用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其中各組分重量百分比為：膦酸鹽10-15%，丙烯酸共聚物10-15%，錳鹽3-5%，銅緩蝕劑2-5%，水60-75%。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及化學(xué)領(lǐng)域中的水處理技術(shù)，特別涉及一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑。
技術(shù)介紹
《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050-2007中對(duì)于循環(huán)水的硬度和堿度有著嚴(yán)格的要求，但在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中，由于補(bǔ)水、生產(chǎn)工藝等情況，往往很難達(dá)標(biāo)運(yùn)行。例1：石家莊井水為：Ca硬度82.9mg/L，甲基橙堿度219.6mg/L。如果選取該井水作為補(bǔ)充水進(jìn)入系統(tǒng)后經(jīng)4倍濃縮，已經(jīng)超過Ca硬度+甲基橙堿度小于1100mg/L的規(guī)范要求，系統(tǒng)將暴露在結(jié)垢的危險(xiǎn)之下。例2：某電廠循環(huán)水，常年在7-8倍高濃縮倍數(shù)下運(yùn)行，Ca硬度和甲基橙堿度之和已接近2000mg/L，凝汽器等換熱設(shè)備結(jié)垢嚴(yán)重，每年均需要進(jìn)行1-2次清洗以保證換熱效率。循環(huán)水的阻垢緩蝕技術(shù)，從最初的無機(jī)磷、鋅鹽復(fù)配技術(shù)，發(fā)展到全有機(jī)膦配方，到如今的無磷共聚物阻垢分散劑，在阻垢分散性能上不斷的提高，但當(dāng)循環(huán)水系統(tǒng)硬度堿度超出規(guī)范要求后，阻垢分散的穩(wěn)定性大大降低，系統(tǒng)安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)隨之增加。為了防止系統(tǒng)結(jié)垢，往往采用加酸法降低堿度，或增加補(bǔ)排水量以降低濃縮倍數(shù)，但無論哪一種方法，都會(huì)造成運(yùn)行成本的增加，無法滿足現(xiàn)代企業(yè)減能增效的要求。隨著企業(yè)節(jié)能減排要求的提高，濃縮倍數(shù)不斷上升后高硬度高堿度循環(huán)冷卻水專用的阻垢分散劑的研發(fā)將成為緊迫的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的阻垢分散劑，以滿足高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的水處理問題。它所采用的技術(shù)方案是：一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其中各組分重量百分比為：膦酸鹽10-15%，丙烯酸共聚物10-15%，錳鹽3-5%，銅緩蝕劑2-5%，水60-75%。本專利技術(shù)更進(jìn)一步的技術(shù)特征是：所述膦酸鹽采用氨基三亞甲基磷酸，1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，乙二胺四甲基膦酸，二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一種或兩種。所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物或丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物中的一種或二者混合物。所述錳鹽采用硝酸錳或氯化錳。所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑或巰基苯并三氮唑。本專利技術(shù)的有益效果是：膦酸鹽兼具阻垢和緩蝕性能，在水中能電離出正負(fù)離子，并能與金屬離子形成多元環(huán)螯合物，具有晶格畸變和低限抑制作用。使用濃度低，水中濃度達(dá)到3mg/L時(shí)，與丙烯酸共聚物有著良好的協(xié)同作用，阻垢率能達(dá)95%以上，阻垢性能優(yōu)越。丙烯酸共聚物除對(duì)于CaCO3垢阻垢性能優(yōu)越外，對(duì)磷酸鈣、磷酸鋅、氫氧化鋅、鐵氧化物等都具有良好的抑制分散效果。同時(shí)針對(duì)高硬度高堿度水系統(tǒng)中的泥沙懸浮物等也有分散功能，與膦酸鹽配合使用可以提升其分散性能。膦酸鹽中二乙烯三胺五甲叉膦酸與微量錳離子復(fù)合，對(duì)碳鋼和銅合金的緩蝕能力大大提高。銅緩蝕劑除了對(duì)銅和銅合金具有緩蝕作用，同時(shí)對(duì)于鐵，碳鋼等多種金屬也有緩蝕作用。本專利技術(shù)中選用二乙烯三胺五甲叉膦酸和微量錳復(fù)合，用于碳鋼設(shè)備的緩蝕作用，省去其他碳鋼緩蝕劑的使用。同時(shí)，由于其對(duì)銅有緩蝕能力，減少了銅緩蝕劑的使用量。針對(duì)高硬度高堿度專用，能夠滿足Ca硬度+甲基橙堿度大于2000mg/L以上換熱器表面無水垢生成。具體實(shí)施方式：實(shí)施例1如表1所示，按重量百分比將膦酸鹽10份，丙烯酸共聚物15份，錳鹽3份，銅緩蝕劑2份，水70份混合，即可得到用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑。本實(shí)施例中，所述膦酸鹽采用氨基三亞甲基磷酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物，所述錳鹽采用硝酸錳，所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑。