CN103332795A - 一种无磷复合缓蚀阻垢剂 - Google Patents

Abstract

本发明属于缓蚀阻垢剂领域，提供一种无磷复合缓蚀阻垢剂，含有无磷非氮绿色缓蚀阻垢剂、环保型生物高分子阻垢剂、钝化膜型无机缓蚀剂、缓蚀阻垢增效剂、天然有机高分子、高效缓蚀剂、表面活性剂，各组分的重量百分比为：无磷非氮绿色缓蚀阻垢剂25~35%；环保型生物高分子阻垢剂20~35%；钝化膜型无机缓蚀剂5~10%；缓蚀阻垢增效剂2~5%；天然有机高分子5~10%；高效缓蚀剂10~20%；表面活性剂2~5%。本发明阻垢剂能够有效解决钢厂高炉煤气洗涤废水冷却循环系统中的腐蚀结垢问题，具有良好的缓蚀效果和阻垢效果。

Description

一种无磷复合缓蚀阻垢剂

技术领域

 本发明属于缓蚀阻垢剂领域，具体涉及一种应用于钢铁企业高炉煤气洗涤废水冷却循环系统中的无磷复合缓蚀阻垢剂。

背景技术

高炉煤气洗涤废水是冶金钢铁企业中产生的最常见的一种废水，其所含杂质主要是尘泥(瓦斯泥)、固体悬浮物、焦炭粉、氧化物、无机盐等，此外，还含有少量氰、酚、重金属等有毒物质。高炉煤气洗涤水的水量大，污染严重，直接外排会造成环境污染和水资源浪费。目前钢铁企业主要采取高炉煤气洗涤废水混凝沉淀处理后循环回用的方法处理这一问题。

混凝沉淀后的洗涤废水仍具有较高的无机离子，在循环冷却水系统中，随着水分蒸发，各种无机离子浓缩导致循环水的硬度、碱度、pH值升高，这使得盐类物质的溶解平衡被破坏，析出碳酸钙、磷酸钙等沉淀，在管道金属表面结垢。金属管道在水的浸泡中会被腐蚀，而水中高浓度腐蚀性盐类会加重腐蚀，且结垢的金属部分会发生垢下腐蚀。腐蚀结垢问题会降低循环系统中管道和设备的使用寿命，增加运行成本和安全隐患。目前应对这一问题最常见的办法是向循环水中加入各种水处理剂，其中用量最大的是缓蚀阻垢剂。

从20世纪30年代国外开始在循环水中使用缓蚀阻垢剂以来，已经发展了铬系、硅系、钼系、磷系、全有机系等缓蚀阻垢剂。目前，国内的缓蚀阻垢剂已能生产上百个品种，基本可以满足市场需求。广泛使用的磷系缓蚀阻垢剂，处理效果较好，但高磷会对环境产生污染，现已被限制使用，而各种无磷缓蚀剂和阻垢剂由于其自身存在的缺陷以及处理效果不佳等问题不能投入使用。

随着人们对环境问题的日渐重视，对于环境友好型绿色水处理剂的需求越来越迫切。开发具有优异缓蚀阻垢效果和良好环保性的无磷缓蚀阻垢剂成为国内外很有前景和竞争力的研究方向，除了研制合成新型药剂外，利用药剂间的协同效应通过复配的方法，设计出具有多种功能的复合缓蚀阻垢剂配方也是一种好的思路。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种适用于该循环系统水质的无磷复合缓蚀阻垢剂，其能够有效解决钢厂高炉煤气洗涤废水冷却循环系统中的腐蚀结垢问题，具有良好的缓蚀效果和阻垢效果。

本发明的目的是通过如下技术措施来实现的。

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，含有无磷非氮绿色缓蚀阻垢剂、环保型生物高分子阻垢剂、钝化膜型无机缓蚀剂、缓蚀阻垢增效剂、天然有机高分子、高效缓蚀剂、表面活性剂，各组分的重量百分比为：

无磷非氮绿色缓蚀阻垢剂    25~35%；

环保型生物高分子阻垢剂    20~35%；

钝化膜型无机缓蚀剂        5~10%；

缓蚀阻垢增效剂            2~5%；

天然有机高分子            5~10%；

高效缓蚀剂                10~20%；

表面活性剂                2~5%。

在上述技术方案中，所述无磷非氮绿色缓蚀阻垢剂为聚环氧琥珀酸。

在上述技术方案中，所述环保型生物高分子阻垢剂为聚天冬氨酸。

在上述技术方案中，所述钝化膜型无机缓蚀剂为钼酸钠、钼酸钾、钨酸钠中的任意一种或任意两种以上任意配比的混合。

在上述技术方案中，所述缓蚀阻垢增效剂为氯化锌。

在上述技术方案中，所述天然有机高分子为葡萄糖酸钠。

在上述技术方案中，所述高效缓蚀剂为咪唑啉。

在上述技术方案中，所述表面活性剂为四丁基碘化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三乙醇胺中的任意一种或任意两种以上任意配比的混合。

本发明无磷复合缓蚀阻垢剂应用于钢厂高炉煤气洗涤废水冷却循环系统中，用量为每升水加入30~60mg。

本发明无磷复合缓蚀阻垢剂的优异缓蚀阻垢性能和良好环保性的机理在于：聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸单体均具有较好的阻垢性能和一定的缓蚀性能且二者具有协同效应；聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸在与葡萄糖酸钠、钼酸盐、钨酸盐以及氯化锌以一定比例复配时具有明显的协同增效作用，缓蚀率和阻垢率均得到很大提高，对高温，pH适应性能提高；咪唑啉为强成膜组分，能在金属表面形成强力保护膜；表面活性剂主要起清洗金属表面的作用，使水中杂质无法再金属表面积累；配方中各组分均不含磷且无毒副作用，且其中主剂聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸以及咪唑啉等物质的生物降解性较好。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

