CN102092863A - 用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂及其应用以及其使用浓度的检测方法 - Google Patents

Abstract

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂及其应用以及其使用浓度的检测方法，其中该用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，按重量百分比计，包括聚环氧琥珀酸20～60％，S-羧乙基硫代琥珀酸5.5～25％，长链烷基聚醚酰胺5～43％，含AMPS的四元共聚物10～35％，苯骈三氮唑0.2～1％，水溶性荧光化合物0.5～5％，PH值调节剂1.5～3％，锌盐0～15％，去离子水10～40％。该无磷缓蚀阻垢剂具有显著的缓蚀性，并可通过荧光分析的方法进行浓度检测，尤其适用于强腐蚀性水质处理。将用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂应用于工业循环冷却水中并结合其使用浓度的检测方法，使得用于强腐蚀性水质处理无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中的成功应用成为可能。

Description

用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂及其应用以及其使用浓度的检测方法

技术领域

本发明涉及工业循环冷却水系统用的水质处理稳定剂技术，特别是涉及一种强腐蚀性水质处理用无磷缓蚀阻垢剂及其应用以及其使用浓度的检测方法。 

背景技术

在我国工业用水中80％是循环冷却水，节约工业循环冷却水是合理利用水资源的关键之一。随着科学技术的飞速发展，人们逐渐认识到提高工业循环冷却水的浓缩倍数是降低工业用水量和污染排放的最好途径，所谓的浓缩倍数就是指循环水中的含盐量与补充水中的含盐量的比值。在工业循环冷却水系统的运行中，浓缩倍数是判定冷却水循环利用率的一个重要技术经济指标。浓缩倍数越高，冷却水被循环利用的次数越多，补充的水量和排放污水量将相应减少。因此，采用高浓缩倍数的循环冷却水处理技术是工业节水的主要方法之一。 

目前，我国工业循环冷却水的浓缩倍数普遍不高，要解决提高工业循环冷却水的浓缩倍数的问题，从而实现工业节水的目的，就是需要开发和使用水处理剂，也就是水质稳定剂。冷却水在循环中不断地反复使用，由于水温升高、水流速度的变化、水的蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩等多种原因会产生严重的沉积物附着、设备腐蚀和微生物大量滋生产生的堵塞管道等问题。因此，通过稳定循环冷却水水质，可以减少排污，达到节约用水的目的。 

现有技术中，由于中国长江以南的水源水质大部分属于低硬度或者超低硬度水质，这种水质用于工业循环冷却水中表现出极强的腐蚀性，所以这种水质也称为强腐蚀性水质。对于这类强腐蚀性水质的处理方法是往工业循环冷却水系统中加入一定量的钙和碱(如：氯化钙和碳酸钠)，人为提高循环冷却水的硬度和碱度后，再用适合中高硬度碱度水质的水处理剂和工艺进行处理。在严格的操作和管理条件下，处理效果较好，但在操作和管理出现失误时，处理效果就会大幅度下降。例如：钙和碱的加入量过多，水处理剂的阻垢效果差，易引起水系统结垢；钙和碱的加入量过少，水处理剂的缓蚀效果大幅度下降，易造成水系统的腐蚀；而且操作繁琐，管理也不方便，同样不能确保生产装置安全、满负荷、长周期的运行。 

为了解决这类强腐蚀性水质的腐蚀和结垢问题，人们发明了一种用于强腐蚀性水质的复合缓蚀阻垢剂，例如，中国发明专利(授权公告号为：CN 1063803C)于2001年3月28日公开了“一种用于强腐蚀性水质的复合缓蚀阻垢剂”，其技术方案包括“如下组分，以组合物重量为基准，羟基膦基乙酸化合物为10～30％，有机膦酸化合物为5～15％，膦羧酸化合物为5～15％，锌盐5～12％，其余是水；所述羟基膦基乙酸化合物选自2-羟基膦基乙酸或其钾、钠、铵盐、或它们的混合物；所述有机膦酸化合物选乙二胺四甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸或其钾、钠、铵盐、或它们的混合物；所述膦羧酸化合物选自2-膦基丁烷-1，2，4-三羧酸或其钾、钠、铵盐，或它们的混合物。” 

