的不銹鋼陽(yáng)極極化曲線，曲線6為測(cè)試液中十二烷基苯磺酸鈉的緩蝕劑濃度為 50mg/L下的不銹鋼陽(yáng)極極化曲線，曲線7為測(cè)試液中十二烷基苯磺酸鈉濃度為100mg/L下的不銹鋼陽(yáng)極極化曲線。根據(jù)圖1的極化曲線獲得的點(diǎn)蝕電位或過(guò)鈍化電位，及OV時(shí)不銹鋼的鈍態(tài)電流密度，結(jié)果見(jiàn)表1。表1、點(diǎn)蝕電位或過(guò)鈍化電位，及OV時(shí)不銹鋼的鈍態(tài)電流密度
權(quán)利要求
1.一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑，由溶質(zhì)和溶劑組成，其中溶劑為去離子水，其特征在于溶質(zhì)為陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉。
2.如權(quán)利要求1所述的一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑，其特征在于所述的緩蝕劑中溶質(zhì)十二烷基苯磺酸鈉與溶劑的質(zhì)量體積比，即溶質(zhì)溶劑為Ig TlOL0
3.如權(quán)利要求2所述的一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑，其特征在于所述的緩蝕劑中溶質(zhì)十二烷基苯磺酸鈉與溶劑的質(zhì)量比，即溶質(zhì)溶劑優(yōu)選為lg:lL。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑的制備方法，其特征在于步驟如下在室溫下向去離子水中加入十二烷基苯磺酸鈉，攪拌溶解后即得本發(fā)明的不銹鋼管凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕劑。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑，在含硫離子的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的不銹鋼管中的應(yīng)用。
6.如權(quán)利要求5所述的一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑在含硫離子的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的不銹鋼管中的應(yīng)用方法，其特征在于其使用量按其溶質(zhì)十二烷基苯磺酸鈉與含硫離子的循環(huán)冷卻水的質(zhì)量體積比計(jì)算，即防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑中的溶質(zhì)十二烷基苯磺酸鈉含硫離子的循環(huán)冷卻水為0. 2 100mg/L。
7.如權(quán)利要求6所述不銹鋼管凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕劑在含硫離子的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的不銹鋼管凝汽器中的應(yīng)用方法，其特征在于其使用量按其溶質(zhì)十二烷基苯磺酸鈉與含硫離子的循環(huán)冷卻水的質(zhì)量體積比計(jì)算，即防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑十二烷基苯磺酸鈉含硫離子的循環(huán)冷卻水優(yōu)選為2 100mg/L。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種防止循環(huán)冷卻水中硫離子腐蝕的不銹鋼緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用。所述的不銹鋼緩蝕劑由溶質(zhì)和溶劑組成，溶劑為去離子水，溶質(zhì)為十二烷基苯磺酸鈉。其制備方法即在室溫下向去離子水中加入十二烷基苯磺酸鈉，攪拌溶解后即得本發(fā)明的不銹鋼管凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕劑。本發(fā)明的不銹鋼緩蝕劑其應(yīng)用時(shí)以十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)計(jì)算，最終在循環(huán)冷卻水中的十二烷基苯磺酸鈉濃度為0.2~100mg/L。本發(fā)明的不銹鋼緩蝕劑，可以促進(jìn)不銹鋼鈍化膜的形成，顯著提高不銹鋼點(diǎn)蝕電位，在合適濃度下不銹鋼的極化曲線出現(xiàn)過(guò)鈍化，不再有點(diǎn)蝕發(fā)生?？纱蠓冉档褪褂贸杀?，并有效防止不銹鋼在含硫離子的冷卻水環(huán)境中的點(diǎn)蝕。
文檔編號(hào)C23F11/16GK102251245SQ20111022169
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者位承君, 徐學(xué)敏, 葛紅花, 許賀麗, 陶潔婷, 韓建勛 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院