一種超高溫循環(huán)水阻垢劑及其制備方法
【專利說明】一種超高溫循環(huán)水阻垢劑及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本申請屬于環(huán)試劑工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保、緩蝕性能好的超高溫循環(huán)水阻垢劑及其制備方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]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。冷換設(shè)備防腐阻垢劑以環(huán)氧樹脂和特定氨基樹脂為基料，加入適量的各種防銹、防腐等各種助劑配制而成，為單組分。它具有優(yōu)異的屏蔽、抗?jié)B、防銹性能、良好的阻垢、導(dǎo)熱性，優(yōu)良的耐弱酸、強堿、有機溶劑等性能，它的附著力強，且膜層光亮、柔韌、致密、堅硬。PESA是一種無磷、非氮的“綠色”環(huán)保型多元阻垢緩蝕劑。PESA對水中的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氟化鈣和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果優(yōu)于常用有機膦類阻垢劑。PESA與膦酸鹽復(fù)配具有良好的協(xié)同增效作用。同時PESA具有一定的緩蝕作用，是一種多元阻垢劑。
[0005]分散作用的結(jié)果是阻止成垢粒子間的相互接觸和凝聚，從而可阻止垢的生長。成垢粒子可以是鈣、鎂離子，還可以是塵埃、泥沙或其他水不溶物。分散劑是具有一定相對分子質(zhì)量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低與相對分子質(zhì)量(或聚合度)的大小密切相關(guān)。聚合度過低，則被吸附分散的粒子數(shù)少，分散效率低；聚合度過高，則被吸附分散的粒子數(shù)過多，水體變渾濁，甚至形成絮體(此時的作用與絮凝劑相近)。與螯合作用相比，分散作用是高效的。在中高硬度水中，阻垢劑的分散功能起主要作用。PAAS無毒，易溶于水，可在堿性和中濃縮倍數(shù)條件下運行而不結(jié)垢。PAAS能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，從而達到阻垢目的。
[0006]ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸變作用?？勺柚顾谐晒耕}類形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。ATMP在水中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易水解。在水中濃度較高時，有良好的緩蝕效果。AA/AMPS為丙烯酸與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成。由于分子結(jié)構(gòu)中含有阻垢分散性能好的羧酸基和強極性的磺酸基，能提高鈣容忍度，對水中的磷酸鈣、碳酸鈣、鋅垢等有顯著的阻垢作用，并且分散性能優(yōu)良。與有機膦復(fù)配，增效作用明顯。特別適合高PH、高堿度、高硬度的水質(zhì)，是實現(xiàn)高濃縮倍數(shù)運行的最理想的阻垢分散劑之一O
[0007]HEDP是一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，能溶解金屬表面的氧化物。在250°C下仍能起到良好的緩蝕阻垢作用，在高pH下仍很穩(wěn)定，不易水解，一般光熱條件下不易分解。耐酸堿性、耐氯氧化性能較其它有機膦酸(鹽)好。PASP為水溶性聚合物，是一種新型綠色水處理劑，具有無磷、無毒、無公害和可完全生物降解的特性。對離子有極強的螯合能力，具有緩蝕與阻垢雙重功效，對碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、磷酸鈣等成垢鹽類具有良好的阻垢效果，對碳酸鈣的阻垢率可達80%。
[0008]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°C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。H)TMPS對硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效果好。鍋爐專用緩蝕阻垢劑是由有機膦酸和聚羧酸等高聚物組成的復(fù)合品，具有很高的緩蝕和阻垢性能，其耐溫性特別好，可有效地應(yīng)用于低壓鍋爐的爐內(nèi)水處理。
[0009]EDTMPA具有很強的螯合金屬離子的能力，與銅離子的絡(luò)合常數(shù)是包括EDTA在內(nèi)的所有螯合劑中最大的。Η)ΤΜΡΑ為高純試劑且無毒，在電子行業(yè)可作為半導(dǎo)體芯片的清洗劑用于制造集成電路；在醫(yī)藥行業(yè)作放射性元素的攜帶劑，用于檢查和治療疾??；EDTMPA的螯合能力遠超過EDTA和DTPA，幾乎在所有使用EDTA作螯合劑的地方都可用EDTMPA替代。而隨著人性化理念的普及，及新型和諧社會的構(gòu)成，設(shè)計一種高溫時不易分解、穩(wěn)定性強、環(huán)保且成本低的超高溫循環(huán)水阻垢劑及其制備方法是非常必要的。
