本發(fā)明屬于鹽堿地治理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高效緩釋阻垢劑及其制備方法。
背景技術(shù):
鹽堿土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土壤的總稱。鹽土指土壤中可溶性鹽分含量達(dá)到一定程度,能夠?qū)χ参锏纳L和發(fā)育產(chǎn)生明顯危害的土類。堿土指土壤中含有大量交換性離子,數(shù)量達(dá)到能夠危害植物生長和發(fā)育的程度,并使土壤性質(zhì)發(fā)生改變的土壤。土壤的鹽堿化指由于土壤中鹽堿離子的大量積累,土壤類型逐漸向鹽堿土轉(zhuǎn)變的過程,其影響因素包括自然因素和人為因素。通常情況下鹽堿土壤容易出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象,導(dǎo)致土壤的孔隙度變小,土壤透氣性和透水性變差,嚴(yán)重影響到土壤中微生物的代謝,降低各種酶的活性和碳、氮元素礦質(zhì)化程度,土壤中有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化變慢,最終會導(dǎo)致土壤日益貧瘠。土壤含有的大量鹽離子也會嚴(yán)重影響到鹽堿地植物正常的生理機(jī)能,抑制其生長和發(fā)育。另外,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類活動的不斷加劇,鹽堿地資源越來越受到關(guān)注,不合理的灌溉制度也造成土壤次生鹽堿化加劇。第二屆國際可持續(xù)發(fā)展大會就指出,未來會嚴(yán)重威脅世界農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的是土地的鹽堿化、沙漠化和水土流失3大問題。
現(xiàn)有技術(shù)中的阻垢劑在除鹽設(shè)備中的阻垢率比較低,現(xiàn)有技術(shù)的阻垢劑防止微潤管阻塞的效果差,鹽堿地水質(zhì)含鹽量高,縮短了設(shè)備的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要提供了一種高效緩釋阻垢劑及其制備方法,制備的阻垢劑適用于鹽堿地設(shè)備使用,可有效去除結(jié)垢。其技術(shù)方案如下:其由A組分和B組分混合而成,其中:
A組分包括以下重量份組分:丙烯酸磺酸、檸檬酸鹽、聚天冬氨酸、葡萄糖酸鈉、二甲基亞砜、正己胺、無機(jī)鹽溶于豆類漿料中制得;
B組分包括以下重量份組分:聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物、有機(jī)磷酸類阻垢單劑和水。
優(yōu)選的,A組分包括以下重量份組分:丙烯酸磺酸10-30份、檸檬酸鹽10-30份、聚天冬氨酸10-15份、葡萄糖酸鈉10-15份、二甲基亞砜1-10份、正己胺0.1-1份、無機(jī)鹽1-3份溶于豆類漿料中制得,豆類漿料的濃度為100-300g/L;
B組分包括以下重量份組分:聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物15-30份、有機(jī)磷酸類阻垢單劑15-45份和水100份;
A組分和B組分按照質(zhì)量比為3-5:1混合而成。
優(yōu)選的,丙烯酸磺酸20份、檸檬酸鹽20份、聚天冬氨酸12份、葡萄糖酸鈉13份、二甲基亞砜6份、正己胺0.5份、無機(jī)鹽2份溶于豆類漿料中制得,豆類漿料的濃度為200g/L;
B組分包括以下重量份組分:聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物20份、有機(jī)磷酸類阻垢單劑30份和水100份;
A組分和B組分按照質(zhì)量比為4:1混合而成。
優(yōu)選的,所述阻垢劑呈粒狀,其粒徑為10-200nm。
優(yōu)選的,檸檬酸鹽為檸檬酸鈉和/或檸檬酸鉀,所述豆類選自青豆、黃豆、黑豆、紅豆、豌豆中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述無機(jī)鹽為鈣鹽、鐵鹽、鎂鹽中的一種或幾種。
優(yōu)選的,所述有機(jī)磷酸類阻垢單劑選自乙酸膦酸、氨基三甲叉膦酸、多元醇磷酸中的一種或幾種。
一種高效緩釋阻垢劑的制備方法,包括以下步驟:
(1)將豆類研磨過篩,然后在溫水中浸泡0.5-1d,浸泡完成后放入高壓鍋中進(jìn)行高壓反應(yīng),得到豆類漿料;
(2)向豆類漿料中加入配方量的丙烯酸磺酸、檸檬酸鹽、聚天冬氨酸、葡萄糖酸鈉、二甲基亞砜、正己胺和無機(jī)鹽,過濾得第一固體;
(3)將制得的第一固體、聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物、有機(jī)磷酸類阻垢單劑加入配方量的水中,攪拌,并進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,得第二固體:
(3)將第二固體粉碎,使其粒徑為10-200nm,即得阻垢劑。
優(yōu)選的,步驟(1)中高壓反應(yīng)的時(shí)間為10-15h,溫度為100-200℃,壓力為5-10MPa。
