CN101962234A - 一种海水循环冷却水专用阻垢剂 - Google Patents

Abstract

目前用于淡水的阻垢剂大多含磷，不环保；而现有的淡水无磷阻垢剂应用于海水时，由于海水的水质与淡水的水质存在较大区别，阻垢效率低。本发明公开了一种专门用于海水循环冷却水系统中的阻垢剂，其特征在于它包括以质量百分比计的下列各组分：聚丙烯酸PAA20-40％，丙烯酸酯类共聚物20-35％，水解聚马来酸酐10-30％，聚天冬氨酸10-20％，表面活性剂5-15％。本发明使用的各单体组成无含磷成分，为无磷阻垢剂，符合环保要求；具有高效阻垢的特点，可使海水替代淡水作为工业循环冷却水得到推广应用。

Description

一种海水循环冷却水专用阻垢剂

技术领域

本发明涉及一种专门用于海水循环冷却水系统中的阻垢剂。

背景技术

海水用于工业循环冷却水系统是近年来国内才开始发展的新兴节能环保技术。由于海水水质含氧量远高于一般淡水，水体中易成垢的钙镁离子也较淡水系统大的多，当海水在循环冷却过程中不断浓缩后，由于含盐量高，其在工业循环冷却水系统中凝汽器换热管上发生的结垢现象非常突出。目前用于淡水的阻垢剂大多含磷，不环保；而现有的淡水无磷阻垢剂应用于海水时，由于海水的水质与淡水的水质存在较大区别，阻垢效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种专门用于海水循环冷却水系统中的高效阻垢剂，以解决结垢现象非常突出的问题。

为此，本发明采用的技术方案如下：一种海水循环冷却水专用阻垢剂，其特征在于它包括以质量百分比计的下列各组分：聚丙烯酸PAA 20％～40％，丙烯酸酯类共聚物20％～35％，水解聚马来酸酐10％～30％，聚天冬氨酸10％～20％，表面活性剂5％～15％。

本发明提供的阻垢剂为一种复合配方的阻垢剂，其包含4种阻垢成分，各组成的浓度根据现场海水补充水的水质情况进行调整。

本发明所述聚天冬氨酸的合成工艺为：采用L-天冬氨酸为原料，在240～260℃下进行缩聚反应，得到聚琥珀酰亚胺，然后经水解得到所述的聚天冬氨酸，分子量在800～5000。

所述的丙烯酸酯类共聚物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸辛酯。

所述的表面活性剂为：由十二烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷聚合成的2-环氧丙基十二烷基二甲基季铵盐。

本发明的配方使各主要成分之间的协同效果较为突出，尤其是聚天冬氨酸对其他三种阻垢剂单体产生的协同效果，阻垢效率高。在其他成分剂量确定的情况下，不同聚天冬氨酸的含量对阻垢率影响较大，见下表：

聚天冬氨酸含量	0％	5％	10％	15％	20％
						阻垢率	90.2％	93.5％	95.8％	97.3％	97.7％

注：表中为质量百分含量，聚丙烯酸20％；丙烯酸酯类共聚物25％；水解聚马来酸酐20％；表面活性剂8％。测试时阻垢剂加药量为10mg/L。

本发明的有益效果：使用的各单体组成无含磷成分，为无磷阻垢剂，对海洋环境绿色友好，符合环保要求；具有高效阻垢的特点，可使海水替代淡水作为工业循环冷却水得到推广应用，也支持了国家“十一五”规划有关海水综合利用的内容。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

1)阻垢剂组成：聚丙烯酸25％；丙烯酸甲酯30％；水解聚马来酸酐20％；聚天冬氨酸15％；2-环氧丙基十二烷基二甲基季铵盐10％。

2)试验目的：通过静态碳酸钙沉积试验，评定阻垢剂缓蚀的阻垢性能。

3)试验溶液：模拟循环水配制液(Ca²⁺浓度为ρ₁)。

4)试验方法：

参考《GB/T16632-2008水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法》。

在各个配制好的模拟循环水中加入不同剂量的阻垢剂，同时留一个空白样。将这些试样浸入80℃左右的恒温水浴中(试液的液面不得高于水浴的液面)，恒温10h。冷却后用中速定量滤纸干过滤。取清液测定Ca²⁺浓度为ρ₂。空白试液在试验后的Ca²⁺浓度为ρ₃。

5)试验结果分析表述：

以百分率表示水处理剂的相对阻垢性能(N)按下式计算：

N＝(ρ₂-ρ₃)/(ρ₁-ρ₃)×100％

式中ρ₁——模拟循环水配制液的钙离子(Ca²⁺)浓度，mg/mL；

ρ₂——加入水稳剂的试液试验后的钙离子(Ca²⁺)浓度，mg/mL；

ρ₃——未加水稳剂的空白试液试验后的钙离子(Ca²⁺)浓度，mg/mL。

6)试验记录：

表1碳酸盐阻垢效率试验记录表

实施例2

1)阻垢剂组成：聚丙烯酸20％；丙烯酸乙酯25％；水解聚马来酸酐30％；聚天冬氨酸20％；2-环氧丙基十二烷基二甲基季铵盐5％。

2)试验目的：通过静态碳酸钙沉积试验，评定阻垢剂缓蚀的阻垢性能。

3)试验溶液：模拟海水循环水配制液(Ca²⁺浓度为ρ₁)。

4)试验方法：

参见实施例1。

5)试验结果分析表述：

以百分率表示水处理剂的相对阻垢性能(N)按下式计算：

N＝(ρ₂-ρ₃)/(ρ₁-ρ₃)×100％

式中ρ₁——模拟循环水配制液的钙离子(Ca²⁺)浓度，mg/mL；

ρ₂——加入水稳剂的试液试验后的钙离子(Ca²⁺)浓度，mg/mL；

ρ₃——未加水稳剂的空白试液试验后的钙离子(Ca²⁺)浓度，mg/mL。

6)试验记录：

表2碳酸盐阻垢效率试验记录表

实施例3

阻垢剂组成：聚丙烯酸25％；丙烯酸丁酯30％；水解聚马来酸酐15％；聚天冬氨酸15％；2-环氧丙基十二烷基二甲基季铵盐15％。

实施例4

阻垢剂组成：聚丙烯酸40％；丙烯酸辛酯20％；水解聚马来酸酐15％；聚天冬氨酸15％；2-环氧丙基十二烷基二甲基季铵盐10％。

Claims (4)

1.一种海水循环冷却水专用阻垢剂，其特征在于它包括以质量百分比计的下列各组分：聚丙烯酸20％～40％，丙烯酸酯类共聚物20％～35％，水解聚马来酸酐10％～30％，聚天冬氨酸10％～20％，表面活性剂5％～15％。

2.根据权利要求1所述的海水循环冷却水专用阻垢剂，其特征在于所述聚天冬氨酸的合成方法为：采用L-天冬氨酸为原料，在240～260℃下进行缩聚反应，得到聚琥珀酰亚胺，然后经水解得到所述的聚天冬氨酸，分子量在800～5000。

3.根据权利要求1或2所述的海水循环冷却水专用阻垢剂，其特征在于所述的丙烯酸酯类共聚物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸辛酯。

4.根据权利要求3所述的海水循环冷却水专用阻垢剂，其特征在于所述的表面活性剂为：由十二烷基二甲基叔胺和环氧氯丙烷聚合成的2-环氧丙基十二烷基二甲基季铵盐。