一種反滲透阻垢分散劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及反滲透阻垢分散劑領(lǐng)域，特別涉及一種適用于高pH值、高堿度、高硬 度和高回收率的反滲透系統(tǒng)阻垢分散劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來隨著環(huán)保力度的加強(qiáng)及水資源供需矛盾的加深，合理利用水資源已經(jīng)變得 十分重要了。在整個(gè)社會(huì)用水中，工業(yè)用水占有很大的比例，因此對(duì)工業(yè)用水的合理利用是 節(jié)約水資源的關(guān)鍵所在。目前工業(yè)污水如何回用成為節(jié)約水資源的熱門話題，比較常見的 是中水回用，經(jīng)過預(yù)處理然后使用膜法除鹽，由于中水的高PH、高堿度、高硬度的特殊性，以 及含有較多的金屬離子及有機(jī)物，因此會(huì)給反滲透系統(tǒng)帶來較嚴(yán)重的結(jié)垢污染、金屬污染 和微生物污染。
[0003] 加入阻垢分散劑及抑菌劑是很好的抑制循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)垢和微生物污染的方法，阻 垢分散劑的種類有無機(jī)阻垢分散劑、天然聚合物、聚羧酸鹽、聚磷酸鹽、多元聚合物等；抑菌 劑的種類有氯和次氯酸鹽、溴及溴化物、氯酚類、胺類、噻唑類、醛類等。
[0004] 中國(guó)專利CN102146161A公開了一種用于阻垢劑的聚天冬氨酸合成物，該合成物 通過順酐、含氨類化合物、水通過聚合反應(yīng)得到，該阻垢劑對(duì)于一定水體中的各種離子有較 好的阻垢作用，但是對(duì)于源水水質(zhì)較差的高堿度、硬度的阻垢能力較差，同時(shí)對(duì)于金屬污染 及微生物污染沒有較好的抑制作用。CN1990912A公開了一種鉬膦系復(fù)合緩蝕阻垢劑及其 制備方法，該阻垢劑由鉬酸鹽、有機(jī)磷、氧化劑和賦形劑復(fù)配而成，該阻垢劑阻垢性能較好， 但是對(duì)金屬污染物及有機(jī)污染物沒有較優(yōu)異的分散作用，同時(shí)由于是高磷配方，有機(jī)膦帶 來的污染不容忽視。以上阻垢劑阻垢性能均較好，但是由于沒有兼顧有效的抑制各種污染 物，不適宜水源較差的反滲透系統(tǒng)。因此適應(yīng)于高pH值、高堿度、高回收率的水體，并同時(shí) 具有優(yōu)異的阻垢性能，較好的金屬污染物、有機(jī)污染物分散性能及抑菌性能低磷阻垢劑的 開發(fā)顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供一種反滲透阻垢分散劑的制備方 法，特別涉及一種適用于高pH值、高堿度、高硬度和高回收率的反滲透系統(tǒng)阻垢分散劑的 制備方法。以克服現(xiàn)有阻垢劑存在的廣域性差、對(duì)金屬污染物和有機(jī)污染物分散能力較差、 抑菌效果不明顯的缺點(diǎn)。
[0006] 為克服現(xiàn)有存在的問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種復(fù)合型反滲透阻垢分散劑的 制備方法，其包括以下步驟：
[0007] (1):分散劑的制備
[0008] 按質(zhì)量份數(shù)在反應(yīng)器中加入60~130份順酐、10~30份次磷酸鈉和100~400份 蒸餾水，混合均勻后升溫至60~100°C，然后向反應(yīng)器中滴加50~90份2-丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸、90~100份丙烯酸與300~400份水組成的混合溶液，并緩慢滴加80~150份 引發(fā)劑，滴加完畢后在80~90°C下保溫1~3h，控制滴加速度及反應(yīng)溫度，使得產(chǎn)物的分 子量在2000~4000之間，保溫結(jié)束后降溫至室溫加入10~30份多元醇，80~120份水 混合均勻后得到分散劑；
[0009] ⑵：阻垢分散劑的復(fù)配
[0010] 將10~30份步驟⑴制得的分散劑，10~30份2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷， 1~10份殺菌劑，1~15份表面活性劑及40~60份蒸餾水混合均勻，并用弱酸調(diào)節(jié)溶液 外觀至透明清亮為止，即得目標(biāo)產(chǎn)品。
[0011] 所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、雙氧水中的任意一種或者它們的混合物。
[0012] 所述的多元醇為乙二醇、異丙醇、二乙二醇中的任意一種或者它們的混合物。
[0013] 所述的弱酸為鹽酸、硫酸中的任意一種或者它們的混合物。
[0014] 所述的殺菌劑為異噻唑啉酮、DBNPA中的任意一種或者它們的混合物。
