CN102408879A - 一种氯化钠水溶液冷却剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氯化钠水溶液冷却剂，由氯化钠水溶液和乙二胺四甲叉膦酸100～600mg/L氯化钠水溶液；葡萄糖酸钠100～600mg/L氯化钠水溶液；丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物100～600mg/L氯化钠水溶液；锌盐100～600mg/L氯化钠水溶液组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整氯化钠水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。解决了氯化钠水溶液冷却剂循环系统中设备及管道的腐蚀问题，延长了冷冻设备的使用寿命及检修周期，属高效、低毒、无公害、无污染的环境友好型氯化钠水溶液冷却剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种氯化钠水溶液冷却剂。
背景技术
冷冻水及低温盐水是指通过制冷机使其温度下降后再流向冷却工艺的循环水，主要应用在石油化工、钢铁行业及中央空调领域，目前在温度较低的冷冻系统使用的载冷剂中，乙二醇水溶液、氯化钠水溶液以其冰点低、对环境无污染、不易燃、价格低廉等优势广泛应用于各种冷冻机和需要降低冰点的设备及场合。
冷冻水及低温盐水在运行过程中对设备的危害主要体现在对设备的腐蚀，其中以电化学腐蚀为主，也存在化学腐蚀。目前国内广泛采用的防腐措施主要有：(1)选择耐蚀材料；(2)采用金属保护层；(3)选用电极电位更低的牺牲阳极法对系统进行阴极保护；(4)是采用适合系统特点的缓蚀剂防腐技术；(5)提高设备焊接质量、避免焊缝二次补焊；(6)对冷冻水及低温盐水进行机械过滤，减少杂质含量。在以上几种防腐措施中，采用缓蚀剂防腐技术不仅可有效控制腐蚀问题，而且与其他缓蚀防腐方法相比它更为经济、灵活、方便，同时由于缓蚀剂保护不会破坏原有的工艺流程，几乎不需要附加设备，具有经济、有效和适用性强等特点，因此它在冷冻水及低温盐水系统中运用非常广泛。
在密闭的冷冻水及低温盐水系统中较早使用的缓蚀剂是铬酸盐系列，应用较多的是铬酸钠和重铬酸钾，采用加碱控制pH值处理技术，在金属表面产生钝化膜，该处理技术具有缓蚀效率高、无细菌繁殖、价格低廉等特点。但单一的铬酸盐缓蚀剂使用浓度高(需达1000mg/L以上)，因它是强氧化剂，遇还原剂易失效，特别是当水中氯离子和硫酸根离子浓度过高时，铬酸盐浓度不足有加剧点蚀的倾向，更容易引起局部腐蚀，尤其在缝隙或有沉积物的部位，易导致设备腐蚀穿孔，而且铬酸盐对水生生物、哺乳动物及人类有相当大的毒性，对环境易造成严重污染，它是一类危险型缓蚀剂，因而其使用受到严重限制。
亚硝酸盐系列也是一类用在密闭的冷冻水及低温盐水系统中的氧化性缓蚀剂，能抑制多种金属的腐蚀，具有良好的缓蚀效果。但亚硝酸盐在金属表面形成的钝化膜对高浓度的氯离子和硫酸根离子较敏感，易产生局部腐蚀，因而在冷冻水系统中单一使用时必须投加高浓度。目前一般采用亚硝酸盐与钼酸盐、有机磷酸盐等缓蚀剂复配，来降低亚硝酸盐的使用量。亚硝酸盐毒性尽管较铬酸盐低，但对哺乳动物及人类的毒性相当大，是一种可疑致癌物。另外将它用在系统中易被微生物分解，成为微生物的营养源，容易导致铜及铜合金产生腐蚀。
随着人们环保意识的加强，冷冻水及低温盐水系统中的缓蚀剂处理技术将朝着高效、低毒、无公害、无污染的环境友好型方向发展。
发明内容
本发明的目的为解决上述铬酸盐系列或亚硝酸盐系列缓蚀剂存在的污染问题，延长冷冻设备的使用寿命及检修周期，减少停车次数，减少检修费用，提供一种高效、低毒、无公害的环境友好型氯化钠水溶液冷却剂。
本发明采用乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、葡萄糖酸钠、锌盐、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)，按一定配比加入氯化钠水溶液中，得到氯化钠水溶液冷却剂。
本发明提供的氯化钠水溶液冷却剂，其特征在于由氯化钠水溶液和乙二胺四甲叉膦酸100～600mg/L氯化钠水溶液；葡萄糖酸钠100～600mg/L氯化钠水溶液；丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物100～600mg/L 氯化钠水溶液；锌盐100～600mg/L氯化钠水溶液组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整氯化钠水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。
本发明提供的氯化钠水溶液冷却剂，其特征在于由氯化钠水溶液和乙二胺四甲叉膦酸200～500mg/L氯化钠水溶液；葡萄糖酸钠200～500mg/L氯化钠水溶液；丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物200～500mg/L 氯化钠水溶液；锌盐200～500mg/L氯化钠水溶液组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整氯化钠水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。
本发明提供的氯化钠水溶液冷却剂，其特征在于由氯化钠水溶液和乙二胺四甲叉膦酸300～400mg/L氯化钠水溶液；葡萄糖酸钠300～400mg/L氯化钠水溶液；丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物300～400mg/L 氯化钠水溶液；锌盐300～400mg/L氯化钠水溶液组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整氯化钠水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。
本发明所述的氯化钠水溶液，氯化钠的质量浓度为5％～25％。
本发明所述的锌盐为硫酸锌或氯化锌中的一种。
本发明所述的丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物为阻垢分散剂，满足HG/T 3642-1999要求。
本发明提供的氯化钠水溶液冷却剂可直接用于低温水循环系统，也可在低温水循环系统设备清洗预膜后使用，清洗预膜采用常规方式进行。
