專利名稱：一種用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及一種化工產(chǎn)品及其制備方法，特別是用于水處理反滲透膜的緩蝕阻垢劑，屬 液體分離技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景反滲透是利用壓差為動力的膜分離技術(shù)，它可以去除水中各種離子、分子、膠體、細(xì)菌等 雜質(zhì)，是目前公認(rèn)的髙效、低耗、無污染的水處理技術(shù)。近年隨著膜技術(shù)的發(fā)展，反滲透 來越廣泛地運(yùn)用到水處理中去。在反滲透水處理技術(shù)中，膜污染、或者說膜結(jié)垢是影響反滲透 系統(tǒng)工作效率和使膜壽命減少的重要因素。為消除或減輕膜污染帶來的不利影響，提高反滲透 系統(tǒng)的工作效率，使用阻垢劑無疑成為一種必不可少的手段。阻始劑是一種良好的反滲透添加 劑，它可以抑制污垢的形成，延長反滲透膜的使用壽命。目前所用阻垢劑存有價格昂貴、使用 成本高、阻垢劑中含有不利于環(huán)保的有害物質(zhì)，阻垢率偏低等問題。因此，開發(fā)低成本、高效 率、利于環(huán)保的反滲透阻垢劑具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷而提供一種制備成本低、阻始率高、綠 色環(huán)保的用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑，本發(fā)明還要提供這種緩釋阻垢劑的制備方法。 解決上述問題的技術(shù)方案是一種用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑，其特別之處是，構(gòu)成中包括基本組成物和助劑，所述 基本組成物由如下重量單位的物質(zhì)制成羥基乙叉二膦酸4 5，聚丙烯酸鈉5 6,水解聚馬來 酸酐5 6，聚環(huán)氧琥珀酸3 4。上述用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑，所述助劑為三種，其中助劑1為亞硫酸氫鈉，其加入量 為基本組成物總重量的0. 6 1%、助劑2為二氧化氯,其加入量為基本組成物總重量的0.1-0. 3%、 助劑3為苯丙三氮唑，其加入量為基本組成物總重量的0.1-0. 3%。 一種用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑的制備方法，它包括下述歩驟 a.配料按上述配比稱取基本組成物和助劑；4b.混配將羥基乙叉二膦酸加入反應(yīng)器中攪拌,加入聚丙烯酸鈉攪拌，再加入水解聚馬來 酸酐攪拌,再滴加聚環(huán)氧琥珀酸攪沐然后依次加入助劑l亞硫酸氫鈉、助劑2二氧化氯、助劑 3 二氧化氯；C.包裝待助劑充分溶解后,過濾包裝。上述用于反滲透膜緩蝕阻垢劑的制備方法，所述聚丙烯酸鈉按照如下歩驟制備按重量單位計(jì)稱取去離子水150 200，丙烯酸150~200，加入反應(yīng)釜攪拌，在低于6(TC溫度下，加入NaOH 制成丙烯酸鈉,調(diào)PH為7 9，攪拌10分鐘后打入高位罐；按重量單位計(jì)稱取去離子水120,亞 硫酸氣鈉5 8，過硫酸銨7 9 ,使亞硫酸氫鈉、過硫酸鉸溶于去離子水中配制成引發(fā)劑，打 入引發(fā)劑高位罐；反應(yīng)釜升溫至80'C土2'C時，雙滴加入丙烯酸鈉和引發(fā)劑，丙烯酸鈉和引發(fā)劑按10: l的比例滴加，聚合3小時，保溫半小時后，即得聚丙烯酸鈉。上述用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑及制備方法，所述水解聚馬來酸酐按照如下歩驟制備按 重量單位稱取去離子水800 900，馬來酸酐150 200，三氯化鐵0. 