[0015] 所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸中的任意一種或者它們的混合 物。
[0016] 其中分散劑的合成如下式所示：
[0017]
[0018] 阻垢分散劑復(fù)配如下式所示：
[0019]
[0020] 本發(fā)明為了克服普通反滲透阻垢劑存在的對(duì)污染物抑制性較差、適應(yīng)的濃水側(cè) LSI值較低和高磷配方污染水體等問題。該阻垢分散劑通過分散劑、阻垢劑、抑菌劑和表 面活性劑的復(fù)配，攪拌數(shù)小時(shí)制得。其中分散劑是將次磷酸鈉、順酐與水混合成溶液A;將 2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸與水混合成溶液B;然后將溶液B緩慢滴加在溶液A中， 同時(shí)滴加少量的引發(fā)劑，并保持溫度在60~100°C反應(yīng)1~3h，合成中間體C;最后將中 間體在常溫下與少量多元醇和水混合得到最終的分散劑；將制得的分散劑與阻垢劑、殺菌 劑及少量的表面活性劑復(fù)配，應(yīng)用結(jié)果表明：該阻垢分散劑有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 1.對(duì)碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鋇等均具有優(yōu)良的阻垢性能，可應(yīng)用于高pH值、高堿 度、高硬度、高回收率的反滲透系統(tǒng)，濃水側(cè)LSI達(dá)2. 8仍不結(jié)垢；
[0022] 2.對(duì)常見的金屬污染有較好的分散作用，對(duì)微生物污染有較好的抑制作用；
[0023] 3.低磷配方，不污染水體，環(huán)保安全。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 按質(zhì)量份數(shù)在反應(yīng)器中加入60份順酐、27份次磷酸鈉和160份蒸餾水，混合均勻 后升溫至85 °C，然后向反應(yīng)器中滴加50份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、90份丙烯酸與300 份水混合溶液，并緩慢滴加140份引發(fā)劑，滴加完畢后在85°C保溫1. 5h，控制滴加速度及反 應(yīng)溫度，使得產(chǎn)物的分子量在2000左右，保溫結(jié)束后降溫至室溫左右加入10份異丙醇，120 份水混合均勻后得到分散劑；將10份分散劑，20份2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷，5份殺 菌劑，6. 5份SDS及60份蒸餾水混合均勻，并用弱酸調(diào)節(jié)溶液外觀至透明清亮為止，即得目 標(biāo)廣品。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 按質(zhì)量分?jǐn)?shù)在反應(yīng)器中加入45份順酐、19份次磷酸鈉和150份蒸餾水，混合均勻 后升溫至85 °C，然后向反應(yīng)器中滴加67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、95份丙烯酸與300 份水混合溶液，并緩慢滴加90份引發(fā)劑，滴加完畢后在85°C保溫2. 0h，控制滴加速度及反 應(yīng)溫度，使得產(chǎn)物的分子量在2200左右，保溫結(jié)束后降溫至室溫左右加入12份異丙醇，130 份水混合均勻后得到分散劑；將20份分散劑，25份2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷，5份殺 菌劑，5. 5份SDS及50份蒸餾水混合均勻，并用弱酸調(diào)節(jié)溶液外觀至透明清亮為止，即得目 標(biāo)廣品。
[0028] 實(shí)施例3
[0029] 按質(zhì)量份數(shù)在反應(yīng)器中加入60份順酐、10份次磷酸鈉和100份蒸餾水，混合均勻 后升溫至60°C作用，然后向反應(yīng)器中滴加50份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、90份丙烯酸 與300份水組成的混合溶液，并緩慢滴加80份過硫酸銨，滴加完畢后在80°C下保溫lh，控 制滴加速度及反應(yīng)溫度，使得產(chǎn)物的分子量為2000左右，保溫結(jié)束后降溫至室溫左右加入 10份乙二醇，80份水混合均勻后得到分散劑；將10份制得的分散劑，10份2-磷酸基-1，2， 4_三羧酸丁烷，1份異噻唑啉酮，1份十二烷基苯磺酸鈉及40份蒸餾水混合均勻，并用鹽酸 調(diào)節(jié)溶液外觀至透明清亮為止，即得目標(biāo)產(chǎn)品。
[0030] 實(shí)施例4