（1）            较好的适应高盐的高炉煤气洗涤废水，对其冷却循环系统中金属管材和设备等具有优异的缓蚀作用。

（2）            具有优良的阻垢性能，对钙和碱的容忍度高，适应pH范围广，为循环水在高浓缩倍数条件下运行、减少污水排放和节约成本提供了技术支持。

（3）            无磷的特性避免循环水产生磷酸钙垢沉积，提高冷换设备的传热系数，降低能耗；同时可避免含磷污水排放造成水质富营养化问题，具有良好的环保性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钼酸钠，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，四丁基碘化铵。

按如下质量百分比配制而成：

聚环氧琥珀酸                     35%

聚天冬氨酸                       20%

钼酸钠                           10%

氯化锌                           3%

葡萄糖酸钠                       7%

咪唑啉                           20%

四丁基碘化铵                     5%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入40mg。

实施例2

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钼酸钠，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，十六烷基三甲基溴化铵。

按如下质量百分比配置而成：

聚环氧琥珀酸                     30%

聚天冬氨酸                       30%

钼酸钠                           8%

氯化锌                           2%

葡萄糖酸钠                       5%

咪唑啉                           20%

十六烷基三甲基溴化铵             5%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入35mg。

实施例3

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钼酸钠，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，三乙醇胺。

按如下质量百分比配置而成：

聚环氧琥珀酸                     35%

聚天冬氨酸                       30%

钼酸钠                           8%

氯化锌                           4%

葡萄糖酸钠                       6%

咪唑啉                           15%

三乙醇胺                         2%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入45mg。

实施例4

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钼酸钾，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，四丁基碘化铵。

按如下质量百分比配置而成：

聚环氧琥珀酸                     30%

聚天冬氨酸                       25%

钼酸钾                           10%

氯化锌                           5%

葡萄糖酸钠                       10%

咪唑啉                           16%

四丁基碘化铵                     4%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入50mg。

实施例5

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钼酸钾，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，十六烷基三甲基溴化铵。

按如下质量百分比配置而成：

聚环氧琥珀酸                     30%

聚天冬氨酸                       30%

钼酸钾                           10%

氯化锌                           3%

葡萄糖酸钠                       6%

咪唑啉                           18%

十六烷基三甲基溴化铵             3%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入30mg。

实施例6

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钼酸钾，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，三乙醇胺。

按如下质量百分比配置而成：

聚环氧琥珀酸                     35%

聚天冬氨酸                       35%

钼酸钾                           10%

氯化锌                           2%

葡萄糖酸钠                       6%

咪唑啉                           10%

三乙醇胺                         2%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入45mg。

实施例7

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钨酸钠，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，四丁基碘化铵。

按如下质量百分比配置而成：

聚环氧琥珀酸                     35%

聚天冬氨酸                       30%

钨酸钠                           5%

氯化锌                           3%

葡萄糖酸钠                       7%

咪唑啉                           15%

四丁基碘化铵                     5%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入55mg。

实施例8

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钨酸钠，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，十六烷基三甲基溴化铵。

按如下质量百分比配置而成：

聚环氧琥珀酸                     25%

聚天冬氨酸                       25%

钨酸钠                           10%

氯化锌                           5%

葡萄糖酸钠                       10%

咪唑啉                           20%

十六烷基三甲基溴化铵             5%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入60mg。

实施例9

一种无磷复合缓蚀阻垢剂，包含：聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，钨酸钠，氯化锌，葡萄糖酸钠，咪唑啉，三乙醇胺。

按如下质量百分比配置而成：

聚环氧琥珀酸                     30%

聚天冬氨酸                       30%

钨酸钠                           8%

氯化锌                           3%

葡萄糖酸钠                       6%

咪唑啉                           20%

三乙醇胺                         3%

上述无磷复合缓蚀阻垢剂加入高炉煤气洗涤废水冷却循环系统，投加量为每升水加入30mg。

Claims (9)

1.一种无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：含有无磷非氮绿色缓蚀阻垢剂、环保型生物高分子阻垢剂、钝化膜型无机缓蚀剂、缓蚀阻垢增效剂、天然有机高分子、高效缓蚀剂、表面活性剂，各组分的重量百分比为：

无磷非氮绿色缓蚀阻垢剂    25~35%；

环保型生物高分子阻垢剂    20~35%；

钝化膜型无机缓蚀剂        5~10%；

缓蚀阻垢增效剂            2~5%；

天然有机高分子            5~10%；

高效缓蚀剂                10~20%；

表面活性剂                2~5%。

2.根据权利要求1所述的一种无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述无磷非氮绿色缓蚀阻垢剂为聚环氧琥珀酸。

3.根据权利要求1所述的一种无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述环保型生物高分子阻垢剂为聚天冬氨酸。

4.根据权利要求1所述的一种无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述钝化膜型无机缓蚀剂为钼酸钠、钼酸钾、钨酸钠中的任意一种或任意两种以上任意配比的混合。

5.根据权利要求1所述的一种无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述缓蚀阻垢增效剂为氯化锌。

6.根据权利要求1所述的一种无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述天然有机高分子为葡萄糖酸钠。

7.根据权利要求1所述的一种无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述高效缓蚀剂为咪唑啉。

8.根据权利要求1所述的一种无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述表面活性剂为四丁基碘化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三乙醇胺中的任意一种或任意两种以上任意配比的混合。

9.权利要求1所述的一种无磷复合缓蚀阻垢剂应用于高炉煤气洗涤废水冷却循环系统中，其用量为每升水加入30~60mg。