上述中国发明专利的技术方案，虽然采用低磷的组分复配，但其组分中仍然有磷。进一步由于磷系药剂需要与钙离子配合的关系，这类超低硬水中投入磷系药剂的效果并不理想，而且水处理的难度也较大。由于这类现有技术的处 理方法一般主要有：使用金属盐类缓蚀剂为主，辅以磷系药剂等，但这种方法由于使用金属盐化合物，导致成本高居不下，排污污染严重，同时，也是对自然矿物资源的浪费，不利于可持续发展的应用；或者是通过加入氯化钙，提高钙离子浓度，以配合磷系配方的使用，这种方法由于药剂中含磷过高，会导致水体的富营养化，造成环境破坏。 

除此之外，目前在阻垢缓蚀剂方面较好的品种主要有：有机膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、三元共聚物等，全国每年用于这类阻垢缓蚀剂生产所使用的磷近10万吨，这些含膦酸基的水处理剂在使用和排放中会产生正磷酸盐而影响水体，由于这些磷化合物最终作为废物排放，对环境造成极大的污染。正是基于磷系水处理剂对环境影响的考虑，针对工业循环水用量大、使用磷系水处理剂多的化工、钢铁、电力、炼油等行业，我国陆续出台了降低循环水中总磷含量的规定。“降磷”措施的实行，必然对减少磷污染大有益处，而如何真正开发研究且应用绿色无磷阻垢缓蚀剂，才是符合绿色化学和环保要求的必然结果。 

为此，人们力图开发研制出性能良好、廉价、无毒、无污染的无磷缓蚀阻垢剂。自20世纪90年代以来，国内外均开发了具有生物降解性能的无磷绿色阻垢缓蚀剂的聚天冬氨酸(PASP)和聚环氧琥珀酸(PESA)，虽然它们均具备一定的缓蚀性能，但并不是理想的缓蚀剂，实际上主要用作阻垢剂使用。由于无磷水处理缓蚀剂的品种较少，且各种水处理缓蚀剂自身的缺陷，使它们的应用受到一定的限制，除钼酸盐、锌盐、葡萄糖酸钠等少数品种目前还与磷系缓蚀剂复配使用外，其它的基本上已经被淘汰，成功应用的实例甚少。 

然而，现有技术中用于强腐蚀性水质的无磷缓蚀阻垢剂，由于成本、用量、 技术问题等因素，应用于工业循环冷却水系统中的就显得很少，并且品种杂乱，没有形成系统，从文献中很难判断哪类化合物已成为商品，哪类仍处于研究发展阶段，哪类前景较好。并且普遍都存在缓蚀效果不理想的问题，所以这种缓蚀效果不理想的无磷缓蚀阻垢剂是无法成功应用于强腐蚀性水质的处理，离实际应用还有一段距离。由于这种水处理缓蚀剂自身存在的缺陷，单一组分的应用受到限制，为了获得更好的缓蚀效果，利用协同效应的原理，应当采用复合水处理缓蚀剂来控制设备的腐蚀。但是现有技术中的无磷缓蚀阻垢剂中的各个组分间的配伍、相容、增容性能较差，最终还没能在工业上大面积推广及应用。 

人们需要关注的另外一个问题是，无磷缓蚀阻垢剂能否成功实现工业化应用的又一个关键因素是，是否有正确的检测分析测试方法。 

现有技术的含磷缓蚀阻垢剂投加浓度的控制，一般是通过控制总磷的量来达到控制整个缓蚀阻垢剂的使用浓度，因为ppm级的缓蚀阻垢剂中的共聚物阻垢剂在水中的浓度难以直接分析测定。但对无磷阻垢缓蚀剂而言，目前还没有合适的分析监测方法。如果不能找到测定无磷缓蚀剂在循环水中存在浓度的方法，根本就不可能在工业循环冷却水中得到应用。 

