專利名稱：一種用于工業(yè)循環(huán)冷卻水的無磷緩蝕阻垢劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理劑，尤其是特別涉及一種用于工業(yè)循環(huán)冷卻水的無磷緩蝕阻垢劑。
背景技術(shù)：
我國每年金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失約占國民生產(chǎn)總值的4%，采用適當(dāng)?shù)木徫g阻垢劑，可以降低設(shè)備和管道內(nèi)金屬材料的腐蝕、結(jié)垢、菌藻生長所造成的不利影響，延長設(shè)備的使用壽命，把腐蝕造成的能源和資源的損失降低到最小程度。早期的鉻系緩蝕劑由于毒性大，使用受到了限制。目前常用的工業(yè)循環(huán)冷卻水運行方案有控制PH下的全有機方案，加鋅方案，聚磷酸鹽方案。全有機水處理劑一般由有機膦酸緩蝕阻垢劑、聚合物阻垢分散劑、銅材緩蝕劑及潤濕劑等四部分組成；而加鋅水處理劑則是在全有機水處理劑的配方上又加入了鋅鹽緩蝕劑。石油化工廢水的腐蝕性較強，聚磷酸鹽配方與全有機配方中的膦酸鹽在循環(huán)水中易水解生成P042_，在堿性條件下，與水中的金屬離子產(chǎn)生不易除去的磷酸鈣沉淀。同時有機膦作為緩蝕劑單獨使用時緩蝕效果不佳，須與鋅鹽復(fù)配后才能取得理想的效果。磷鹽的排放使水體富營養(yǎng)化，近10年來，我國的中營養(yǎng)狀態(tài)湖泊向富營養(yǎng)狀態(tài)過渡，富營養(yǎng)化湖泊所占評價面積比例從5. 0%劇增到55. 01%。水體富營養(yǎng)化，常導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂，水生生物種類減少，影響飲用水的水質(zhì)。大部分循環(huán)水的總磷運行濃度控制在5-15mg/L，高于國家二級污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，工業(yè)領(lǐng)域迫切需要無磷緩蝕阻垢劑。鉬酸鹽緩蝕效果好，聚環(huán)氧琥珀酸 (PESA)有良好的阻垢分散性能，通常與膦酸鹽復(fù)配時具有較好的協(xié)同增效作用。中國專利 200710052475、200810039161、200610127172 和 2009100205068 等公開了無磷緩蝕阻垢劑配方，其中包含起緩蝕作用的鉬酸鹽和主要起阻垢作用的聚環(huán)氧琥珀酸，但是上述緩蝕阻垢劑中還包含聚馬來酸酐、丙烯酸共聚物、三乙醇胺、苯駢三氮唑(BTA)或鎢酸鹽、硼酸鹽等其他組分，配方復(fù)雜。而對于石油化工廢水經(jīng)過二級生化處理后作為循環(huán)冷卻水，尚沒有高效的無磷緩蝕阻垢劑配方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于工業(yè)循環(huán)冷卻水的無磷緩蝕阻垢劑，將陰極與陽極型緩蝕劑、氧化膜與沉淀膜型緩蝕劑組合，能夠降低鉬酸鹽的用量，不僅具有緩蝕阻垢的協(xié)同作用，而且解決了硅酸鹽在循環(huán)水中的沉積問題，又能防止氯離子的侵蝕，對環(huán)境具有積極的意義。本發(fā)明提供了一種由鉬酸鹽、硅酸鹽、聚環(huán)氧琥珀酸等組分復(fù)配而成的多元無磷緩蝕阻垢劑。該多元無磷緩蝕阻垢劑適用于對工業(yè)廢水，尤其適用于經(jīng)過二級生化處理后作為循環(huán)冷卻水使用的石油化工廢水。