22 0. 24，過硫酸銨20 25，將去離子水、馬來酸酐加入反應(yīng)釜，然后加入催化劑三氯化鐵，升溫至90 100'C溶解， 滴加引發(fā)劑，引發(fā)劑由過硫酸銨加入等量去離子水稀釋配成，聚合3小時，保溫3小時即成。上述用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑及制備方法，所述聚環(huán)氧琥珀酸按照如下歩驟制備按重 量單位稱取去離子水250 280,馬來酸酐300 315， 48%的NaOH 200 220,將去離子水和馬 來酸酐加入反應(yīng)釜中混合，在低于60'C溫度下，滴加48%的NaOH成鹽，升溫至45 65'C，加 入催化劑鉤酸鈉，同時滴加雙氧水和48%NaOH ，調(diào)PH值7 9，其中鎢酸鈉加入量為i 2重量 單位，雙氧水和48%NaOH加入量按重量單位計(jì)分別為220 250和60 70,滴畢升溫至60 70 'C，環(huán)氧化2 3小時，繼續(xù)升溫至90'C以上，稱取引發(fā)劑氫氧化鈣10 15重量單位，分兩批 加入引發(fā)劑氫氧化鈣，每10分鐘加一次，每次加二分之一,充分?jǐn)嚢杈鶆颍吹玫骄郗h(huán)氧琥珀 酸。本發(fā)明產(chǎn)品是一種無磷、非氮的"綠色"環(huán)保型多元阻始緩蝕劑。它對水中的碳酸朽、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(jī)膦類阻始劑，阻 垢率高達(dá)85%，高于同類產(chǎn)品10%。同時，它具有一定的緩蝕作用，是一種多元阻訴劑。本發(fā) 明產(chǎn)品生物降解性能好，與氯有很好的相溶性，與其它藥劑配伍性好，尤其適用于高堿、高硬、 高PH值割牛下的冷卻水系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)高濃縮倍數(shù)運(yùn)行。本產(chǎn)品制備方法采用獨(dú)特配方和生產(chǎn)工 藝，各組份間具有很好的協(xié)同效應(yīng)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定、成本低廉，而價格不及目前市場同類產(chǎn)品的三分之一。基于上述特點(diǎn)，本發(fā)明產(chǎn)品可用于替代現(xiàn)有國內(nèi)外同類產(chǎn)品。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明產(chǎn)品通過制備聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)、合成聚丙烯酸鈉(PMS)、水解聚馬來酸酐 (HAMP)，配以羥基乙叉二膦酸(HEDP)，再經(jīng)過添加助劑復(fù)配而制成一種緩蝕反滲透阻垢劑。采 用該方法制備的阻垢劑，具有節(jié)能、環(huán)保、適用范圍廣泛、阻垢緩蝕性能好、性能穩(wěn)定、成本 低等顯著優(yōu)點(diǎn)。以下提供幾個實(shí)施例實(shí)施例l聚丙烯酸鈉聚合按重量單位稱取去離子水150，丙烯酸170，加入反應(yīng)釜攪拌，在低于 60'C溫度下,加入NaOH制成丙烯酸鈉,調(diào)PH為7 9,攪拌10分鐘后打入高位^:按重暈單位 稱取去離子水120，亞硫酸氫鈉5,過硫酸銨7 ,使亞硫酸氫鈉、過硫酸銨溶于去離子水中配 制成引發(fā)劑，打入引發(fā)劑高位罐；反應(yīng)釜升溫至80'C士2'C時，雙滴加入丙烯酸鈉和引發(fā)劑， 丙烯酸鈉和引發(fā)劑按10: l的比例滴加，聚合3小時，保溫半小時后，即得聚丙烯酸鈉。