專利名稱：一種用于循環(huán)冷卻水的環(huán)保型復合緩蝕阻垢劑的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于循環(huán)冷卻水處理技術(shù)領域，具體涉及一種用于循環(huán)冷卻水處理的的環(huán)保型復合緩蝕阻垢劑。
背景技術(shù)：
循環(huán)冷卻水處理技術(shù)對節(jié)水、節(jié)能降耗等問題具有十分重要的作用，但同時循環(huán)水處理藥劑的使用過程中也給環(huán)境造成一定影響。在冷卻水系統(tǒng)中，水溫高于環(huán)境溫度的各種場合下，碳酸鈣等無機鹽的結(jié)垢會帶來嚴重的后果。近年來，在水處理領域中，應用堿性、不控制PH值的水處理技術(shù)日益增長，其中添加緩蝕阻垢劑是效果較好的一種阻垢方法，已成為水處理技術(shù)發(fā)展的重要方向。對于緩蝕阻垢藥劑，低毒無毒配方的聚合物尤其是共聚物的應用愈來愈廣泛?？茖W利用水處理藥劑可有效防腐結(jié)垢，從而提高設備及水的利用率而達到節(jié)約水源和能源的目的，緩蝕劑、阻垢劑作為兩種重要的水處理藥劑，在工業(yè)水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中顯得尤為重要。傳統(tǒng)的含磷緩蝕阻垢劑使用濃度高，其磷含量可達到30mg/L，能引起水體的嚴重變化，對環(huán)境造成極大的損壞。20世紀80年代以后，由于環(huán)境保護力度的越來越大，限制磷的排放成為必然趨勢，國內(nèi)外研究進行了大量研究工作，逐漸發(fā)展出一些新型藥劑，如天然高分子緩蝕阻垢劑、含膦緩蝕阻垢劑、有機膦羧酸以及含磺酸基亞甲基膦酸鹽等緩蝕阻垢劑等。對于天然高分子類藥劑，用于研制的天然高分子有木質(zhì)素、丹寧、腐植酸鈉、淀粉及纖維素等。這些產(chǎn)品在水處理技術(shù)應用中具有投加量大、費用高、雜質(zhì)含量高、耐溫性能差等特點，目前應用很少。冷卻水處理劑的不斷發(fā)展，在很大程度上可以說是環(huán)保要求不斷提高的結(jié)果。含磷阻垢緩蝕劑的發(fā)展是從無機磷到有機膦，從有機膦酸鹽到有機磷羧酸及含膦聚合物，磷的含量不斷下降。含膦緩蝕阻垢劑及磷系配方自60年代問世以來，歷經(jīng)30 多年的發(fā)展不斷完善和更新，目前已成為國內(nèi)外工業(yè)上應用范圍最廣、使用最成功的一類水處理劑。PAPEMP(多氨基多醚基亞甲基膦酸)的含磷量已經(jīng)下降到達到相對安全、環(huán)保的水平。對于有機膦酸鹽類藥劑，目前國內(nèi)常用的有機膦酸鹽有氨基三甲叉膦酸鹽 (AIMP)、乙二胺四甲叉磷酸鹽(EDTMP)、羧基亞乙基二膦酸鹽(HEDP)、二亞乙基三胺五亞甲基膦酸(DTPMP)等幾種。有機膦酸鹽在水處理方面和無機磷酸鹽比較起來具有較好的化學穩(wěn)定性，這是由于有機膦酸鹽的C-P鍵比Q-P鍵穩(wěn)定的多，且使用溫度較高和pH較寬范圍內(nèi)不易水解。從緩蝕角度看，有機膦酸鹽屬于陰極型緩蝕劑；阻垢機理看，有機膦酸鹽具有明顯的溶限效應，與其他水處理劑復合時表現(xiàn)出理想的協(xié)同效應。有機膦酸鹽在特定條件下會分解成正磷酸鹽，如溫度高于60度，余氯大余0. 3ppm。溫度越高，余氯越大，有機膦酸鹽的水解率也就越高。若鈣離子濃度低，緩蝕效果會差，適當?shù)募有╀\鹽，就會提高有機膦酸鹽的緩蝕效果。對于有機膦羧酸類藥劑而言，其分子結(jié)構(gòu)中既有膦酸鹽的膦基團，又有聚羧基的羧基團，因而具有兩種性能阻垢和緩蝕。目前常用的阻垢緩蝕劑有2-膦酸丁烷_1，2， 4-三羧酸(PBTC)、2_輕基膦酞基乙酸(HPAA)。有機膦羧酸和其他水處理劑有很好的協(xié)同效應，對氯有很好的穩(wěn)定作用。使用于高溫、高硬、高PH值以及高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)條件，阻垢緩蝕效果好，也不受環(huán)境排放限制。相比較而言，含磺酸基的亞甲基膦酸鹽比含羧基的亞甲基膦酸鹽具有更好的阻碳酸鈣垢性能和更高的鈣容忍度，而普通的有機膦酸鹽ATMP在HU較高時鈣容忍度很低，阻垢效果很差。