CN102491542B - 缓蚀阻垢剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缓蚀阻垢剂的制备方法，所述方法为：称取水解聚马来酸酐HPMA10份，共计1000kg，在120℃下加KOH 0.65kg，抽真空后用N2吹扫两遍后在120℃下通入环氧乙烷3份，共计300kg，反应时间以通完环氧乙烷为准，反应温度为120℃，压力为0.1～0.15MPa，反应结束后打开防爆阀自然降温一小时后，打开冷却水，降到40-45℃后加水，调至50％的固含量后既得成品。本发明制备的缓蚀阻垢剂解决了现有的缓蚀阻垢剂在高温条件下阻垢剂结垢失效的问题。

Description

缓蚀阻垢剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种缓蚀阻垢剂的制备方法。
背景技术
循环水系统一般包括中央空调水循环系统、工业冷却水系统等。工业生产或制冷工艺过程中产生热量，要用冷却水导走。冷却水在系统中循环使用，其质量相当重要，如水质不好，必然会产生一些水垢，水垢中含有腐蚀性物质，腐蚀循环系统材质，时间长了会产生腐蚀性穿孔。长期堆积的水垢会降低传热效果，缩短设备的使用寿命。
目前循环水用缓蚀阻垢剂注要用于水温在50℃--70℃左右，不能用于冶炼炉内的水圈、锥形环和铜排的缓蚀阻垢，在使用中造成水圈、锥形环和铜排结垢导致在高温下这些部件变形而报废，给企业造成停产和巨大的经济损失。
发明内容
本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种缓蚀阻垢剂制备方法，它解决了现有的缓蚀阻垢剂在高温条件下阻垢剂结垢失效的问题。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种缓蚀阻垢剂的制备方法，称取水解聚马来酸酐HPMA10份，共计1000kg，在120℃下加KOH 0.65kg，抽真空后用N2吹扫两遍后在120℃下通入环氧乙烷3份，共计300kg，反应时间以通完环氧乙烷为准，反应温度为120℃，压力为0.1～0.15MPa，反应结束后打开防爆阀自然降温一小时后，打开冷却水，降到40-45℃后加水，调至50％的固含量后既得成品。
本发明中，水解聚马来酸酐HPMA；CAS：26099-09-2；别名：水解聚顺丁烯二酸酐；聚顺丁烯二酸酐；聚马来酸；英文名称：hydrolyzed polymaleic anhydride；分子式：(C4H4O4)n；相对分子质量≤2000。
环氧乙烷外文名：Ethylene Oxide；别名：噁烷；氧化乙烯；EO；环氧乙烷；醇溶液；CAS RN：75-21-8；分子式：C2H4O；相对分子质量：44.05。
本发明根据阻垢剂在高温下瞬间失效的问题，在分子结构上进行接枝共聚，合成温度由原来的80℃-100℃提高到120℃，这样就加大分子结构的稳定性和抗温性能，使得本发明缓蚀阻垢剂可以在高温明火烧结下不结垢，从而解决了现有的缓蚀阻垢剂高文明火烧接结垢变形的问题。提高合成温度后自然提高了耐热温度，从而解决了高温的稳定性。
具体实施方式
本发明提供了一种缓蚀阻垢剂的制备方法，称取水解聚马来酸酐HPMA10份，共计1000kg，在120℃下加KOH 0.65kg，抽真空后用N2吹扫两遍后在120℃下通入环氧乙烷3份，共计300kg，反应时间以通完环氧乙烷为准，反应温度为120℃，压力为0.1～0.15MPa，反应结束后打开防爆阀自然降温一小时后，打开冷却水，降到40-45℃后加水，调至50％的固含量后既得成品。
本发明中，水解聚马来酸酐HPMA；CAS：26099-09-2；别名：水解聚顺丁烯二酸酐；聚顺丁烯二酸酐；聚马来酸；英文名称：hydrolyzed polymaleic anhydride；分子式：(C4H4O4)n；相对分子质量≤2000。
环氧乙烷外文名：Ethylene Oxide；别名：噁烷；氧化乙烯；EO；环氧乙烷；醇溶液；CAS RN：75-21-8；分子式：C2H4O；相对分子质量：44.05。
本发明根据阻垢剂在高温下瞬间失效的问题，在分子结构上进行接枝共聚，合成温度由原来的80℃-100℃提高到120℃，这样就加大分子结构的稳定性和抗温性能，使得本发明缓蚀阻垢剂可以在高温明火烧结下不结垢，从而解决了现有的缓蚀阻垢剂高文明火烧接结垢变形的问题。提高合成温度后自然提高了耐热温度，从而解决了高温的稳定性。
