CN103359838A - 一种高性能含镀锌材质在密闭式高温热水系统的复合缓蚀阻垢剂及其制备与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镀锌管材质在密闭式高温热水系统中使用的复合缓蚀阻垢剂及其制备方法与应用。所述复合缓蚀阻垢剂包括A剂和B剂，A剂为液态混合物溶液，由钨酸盐、有机膦羧酸、磺酸盐共聚物和水组成；B剂为固态粉末状混合物，包括含氮杂环化合物、硼酸盐和除氧剂。本发明适用于在密闭式高温循环热水条件下镀锌材质管道的缓蚀处理，同时也能有效的防止热水系统碳酸钙垢的沉积，保证系统的日常正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学工程水处理药剂，具体涉及一种高温热水系统中使用的缓蚀阻垢剂，特别是涉及一种镀锌管材质在密闭式高温热水系统中使用的复合缓蚀阻垢剂及其制备方法与应用。
背景技术
随着工业技术的飞速发展，腐蚀和结垢问题越来越来严重，不但会增加生产成本，严重的会影响设备的正常运转，影响正常生产的进行，给企业和国民经济带来巨大的损失。在工业水处理领域，工业用水管道容易产生腐蚀，腐蚀产物易引起水质的恶化，造成管道的堵塞，影响企业的生产；在热交换器等部位，容易产生结垢，除了造成堵塞问题而影响生产外，还增加了能耗。人们通过各种方法解决管道的腐蚀和结垢问题，总体归纳起来有两种思路：一种思路就是在水体中投加化学试剂来减缓管道的腐蚀和水中碳酸钙类沉积物的析出，目前在这一领域颇为成熟，化学试剂的主体以有机膦酸盐和羧酸类聚合物为主；另一种思路就是改善管道材质的性质，使其能够抗腐蚀，目前较为成熟的技术就是使用电镀技术，利用电化学原理，保护管道的金属材质免受腐蚀。
碳钢管道是较常见也是使用频率最高的一种管道，人们为了使碳钢管道免受腐蚀，常常采取在碳钢管道的表面镀上镀锌层。不过，锌是比较活泼的两性金属，在水溶液中也容易受腐蚀，在常温下，其腐蚀相对较慢，一定程度上对碳钢起到了保护作用；然而，随着水温的增加，锌的腐蚀速率呈几何级数增加，它不但自身快速腐蚀，而且形成的腐蚀产物覆盖在碳钢表面，促进了碳钢的垢下腐蚀；镀锌层的腐蚀并不是那种均匀腐蚀，若其腐蚀速率不给予控制，在各种复杂的环境影响下，势必会引起碳钢的局部腐蚀，局部腐蚀的危害极大，最终可能会导致管道穿孔影响设备的正常运行。
目前关于锌的缓蚀剂研究还比较少，市场上也没有专门针对锌缓蚀的产品。常规的有机膦水处理剂由于对锌有较强的络合能力，因此不但不能对锌起缓蚀作用，有的反而还促进锌的腐蚀。笔者通过大量实验筛选发现，一些含氮杂环类的化合物不仅在常温下对镀锌层有较明显的缓蚀作用，而且在温度比较高的环境下其对镀锌层的保护性能也非常优越。通过大量实验结合相关资料，初步认为其作用机理由于含氮杂环化合物有较强的吸附性能，在镀锌层表面产生了物理和化学吸附，形成了一层保护层，减缓了锌的腐蚀进程。经过深入研究和探讨，最终成功筛选出一种适合于镀锌材质在高温热水条件下的复合缓蚀阻垢剂。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，为镀锌材质在密闭式高温热水条件下提供一种性能优异的复合缓蚀阻垢剂，以节约生产成本，节约用水，保护环境。
本发明的另一个目的是提供上述高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的投加方案。
本发明的再一个目的是提供上述高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的用途。
本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，包括有A剂和B剂；其中：
A剂为液态混合物溶液，由钨酸盐、有机膦羧酸、磺酸盐共聚物和水组成，各组分所占重量百分比分别为：
钨酸盐2％-20％，
有机膦羧酸0.25％-10％，
磺酸盐共聚物0.25％-10％，
其余为水；
B剂为固态粉末状混合物，包括含氮杂环化合物、硼酸盐和除氧剂，各组分所占重量百分比分别为：
含氮杂环化合物5％-50％，
硼酸盐5％-50％，
除氧剂2％-50％。
较佳地，上述高温镀锌复合缓蚀阻垢剂中，所述A剂和B剂使用时的重量比为1∶1-5。
较佳地，所述钨酸盐选自钨酸钠和钨酸铵。
较佳地，所述有机膦羧酸选自膦酰基丁烷三羧酸、羟基磷酰基乙酸或膦酰基羧酸共聚物(POCA)。
较佳地，所述磺酸盐共聚物选自磺酸盐的三元、四元或多元共聚物。例如：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物(AA/AMPS)、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物(TH613)或丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物(TH241)。
较佳地，所述含氮杂环化合物选自咪唑、吡咯、噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和嘧啶。
较佳地，所述硼酸盐选自偏硼酸盐、四硼酸盐和多硼酸盐等，例如：四硼酸钠和偏硼酸钠。
较佳地，所述除氧剂选自亚硫酸氢钠和亚硫酸钠。
本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂所采用的上述原料均是市售原料。
进一步的，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂中的A剂和B剂，优选由以下重量百分含量的组分组成：
A剂：
钨酸盐2％-15％，
有机膦羧酸0.25％-10％，
磺酸盐共聚物0.25％-10％，
其余为水；
B剂：
含氮杂环化合物5％-50％；
硼酸盐25％-50％；
除氧剂5％-50％。
本发明还进一步公开了上述高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的制备方法。所述高温镀锌复合缓蚀阻垢剂中，A剂在制备时，预先在反应釜中加入一定量的水，一边快速搅拌一边缓慢依次加入钨酸盐、有机膦羧酸和磺酸盐共聚物，充分搅拌混合均匀，最后灌装成品；B剂在制备时，只需将含氮杂环化合物、硼酸盐和除氧剂固体粉末充分搅拌混合均匀，装入密封的塑料包装桶中即得成品。
本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂主要用于高温热水条件下密闭式镀锌管道的缓蚀和阻垢。投加缓蚀剂只能在一定程度上缓解锌的腐蚀行为，但不能完全制止。锌的腐蚀速率与温度有一定的关系，随着温度的升高，锌的腐蚀速率远大于缓蚀剂的作用速率，镀锌管会出现大面积的腐蚀。因此，本发明所提供的缓蚀阻垢剂只适用在一定的环境温度和体系中，如果环境温度和体系发生了变化，就需要对配方的成分和投加量做相应的调整。本发明适用如下环境温度和体系：温度50～100℃，总硬度≤150mg/L(以碳酸钙计)。