[0010]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]解決的技術(shù)問題:
本申請針對上述技術(shù)問題，提供一種超高溫循環(huán)水阻垢劑及其制備方法，解決現(xiàn)有水處理阻垢劑成本高、抗溫性差、阻垢穩(wěn)定性差和成本高昂等技術(shù)問題。
[0012]技術(shù)方案:
一種超高溫循環(huán)水阻垢劑，所述超高溫循環(huán)水阻垢劑的原料按重量份數(shù)配比如下:多氨多醚基亞甲基膦酸40-60份；環(huán)己醇六磷酸酯5-25份；氯乙酸60-80份；雙酚A溶液30-50份;蒸餾水100份；PBTCA20-40份;抗氧劑10-30份;BTA15_35份;聚丙烯酸10-30份；聚甲基丙烯酸為25-45份；羥胺類阻聚劑20-60份。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述超高溫循環(huán)水阻垢劑的原料按重量份數(shù)配比如下:多氨多醚基亞甲基膦酸45-55份；環(huán)己醇六磷酸酯10-20份；氯乙酸65-75份；雙酚A溶液35-45份；蒸餾水100份;PBTCA25-35份；抗氧劑15-25份;BTA20_30份；聚丙烯酸15-25份；聚甲基丙烯酸為30-40份；羥胺類阻聚劑30-50份。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述超高溫循環(huán)水阻垢劑的原料按重量份數(shù)配比如下:多氨多醚基亞甲基膦酸50份；環(huán)己醇六磷酸酯15份；氯乙酸70份；雙酚A溶液40份；蒸餾水100份；PBTCA30份；抗氧劑20份；BTA25份；聚丙烯酸20份；聚甲基丙烯酸為35份；羥胺類阻聚劑40份。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述抗氧劑采用2，6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚或2，6- 二環(huán)戊基-4-甲基苯酚。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述羥胺類阻聚劑采用乙基羥胺或異丙基羥胺。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述超高溫循環(huán)水阻垢劑的制備方法，包括如下步驟: 第一步:按照重量份數(shù)配比稱取多氨多醚基亞甲基膦酸、環(huán)己醇六磷酸酯、氯乙酸、雙酚A溶液、蒸餾水、PBTCA、抗氧劑、BTA、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和羥胺類阻聚劑；
第二步:在裝有電動攪拌器、滴液漏斗、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶中加入聚丙烯酸和蒸餾水，加熱至50-70°C，攪拌20-40min，滴加多氨多醚基亞甲基膦酸和環(huán)己醇六磷酸酯，升溫至70-90 0C，反應(yīng)3-5h ；
第三步:加入乙二胺、BTA、氯乙酸和聚甲基丙烯酸，升溫至90-110°C，反應(yīng)l_3h ; 第四步:升溫至120-140°C，加入剩余原料，攪拌80-100min，即得超高溫循環(huán)水阻垢劑。
[0018]
有益效果:
本發(fā)明所述一種超高溫循環(huán)水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、用于鋼廠中的高爐、聯(lián)鑄、感應(yīng)圈等高溫循環(huán)水設(shè)備；2、高溫不易分解，穩(wěn)定性強，在100°C范圍內(nèi)隨溫度升高阻垢能力升高，阻垢效果好；3、降低了循環(huán)水的排污量，大大節(jié)省了循環(huán)水用量，阻垢率達98-100% ;4、效果持久，50-60 °C放置一個月，阻垢效果98-100%，含磷量低，在溫度、硬度、pH值范圍大，濃縮倍率高等條件下運轉(zhuǎn)照常達到良好的處理效果，實現(xiàn)污水零排放，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
[0019]
【具體實施方式】
[0020]實施例1:
按照重量份數(shù)配比稱取多氨多醚基亞甲基膦酸40份；環(huán)己醇六磷酸酯5份；氯乙酸60份；雙酚A溶液30份；蒸餾水100份；PBTCA20份；2，6- 二環(huán)戊基_4_甲基苯酚10份；BTA15份；聚丙烯酸10份；聚甲基丙烯酸為25份；乙基羥胺20份。
[0021]在裝有電動攪拌器、滴液漏斗、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶中加入聚丙烯酸和蒸餾水，加熱至50°C，攪拌20min，滴加多氨多醚基亞甲基膦酸和環(huán)己醇六磷酸酯，升溫至70°C，反應(yīng)3ho
[0022]加入乙二胺、BTA、氯乙酸和聚甲基丙烯酸，升溫至90°C，反應(yīng)lh，升溫至120°C，加入剩