采用上述高效緩釋阻垢劑及其制備方法,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的阻垢劑通過將物料溶于豆類漿料的形式,制備一種環(huán)境友好型阻垢劑,該種阻垢劑不僅可以去除鹽堿地設(shè)備上的結(jié)垢,還容易被生物降解,不會對環(huán)境造成污染,同時(shí),豆類漿料還可以作為土地肥料使用,一舉多得,對鹽堿地的治療起到重要作用。本發(fā)明通過復(fù)配實(shí)驗(yàn),達(dá)到優(yōu)化組合,充分發(fā)揮各組分協(xié)同作用,提高緩釋阻垢效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1.一種高效緩釋阻垢劑,其由A組分和B組分混合而成,A組分包括以下重量份組分:丙烯酸磺酸20份、檸檬酸鹽20份、聚天冬氨酸12份、葡萄糖酸鈉13份、二甲基亞砜6份、正己胺0.5份、無機(jī)鹽2份溶于豆類漿料中制得,豆類漿料的濃度為200g/L;
B組分包括以下重量份組分:聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物20份、有機(jī)磷酸類阻垢單劑30份和水100份;
A組分和B組分按照質(zhì)量比為4:1混合而成。
其中,檸檬酸鹽為檸檬酸鈉,所述豆類為青豆、黃豆、黑豆、紅豆、豌豆的混合。
所述無機(jī)鹽為鈣鹽、鐵鹽、鎂鹽的混合。
所述有機(jī)磷酸類阻垢單劑為乙酸膦酸和氨基三甲叉膦酸的混合。
2.上述高效緩釋阻垢劑的制備方法為:
(1)將豆類研磨過篩,然后在溫水中浸泡0.8d,浸泡完成后放入高壓鍋中進(jìn)行高壓反應(yīng),高壓反應(yīng)的時(shí)間為12h,溫度為200℃,壓力為8MPa,得到豆類漿料;
(2)向豆類漿料中加入配方量的丙烯酸磺酸、檸檬酸鹽、聚天冬氨酸、葡萄糖酸鈉、二甲基亞砜、正己胺和無機(jī)鹽,過濾得第一固體;
(3)將制得的第一固體、聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物、有機(jī)磷酸類阻垢單劑加入配方量的水中,攪拌,并進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,得第二固體:
(3)將第二固體粉碎,使其粒徑為100nm,即得阻垢劑。
實(shí)施例2
1.一種高效緩釋阻垢劑,其由A組分和B組分混合而成,A組分包括以下重量份組分:丙烯酸磺酸10份、檸檬酸鹽30份、聚天冬氨酸10份、葡萄糖酸鈉15份、二甲基亞砜10份、正己胺0.1份、無機(jī)鹽1份溶于豆類漿料中制得,豆類漿料的濃度為100g/L;
B組分包括以下重量份組分:聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物15份、有機(jī)磷酸類阻垢單劑45份和水100份;
A組分和B組分按照質(zhì)量比為5:1混合而成。
其中,檸檬酸鹽為檸檬酸鉀,所述豆類為青豆、黃豆的混合。
所述無機(jī)鹽為鈣鹽。
所述有機(jī)磷酸類阻垢單劑為氨基三甲叉膦酸、多元醇磷酸的混合。
2.上述高效緩釋阻垢劑的制備方法為:
(1)將豆類研磨過篩,然后在溫水中浸泡0.5d,浸泡完成后放入高壓鍋中進(jìn)行高壓反應(yīng),高壓反應(yīng)的時(shí)間為15h,溫度為150℃,壓力為5MPa,得到豆類漿料;
(2)向豆類漿料中加入配方量的丙烯酸磺酸、檸檬酸鹽、聚天冬氨酸、葡萄糖酸鈉、二甲基亞砜、正己胺和無機(jī)鹽,過濾得第一固體;
(3)將制得的第一固體、聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物、有機(jī)磷酸類阻垢單劑加入配方量的水中,攪拌,并進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,得第二固體:
(3)將第二固體粉碎,使其粒徑為10nm,即得阻垢劑。
實(shí)施例3
1.一種高效緩釋阻垢劑,其由A組分和B組分混合而成,A組分包括以下重量份組分:丙烯酸磺酸30份、檸檬酸鹽10份、聚天冬氨酸15份、葡萄糖酸鈉10份、二甲基亞砜1份、正己胺1份、無機(jī)鹽3份溶于豆類漿料中制得,豆類漿料的濃度為300g/L;
B組分包括以下重量份組分:聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物30份、有機(jī)磷酸類阻垢單劑15份和水100份;
A組分和B組分按照質(zhì)量比為3:1混合而成。
其中,檸檬酸鹽為檸檬酸鈉、檸檬酸鉀的混合,所述豆類為黃豆、黑豆、紅豆、豌豆的混合。
所述無機(jī)鹽為鐵鹽、鎂鹽的混合。
所述有機(jī)磷酸類阻垢單劑為乙酸膦酸、氨基三甲叉膦酸、多元醇磷酸的混合。
2.上述高效緩釋阻垢劑的制備方法為:
(1)將豆類研磨過篩,然后在溫水中浸泡0.5d,浸泡完成后放入高壓鍋中進(jìn)行高壓反應(yīng),高壓反應(yīng)的時(shí)間為10h,溫度為100℃,壓力為5MPa,得到豆類漿料;
(2)向豆類漿料中加入配方量的丙烯酸磺酸、檸檬酸鹽、聚天冬氨酸、葡萄糖酸鈉、二甲基亞砜、正己胺和無機(jī)鹽,過濾得第一固體;
(3)將制得的第一固體、聚丙烯酰胺和/或丙烯酰胺衍生物的聚合物、有機(jī)磷酸類阻垢單劑加入配方量的水中,攪拌,并進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,得第二固體:
(3)將第二固體粉碎,使其粒徑為200nm,即得阻垢劑。
性能測試
取實(shí)施例1-3制備完成的阻垢劑,使用于鹽堿地設(shè)備上,分別檢測其阻垢率,并以1200h鹽霧加速腐蝕試驗(yàn)設(shè)備為處理對象,分別用實(shí)施例1-3制備的阻垢劑處理,處理結(jié)果如表1所示:
表1性能結(jié)果
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。