本發(fā)明涉及一種環(huán)保材料，尤其涉及一種電廠冷卻水處理用阻垢劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

阻垢劑（scale inhibitor）：是具有能分散水中的難溶性無機鹽、阻止或干擾難溶性無機鹽在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能，并維持金屬設(shè)備有良好的傳熱效果的一類藥劑。

從作用機理上來講，阻垢劑的作用可分為鰲合、分散和晶格畸變?nèi)糠?。且在實驗室評定試驗中，分散作用是鰲合作用的補救措施，晶格畸變作用是分散作用的補救措施。

電廠冷卻水在循環(huán)利用過程中由于鹽類濃縮作用，造成凝汽器銅管內(nèi)易發(fā)生結(jié)垢、腐蝕以及滋生微生物等現(xiàn)象，所以結(jié)垢、腐蝕和微生物并稱為電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的三大危害。而微生物能促進污垢沉積，造成金屬的局部表面缺氧，形成氧的濃差電池，引起金屬腐蝕，同時微生物在繁殖過程中分泌的黏稠液體與周圍的泥砂、無機物、塵土等組成的軟泥性沉積物黏附在換熱器、冷卻塔壁上，導(dǎo)致小管道堵塞、大管道流量減少、流速減慢、傳熱效率降低等不良后果。另外，病原微生物會在冷卻塔周圍隨著風(fēng)吹泄漏，增大對人體健康和環(huán)境污染的風(fēng)險。因此，循環(huán)冷卻水需經(jīng)過殺菌處理。

冷卻水，又叫冷卻液，全稱應(yīng)該叫防凍冷卻液，意為有防凍功能的冷卻液。冷卻水處理指冷卻水在系統(tǒng)內(nèi)的各種處理。一般包括控制結(jié)垢、污垢、腐蝕和微生物繁殖的處理。

循環(huán)冷卻水處理方法主要分為物理處理和化學(xué)處理。

物理處理技術(shù)主要有：磁處理、靜電處理、光化學(xué)處理、超聲波處理等，物理處理技術(shù)具有操作簡單、運行費用低、無毒無污染等優(yōu)點。此方法適用于硬度較小的水質(zhì)，而對目前我國硬度較高的復(fù)雜水質(zhì)的水處理效果并不令人滿意。

化學(xué)處理技術(shù)通常是向補充水中加入一定量的水質(zhì)穩(wěn)定劑來防止水系統(tǒng)的結(jié)垢與腐蝕。利用阻垢分散劑與結(jié)垢離子的螯合作用或?qū)Y(jié)垢晶體的晶格扭曲作用而達到防垢的目的，利用緩蝕劑抑制腐蝕反應(yīng)的陽極過程、在金屬表面形成沉淀膜并覆蓋陰極表面、在金屬表面定向吸附并形成保護性的吸附膜阻止腐蝕的陰陽極過程，從而起到緩蝕作用。

電廠冷卻水處理化學(xué)法。目前，大型冷卻水系統(tǒng)多采用化學(xué)方法，為此必須在冷卻水中加入阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑及其配套的清洗劑等，從而形成了冷卻水的全套水處理技術(shù)。

電解法能抑制水垢的附著，但是除垢不徹底，且具有電解孔蝕的危險 ;早期應(yīng)用的磁力法穩(wěn)定性比較差，長時間使用不能控制積垢，必須定期清掃積聚在控制器中的氧化鐵;而靜電法則克服了上述諸方法的缺點，并且，除了防垢和溶垢外，還有顯著的殺菌滅藻的效能。但是靜電法和電子水處理法緩蝕作用較專用的化學(xué)緩蝕略低，在一般空調(diào)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)可不考慮采用其它緩蝕方法。而在一些對緩蝕要求較高的系統(tǒng)最好同時適量添加一些緩蝕劑，可獲得更好效果。