水解聚馬來酸酐合成按重量單位稱取去離子水800，馬來酸酐150，三氯化鐵0.22，過 硫酸銨22，將去離子水、馬來酸酐加入反應(yīng)釜，然后加入催化劑三氯化鐵，升溫至90 10(TC 溶解，滴加引發(fā)劑，引發(fā)劑由過硫酸銨加入等量去離子水稀釋配成，聚合3小時，保溫3小時 即成。聚環(huán)氧琥珀酸聚合方法如下按重量單位稱取去離子水250，馬來酸酐300， 48%的NaOH 200，將去離子水和馬來酸酐加入反應(yīng)釜中混合，在低于6(TC溫度下，滴加48W的NaOH成鹽， 升溫至45'C，加入催化劑鎢酸鈉，同時滴加雙氧水和48%NaOH ，調(diào)PH值7 9，其中鉤酸鈉加 入量按重量單位為1，雙氧水和48%NaOH加入量按重量單位分別為220和60，滴畢升溫至6CTC， 環(huán)氧化2 3小時,繼續(xù)升溫至90'C以上，按重量單位稱取引發(fā)劑氫氧化l丐11，分兩批加入氫氧 化鈣。每10分鐘加一次，每次加二分之一,充分?jǐn)嚢杈鶆颍吹玫骄郗h(huán)氧琥珀酸。緩蝕阻垢劑的制備-按重量單位稱取基本組成物羥基乙叉二膦酸5，聚丙烯酸鈉5，水解聚馬來酸酐6，聚環(huán)氧 琥珀酸4。按照基本組成物總量的0. 6%稱取助劑1亞硫酸氫鈉，按照基本組成物總量的0.1%稱 取助劑2二氧化氯，按照基本組成物總量的0.3%稱取助劑3苯丙三氮唑。將羥基乙叉二膦酸加 入反應(yīng)器中開始攪拌,加入聚丙烯酸鈉攪拌10分鐘，再加入水解聚馬來酸酐攪拌10分鐘，再滴加 聚環(huán)氧琥珀酸攪拌,然后依次加入助劑1亞硫酸氫鈉、助劑2 二氧化氯、助劑3 二氧化氯，待助劑充分溶解后，過濾包裝。 實(shí)施例2聚丙烯酸鈉合成按重量單位稱取去離子水200，丙烯酸180，加入反應(yīng)釜攪拌，在低于 60'C溫度下，加入Na0H制成丙烯酸鈉,調(diào)PH為7 9，攪拌10分鐘后打入高位罐；按重量單位 稱取去離子水120，亞硫酸氫鈉7，過硫酸銨8 ，使亞硫酸氫鈉、過硫酸鉸溶于去離子水中配 制成引發(fā)劑，打入引發(fā)劑高位罐；反應(yīng)釜升溫至80'C土2'C時，雙滴加入丙烯酸鈉和引發(fā)劑， 丙烯酸鈉和引發(fā)劑按10: l的比例滴加，聚合3小時，保溫半小時后，即得聚丙烯酸鈉。水解聚馬來酸酐合成按重量單位稱取去離子水900，馬來酸酐180，三氯化鐵0.23，過 硫酸銨20，將去離子水、馬來酸酐加入反應(yīng)釜，然后加入催化劑三氯化鐵，升溫至90 100'C 溶解，滴加引發(fā)劑，引發(fā)劑由過硫酸銨加入等量去離子水稀釋酉己成，聚合3小時，保溫3小時 即成。聚環(huán)氧琥珀酸按如下方法聚合按重量單位稱取去離子水280，馬來酸酐315， 4挑的NaOH 210，將去離子水和馬來酸酐加入反應(yīng)釜中混合，在低于60'C溫度下，滴加48%的NaOH成鹽， 升溫至65'C，加入催化劑鎢酸鈉，同時滴加雙氧水和48%NaOH ，調(diào)PH值7 9，其中鴇酸鈉加 入量按重量單位為2，雙氧水和48%NaOH加入量按重量單位分別為250和70，滴畢升溫至70'C， 環(huán)氧化2 3小時，繼續(xù)升溫至90'C以上，按重量單位稱取引發(fā)劑氫氧化鈣10，分兩批加入氫氧 化鈣。每10分鐘加一次，每次加二分之一,充分?jǐn)嚢杈鶆颍吹玫骄郗h(huán)氧琥珀酸。緩蝕阻垢劑的制備按重量單位稱取基本組成物羥基乙叉二膦酸4，聚丙烯酸鈉6，水解聚馬來酸酑5，聚環(huán)氧琥 珀酸3。按照基本組成物總量的1%稱取助劑1亞硫酸氫鈉，按照基本組成物總量的O. 2%稱取助劑2 二氧化氯，按照基本組成物總量的O. 2%稱取助劑3苯丙三氮唑。