因此，针对现有技术的不足，亟需提供一种具有优良的阻垢分散性和显著的缓蚀性，并可通过荧光分析的方法进行浓度检测的用于强腐蚀性水质处理用无磷缓蚀阻垢剂及其应用以及其使用浓度的检测方法。 

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种具有优良的阻垢分散性和显著的缓蚀性，并可通过荧光分析的方法进行浓度检测的用于强 腐蚀性水质处理用无磷缓蚀阻垢剂。 

本发明的目的之二在于避免现有技术中的不足之处而提供一种具有优良的阻垢分散性和显著的缓蚀性的用于强腐蚀性水质处理用无磷缓蚀阻垢剂的应用。 

本发明的目的之三在于避免现有技术中的不足之处而提供一种可以对用于强腐蚀性水质处理用无磷缓蚀阻垢剂使用浓度进行检测，并使得用于强腐蚀性水质处理用无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中可以成功应用的用于强腐蚀性水质处理用无磷缓蚀阻垢剂使用浓度的检测方法。 

本发明的目的通过以下技术方案实现： 

本发明提供了一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，按重量百分比计，由以下组分组成： 

聚环氧琥珀酸          20～60％ 

S-羧乙基硫代琥珀酸    5.5～25％ 

长链烷基聚醚酰胺      5～43％ 

含AMPS的四元共聚物    10～35％ 

苯骈三氮唑            0.2～1％ 

水溶性荧光化合物      0.5～5％ 

PH值调节剂            1.5～3％ 

锌盐                  0～15％ 

去离子水              10～40％。 

所述用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，按重量百分比计，由以下组分组成： 

聚环氧琥珀酸          20～35％ 

S-羧乙基硫代琥珀酸    10～19％ 

长链烷基聚醚酰胺      20～39.5％ 

含AMPS的四元共聚物    10～25％ 

苯骈三氮唑            0.2～0.5％ 

水溶性荧光化合物      1～4.5％ 

PH值调节剂            1.8～2.5％ 

锌盐                  5～10％ 

去离子水              10～29％。 

所述用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，按重量百分比计，由以下组分组成： 

聚环氧琥珀酸          20％ 

S-羧乙基硫代琥珀酸    10％ 

长链烷基聚醚酰胺      30％ 

含AMPS的四元共聚物    15％ 

苯骈三氮唑            0.4％ 

水溶性荧光化合物      1％ 

PH值调节剂            2％ 

锌盐                  6％ 

去离子水              15.6％。 

其中，所述含AMPS的四元共聚物为具有磺酸基、羧酸基、羟基和醚键官能团的无磷共聚物。 

其中，所述水溶性荧光化合物为最大激发波长为390nm，最大发射波长为 530nm的水溶性荧光化合物，所述水溶性荧光化合物为具有分子结构为： 

的水溶性荧光化合物。 

其中，所述PH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸或者硝酸。 

其中，所述锌盐为氯化锌或者硫酸锌。 

使用上述硫酸锌时，可以选用市面上的一水硫酸锌或者七水硫酸锌。 

其中，所述用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在重量百分比为1％的水溶液中的PH值为1～4。 

本发明还提供了一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的应用，将用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂应用于工业循环冷却水中，所述用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中的使用浓度为60～150mg/L。 

本发明还提供了一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度的检测方法，包括有以下步骤： 

步骤一，仪器选择：选择荧光分光光度计进行使用浓度检测； 

步骤二，参数设定：设定EM狭缝参数，EX狭缝参数，灵敏度参数，EM波长参数，EX波长参数； 

步骤三，制作浓度标准曲线：将用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂分别分级配制成标准溶液，利用仪器的标准曲线制作功能，依次测定各标准溶 液的相对荧光强度值，然后由仪器自动生成浓度标准曲线，并将生成的浓度标准曲线保存于仪器中； 

