一種復(fù)配緩蝕劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明一種復(fù)配緩蝕劑，由溶劑和溶質(zhì)組成，溶劑為模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水，溶質(zhì)由2-十一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉（UHCI）與硫酸鋅（ZnSO4）組成，在2-十一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉和硫酸鋅的總濃度為100mg/L，2-十一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉和硫酸鋅的濃度比為（40mg/L-80mg/L）：（20mg/L-60mg/L）。本發(fā)明還提供了上述的一種復(fù)配緩蝕劑的制備方法。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整UHCI與ZnSO4的復(fù)配比來(lái)提高對(duì)碳鋼的緩蝕效果，緩蝕效率優(yōu)于100mg/LUHCI單獨(dú)使用的效果。本發(fā)明藥劑加藥量小、處理費(fèi)用低、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種復(fù)配緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，尤其涉及一種緩蝕劑，具體來(lái)說(shuō)是一種用于海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水介質(zhì)中的復(fù)配緩蝕劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著淡水資源的日益短缺，海水淡化反滲透技術(shù)的運(yùn)用有效的解決了沿海地區(qū)工業(yè)和生活用水的緊張，緩解了沿海地區(qū)水資源短缺的問(wèn)題。如今，海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水在發(fā)電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)等高耗水型企業(yè)中廣泛應(yīng)用，而且對(duì)金屬的強(qiáng)腐蝕性問(wèn)題也日益突出。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水對(duì)碳鋼輸送管道同樣具有強(qiáng)腐蝕性，管道出水通常呈淡黃色，并伴有大量懸浮腐蝕產(chǎn)物，這不僅大大降低了供水質(zhì)量，嚴(yán)重的腐蝕還直接威脅著配水管網(wǎng)的安全。
[0003]目前一般采取向海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中添加藥劑來(lái)調(diào)節(jié)堿度、pH值等指標(biāo)從而降低腐蝕性。但是這些方法雖然抑制腐蝕能取得很好的效果，但也存在著藥劑加藥量大、處理費(fèi)用非常高、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施困難等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種復(fù)配緩蝕劑及其制備方法，所述的這種復(fù)配緩蝕劑及其制備方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水的抑制腐蝕方法加藥量大、處理費(fèi)用高、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施困難的技術(shù)問(wèn)題。 [0005]本發(fā)明一種復(fù)配緩蝕劑，由溶劑和溶質(zhì)組成，所述的溶劑為模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水，其電導(dǎo)率為200-250 μ s/cm,所述的溶質(zhì)由2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)組成，2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉和硫酸鋅的總濃度為100mg/L，2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉和硫酸鋅的濃度比為(40mg/L_80mg/L): (20mg/L_60mg/L)。
[0006]進(jìn)一步的，所述的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水的電導(dǎo)率為230 μ s/cm。
[0007]本發(fā)明還提供了上述的一種復(fù)配緩蝕劑的制備方法，包括一個(gè)量取模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水的步驟，一個(gè)分別稱(chēng)取2-十一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉和硫酸鋅的步驟，然后將2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)先后加入模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，所述2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉的濃度為40mg/L-80mg/L,所述硫酸鋅的濃度為20mg/L-60mg/L,攪拌均勻即得上述的復(fù)配緩蝕劑。
[0008]本發(fā)明所使用的緩蝕劑2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)均為環(huán)保型化合物，在緩蝕劑總濃度不變的情況下，通過(guò)調(diào)整UHCI與ZnSO4的復(fù)配比來(lái)提高對(duì)碳鋼的緩蝕效果。100mg/L UHCI對(duì)碳鋼的緩蝕效率達(dá)到67.9%，在總濃度為 100mg/L UHCI 與 ZnSO4 復(fù)配比為(40mg/L_80mg/L): (20mg/L_60mg/L)時(shí)，緩蝕效率優(yōu)于100mg/L UHCI單獨(dú)使用的效果，顯示兩者之間具有協(xié)同效應(yīng)。[0009]本發(fā)明采用的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉無(wú)味低毒，pH值為