氯化钠水溶液冷却剂的运行温度一般高于其冰点5℃～8℃，氯化钠水溶液的冰点与浓度关系见下表：
氯化钠水溶液冰点℃
本发明提供的氯化钠水溶液冷却剂对碳钢的缓蚀效果显著，且化学性质稳定，远离重金属、亚硝酸盐，对环境相对友好。可使氯化钠水溶液冷却剂在循环系统中对碳钢的平均腐蚀速率≤0.075mm/a；不锈钢的平均腐蚀速率≤0.005mm/a；铜的平均腐蚀速率≤0.005mm/a。
本发明氯化钠水溶液冷却剂采用GB/T 18175-2000(水处理剂缓蚀性能的测定——旋转挂片法)进行缓蚀性能评价。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的实质，下面通过实施例对本发明进行进一步的说明，但并不限制本发明的保护范围。
实施例1：配制2L 10％(质量)氯化钠水溶液，分别将200mg乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、200mg葡萄糖酸钠、200mg丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、200mg锌盐加入盛有2L10％(质量)氯化钠水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-1.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.035mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。
实施例2：配制2L 15％(质量)氯化钠水溶液，分别将400mg乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、400mg/L葡萄糖酸钠、400mg丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、400mg锌盐加入盛有2L15％(质量)氯化钠水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-5.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.039mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。
实施例3：配制2L 18％(质量)氯化钠水溶液，分别将800mg乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、800mg/L葡萄糖酸钠、800mg丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、800mg锌盐加入盛有2L18％(质量)氯化钠水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-8.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.062mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。
实施例4：配制2L 18％(质量)氯化钠水溶液，分别将1200mg乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、1200mg/L葡萄糖酸钠、1200mg丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、1200mg锌盐加入盛有2L18％(质量)氯化钠水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-8.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.065mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。
Claims (5)
1.一种氯化钠水溶液冷却剂，其特征在于由氯化钠水溶液和乙二胺四甲叉膦酸100～600mg/L氯化钠水溶液、葡萄糖酸钠100～600mg/L氯 化钠水溶液、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物100～600mg/L氯化钠 水溶液、锌盐100～600mg/L氯化钠水溶液组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整氯化钠水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。
2.根据权利要求1所述的氯化钠水溶液冷却剂，其特征在于由氯化钠水溶液和乙二胺四甲叉膦酸200～500mg/L氯化钠水溶液；葡萄糖酸钠200～500mg/L氯化钠水溶液；丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物200～500mg/L氯化钠水溶液；锌盐200～500mg/L氯化钠水溶液组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整氯化钠水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。
3.根据权利要求1所述的氯化钠水溶液冷却剂，其特征在于由氯化钠水溶液和乙二胺四甲叉膦酸300～400mg/L氯化钠水溶液；葡萄糖酸钠300～400mg/L氯化钠水溶液；丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物300～400mg/L氯化钠水溶液；锌盐300～400mg/L氯化钠水溶液组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整氯化钠水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。
4.根据权利要求1或2或3所述的氯化钠水溶液冷却剂，其特征在于氯化钠水溶液中氯化钠的质量浓度为5％～25％。
5.根据权利要求1或2或3所述的氯化钠水溶液冷却剂，其特征在于锌盐为硫酸锌或氯化锌中的一种。
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