步骤四，工业循环冷却水中无磷缓蚀阻垢剂浓度测定：先用用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂配制成100mg/L的标准溶液，调取所述步骤三中的浓度标准曲线，在设定的参数下分别测定100mg/L标样的浓度值(C₀)和工业循环冷却水水样的浓度值(C₁)，然后按照以下公式计算工业循环冷却水中用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度C，即C＝100*C₁/C₀。 

本发明的有益效果：本发明的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，按重量百分比计，由以下组分组成：聚环氧琥珀酸20～60％，S-羧乙基硫代琥珀酸5.5～25％，长链烷基聚醚酰胺5～43％，含AMPS的四元共聚物10～35％，苯骈三氮唑0.2～1％，水溶性荧光化合物0.5～5％，PH值调节剂1.5～3％，锌盐0～15％，去离子水10～40％。在本发明中采用的长链烷基聚醚酰胺，由于含有醚键和酸酰胺基团可以与金属表面的离子或原子形成稳定的螯合环，而其疏水基团则在金属表面形成疏水的屏障，从而在金属表面形成保护膜，在低剂量下就能起到很好的缓蚀作用；本发明中的含AMPS的四元共聚物，由于该化合物分子中同时含有磺酸基、羧酸基、羟基和醚键的官能团，该化合物将这些官能团集于一体，利用它们之间的协同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能，与常用的丙烯酸共聚物和有机膦酸相比，具有更强的阻垢分散性能；在本发明由于使用了PH值调节剂，并将其1％水溶液的PH值控制在2.5±1.5范围内，这有利于用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的稳定存放，并区别于现有技术中的无磷缓蚀阻垢剂要在碱性条件下才可稳定存放的现象，其中PH值调节剂中的氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或者两种，除了调节PH值外，其存在还有利于聚环氧琥珀酸的溶解；本发明中由于包含有水溶性荧光化合物，所以 可以引入荧光检测技术，快速地检测出工业循环冷却水中的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度，彻底解决了无磷配方的有效成份无法分析和检测的难题，使得该用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂得以在工业上广泛的应用。本发明的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂按照聚环氧琥珀酸20～60％，S-羧乙基硫代琥珀酸5.5～25％，长链烷基聚醚酰胺5～43％，含AMPS的四元共聚物10～35％，苯骈三氮唑0.2～1％，水溶性荧光化合物0.5～5％，PH值调节剂1.5～3％，锌盐0～15％，去离子水10～40％的组分及配比，能够使各个组分间的配伍性能、相容性能和增容性能较好，而且具有优良的阻垢分散性，尤其具有显著的缓蚀性，并可通过荧光分析的方法进行浓度检测。该用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂由于其具有显著的缓蚀性能，尤其适用于强腐蚀性水质的处理，与用于高硬度的结垢型水质相比，其在缓蚀性能方面具有显著的优势。因为无磷配方最难解决的就是腐蚀性能差的问题，现有技术中记载的无磷缓蚀阻垢剂的配方，其能成功应用的例子基本都是用于高硬度的水质，因其对缓蚀性能的要求不高。而本发明的无磷配方的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂可用于南方及沿海水系的强腐蚀性水质。另外，本发明的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂与含磷阻垢缓蚀剂相比，具有以下特点： 

(1)能够减轻水质的富营养化，减轻环境污染； 

(2)有利于减轻循环水系统的细菌腐蚀和苔藻生长，从而减少循环水杀菌灭藻剂的用量，减轻氯气消毒后带来的二次污染； 

(3)生产成本与磷系配方的成本相当，这为其代替磷系配方在工业上的应用具有较强的优势。目前很多无磷缓蚀阻垢剂含有价格昂贵的钼酸盐和钨酸盐， 

使得整体成本较高，限制了其在工业上的普遍应用。 

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。 

实施例1 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，是由聚环氧琥珀酸、S-羧乙基硫代琥珀酸、长链烷基聚醚酰胺、含AMPS的四元共聚物、苯骈三氮唑、水溶性荧光化合物、PH调节剂、锌盐和去离子水复配而成，按重量百分比计，由以下组分组成： 