7.(T9.5，具有良好的抗靜電性、潤(rùn)濕性和生物降解性，并對(duì)人的皮膚刺激性小，是一種綠色環(huán)境友好型緩蝕劑。另外一成份硫酸鋅，無(wú)毒。因此本復(fù)配緩蝕劑是一種綠色環(huán)保型緩蝕劑。
[0010] 本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明在保持緩蝕劑總濃度不變的情況下，通過(guò)復(fù)配提高緩蝕劑在海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水介質(zhì)中對(duì)碳鋼的緩蝕效率，而且藥劑加藥量小、處理費(fèi)用低、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方便。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1、碳鋼電極在含有不同復(fù)配比例緩蝕劑的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中浸泡Id后的極化曲線(xiàn)。圖中曲線(xiàn)I為空白；曲線(xiàn)2為100mg/L UHCI ;曲線(xiàn)3為40mg/LUHCI+60mg/L ZnSO4 ；曲線(xiàn) 4 為 50mg/L UHCI+50mg/L ZnSO4 ；曲線(xiàn) 5 為 60mg/L UHCI+40mg/LZnSO4;曲線(xiàn) 6 為 80mg/L UHCI+20mg/L ZnSO4。
[0012]圖2、碳鋼電極在不同條件下的實(shí)物圖(a)實(shí)驗(yàn)前；(b)空白；(c) 100mg/L咪唑啉溶液；(d)總濃度為100mg/L，咪唑啉與硫酸鋅復(fù)配比為50mg/L:50mg/L。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。
[0014]對(duì)2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)單獨(dú)使用，以及由2_ 十一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)組成的復(fù)配緩蝕劑對(duì)碳鋼的緩蝕效果比較，包括下列步驟:
(1)100mg/L UHCI單獨(dú)使用時(shí)對(duì)碳鋼的緩蝕效果
采用極化曲線(xiàn)研究在模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中100mg/L UHCI單獨(dú)使用時(shí)對(duì)碳鋼的緩蝕效果；
(2)UHCI與ZnSO4復(fù)配對(duì)碳鋼的緩蝕效果
采用極化曲線(xiàn)研究在模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中當(dāng)總濃度為100mg/L時(shí)，UHCI與ZnSO4復(fù)配對(duì)碳鋼的緩蝕效果。
[0015]極化曲線(xiàn)獲得方法
實(shí)驗(yàn)在三電極體系中進(jìn)行，測(cè)試介質(zhì)為含與不含緩蝕劑的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)7JC,工作電極為20號(hào)碳鋼電極，取用環(huán)氧樹(shù)脂密封，工作面積為1cm2，表面經(jīng)1#飛#金相砂紙主機(jī)打磨拋光，用無(wú)水乙醇除油，經(jīng)去離子水沖洗干凈。輔助電極和參比電極分別為Pt電極和飽和甘汞電極(SCE)。極化曲線(xiàn)測(cè)量使用美國(guó)普林斯頓應(yīng)用研究公司的2273型電化學(xué)工作站，極化曲線(xiàn)掃描速率5mv/s，掃描電位-1~-0.1V。
[0016]實(shí)施例1
一種碳鋼在海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水介質(zhì)中的復(fù)配緩蝕劑，由溶劑和溶質(zhì)組成，其中溶劑為模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水，其電導(dǎo)率為230 μ s/cm,溶質(zhì)由2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)組成，在總濃度為100mg/L，UHCI與ZnSO4的濃度配比，即 UHC1:ZnSO4 為 40 mg/L:60 mg/L。
[0017]上述的一種碳鋼的復(fù)配緩蝕劑的制備方法如下:將40 mg/L的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)和60 mg/L的硫酸鋅(ZnSO4)先后加入到模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，攪拌均勻即可。
[0018]將電極用環(huán)氧樹(shù)脂密封，工作面積為1cm2，表面經(jīng)1#飛#金相砂紙主機(jī)打磨拋光，用無(wú)水乙醇除油，經(jīng)去離子水沖洗干凈后分別放入含有100mg/L UHC1、(40mg/LUHCI+60mg/L ZnSO4)的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，極化曲線(xiàn)測(cè)試結(jié)果顯示(40mg/LUHCI+60mg/L ZnSO4)的緩蝕效果優(yōu)于 100mg/L UHCI 的。
[0019]實(shí)施例2
一種碳鋼在海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水介質(zhì)中的復(fù)配緩蝕劑，由溶劑和溶質(zhì)組成，其中溶劑為模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水，其電導(dǎo)率為230 μ s/cm,溶質(zhì)由2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)組成，在總濃度為100mg/L，UHCI與ZnSO4的濃度配比，即 UHC1:ZnSO4 為 50 mg/L:50 mg/L。
[0020]上述的一種碳鋼的復(fù)配緩蝕劑的制備方法如下:
將50 mg/L的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)和50 mg/L的硫酸鋅(ZnSO4)先后加入到模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，攪拌均勻即可。