有一些文獻報道了，在聯(lián)接磺酸基的分子鏈段中引入羧基可明顯提高化合物的阻垢性能，可使其在較低的濃度下具有更良好的阻垢性能；分子中含有的磺酸基團過少則阻垢性能不佳，而此時引入膦酸基則阻垢性能明顯提高。膦磺酸分子中的磺酸基不能增強有機膦酸的阻垢分散性能，亞甲基磺酸基和乙基磺酸基能夠增強有機膦酸鹽的阻垢分散性能?？稍鰪娪袡C膦酸鹽阻碳酸鈣垢、阻磷酸鈣垢、穩(wěn)定鋅和分散氧化鐵的性能。此外，有報道表明，氮氧化型亞甲基膦酸具有很強的耐氯分解能力，適用于使用氧化型殺生劑的循環(huán)冷卻水中，在PH值不高的水質(zhì)中(pH<9)具有良好的阻碳酸鈣垢能力， 在高藥劑濃度情況下還具有緩蝕能力。另一種報道過的膦酸鹽類藥劑是含醚基亞甲基膦酸鹽(PAPEMP)。該藥劑不僅具有優(yōu)異的阻碳酸鈣垢性能，而且具有良好的阻硫酸鈣垢性能，并能穩(wěn)定鐵、鋅、錳離子，阻硅垢也十分有效。另有研究表明，PAPEMP具有極高的鈣容忍度(> 40000mg/L)，在閾值對碳酸鈣垢也能起到一定作用，并具有較好的分散性能。即使超過閾值而產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，碳酸鈣垢也將被分散而不會在換熱器表面沉積。這些優(yōu)點使其能夠適用于高硬度、PH值、高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無磷、可生物降解的用于循環(huán)冷卻水的環(huán)保型復合緩釋阻垢劑，克服現(xiàn)有的循環(huán)水緩蝕阻垢藥劑配方含磷高，從而引起水體的富營養(yǎng)化的因素， 提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)以期達到節(jié)水降耗的目的。本發(fā)明提出的一種用于循環(huán)冷卻水的環(huán)保型復合緩蝕阻垢劑，其特征在于該復合緩蝕阻垢劑包括如下組分聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸、咪唑啉型緩蝕劑、葡萄糖酸鈉、鎢酸鈉和水組成，其有效成分的重量比為環(huán)氧琥珀酸聚天冬氨酸苯并三氮唑葡萄糖酸納鎢酸鈉為(1 2. 5) (3 5) (1 2) (10 25) (3 5)。本發(fā)明中所述咪唑啉型緩蝕劑為苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑。本發(fā)明中所述聚環(huán)氧琥珀酸結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種用于循環(huán)冷卻水的環(huán)保型復合緩蝕阻垢劑，其特征在于該復合緩蝕阻垢劑包括如下組分聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸、苯并三氮唑、葡萄糖酸鈉、鎢酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于循環(huán)冷卻水的環(huán)保型復合緩蝕阻垢劑，其特征在于聚環(huán)氧琥珀酸聚天冬氨酸苯并三氮唑葡萄糖酸納、鎢酸鈉的質(zhì)量比為(1 2. 5) (3 5) (1 2) (10 25) (3 5)。
全文摘要
一種用于循環(huán)冷卻水的環(huán)保型復合緩蝕阻垢劑，由聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸、苯并三氮唑、葡萄糖酸鈉和鎢酸鈉按質(zhì)量比為(1～2.5)∶(3～5)∶(1～2)∶(10～25)∶(3～5)復配而成。本發(fā)明提供的復合緩蝕阻垢劑具有無磷、可生物降解、藥劑投加量小、可適應高含鹽量高硬度水質(zhì)等特點，是一種環(huán)境友好的水質(zhì)穩(wěn)定劑，對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)具有很好的緩蝕、阻垢分散性能。
文檔編號C02F5/12GK102417242SQ201110313269
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者吳家全, 王建友, 陳維利 申請人:南開大學