聚环氧琥珀酸          20％ 

S-羧乙基硫代琥珀酸    10％ 

长链烷基聚醚酰胺      30％ 

含AMPS的四元共聚物    15％ 

苯骈三氮唑            0.4％ 

水溶性荧光化合物      1％ 

PH值调节剂            2％ 

锌盐                  6％ 

去离子水              15.6％。 

具体的，含AMPS的四元共聚物为具有磺酸基、羧酸基、羟基和醚键官能团的无磷共聚物。所述的AMPS具体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(2-Acrylarnjdo-2-Methylpropanesulfonic Acid，AMPS)是一种多功能的水溶性阴离子表面活性剂单体，极易自聚或与其他烯烃类单体共聚。含有AMPS单体的水 溶性高分子材料，不但有良好的阻垢分散性能，而且具有缓蚀性能，总体增加该用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀性能。 

具体的，水溶性荧光化合物是一种最大激发波长为390nm，最大发射波长为530nm的水溶性荧光化合物作为无磷配方的示踪物质，由于发射波长和激发波长之间的较大差值，可以减少系统中烃类物质造成的干扰，从而保证示踪物质的准确性。同时该标记化合物具有抗氧化性杀菌剂影响的特性。这与其它荧光化合物受系统中氧化性杀菌剂降解的影响有着显著的不同。其中，水溶性荧光化合物为具有分子结构为： 

的水溶性荧光化合物。 

该水溶性荧光化合物的具体合成方法为：1)将10～25份1，8-萘二甲酸酐与3～10份的邻苯二胺加入80～200份的有机溶剂中，升温至80～150℃回流反应2～4小时，然后蒸馏出有机溶剂，得到一种桔黄色具有荧光的固体物质；2)再将步骤1所得的固体物质进行磺化反应即得，其中磺化反应中磺化剂的用量按重量计是固体物质的5～20倍，反应温度150～300℃，时间3～5小时。其中，有机溶剂可以为乙醇、二甲基甲酰胺，冰乙酸、异丙醇或丙酮中的任意一种或者几种；磺化剂是浓硫酸、发烟硫酸、SO₃或氯磺酸中的任意一种或者几种。该水溶性荧光化合物作为示踪剂具有很好的水溶性，与水稳剂复配具有协同效应，能抗工业循冷却水系统中常用的氧化性和非氧化性杀菌剂的影响。同时，荧光 效率高，用量低、节约成本。 

具体的，PH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸或者硝酸。该PH值调节剂用于将用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在重量百分比为1％的水溶液中的PH值控制在2.5±1.5的范围内，这有利于无磷缓蚀阻垢剂的稳定存放，并区别于现有技术中的无磷缓蚀阻垢剂要在碱性条件下才可稳定存放的现象，另外，PH值调节剂中的氢氧化钠或者氢氧化钾或者其混合物，除了具有调节PH值外，其存在还有利于聚环氧琥珀酸的溶解。 

具体的，锌盐为氯化锌或者硫酸锌。锌盐是一种常用缓蚀剂，通常要与其它缓蚀剂复合使用，通过在换热面生成沉淀膜而起到缓蚀效果。 

使用硫酸锌时，可以选用市面上的一水硫酸锌或者七水硫酸锌。 

实施例2 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的应用，将实施例1中的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂应用于工业循环冷却水中，该用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中的使用浓度为100～150mg/L。可以用CRT970型荧光分光度计检测荧光强度，在设定EM狭缝为10nm，EX狭缝为10nm，灵敏度为3，EM波长530nm，EX波长390nm，可测得100mg/L的上述用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的相对荧光强度值(INT)为400，满足检测要求。 