EDTMPS是含氮有機多元膦酸，屬陰極型緩蝕劑，與無機聚磷酸鹽相比，緩蝕率高3～5倍。能與水混溶，無毒無污染，化學(xué)穩(wěn)定性及耐溫性好，在100℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能離解成8個正負離子，因而可以與多個金屬離子螯合，形成多個單體結(jié)構(gòu)大分子網(wǎng)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，使鈣垢正常結(jié)晶被破壞。EDTMPS對硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效果好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電廠冷卻水處理用阻垢劑及其制備方法，解決現(xiàn)有阻垢劑阻垢率低、腐蝕率高、容忍度小和含磷率高等技術(shù)問題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種電廠冷卻水處理用阻垢劑，原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；有機磷酸20-40份；EDTMPS10-30份；木質(zhì)素磺酸鈉6-10份；甲基苯三唑3-7份；六甲基磷酰胺2-6份；氯化鋅4-8份；次亞磷酸鈉5-9份；聚天冬氨酸15-35份；鉬酸鈉1-5份；不飽和羧酸20-60份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；有機磷酸20份；EDTMPS10份；木質(zhì)素磺酸鈉6份；甲基苯三唑3份；六甲基磷酰胺2份；氯化鋅4份；次亞磷酸鈉5份；聚天冬氨酸15份；鉬酸鈉1份；不飽和羧酸20份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；有機磷酸40份；EDTMPS30份；木質(zhì)素磺酸鈉10份；甲基苯三唑7份；六甲基磷酰胺6份；氯化鋅8份；次亞磷酸鈉9份；聚天冬氨酸35份；鉬酸鈉5份；不飽和羧酸60份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；有機磷酸25份；EDTMPS15份；木質(zhì)素磺酸鈉7份；甲基苯三唑4份；六甲基磷酰胺3份；氯化鋅5份；次亞磷酸鈉6份；聚天冬氨酸20份；鉬酸鈉2份；不飽和羧酸30份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；有機磷酸35份；EDTMPS25份；木質(zhì)素磺酸鈉9份；甲基苯三唑6份；六甲基磷酰胺5份；氯化鋅7份；次亞磷酸鈉8份；聚天冬氨酸30份；鉬酸鈉4份；不飽和羧酸50份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述原料按照組份的質(zhì)量份數(shù)配比包括如下：高純水100份；有機磷酸30份；EDTMPS20份；木質(zhì)素磺酸鈉8份；甲基苯三唑5份；六甲基磷酰胺4份；氯化鋅6份；次亞磷酸鈉7份；聚天冬氨酸25份；鉬酸鈉3份；不飽和羧酸40份。

一種制備所述電廠冷卻水處理用阻垢劑的方法，步驟為：

第一步：稱取高純水、有機磷酸、EDTMPS、木質(zhì)素磺酸鈉、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺、氯化鋅、次亞磷酸鈉、聚天冬氨酸、鉬酸鈉和不飽和羧酸；

第二步：將木質(zhì)素磺酸鈉、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至50-70℃，攪拌50-70min，攪拌速度95-115轉(zhuǎn)/分鐘；

第三步：升溫至90-100℃，加入不飽和羧酸和剩余原料，攪拌2-4h即可。

本發(fā)明所述一種電廠冷卻水處理用阻垢劑及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：1、原料來源廣泛，水溶性好，適用pH值范圍廣，無需加酸運行，緩蝕效果好，能快速在表面形成吸附膜；2、外排水中磷值0.01-0.05mg/L，不產(chǎn)生沉淀，對碳酸鹽水垢有很強的絡(luò)合增容作用，防止水垢在熱交換器表面析出；3、具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，對有機及無機雜質(zhì)有很好的分散作用，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；4、低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.001-0.005μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率94-98%，使用方便，成本低廉，工藝簡單，可以廣泛使用。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明：

實施例1：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。焊呒兯?00份；有機磷酸20份；EDTMPS10份；木質(zhì)素磺酸鈉6份；甲基苯三唑3份；六甲基磷酰胺2份；氯化鋅4份；次亞磷酸鈉5份；聚天冬氨酸15份；鉬酸鈉1份；不飽和羧酸20份。

第二步：將木質(zhì)素磺酸鈉、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至50℃，攪拌50min，攪拌速度95轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至90℃，加入不飽和羧酸和剩余原料，攪拌2h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用pH值范圍廣，無需加酸運行，緩蝕效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.05mg/L，不產(chǎn)生沉淀，對碳酸鹽水垢有很強的絡(luò)合增容作用，防止水垢在熱交換器表面析出；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，對有機及無機雜質(zhì)有很好的分散作用，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.005μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率94%，使用方便，成本低廉，工藝簡單，可以廣泛使用。