本发明在潮湿空气中表面吸潮，但不变质，在常温水中缓慢溶解，水溶液呈碱性，其溶解速率、溶解度随温度上升而增大。
药剂分子可以防止与水接触的金属表面的锈蚀和结垢，并可使已经生成的结垢逐渐脱落，保持冷却面的清洁。在加药水通过的设备、管道内部材质不论是黑色金属还是有色金属均能形成保护膜，有色金属效果尤为显著，在5-200℃水温范围，压力在3.5Mpa内均可形成保护膜并可防止藻类的生成和污泥的附着，从而可以防止结垢，提高了设备的热效率，防止设备腐蚀，达到节约能源降低成本、延长设备使用寿命的目的。
本发明缓蚀阻垢剂具有防垢、阻垢、除锈、防腐蚀、防藻类等效果，该产品操作简单，是经济而实用的水处理剂。
本发明缓蚀阻垢剂无毒、无害、无污染，使用安全。
阻垢机理：
该药剂主要是起到络合分离作用，能与水中结垢的物质钙、镁离子生成晶格结构已变形了的碳酸钙和氢氧化镁沉淀。在水碱度较高的状态下，形成水渣，然后通过排污排出。以达到阻垢防垢目的。
防垢机理：
药剂溶于水后，便形成了一种胶态负离子，这种胶态负离子可以吸咐水中的悬浮物及钙、镁离子、形成胶态粒子而不易沉积于管壁，易被排出系统之外，由于胶态负离子对碳酸盐、硫酸盐等水垢的生成和沉积起抑制和分散作用，长期使用可以防止结垢
防腐机理：
由于循环水中的悬浮物及钙、镁离子、易沉积于管壁，不易被排出系统之外，水中的悬浮物及钙、镁离子、硫酸盐、硅酸盐等水垢有腐蚀作用。为此，该药剂达到了以上的除垢防垢作用，并形成保护性薄膜，从而达到了防腐作用，经我公司实验与用户的实践证明，缓腐蚀率达到(Fe)≥99％以上。
使用方法：
在日常设备运行中，只要把规定的用药量用温水或常温水溶解后投入循环水出口处，经沉淀过滤后再进入循环使用(切忌放在进水入口处)。用排污泵定期排污。每天如加入补充水，根据水的硬度补充药剂，使用初期循环水池要加大排污量，使分离的水垢能及时排出。
用量：
用药量为循环水用量的万分之二(自来水加药万分之二，PH在8～8.5之间)。
参考：水质总硬度在1.5-2.5毫摩尔/升时，系统水PH值应控制在7.5～8之间。水质硬度在2-3毫摩尔/升时，系统水PH值应控制在8～8.5之间。水质硬度在4-5毫摩尔/升时，系统水PH值应控制在10～11之间。
本发明的原理是加入的药剂与水中能结垢的物质，钙，镁离子生成晶格结构已变形了的碳酸钙和氢氧化镁沉淀。在炉水碱度较高的状态下，形成水渣，然后通过锅炉排污排出，以达到防垢、阻垢目的。长期使用药剂还能够在管壁上形成保护性薄膜，防止管材腐蚀。经实践证明，缓腐蚀率达到(Fe)≥99％以上。
由此可知要达到应有的防垢、阻垢效果，必须做到以下几点：
一、定时定量加药：
1、按锅炉蒸发吨位计，每一蒸发吨位每班加0.5Kg。
2、水质总硬度在0.02毫摩尔/升时，按日耗水量/每吨水加药60g；水质总硬度在0.03毫摩尔/升时，按日耗水量/每吨水加药80g。
二、水碱度保持在10～15毫克当量/升之间，因此在刚开始使用防垢剂时，应经常化验炉水碱度(如本单位条件不够，可送锅检所化验)，以找出锅炉的最佳加药量和排污量规律。
三、根据炉水碱度化验结果控制排污量。
四、定期(3～4个月)停炉清洗一次，这对原有水垢的锅炉更为必要。
五、避免高水位运行。
另外，防垢阻垢剂用温水溶解后，最好直接打入锅内，而放在水箱内较难控制。药剂应在锅炉排污后加入。如生活用锅炉可在上午八点左右加入。如炉水碱度能长期保持在10～15毫克当量/升之间，那么锅炉的防垢效果是有保持的。相反如炉水碱度长期偏低的，那么锅炉防垢就会失败。这就是说保持炉水的一定碱度，是保持效果的关键。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述方法为：称取水解聚马来酸酐HPMA10份，共计1000kg，在120℃下加KOH0.65kg，抽真空后用N2吹扫两遍后在120℃下通入环氧乙烷3份，共计300kg，反应时间以通完环氧乙烷为准，反应温度为120℃，压力为0.1～0.15MPa，反应结束后打开防爆阀自然降温一小时后，打开冷却水，降到40-45℃后加水，调至50％的固含量后既得成品。
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