实施例3 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，按重量百分比计，由以下 组分组成： 

聚环氧琥珀酸          45％ 

S-羧乙基硫代琥珀酸    5.5％ 

长链烷基聚醚酰胺      6％ 

含AMPS的四元共聚物    10％ 

水溶性荧光化合物      1％ 

苯骈三氮唑            0.5％ 

PH值调节剂            1％ 

氯化锌                6％ 

去离子水              25％。 

实施例4 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的应用，将实施例3中的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂应用于工业循环冷却水中，该用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中的使用浓度为100～120mg/L。可以用CRT970型荧光分光度计检测荧光强度，在设定EM狭缝为10nm，EX狭缝为10nm，灵敏度为3，EM波长530nm，EX波长390nm，可测得100mg/L的上述无磷缓蚀阻垢剂的相对荧光强度值(INT)为400，满足检测要求。 

实施例5 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，按重量百分比计，由以下组分组成： 

聚环氧琥珀酸          35％ 

S-羧乙基硫代琥珀酸    15％ 

长链烷基聚醚酰胺      10％ 

含AMPS的四元共聚物    15％ 

苯骈三氮唑            0.4％ 

水溶性荧光化合物      1％ 

PH值调节剂            2％ 

氯化锌                6％ 

去离子水              15.6％。 

实施例6 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的应用，将实施例5中的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂应用于工业循环冷却水中，该用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中的使用浓度为90～110mg/L。可以用CRT970型荧光分光度计检测荧光强度，在设定EM狭缝为10nm，EX狭缝为10nm，灵敏度为3，EM波长530nm，EX波长390nm，可测得100mg/L的上述无磷缓蚀阻垢剂的相对荧光强度值(INT)为400，满足检测要求。 

实施例7 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，按重量百分比计，由以下组分组成： 

聚环氧琥珀酸        25％ 

S-羧乙基硫代琥珀酸    20％ 

长链烷基聚醚酰胺      23％ 

含AMPS的四元共聚物    11％ 

苯骈三氮唑            0.8％ 

水溶性荧光化合物      1％ 

PH值调节剂            2.8％ 

七水硫酸锌            10％ 

去离子水              6.4％。 

实施例8 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的应用，将实施例7中的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂应用于工业循环冷却水中，该用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中的使用浓度为70～100mg/L。可以用CRT970型荧光分光度计检测荧光强度，在设定EM狭缝为10nm，EX狭缝为10nm，灵敏度为3，EM波长530nm，EX波长390nm，可测得100mg/L的上述无磷缓蚀阻垢剂的相对荧光强度值(INT)为400，满足检测要求。 

实施例9 

本发明的一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的具体应用，将用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂应用于茂名石化公司炼油厂工业循环冷却水系统中，用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中的使用浓度为60～150mg/L。具体应用情况如下： 

1、循环冷却水系统参数如表1： 

表1循环冷却水系统参数表 

项目名称	数值
		循环水量/(m3/h)	3600
保有水量/m3	1900
		水温差/℃	8～10
补充水量/(m3/h)	50～60
		排污量/(m3/h)	13～16

2、试验用的无磷缓蚀阻垢剂：本发明的一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其主要质量指标如表2： 

表2无磷缓蚀阻垢剂的质量指标 

序号	项目	指标
			1	外观	浅黄至棕色溶液
2	密度(20℃)，g/cm3	1.10～1.20
			3	PH值(1.0％水溶液)	2.5±1.5
4	固体含量，％	≥25.0

3、试验方案和控制指标 

(1)试验方案 

在正常运行条件下，停止投加原用水处理药剂后，立即在离吸水口约2m处用约30min一次性加入570kg的本发明的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，24h后开始排污，大约72h将循环冷却水中的无磷缓蚀阻垢剂浓度降低到120mg/L(用荧光检测)，进入正常运行操作。切换期间控制pH在7.2～8.0，碱度在100～200mg/L，氧化性杀生剂正常投加，除磷酸根外其他参数按照正常运行要求控制。 

用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂连续均匀投加，采用荧光法控制循环水中的药剂浓度在120～150mg/L(用荧光检测)。日常杀菌采用氧化性杀菌剂，每天加入一次，使循环冷却水中余氯浓度维持在0.1～0.8mg/L。 