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種用于工業(yè)循環(huán)冷卻水的無磷緩蝕阻垢劑，包括如下組分鉬酸鹽4 25重量份；硅酸鹽8 30重量份；聚環(huán)氧琥珀酸4 15重量份。所述的緩蝕阻垢劑中，優(yōu)選鉬酸鹽5 20份，硅酸鹽10 25份，聚環(huán)氧琥珀酸 6 12份。所述的鉬酸鹽選自鉬酸鈉、鉬酸銨或鉬酸鉀中的一種或幾種，優(yōu)選鉬酸鈉。所述的硅酸鹽為硅酸鈉或硅酸銨中的一種或幾種，優(yōu)選硅酸鈉。本發(fā)明緩蝕阻垢劑中，所述的鉬酸鹽對于待處理水(工業(yè)循環(huán)冷卻水)溶液的有效濃度為4 25mg/L，優(yōu)選為5 20mg/L。本發(fā)明緩蝕阻垢劑中，所述的硅酸鹽對于待處理水溶液的有效濃度為8 30mg/ L，優(yōu)選為10 25mg/L。本發(fā)明緩蝕阻垢劑中，所述的聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)對于待處理水溶液的有效濃度為4 15mg/L，優(yōu)選為6 12mg/L。所述的無磷緩蝕阻垢劑中還可以含有鋅鹽1 5重量份和有機羧酸0 20重量份等化合物。其中鋅鹽為硫酸鋅或氯化鋅；有機羧酸為葡萄糖酸的鈉鹽或鈣鹽，或為酒石酸、 單寧酸、月桂酸、水楊酸或苯甲酸的鈉鹽。對于待處理水溶液，所述鋅鹽的有效濃度為1 5mg/L，優(yōu)選為1. 5 2mg/L ；有機羧酸的有效濃度為0 20mg/L，優(yōu)選為2 15mg/L。本發(fā)明的無磷緩蝕阻垢劑可用常規(guī)的方法制備，各組分的加料次序并不重要，將鉬酸鹽、硅酸鹽、聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)，以及鋅鹽或有機羧酸等按預(yù)定量加水溶解或混合后，即可制得所需的無磷緩蝕阻垢劑組合物。本發(fā)明的無磷緩蝕阻垢劑是一種高效、無毒、廉價的無磷緩蝕阻垢劑。我國鉬酸礦資源豐富，鉬酸鹽緩蝕效果好，與其它組分共同使用，既可降低鉬酸鹽用量，又大大抑制了點蝕的發(fā)生。硅酸鹽廉價易得，能有效的防止氯離子的侵蝕，作為一種沉淀膜型的緩蝕劑， 用作其他沉淀型膜或鈍化型膜的封閉劑。聚環(huán)氧琥珀酸與氯的相容性好，阻垢性能不受氯濃度的影響；除國內(nèi)外已研究較多的聚環(huán)氧琥珀酸的阻垢作用外，本發(fā)明中聚環(huán)氧琥珀酸還用作緩蝕劑，與其它組分復(fù)配具有良好的協(xié)同效果。本發(fā)明的無磷緩蝕阻垢劑適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水，尤其適用于經(jīng)過二級生化處理后作為循環(huán)冷卻水使用的石油化工廢水。本發(fā)明的以鉬酸鹽、硅酸鹽、聚環(huán)氧琥珀酸為主劑復(fù)配而成的復(fù)合無磷緩釋阻垢劑，對鈣和堿容忍度高，尤其耐石化廢水中高濃度的Cl—和SO42-的腐蝕，適應(yīng)的PH范圍廣， 適合循環(huán)水在高濃度倍數(shù)條件下運行，以減少污水排放，避免由于磷的排放引起的水體富營養(yǎng)化問題，減輕環(huán)境污染，對環(huán)境友好。下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。本發(fā)明的范圍并不以具體實施方式
為限，而是由權(quán)利要求的范圍加以限定。