本发明的冷却水复合缓蚀阻垢剂的使用方法：只需在密闭式镀锌材质的热水系统中投加A剂50-150mg/L，B剂150-250mg/L，就能对镀锌材质能够起到很好的保护作用，同时还能防止碳酸钙的析出，保证系统的正常运行。
较佳地，所述A剂的现场最佳投加方式是采用加药泵直接将药剂注入循环水系统的总管道内；B剂的现场最佳投加方式是在循环水供水总管和回水总管之间安装加药罐，将加药罐的进口与所述供水总管连接，将加药罐的出口与所述回水总管连接；需要加药时，关闭加药罐进出口的阀门，打开加药罐盖子，投入B剂，再关闭盖子，打开加药罐进出口阀门使高温水流通过，将加药罐内的B剂溶解并带入整个系统的水体中。B剂的这种投加方式安全可靠，可避免高温烫伤，缩短加药时间。
本发明还进一步公开了一种密闭式镀锌管循环热水系统的缓蚀和阻垢方法，其特征在于，向所述密闭式镀锌管循环热水系统中投加上述的A剂和B剂。
较佳地，所述A剂的投加量为50-150mg/L，所述B剂的投加量为150-250mg/L。
较佳地，所述热水系统的工艺条件是：温度50～100℃，总硬度≤150mg/L(以碳酸钙计)。
较佳地，所述A剂的投加方式为：采用加药泵直接将A剂注入所述循环热水系统的供水总管内；所述B剂的投加方式为：在循环热水系统的供水总管和回水总管之间安装加药罐，所述加药罐的进口与所述供水总管连接，所述加药罐的出口与所述回水总管连接，所述加药罐的进出口设有阀门；需要加B剂时，关闭所述加药罐的进出口阀门，向所述加药罐内投入B剂，再打开所述加药罐的进出口阀门使热水流通过，热水将所述加药罐内的B剂溶解并带入整个循环系统的水体中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所提供的缓蚀阻垢剂能够有效的控制镀锌材质的腐蚀速率，填补了该领域的研究空白，在技术上是一次创新，为今后该领域的研究指明了一个方向。本发明各主要成分均为市售原料，获取方便，配方中不含亚硝酸盐、铬酸盐，无毒，不污染环境。本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂在现场投加方便，简单易操作。本发明不仅能减缓高温系统中镀锌材质的腐蚀速率，而且能控制高温系统中碳酸钙的析出，有效的保护系统的正常运行。经测定，本发明对镀锌材质在100℃情况下，缓蚀率达到85％以上，阻垢率达到75％以上，综合性能优良，可满足现场高温镀锌系统循环水处理要求。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。
由于针对镀锌材质的腐蚀检测手段无相关国家或行业标准，因此本发明采用电化学法测定镀锌材质在高温热水条件下下的瞬时腐蚀电流，通过瞬时腐蚀电流的大小来测定镀锌材质在高温热水条件下的腐蚀速率和缓蚀率。而对于阻垢效果的检测，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》。
实施例1：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将78.92kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入2.12Kg钨酸钠，9.84kg膦酰基丁烷三羧酸，9.12kg丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：48.89kg咪唑、45.07kg偏硼酸钠、6.04kg亚硫酸氢钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到88.78％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到89.52％。
实施例2：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将80.77kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入3.73Kg钨酸钠，7.29kg膦酰基丁烷三羧酸，8.21kg丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：40.68kg吡咯、42.18kg偏硼酸盐、17.14kg亚硫酸氢钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到86.69％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到87.98％。
实施例3：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将82.97kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入4.55Kg钨酸钠，5.65kg膦酰基丁烷三羧酸，6.83kg丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：30.56kg吡咯、38.84kg四硼酸钠、30.6kg亚硫酸钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到87.96％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到83.18％。
实施例4：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将86.60kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入5.68Kg钨酸铵，3.61kg膦酰基丁烷三羧酸，4.11kg丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：22.46kg咪唑、32.76kg四硼酸钠、44.76kg亚硫酸钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到86.96％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到78.69％。