實施例2：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。焊呒兯?00份；有機磷酸40份；EDTMPS30份；木質(zhì)素磺酸鈉10份；甲基苯三唑7份；六甲基磷酰胺6份；氯化鋅8份；次亞磷酸鈉9份；聚天冬氨酸35份；鉬酸鈉5份；不飽和羧酸60份。

第二步：將木質(zhì)素磺酸鈉、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，攪拌70min，攪拌速度115轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至100℃，加入不飽和羧酸和剩余原料，攪拌4h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用pH值范圍廣，無需加酸運行，緩蝕效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.04mg/L，不產(chǎn)生沉淀，對碳酸鹽水垢有很強的絡(luò)合增容作用，防止水垢在熱交換器表面析出；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，對有機及無機雜質(zhì)有很好的分散作用，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.004μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率95%，使用方便，成本低廉，工藝簡單，可以廣泛使用。

實施例3：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。焊呒兯?00份；有機磷酸25份；EDTMPS15份；木質(zhì)素磺酸鈉7份；甲基苯三唑4份；六甲基磷酰胺3份；氯化鋅5份；次亞磷酸鈉6份；聚天冬氨酸20份；鉬酸鈉2份；不飽和羧酸30份。

第二步：將木質(zhì)素磺酸鈉、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至50℃，攪拌50min，攪拌速度95轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至90℃，加入不飽和羧酸和剩余原料，攪拌2h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用pH值范圍廣，無需加酸運行，緩蝕效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.03mg/L，不產(chǎn)生沉淀，對碳酸鹽水垢有很強的絡(luò)合增容作用，防止水垢在熱交換器表面析出；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，對有機及無機雜質(zhì)有很好的分散作用，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.003μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率96%，使用方便，成本低廉，工藝簡單，可以廣泛使用。

實施例4：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱?。焊呒兯?00份；有機磷酸35份；EDTMPS25份；木質(zhì)素磺酸鈉9份；甲基苯三唑6份；六甲基磷酰胺5份；氯化鋅7份；次亞磷酸鈉8份；聚天冬氨酸30份；鉬酸鈉4份；不飽和羧酸50份。

第二步：將木質(zhì)素磺酸鈉、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至70℃，攪拌70min，攪拌速度115轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至100℃，加入不飽和羧酸和剩余原料，攪拌4h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用pH值范圍廣，無需加酸運行，緩蝕效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.02mg/L，不產(chǎn)生沉淀，對碳酸鹽水垢有很強的絡(luò)合增容作用，防止水垢在熱交換器表面析出；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，對有機及無機雜質(zhì)有很好的分散作用，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.002μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率97%，使用方便，成本低廉，工藝簡單，可以廣泛使用。

實施例5：

第一步：按質(zhì)量份數(shù)配比稱取：高純水100份；有機磷酸30份；EDTMPS20份；木質(zhì)素磺酸鈉8份；甲基苯三唑5份；六甲基磷酰胺4份；氯化鋅6份；次亞磷酸鈉7份；聚天冬氨酸25份；鉬酸鈉3份；不飽和羧酸40份。

第二步：將木質(zhì)素磺酸鈉、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入帶有溫度計、加熱裝置和攪拌裝置的反應(yīng)釜中，升溫至60℃，攪拌60min，攪拌速度105轉(zhuǎn)/分鐘。

第三步：升溫至95℃，加入不飽和羧酸和剩余原料，攪拌3h即可。

原料來源廣泛，水溶性好，適用pH值范圍廣，無需加酸運行，緩蝕效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.01mg/L，不產(chǎn)生沉淀，對碳酸鹽水垢有很強的絡(luò)合增容作用，防止水垢在熱交換器表面析出；具有消化剝離陳垢的作用，沒有腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，對有機及無機雜質(zhì)有很好的分散作用，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運行；低劑量，高效節(jié)能，可用于高堿度、高硬度、高pH值和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)中，各個組分之間產(chǎn)生協(xié)同作用，對碳鋼的腐蝕速率0.001μm·a^-1，對碳酸鈣的阻垢率98%，使用方便，成本低廉，工藝簡單，可以廣泛使用。

以上是對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。