CN101565241A - 无磷阻垢缓蚀剂 - Google Patents
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Abstract
无磷阻垢缓蚀剂，其特征在于所述的无磷阻垢缓蚀剂的生产原料及原料配比为：去离子水5－80份、聚环氧琥珀酸5－60份、甲基苯并三唑1－10份、葡萄糖酸钠3－20份、咪唑啉1－10份、钨酸钠2－15份。本发明系完全无磷药剂，实验表明：阻垢率达到95％以上，对不锈钢和铜的腐蚀速率≤0.005mm/a、对碳钢腐蚀速率≤0.075mm/a，阻垢率和缓蚀率都达到了国家和行业相关标准，同时又实现了无磷排放。本发明的有益效果是，本发明从根本上解决了循环水中磷排放的问题，为排放水的治理和回收利用打下了良好的基础，提供了新的环保治理手段。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护领域中的水处理药剂，尤其是工业循环水的处理药剂。
背景技术
目前，工业循环水处理药剂都还是以含磷药剂为主。这类药剂经过几十年的发展，在技术上已经基本成熟，处理效果能达到国家或相关行业的标准，但是它们也有诸多重大弊端：1、对环境造成了巨大的破坏，众所周知，磷是各种藻类和浮游生物的重要营养源，循环水废水的大量排放，导致了水体中磷营养源的骤增，进而导致水体的富营养化、水体中溶解氧量下降、水质恶化、鱼类及其他生物的大量死亡；2、增加了废水治理的成本；3、循环排放水难以回收利用。
发明内容
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：无磷阻垢缓蚀剂是多种单剂的复合物。先是筛选合适的无磷单剂，用实验得出它们的阻垢及缓蚀性能，分别得到了几种阻垢率或缓蚀率达到国家或相关行业标准的无磷单剂；再用筛选出的无磷单剂通过大量试验，检测它们之间的兼容性。兼容性是单剂复配成功的首要条件，通过兼容性试验，得到了稳定的药剂复合物；最后通过动态阻垢实验得到阻垢率在95％以上，又通过旋转挂片实验，表明无磷阻垢缓蚀剂在对铜、碳钢、不锈钢和铝合金等材质的缓蚀方面都达到了国家标准，同时化验了药剂磷含量，在保证了性能良好的情况下确保完全无磷。
所述的用于无磷阻垢缓蚀剂的生产原料及原料配比为：去离子水5-80份、聚环氧琥珀酸5-60份、甲基苯并三唑1-10份、葡萄糖酸钠3-20份、咪唑啉1-10份、钨酸钠2-15份。
本发明的阻垢原理：
阻垢缓蚀剂聚环氧琥珀酸(HO(C4H2O5M2)nH)的分散阻垢作用：阻垢缓蚀剂聚环氧琥珀酸的悬浮颗粒在水中形成双电层，静电作用使颗粒相互排斥，从而避免因颗粒碰撞而长大，使微小粒子稳定于水中。
本发明的缓蚀原理：
有色金属缓蚀剂甲基苯并三唑(C7H8N3)能以共价键和配位键用与铜原子结合，相互交替形成链状聚合物，在金属铜表面形成不溶性的保护膜，从而抑制铜及其合金的腐蚀，对黑色金属也有缓蚀作用。
碳钢缓蚀增效剂葡萄糖酸钠(C6H11O7Na)对水中Fe3+、Cu2+、Ca2+等离子具有极好的络合作用，尤其与其它缓蚀剂复配使用，对碳钢缓蚀有增效作用。
吸附性缓蚀剂咪唑啉型缓蚀剂在酸中对20A碳钢的表面吸附为化学吸附。金属大都含有为占满电子的空d轨道，可得到电子，而d轨道中已有的电子由于远离原子核，受核的吸引力较小，已失去电子。咪唑啉型缓蚀剂是既能向金属的空d轨道输送电子，又能用反键轨道接受金属d电子的化合物，是优良的吸附性缓蚀剂。
阳极缓蚀剂钨酸钠(Na2WO4)溶液中的钨酸根离子首先吸附在碳钢电极表面，然后与阳极反应生成的铁离子形成对二价铁离子的扩散有阻挡作用的钝化膜，从而起到缓蚀作用。
本发明的制造方法为：所需要的生产设备包括容积为1吨并带有加热和冷凝装置的反应釜、真空泵、温控装置，注意事项须保证反应釜的清洁，不得含有与本发明发生反应的其他化学物品，注意水电安全，防止原料泄漏，生产工艺流程如下：
(1)、将反应釜冲洗干净后，按配比注入去离子水和聚环氧琥珀酸，打开搅拌机，开启加热或冷凝装置，温度保持30℃左右；