實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4、實(shí)施例5和實(shí)施例6參考表1，和前面所述實(shí)施例類似，只是實(shí)施例2中所述膦酸鹽采用1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物，所述錳鹽采用氯化錳，所述銅緩蝕劑采用甲基苯并三氮唑；實(shí)施例3中所述膦酸鹽采用乙二胺四甲基膦酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物，所述錳鹽采用氯化錳，所述銅緩蝕劑采用巰基苯并三氮唑；實(shí)施例4中所述膦酸鹽采用二乙烯三胺五甲叉膦酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物，所述錳鹽采用硝酸錳，所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑；實(shí)施例5中所述膦酸鹽采用1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物，所述錳鹽采用硝酸錳，所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑；實(shí)施例6中所述膦酸鹽采用1-羥基乙烷-1，1-二膦酸和乙二胺四甲基膦酸，所述丙烯酸共聚物采用丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物和丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物，所述錳鹽采用硝酸錳，所述銅緩蝕劑采用苯并三氮唑；以上述6個(gè)實(shí)施例所得的藥劑分別進(jìn)行以下試驗(yàn)，通過以下試驗(yàn)對(duì)本專利技術(shù)的足夠分散性做進(jìn)行進(jìn)一步說明。試驗(yàn)條件如下：1、試驗(yàn)原水：用去離子水配制試驗(yàn)用水，水質(zhì)如下注:Ca硬度和總堿度均以CaCO3計(jì)。2、測定方法pH：GB/T6920-1986《水質(zhì)pH值的測定玻璃電極法》Ca硬度：GB/T6910-2006《鍋爐用水和循環(huán)冷卻水分析方法鈣的測定絡(luò)合滴定法》總堿度：GB/T15451-2006《工業(yè)循環(huán)冷卻水總堿度及酚酞堿度的測定》氯離子：GB/T15453-2008《工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐用水氯離子的測定》電導(dǎo)率：GB/T-6908-2008《鍋爐用水和冷卻水分析方法電導(dǎo)率的測定》3、試驗(yàn)方法將試驗(yàn)原水濃縮5倍后，取1L,以50mg/L濃度加入本專利各實(shí)施例配制的藥劑，于80±1℃恒溫水浴內(nèi)用容量瓶法靜置10h，待冷卻后取水樣分析水中剩余Ca硬度，同時(shí)做空白樣，并計(jì)算阻垢率。阻垢率計(jì)算公式為：阻垢率=（C-C0）/（C1-C0）×100%C：實(shí)測鈣硬度，mg/LC0：空白樣鈣硬度，mg/LC1：試驗(yàn)用水中的鈣硬度，mg/L5倍濃縮后水樣水質(zhì)如下試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算各配方阻垢率如下：從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，本專利技術(shù)對(duì)于高硬度高堿度環(huán)境下CaCO3垢阻垢性能優(yōu)秀，平均阻垢率達(dá)到95%左右。非常適合高硬度高堿度條件下循環(huán)冷卻水使用。雖然已經(jīng)在此處描述了具體實(shí)施方式，但應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所披露的實(shí)施方式僅僅是本專利技術(shù)的典型例子而已，其可體現(xiàn)為各種形式。因此，這里披露的僅僅是作為權(quán)利要求的基礎(chǔ)以及作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以實(shí)際中任何恰當(dāng)?shù)姆绞讲煌貞?yīng)用本專利技術(shù)的代表性的基礎(chǔ)，包括采用這里所披露的各種特征并結(jié)合這里可能沒有明確披露的特征。本專利技術(shù)的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。表１本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其特征在于各組分重量百分比為：膦酸鹽10?15%，丙烯酸共聚物10?15%，錳鹽3?5%，銅緩蝕劑2?5%，水60?75%。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其特征在于各組分重量
百分比為：膦酸鹽10-15%，丙烯酸共聚物10-15%，錳鹽3-5%，銅緩蝕劑2-5%，水60-75%。
2.如權(quán)利要求1所述的用于高硬度高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的低磷阻垢分散劑，其特征
在于所述膦酸鹽采用氨基三亞甲基磷酸，1-羥基乙烷-1，1-二膦酸，乙二胺四甲基膦酸，二
乙烯三胺五甲叉膦酸中的一種或兩種。
3.如權(quán)利要求1所述的用于高硬...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜娟，辛蘭，尹乃誠，鄭俊毅，
申請(專利權(quán))人：江蘇盛世水業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32