用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種工業(yè)水處理劑，具體涉及一種用于中水作為補水的循環(huán)冷卻水系 統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 循環(huán)冷卻水在運行過程中，由于水的蒸發(fā)、系統(tǒng)的排污、風吹損失、滲漏等原因，水 量會逐漸減少，為了保證循環(huán)冷卻水系統(tǒng)正常運行，必須向系統(tǒng)中補充水，此水可以是新鮮 水，也可以是生活污水及工業(yè)廢水處理后得到的中水。
[0003] 目前中水回用工程已經(jīng)相當普遍。中水與新鮮水相比缺乏穩(wěn)定性，水質(zhì)相對惡劣， 應用在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中后，結(jié)垢腐蝕問題嚴重，因此中水回用時需要向冷卻水系統(tǒng)中投 加有效的阻垢緩蝕劑。
[0004] 目前常用的阻垢效果顯著的阻垢緩蝕劑多為膦系配方，但是隨著環(huán)保意識的提 高，環(huán)保法規(guī)的嚴格，許多國家和地區(qū)已經(jīng)開始限制磷的排放，因此要求開發(fā)研究無磷配方 的阻垢緩蝕劑。
[0005] 例如中國專利文獻CN 102452722 B(申請?zhí)?01010512464.2)公開了一種無磷復 合阻垢緩蝕劑及其在水處理中的應用，所述無磷阻垢緩蝕劑包括a和b兩組分。a組分選自水 溶性硼酸鹽、水溶性葡萄酸鹽和水溶性硅酸鹽中的兩種不同類的鹽;b組分由至少一種阻垢 分散劑組成，所述阻垢分散劑為含羧酸基的無磷聚合物。
[0006] 中國專利文獻CN 102815796 B(申請?zhí)?01110166300.3)公開了一種復合無磷緩 蝕阻垢劑及其應用，由緩蝕阻垢劑A與緩蝕阻垢劑B按重量比1: 2復合而成，緩蝕阻垢劑A由 聚環(huán)氧琥珀酸、葡萄糖酸鈉、水混合而成，緩蝕阻垢劑B由水解聚馬來酸酐、丙烯酸/2-丙烯 酰胺-2-甲基丙烯磺酸共聚物、鋅鹽、熒光示蹤劑、水混合而成。緩蝕阻垢劑A與緩蝕阻垢劑B 按重量比為1:2復合應用于循環(huán)冷卻水中，每升循環(huán)冷卻水中加入30至50mg緩蝕阻垢劑A與 60至100mg緩蝕阻垢劑B。
[0007] 中國專利文獻CN 103482775 B(申請?zhí)?01310394548.4)公開了一種復合阻垢緩 蝕劑及其制備方法，包括兩劑，A劑由聚環(huán)氧琥珀酸3-6重量份、鉬酸鈉 1.3-4.5重量份、無磷 阻垢分散劑20-35重量份、苯并三氮唑0.5-1.5重量份、去離子水52-75.2重量份組成;B劑由 葡萄糖酸鈉 5-12重量份、硫酸鋅15-30重量份、濃硫酸0.5-3重量份、去離子水55-80重量份 組成。所述無磷阻垢分散劑選自丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸羥丙 酯共聚物、丙烯酸-磺酸共聚物中的兩種或三種。
[0008] 本申請人于2014年2月21日申請了專利《用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢分散劑及其 制備方法KCN 103833150 B，申請?zhí)?01410058901.6)，在該申請中請求保護的阻垢分散 劑為馬來酸酐、烯丙基醚、羥基化合物三種單體采用水溶液自由基聚合法共聚而成的三元 共聚物，該三元共聚物含有羧基、醚基、羥基官能團，不僅具有優(yōu)異的阻碳酸鈣垢、硫酸鈣垢 和磷酸鈣垢性能，還具有較好的穩(wěn)鋅及氧化鐵分散能力。但是該申請請求保護的是阻垢分 散劑，如何將該阻垢分散劑復配成阻垢緩蝕劑是本申請所要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適應水質(zhì)變化的沖擊能力強、分散性能及 緩蝕性能良好的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑及其制備方法。
[0010] 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑，其中 各組分的質(zhì)量百分含量如下：聚環(huán)氧琥珀酸鈉15%~25%、馬來酸酐/烯丙基醚/羥基化合物 共聚物10%~30%、葡萄糖酸鈉5%~10%、油酸二乙醇酰胺硼酸酯2%~5%、鋅鹽5%~10%、無機 酸2%~5%、唑類0.5%~1%、熒光示蹤劑0.08%~0.12%，余量為水。