(2)、当温度达到30℃时，按配比加入甲基苯骈三唑，保持温度45℃十到二十分钟，此时按配比再加入钨酸钠，在45℃恒温搅拌至30分钟；
(3)、此时按配比投入葡萄糖酸钠，保持40℃恒温二十分钟左右搅拌至溶液透明为止；
(4)、打开冷凝循环水，把温度降至30℃左右，按配比加入咪唑啉，待完全混匀后，按配比补足去离子水，使溶液到达到一吨重量，再搅拌半小时左右，至溶液澄清透明为止；
(5)、打开排放阀，将上述药液过滤装入包装桶中即可得到成品无磷阻垢缓蚀剂、入库存放于避光阴凉透风处，避免与酸性药品混放。
本发明系完全无磷药剂，实验表明：阻垢率达到95％以上，对不锈钢和铜的腐蚀速率≤0.005mm/a、对碳钢腐蚀速率≤0.075mm/a，阻垢率和缓蚀率都达到了国家和行业相关标准，同时又实现了无磷排放。
本发明的有益效果是，本发明从根本上解决了循环水中磷排放的问题，为排放水的治理和回收利用打下了良好的基础，提供了新的环保治理手段。
具体实施方式
在反应釜中，以生产一吨无磷阻垢缓蚀剂为基准作详细的描述，
实施例一：
(1)、将反应釜冲洗干净后，注入300kg去离子水和350kg聚环氧琥珀酸，打开搅拌机，开启加热或冷凝装置，温度保持30℃左右；
(2)、当温度达到30℃时，加入15kg甲基苯骈三唑，保持温度45℃十到二十分钟，此时再加入5.5kg钨酸钠，在45℃恒温搅拌至30分钟；
(3)、此时投入80kg葡萄糖酸钠，保持40℃恒温二十分钟左右搅拌至溶液透明为止；
(4)、打开冷凝循环水，把温度降至30℃左右，加入55kg咪唑啉，待完全混匀后，补足去离子水，使溶液到达到一吨重量，再搅拌半小时左右，至溶液澄清透明为止；
(5)、打开排放阀，将上述药液过滤装入包装桶中即可得到成品无磷阻垢缓蚀剂(实测1％水溶液PH值为8.15，25℃时的密度为1.2)、入库存放于避光阴凉透风处，避免与酸性药品混放。
实施例二：
(1)、将反应釜冲洗干净后，注入280kg去离子水和380kg聚环氧琥珀酸，打开搅拌机，开启加热或冷凝装置，温度保持30℃左右；
(2)、当温度达到30℃时，加入20kg甲基苯骈三唑，保持温度45℃十到二十分钟，此时再加入7kg钨酸钠，在45℃恒温搅拌至30分钟；
(3)、此时投入85kg葡萄糖酸钠，保持40℃恒温二十分钟左右搅拌至溶液透明为止；
(4)、打开冷凝循环水，把温度降至30℃左右，加入70kg咪唑啉，待完全混匀后，补足去离子水，使溶液到达到一吨重量，再搅拌半小时左右，至溶液澄清透明为止；
(5)、打开排放阀，将上述药液过滤装入包装桶中即可得到成品无磷阻垢缓蚀剂(实测1％水溶液PH值为8.1，25℃时的密度为1.18)、入库存放于避光阴凉透风处，避免与酸性药品混放。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种形式上的改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (1)
1、无磷阻垢缓蚀剂，其特征在于所述的无磷阻垢缓蚀剂的生产原料及原料配比为：去离子水5-80份、聚环氧琥珀酸5-60份、甲基苯并三唑1-10份、葡萄糖酸钠3-20份、咪唑啉1-10份、钨酸钠2-15份，所述的制造方法为：(1)、将反应釜冲洗干净后，按配比注入去离子水和聚环氧琥珀酸，打开搅拌机，开启加热或冷凝装置，温度保持30℃左右；(2)、当温度达到30℃时，按配比加入甲基苯骈三唑，保持温度45℃十到二十分钟，此时按配比再加入钨酸钠，在45℃恒温搅拌至30分钟；(3)、此时按配比投入葡萄糖酸钠，保持40℃恒温二十分钟左右搅拌至溶液透明为止；(4)、打开冷凝循环水，把温度降至30℃左右，按配比加入咪唑啉，待完全混匀后，按配比补足去离子水，使溶液到达到一吨重量，再搅拌半小时左右，至溶液澄清透明为止；(5)、打开排放阀，将上述药液过滤装入包装桶中即可得到成品无磷阻垢缓蚀剂。
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