[0031] 按質(zhì)量份數(shù)在反應(yīng)器中加入130份順酐、30份次磷酸鈉和400份蒸餾水，混合均 勻后升溫至100°C左右，然后向反應(yīng)器中滴加90份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、100份丙 烯酸與400份水組成的混合溶液，并緩慢滴加150份過硫酸鉀，滴加完畢后在90°C下保溫 3h，控制滴加速度及反應(yīng)溫度，使得產(chǎn)物的分子量在4000左右，保溫結(jié)束后降溫至室溫左 右加入30份異丙醇，120份水混合均勻后得到分散劑；將30份制得的分散劑，30份2-磷酸 基-1，2,4-三羧酸丁烷，10份DBNPA，15份硬脂酸及60份蒸餾水混合均勻，并用硫酸調(diào)節(jié)溶 液外觀至透明清亮為止，即得目標(biāo)產(chǎn)品。
[0032] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種阻垢分散劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： 第一步：分散劑的制備 按質(zhì)量分?jǐn)?shù)在反應(yīng)器中加入60~130份順酐、10~30份次磷酸鈉和100~400份蒸 餾水，混合均勻后升溫至60~KKTC，然后向反應(yīng)器中滴加50~90份2-丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸、90~100份丙烯酸與300~400份水混合溶液，并緩慢滴加80~150份引發(fā)劑， 滴加完畢后在80~90°C保溫1~3h，保溫結(jié)束后降溫至室溫左右加入10~30份多元醇， 80~120份水混合均勻后得到分散劑； 第二步：阻垢分散劑的復(fù)配 將10~30份分散劑，10~30份2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷，1~10份殺菌劑， 1~15份表面活性劑及40~60份蒸餾水混合均勻，并用弱酸調(diào)節(jié)溶液外觀至透明清亮為 止，即得目標(biāo)產(chǎn)品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻垢分散劑的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑為過硫 酸銨、過硫酸鉀、雙氧水中的任意一種或者它們的混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻垢分散劑的制備方法，其特征在于所述多元醇為乙二 醇、異丙醇、二乙二醇中的任意一種或者它們的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻垢分散劑的制備方法，其特征在于所述的弱酸為鹽 酸、硫酸中的任意一種或者它們的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻垢分散劑的制備方法，其特征在于所述分散劑的分 子量范圍為2000~4000。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻垢分散劑的制備方法，其特征在于所述殺菌劑為異噻 唑啉酮、DBNPA中的任意一種或者它們的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻垢分散劑的制備方法，其特征在于所述的表面活性劑 為十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸中的任意一種或者它們的混合物。8. -種根據(jù)權(quán)利要求1-7所述制備方法制備的阻垢分散劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了阻垢分散劑制備方法，其包括如下步驟：第一步：分散劑的制備；第二步：阻垢分散劑的復(fù)配。本發(fā)明制備的阻垢分散劑有以下優(yōu)點(diǎn)：1.對(duì)碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鋇等均具有優(yōu)良的阻垢性能，可應(yīng)用于高pH值、高堿度、高硬度、高回收率的反滲透系統(tǒng)；2.對(duì)常見的金屬污染有較好的分散作用，對(duì)微生物污染有較好的抑制作用；3.低磷配方，環(huán)保安全。
【IPC分類】C02F5/08, C02F5/12, C02F5/10
【公開號(hào)】CN105130022
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510560913
【發(fā)明人】黃凱, 梁清雷, 王俊明, 胡新霞, 劉文峰, 王金明, 高云峰, 苗吉賓, 張少蔚, 鄭萍
【申請(qǐng)人】山東天慶科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月7日