[0011] 所述馬來酸酐/烯丙基醚/羥基化合物共聚物為馬來酸酐、烯丙基醚、羥基化合物 三種單體采用水溶液自由基聚合法共聚而成的三元共聚物，馬來酸酐、烯丙基醚、羥基化合 物的質(zhì)量比為1~1.5:0.5~1:0.2~0.5;其中烯丙基醚為烯丙基聚氧乙烯醚，羥基化合物 為2-羥基-3-烯丙氧基丙磺酸鈉或丙烯酸羥丙酯。
[0012] 所述鋅鹽為氯化鋅或硫酸鋅。
[0013] 所述無機酸為92.5%~98%的硫酸或31%~37%的鹽酸。
[0014] 所述唑類為苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑。
[0015]所述焚光示蹤劑為1，3,6,8-芘四磺酸四鈉鹽。
[0016] -種如上所述的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑的制備方法，包括以下步 驟： ①將熒光示蹤劑溶解在總水量的一部分中得到熒光示蹤劑溶液待用，該總水量的一部 分保證熒光示蹤劑能完全溶解。
[0017] ②將鋅鹽、無機酸加入總水量的剩余水中，攪拌使鋅鹽充分溶解后，繼續(xù)向溶液中 加入聚環(huán)氧琥珀酸鈉、馬來酸酐/烯丙基醚/羥基化合物共聚物、葡萄糖酸鈉、油酸二乙醇酰 胺硼酸酯，加畢攪拌，待加入物充分溶解后，再加入唑類，攪拌至其完全溶解。
[0018] ③將步驟①準備的熒光示蹤劑溶液加入步驟②得到的混合溶液中，混勻后即得到 用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑。
[0019] -種如上所述的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑的應用，使用時，無磷阻 垢緩蝕劑在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的有效濃度50~100mg/L。
[0020] 本發(fā)明具有積極的效果:本發(fā)明的無磷阻垢緩蝕劑各組分協(xié)同性好，對中水具有 很好的阻垢分散性能和緩蝕性能;本發(fā)明的無磷阻垢緩蝕劑適應水質(zhì)變化的沖擊能力強， 能夠適應循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中加入中水作為補水時帶來的水質(zhì)不穩(wěn)定造成的沖擊，為中水回 用解決了循環(huán)水系統(tǒng)的阻垢緩蝕問題。另外本發(fā)明的無磷阻垢緩蝕劑中的熒光示蹤劑可以 使得使用時做到精準投加。
【具體實施方式】
[0021] (實施例1) 本實施例的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑中各組分的質(zhì)量百分含量如下:聚 環(huán)氧琥珀酸鈉25%、馬來酸酐/烯丙基聚氧乙烯醚/2-羥基-3-烯丙氧基丙磺酸鈉共聚物20%、 葡萄糖酸鈉8%、油酸二乙醇酰胺硼酸酯2%、氯化鋅5%、濃鹽酸3%、苯并三氮唑0.8%、熒光示蹤 劑0.1%，余量為水。
[0022]其中馬來酸酐/烯丙基聚氧乙烯醚/2-羥基-3-烯丙氧基丙磺酸鈉共聚物為馬來酸 酐、烯丙基聚氧乙烯醚、2-羥基-3-烯丙氧基丙磺酸鈉三種單體采用水溶液自由基聚合法共 聚而成的三元共聚物，馬來酸酐、烯丙基聚氧乙烯醚、2-羥基-3-烯丙氧基丙磺酸鈉的質(zhì)量 比為 1~1.5:0.5~1:0.2~0.5。
[0023] 其中濃鹽酸的濃度為31%~37%，本實施例中為36%。
[0024] 所述熒光示蹤劑為1，3,6,8_芘四磺酸四鈉鹽。
[0025] 本實施例的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑的制備方法包括以下步驟： ①將〇. lg熒光示蹤劑溶解在5g水中得到熒光示蹤劑溶液待用。
[0026] ②將5g氯化鋅、3g濃鹽酸加入31. lg水中，攪拌使氯化鋅充分溶解后，繼續(xù)向溶液 中加入25g聚環(huán)氧琥珀酸鈉、20g馬來酸酐/烯丙基聚氧乙烯醚/2-羥基-3-烯丙氧基丙磺酸 鈉共聚物、8g葡萄糖酸鈉、2g油酸二乙醇酰胺硼酸酯，加畢攪拌，待加入物充分溶解后，再加 入0.8g苯并三氮唑，攪拌至其完全溶解。
[0027] ③將步驟①準備的熒光示蹤劑溶液加入步驟②得到的混合溶液中，混勻后即得到 本實施例的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑。
[0028](實施例2) 本實施例的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷阻垢緩蝕劑中各組分的質(zhì)量百分含量如下:聚 環(huán)氧琥珀酸鈉20%、馬來酸酐/烯丙基聚氧乙烯醚/丙烯酸羥丙酯共聚物25%、葡萄糖酸鈉5%、 油酸二乙醇酰胺硼酸酯4%、氯化鋅6%、