根据循环冷却水系统微生物繁殖和粘泥滋生情况确定非氧化性杀生剂的加入，当循环水中细菌总数达到1×10⁴个/mL以上时，在离吸水口约2m处用约30min一次性冲击式投加190kg非氧化性杀生剂；或循环水中细菌总数正常，每月在离吸水口约2m处投加1～2次非氧化性杀生剂，每次190kg，运行12～24h后，打开排污水阀和补充水阀，用约24h将循环水浊度降低至15mg/L，期间阻垢缓蚀剂按正常运行投加和控制，停止投加氧化性杀生剂。 

还可以用加入碳酸氢钠方法控制循环冷却水的pH和总碱度，当循环冷却水pH低于7.2，或总碱度小于100mg/L时，适当冲击式加入碳酸氢钠，将循环冷却水pH值控制在7.2～9.0，总碱度控制在100～300mg/L。如果总碱度低于100mg/L，碳酸氢钠补加量按下式计算： 

碳酸氢钠补加量(kg)＝(100-实测碱度)×1.68×1.9 

式中实测碱度单位为mg/L 

(2)试用期间循环冷却水场的水质控制指标以及化验分析频次如表3： 

表3循环冷却水场水质控制指标及其分析频次 

4、无磷缓蚀阻垢剂的评价标准 

如循环冷却水的各项水质数据控制在上表指标内，无磷缓蚀阻垢剂通过工业性现场放大试验应符合如下评价标准：①监测试管的腐蚀速率≤0.1mm/a(每月取管1次)；②挂片(热水)平均点蚀深度≤0.03mm(每月取片1次)；③粘 附速率≤20mg/cm².mon(每月取管1次)。 

5、本发明的一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的工业应用效果： 

表4循环冷却水监测试管检测结果记录表 

表5循环冷却水场挂片监测腐蚀记录表 

实施例10 

一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度的检测方法，包括有以下步骤： 

步骤一，仪器选择：选择荧光分光光度计进行使用浓度检测； 

步骤二，参数设定：设定EM狭缝参数，EX狭缝参数，灵敏度参数，EM波长参数，EX波长参数； 

步骤三，制作浓度标准曲线：将用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂分别分级配制成标准溶液，利用仪器的标准曲线制作功能，依次测定各标准溶液的相对荧光强度值，然后由仪器自动生成浓度标准曲线，并将生成的浓度标准曲线保存于仪器中； 

步骤四，工业循环冷却水中无磷缓蚀阻垢剂浓度测定：先用用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂配制成100mg/L的标准溶液，调取所述步骤三中的浓度标准曲线，在设定的参数下分别测定100mg/L标样的浓度值(C₀)和工业循环冷却水水样的浓度值(C₁)，然后按照以下公式计算工业循环冷却水中用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度C，即C＝100*C₁/C₀。 

具体的，一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度的检测方法，包括有以下步骤： 

步骤一，仪器选择：采用CRT970荧光分光光度计进行使用浓度检测；具体的CRT970荧光分光光度计为上海三科仪器有限公司生产的荧光分光光度计； 

步骤二，参数设定：EM狭缝为10nm，EX狭缝为10nm，灵敏度为3，EM波长530nm，EX波长390nm； 

步骤三，制作浓度标准曲线：将上述用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻 垢剂分别分别配制成20、40、60、80、100、120、140、160、180、200mg/L的标准溶液，利用仪器的标准曲线制作功能，依次测定各标准溶液的相对荧光强度值，然后由仪器自动生成浓度标准曲线，并将生成的浓度标准曲线保存于仪器中； 

步骤四，工业循环冷却水中无磷缓蚀阻垢剂浓度的测定：先用用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂配制成100mg/L的标准溶液，调取所述步骤三中的浓度标准曲线，在设定的参数下分别测定100mg/L标样的浓度值(C₀)和工业循环冷却水水样的浓度值(C₁)，然后按照下式计算工业循环冷却水中用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度C，即C＝100*C₁/C₀。其中，100mg/L的标准溶液配一次可用三个月。 