[0021]將電極用環(huán)氧樹(shù)脂密封，工作面積為1cm2，表面經(jīng)1#飛#金相砂紙主機(jī)打磨拋光，用無(wú)水乙醇除油，經(jīng)去離子水沖洗干凈后分別放入含有100mg/L UHC1、(50mg/LUHCI+50mg/L ZnSO4)的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，極化曲線(xiàn)測(cè)試結(jié)果顯示(50mg/LUHCI+50mg/L ZnSO4)的緩蝕效果優(yōu)于 100mg/L UHCI 的。 [0022]實(shí)施例3
一種碳鋼在海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水介質(zhì)中的復(fù)配緩蝕劑，由溶劑和溶質(zhì)組成，其中溶劑為模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水，其電導(dǎo)率為230 μ s/cm,溶質(zhì)由2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)組成，在總濃度為100mg/L，UHCI與ZnSO4的濃度配比，即 UHC1:ZnSO4 為 60 mg/L:40 mg/L。
[0023]上述的一種碳鋼的復(fù)配緩蝕劑的制備方法如下:
將60 mg/L的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)和40 mg/L的硫酸鋅(ZnSO4)先后加入到模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，攪拌均勻即可。
[0024]將電極用環(huán)氧樹(shù)脂密封，工作面積為1cm2，表面經(jīng)1#飛#金相砂紙主機(jī)打磨拋光，用無(wú)水乙醇除油，經(jīng)去離子水沖洗干凈后分別放入含有100mg/L UHC1、(60mg/LUHCI+40mg/L ZnSO4)的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，極化曲線(xiàn)測(cè)試結(jié)果顯示(60mg/LUHCI+40mg/L ZnSO4)的緩蝕效果優(yōu)于 100mg/L UHCI 的。
[0025]實(shí)施例4 一種碳鋼在海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水介質(zhì)中的復(fù)配緩蝕劑，由溶劑和溶質(zhì)組成，其中溶劑為模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水，其電導(dǎo)率為230μ s/cm，溶質(zhì)由2-1烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnS04)組成，在總濃度為100mg/L，UHCI與ZnS04的濃度配比，即 UHCI:ZnS04 為 80 mg/L:20 mg/L。
[0026]上述的一種碳鋼的復(fù)配緩蝕劑的制備方法如下:
將80 mg/L的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)和20 mg/L的硫酸鋅(ZnS04)先后加入到模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，攪拌均勻即可。
[0027]將電極用環(huán)氧樹(shù)脂密封，工作面積為1cm2，表面經(jīng)1#~6#金相砂紙主機(jī)打磨拋光，用無(wú)水乙醇除油，經(jīng)去離子水沖洗干凈后分別放入含有100mg/L UHC1、(80mg/LUHCI+20mg/L ZnS04)的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，極化曲線(xiàn)測(cè)試結(jié)果顯示(80mg/LUHCI+20mg/L ZnS04)的緩蝕效果優(yōu)于 100mg/L UHCI 的。
[0028]極化曲線(xiàn)分析
圖1為碳鋼電極在含不同復(fù)配比緩蝕劑的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中浸泡Id后的極化曲線(xiàn)圖。由極化曲線(xiàn)分析得到的電化學(xué)參數(shù)列于表1中。
[0029]表1由圖1分析得出的電化學(xué)參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)配緩蝕劑，由溶劑和溶質(zhì)組成，其特征在于:所述的溶劑為模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水，其電導(dǎo)率為200-250μ s/cm，所述的溶質(zhì)由2-1烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)組成，2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉和硫酸鋅的總濃度為100mg/L，2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉和硫酸鋅的濃度比為(40mg/L_80mg/L):(20mg/L-60mg/L)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)配緩蝕劑，其特征在于:所述的模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水的電導(dǎo)率為230 μ s/cm。
3.權(quán)利要求1所述的的一種復(fù)配緩蝕劑的制備方法，其特征在于:包括一個(gè)量取模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水的步驟，一個(gè)分別稱(chēng)取2-十一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉和硫酸鋅的步驟，然后將2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉(UHCI)與硫酸鋅(ZnSO4)先后加入模擬海水淡化一級(jí)反滲透產(chǎn)水中，所述2-十一烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉的濃度為40mg/L-80mg/L，所述硫酸鋅的濃度為20mg/L-60mg/L，攪拌均勻即得上述的復(fù)配緩 蝕劑。
【文檔編號(hào)】C23F11/08GK103966610SQ201410187896
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】廖強(qiáng)強(qiáng), 王玉娜, 邵玉佩, 張心華, 聶凱斌, 趙書(shū)奇, 張勁杰 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院