具體實施例方式實施例1配制IOOg無磷緩蝕阻垢劑溶液稱取20g鉬酸鈉，20g硅酸鈉，混合后加水?dāng)嚢枞芙?，然后加?0ML濃度為500g/L的PESA，最后加入水，使溶液的重量為100g，即得到所需的緩蝕阻垢劑溶液。用配置好的IOOg該無磷緩蝕阻垢劑溶液，按照100mg/L的濃度投加到待處理的工業(yè)用水中，各單一組分，即鉬酸鈉、硅酸鈉、PESA的有效濃度分別為20mg/L，20mg/L，IOmg/ L0上述工業(yè)用水原水水質(zhì)總硬度270mg/L，氨氮Omg/L，鈣硬度43. lmg/L,總堿度 468. 9mg/L, 0Γ191. lmg/L, SO4 211. 2mg/L,pH 7. 3, COD 27，濁度 0. 4，石油類 8. 5mg/L，電導(dǎo)率 2360 μ S/cm, Fe2+O. 3mg/L。實施例2配制IOOg無磷緩蝕阻垢劑溶液稱取18g鉬酸鈉，IOg硅酸鈉，12g葡萄糖酸鈉， 混合后加水?dāng)嚢枞芙猓缓蠹尤?4ML濃度為500g/L的PESA，最后加入水，使溶液的重量為 100g,即得到所需的緩蝕阻垢劑溶液。用配置好的IOOg該無磷緩蝕阻垢劑溶液按照100mg/L的濃度投加到待處理工業(yè)用水中，各單一組分，即鉬酸鈉、硅酸鈉、葡萄糖酸鈉、PESA的有效濃度分別為18mg/L， 10mg/L,12mg/L,12mg/L。工業(yè)用水原水水質(zhì)總硬度27mg/L，氨氮0mg/L，鈣硬度8. lmg/L,總堿度16i;3mg/ L,氯離子8lmg/L,硫酸根3. lmg/L, pH 8. 5，COD 35，濁度1. 2，石油類10. 7mg/L，電導(dǎo)率 3120 μ S/cm, Fe2+O. lmg/L。實施例3配制IOOg無磷緩蝕阻垢劑溶液稱取5g鉬酸鈉，25g硅酸鈉，IOg月桂酸鈉，混合后加水?dāng)嚢枞芙?，然后加?0ML濃度為500g/L的PESA，最后加入水，使溶液的重量為 100g,即得到所需的緩蝕阻垢劑溶液。用配置好的IOOg該無磷緩蝕劑溶液按照100mg/L的濃度投加到待處理工業(yè)用水中，各單一組分，即鉬酸鈉、硅酸鈉、月桂酸鈉、PESA的有效濃度分別為5mg/L，25mg/L， 10mg/L,10mg/Lo工業(yè)用水原水水質(zhì)同實施例1。實施例4配制IOOg無磷緩蝕阻垢劑溶液稱取8g鉬酸鈉，24g硅酸鈉，12g苯甲酸鈉，混合后加水?dāng)嚢枞芙猓缓蠹尤?6ML濃度為500g/L的PESA，最后加入水，使溶液的重量為 100g,即得到所需的緩蝕阻垢劑溶液。用配置好的IOOg該無磷緩蝕阻垢劑溶液按照100mg/L的濃度投加到待處理工業(yè)用水中，各單一組分，即鉬酸鈉、硅酸鈉、苯甲酸鈉、PESA的有效濃度分別為8mg/L，2%ig/L， 12mg/L,8mg/L。工業(yè)用水原水水質(zhì)同實施例1。實施例5配制IOOg無磷緩蝕阻垢劑溶液稱取8g鉬酸鈉，15g硅酸鈉，2g硫酸鋅，混合后加水?dāng)嚢枞芙?，然后加?0ML濃度為500g/L的PESA，最后加入水，使溶液的重量為100g，即得到所需的緩蝕阻垢劑溶液。用配置好的IOOg該無磷緩蝕阻垢劑溶液按照100mg/L的濃度投加到待處理工業(yè)用水中，各單一組分，即鉬酸鈉、硅酸鈉、鋅鹽、PESA的有效濃度分別為8mg/L，15mg/L,2mg/L,6mg/L。工業(yè)用水原水水質(zhì)同實施例1。實施例6配制IOOg無磷緩蝕阻垢劑溶液稱取IOg鉬酸鈉，20g硅酸鈉，1. 5g硫酸鋅，混合后加水?dāng)嚢枞芙?，然后加?6ML濃度為500g/L的PESA，最后加入水，使溶液的重量為 IOOg,即得到所需的緩蝕阻垢劑溶液。