以下表6为根据该方法测定实施例9中的无磷缓蚀阻垢剂使用浓度的部分代表数据： 

表6使用浓度测定表 

日期	8-15	8-16	8-17	8-18	8-19	8-20	8-21	8-22	8-23	8-24	8-25
												C0(mg/L)	100	99	101	100	100	99	98	100	102	100	101
C1(mg/L)	135	130	136	133	134	133	127	129	132	130	133
												C(mg/L)	135	131	134	133	134	134	130	129	129	130	132

由表中数据可看出：标样浓度的变化很少，循环冷却水中的无磷缓蚀阻垢剂的浓度可很好地控制在指标规定的范围内。说明本发明提出的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂有效浓度的分析方法是可行的。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本 发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。 

Claims (10)

1.一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分组成：

聚环氧琥珀酸        20～60％

S-羧乙基硫代琥珀酸  5.5～25％

长链烷基聚醚酰胺    5～43％

含AMPS的四元共聚物  10～35％

苯骈三氮唑          0.2～1％

水溶性荧光化合物    0.5～5％

PH值调节剂          1.5～3％

锌盐                0～15％

去离子水            10～40％。

2.根据权利要求1所述的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分组成：

聚环氧琥珀酸        20～35％

S-羧乙基硫代琥珀酸  10～19％

长链烷基聚醚酰胺    20～39.5％

含AMPS的四元共聚物  10～25％

苯骈三氮唑          0.2～0.5％

水溶性荧光化合物    1～4.5％

PH值调节剂          1.8～2.5％

锌盐                5～10％

去离子水            10～29％。

3.根据权利要求2所述的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分组成：

聚环氧琥珀酸          20％

S-羧乙基硫代琥珀酸    10％

长链烷基聚醚酰胺      30％

含AMPS的四元共聚物    15％

苯骈三氮唑            0.4％

水溶性荧光化合物      1％

PH值调节剂            2％

锌盐                  6％

去离子水              15.6％。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述含AMPS的四元共聚物为具有磺酸基、羧酸基、羟基和醚键官能团的无磷共聚物。

5.根据权利要求1或2或3所述的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述水溶性荧光化合物为最大激发波长为390nm，最大发射波长为530nm的水溶性荧光化合物，所述水溶性荧光化合物为具有分子结构为：

的水溶性荧光化合物。

6.根据权利要求1或2或3所述的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述PH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸或者硝酸。

7.根据权利要求1或2或3所述的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述锌盐为氯化锌或者硫酸锌。

8.根据权利要求1或2或3所述的用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在重量百分比为1％的水溶液中的PH值为1～4。

9.一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的应用，其特征在于：将用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂应用于工业循环冷却水中，所述用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂在工业循环冷却水中的使用浓度为60～150mg/L。

10.一种用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度的检测方法，其特征在于：包括有以下步骤：

步骤一，仪器选择：选择荧光分光光度计进行使用浓度检测；

步骤二，参数设定：设定EM狭缝参数，EX狭缝参数，灵敏度参数，EM波长参数，EX波长参数；

步骤三，制作浓度标准曲线：将用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂分别分级配制成标准溶液，利用仪器的标准曲线制作功能，依次测定各标准溶液的相对荧光强度值，然后由仪器自动生成浓度标准曲线，并将生成的浓度标准曲线保存于仪器中；

步骤四，工业循环冷却水中无磷缓蚀阻垢剂浓度测定：先用用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂配制成100mg/L的标准溶液，调取所述步骤三中的浓度标准曲线，在设定的参数下分别测定100mg/L标样的浓度值(C₀)和工业循环冷却水水样的浓度值(C₁)，然后按照以下公式计算工业循环冷却水中用于强腐蚀性水质处理的无磷缓蚀阻垢剂的使用浓度C，即C＝100*C₁/C₀。