將羥基乙叉二膦酸加入反應(yīng)器中 開始攪拌,加入聚丙烯酸鈉攪拌10分鐘,再加入水解聚馬來酸酐攪拌10分鐘，再滴加聚環(huán)氧琥珀 酸攪拌,然后依次加入助劑l亞硫酸氫鈉、助劑2二氧化氯、助劑3二氧化氯，待助劑充分溶解后， 過濾包裝。實(shí)施例3聚丙烯酸鈉合成按重量單位稱取去離子水180，丙烯酸200，加入反應(yīng)釜攪拌，在低于 6(TC溫度下,加入NaOH制成丙烯酸鈉,調(diào)PH為7 9，攪拌10分鐘后打入高位罐；按重量單位 稱取去離子水120,亞硫酸氫鈉8，過硫酸銨9 ,使亞硫酸氫鈉、過硫酸銨溶于去離子水中配制成引發(fā)劑，打入引發(fā)劑高位罐；反應(yīng)釜升溫至80'C士2'C時，雙滴加入丙烯酸鈉和引發(fā)劑， 丙烯酸鈉和引發(fā)劑按10: l的比例滴加，聚合3小時，保溫半小時后，即得聚丙烯酸鈉。水解聚馬來酸酐合成按重量單位稱取去離子水850，馬來酸酐200,三氯化鐵0.24，過 硫酸銨25,將去離子水、馬來酸酐加入反應(yīng)釜，然后加入催化劑三氯化鐵，升溫至90 10(TC 溶解，滴加引發(fā)劑，引發(fā)劑由過硫酸銨加入等量去離子水稀釋配成，聚合3小時，保溫3小時 即成。聚環(huán)氧琥珀酸按如下方法聚合按重量單位稱取去離子水260，馬來酸酐305， 4漲的NaOH 220，將去離子水和馬來酸酐加入反應(yīng)釜中混合，在低于6(TC溫度下，滴加48%的NaUU成鹽， 升溫至55'C，加入催化劑鎢酸鈉，同時滴加雙氧水和48%NaOH ，調(diào)PH值7 9,其中鎢酸鈉加 入量按重量單位為1. 5，雙氧水和48%NaOH加入量按重量單位分別為230和68，滴畢升溫至68 'C，環(huán)氧化2 3小時,繼續(xù)升溫至90'C以上，按重量單位稱取引發(fā)劑氫氧化鈣15，分兩批加入 氨氧化鈣。每10分鐘加一次，每次加二分之一，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即得到聚環(huán)氧琥珀酸。緩蝕阻培劑的制備按重量單位稱取基本組成物羥基乙叉二膦酸4.5，聚丙烯酸鈉5，水解聚馬來酸酐5.5，聚 環(huán)氧琥珀酸4。按照基本組成物總量的0.8%稱取助劑1亞硫酸氫鈉，按照基本組成物總量的0. 3% 稱取助劑2二氧化氯，按照基本組成物總量的0.1%稱取助劑3苯丙三氮唑。將羥基乙叉二膦酸 加入反應(yīng)器中開始攪拌,加入聚丙烯酸鈉攪拌10分鐘,再加入水解聚馬來酸酐攪拌10分鐘,再滴 加聚環(huán)氧琥珀酸攪拌,然后依次加入助劑1亞硫酸氫鈉、助劑2二氧化氯、助劑3二氧化氯，待 助劑充分溶解后,過濾包裝。8
權(quán)利要求
1.一種用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑，其特征在于，構(gòu)成中包括基本組成物和助劑，所述基本組成物由如下重量單位的物質(zhì)制成羥基乙叉二膦酸4～5，聚丙烯酸鈉5～6，水解聚馬來酸酐5～6，聚環(huán)氧琥珀酸3～4。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑，其特征在于，所述助劑為三種， 其中助劑l為亞硫酸氫鈉，其加入量為基本組成物總量的0. 6 1%、助劑2為二氧化氯，其力口 入量為基本組成物總量的0.1-0. 3%、助劑3為苯丙三氮唑，其加入量為基本組成物總量的 0.1-0. 3%。