用配置好的IOOg該無磷緩蝕阻垢劑溶液按照100mg/L的濃度投加到待處理工業(yè)用水中，各單一組分，即鉬酸鈉、硅酸鈉、鋅鹽、PESA的有效濃度分別為10mg/L，20mg/L， 1. 5mg/L,8mg/L。工業(yè)用水原水水質(zhì)同實施例2。上述各實施例均按照中國石油化工總公司生產(chǎn)部和發(fā)展部編寫的《冷卻水分析和試驗方法》中“碳酸鈣沉積法”和“旋轉(zhuǎn)掛片法”進行靜態(tài)阻垢和旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗。在“碳酸鈣沉積法”中，將上述各實施例的工業(yè)用水原水在80°C試驗溫度下，蒸發(fā)濃縮至3倍，達到pH升高和鈣離子及碳酸氫根離子濃度增至300mg/L以上的目的，恒溫靜置IOh后，分析測定澄清液中的鈣離子含量，計算公式如下
權(quán)利要求
1.一種用于工業(yè)循環(huán)冷卻水的無磷緩蝕阻垢劑，包括如下組分 鉬酸鹽4 25重量份；硅酸鹽8 30重量份； 聚環(huán)氧琥珀酸4 15重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于所述的鉬酸鹽選自鉬酸鈉、鉬酸銨或鉬酸鉀中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于所述的硅酸鹽為硅酸鈉或硅酸銨中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于其中還包含鋅鹽1 5重量份和有機羧酸0 20重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于所述的鋅鹽為硫酸鋅或氯化鋅；有機羧酸為葡萄糖酸的鈉鹽或鈣鹽，或酒石酸、單寧酸、月桂酸、水楊酸或苯甲酸的鈉鹽 ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于待處理工業(yè)循環(huán)冷卻水中，鉬酸鹽的有效濃度為4 25mg/L，硅酸鹽的有效濃度為8 30mg/L，聚環(huán)氧琥珀酸的有效濃度為4 15mg/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于待處理工業(yè)循環(huán)冷卻水中，鉬酸鹽的有效濃度為5 20mg/L，硅酸鹽的有效濃度為10 25mg/L，聚環(huán)氧琥珀酸的有效濃度為6 12mg/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于待處理工業(yè)循環(huán)冷卻水中，鋅鹽的有效濃度為1 5mg/L，有機羧酸類的有效濃度為0 20mg/L。
全文摘要
一種用于工業(yè)循環(huán)冷卻水的無磷緩蝕阻垢劑，包含鉬酸鹽、硅酸鹽和聚環(huán)氧琥珀酸等組分，不含磷(膦)酸鹽。本發(fā)明的無磷緩蝕阻垢劑具有緩蝕阻垢的協(xié)同作用，降低了鉬酸鹽的用量，無毒廉價，對環(huán)境友好，尤其適用于經(jīng)過二級生化處理后作為循環(huán)冷卻水的石油化工廢水，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C02F5/10GK102408162SQ201010290148
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者沈樹寶, 王哲民, 王桂林, 章繼龍, 羅翔, 郭玉旗, 陳英文, 韓曉磊, 黃勇, 黃秋明 申請人:中國石化揚子石油化工有限公司, 中國石油化工股份有限公司