3. —種制備如權(quán)利要求1或2所述的用于反滲透膜緩蝕阻坭齊啲制備方法，其特征在于， 它包括下述步驟a. 配料按配比稱取基本組成物和助劑；b. 混配:將羥基乙叉二膦酸加入反應(yīng)器中攪拌，先加入聚丙烯酸鈉攪拌，再加入7jC解聚馬來 酸酐攪拌,再滴加聚環(huán)氧琥珀酸攪拌，然后依次加入助劑l亞硫酸氫鈉、助劑2二氧化氯、助劑 3 二氧化氯；C.包裝待助劑充分溶解后，過濾包裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于反滲透膜緩蝕阻街齊啲制備方法，其特征在于，所述聚丙烯酸鈉按如下方法聚合按重量單位稱取去離子水150 200，丙烯酸150 200，加入反應(yīng)釜攪拌， 在低于6(TC溫度下，加入NaOH制成丙烯酸鈉，調(diào)PH為7 9，攪拌10分鐘后打入高位罐；按重 量單位稱取去離子水120，亞硫酸氫鈉5 8，過硫酸銨7 9 ，使亞硫酸氫鈉、過硫酸銨溶于 去離子水中配制成引發(fā)劑，打入引發(fā)劑高位罐；反應(yīng)釜升溫至8(TC士2X:時，雙滴加入丙烯酸 鈉和引發(fā)劑，丙烯酸鈉和引發(fā)劑按10: l的比例滴加，聚合3小時，保溫半小時后，即得聚丙 烯酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于反滲透膜緩蝕阻街劑的制備方法，其特征在于，所述7jC解聚 馬來酸酐按如下方法制備按重量單位稱取去離子水800 900，馬來酸酐150 200，三氯化鐵 0.22 0.24，過硫酸銨20 25，將去離子水、馬來酸酐加入反應(yīng)釜，然后加入催化劑三氯化鐵， 升溫至90 10(TC溶解，滴加引發(fā)劑，弓1發(fā)劑由過硫酸銨加入等量去離子7JC稀釋配成，聚合3小時，保溫3小時即成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于反滲透膜緩蝕阻垢劑的制備方法，其特征在于，所述聚環(huán) 氧琥珀酸按如下方法制備按重量單位稱取去離子水250 280，馬來酸酐300 315， 48%的NaOH 200~220，將去離子水和馬來酸酐加入反應(yīng)釜中混合，在低于60'C溫度下，滴加4漲的NaOH成 鹽，升溫至45 65'C,加入催化劑鵒酸鈉，同時滴加雙氧水和48%NaOH ，調(diào)PH值7 9，其中 鎢酸鈉加入量按重量單位為1 2,雙氧水和48%NaOH加入量按重量單位分別為220 250和60 70,滴畢升溫至60 70'C，環(huán)氧化2 3小時，繼續(xù)升溫至90'C以上，按重量單位稱取引發(fā)劑氫 氧化鈣10 15，分兩批加入引發(fā)劑氫氧化鈣，每10分鐘加一次，每次加二分之一,充分?jǐn)嚢杈?勻，即得到聚環(huán)氧琥珀酸。
全文摘要
一種用于反滲透膜的緩蝕阻垢劑及制備方法，屬液體分離技術(shù)領(lǐng)域，用于提高阻垢劑的阻垢效能和降低成本。其技術(shù)方案是，構(gòu)成中包括基本組成物和助劑，基本組成物由如下重量單位的物質(zhì)制成羥基乙叉二膦酸4～5，聚丙烯酸鈉5～6，水解聚馬來酸酐5～6，聚環(huán)氧琥珀酸3～4。本發(fā)明是一種無磷、非氮的“綠色”環(huán)保型多元阻垢緩蝕劑，它對水中的碳酸鈣、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(jī)膦類阻垢劑，阻垢率高達(dá)85％。本發(fā)明中的各組份間具有很好的協(xié)同效應(yīng)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定、成本低廉，而價格不及目前市場同類產(chǎn)品的三分之一。
文檔編號B01D61/02GK101254413SQ200710185389
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者何武勝, 周曉春, 李東霞, 強(qiáng) 王, 王會昌, 郭圍城, 郭桂花, 馬玉蓮 申請人:河北盛華化工有限公司