实施例5：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将89.39kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入6.87Kg钨酸铵，1.57kg膦酰基羧酸共聚物，2.17kg丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：10.53kg甲基苯并三氮唑、40.53kg四硼酸钠、40.53kg亚硫酸钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到76.96％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到77.83％。
实施例6：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将90.71kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入8.41Kg钨酸钠，0.33kg膦酰基丁烷三羧酸，0.55kg丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：5.79kg咪唑、46.66kg偏硼酸盐、47.55kg亚硫酸氢钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到75.83％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到73.62％。
实施例7：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将85.22kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入10.77Kg钨酸铵，1.45kg羟基磷酰乙酸，2.56kg丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：10.63kg甲基苯并三氮唑、42.88kg偏硼酸钠、46.49kg亚硫酸氢钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到78.59％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到79.95％。
实施例8：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将79.47kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入12.56Kg钨酸铵，3.78kg羟基磷酰乙酸，4.19kg丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：21.92kg甲基苯并三氮唑、31.80kg偏硼酸钠、39.98kg亚硫酸钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到86.39％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到82.21％。
实施例9：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将74.32kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入14.37Kg钨酸铵，5.43kg膦酰基羧酸共聚物，5.88kg丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：31.54kg甲基苯并三氮唑、28.38kg偏硼酸钠、40.08kg亚硫酸氢钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到86.73％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到85.59％。
实施例10：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将69.22kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入16.29Kg钨酸钠，7.78kg膦酰基羧酸共聚物，6.71kg丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：40.59kg咪唑、43.44kg偏硼酸钠、15.97kg亚硫酸氢钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到88.69％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到88.08％。
实施例11：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将65.45kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入18.22Kg钨酸钠，8.24kg膦酰基丁烷三羧酸，8.09kg丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：45.18kg吡咯、20.05kg偏硼酸钠、34.77kg亚硫酸氢钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到90.63％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到89.16％。
实施例12：
制备100kg的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂A剂，制备过程：将60.48kg水加到容器中，在搅拌的条件下缓慢加入19.97Kg钨酸钠，9.71kg膦酰基羧酸共聚物，9.84kg丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物，充分混合均匀得到稳定均一的溶液；B剂，制备过程：47.19kg吡咯、10.87kg偏硼酸钠、41.94kg亚硫酸钠，充分混合均匀得到均匀的固态粉末。
缓蚀率电化学检测方法：
量取一定体积的自来水放入烧杯中，加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂(其中A剂为100mg/L，B剂为200mg/L)，然后加热至水沸腾，将碳钢镀锌挂片放入，利用电化学检测方法，测定碳钢镀锌挂片在沸水中的腐蚀速率和缓蚀率。
通过电化学检测方法，镀锌挂片缓蚀率达到90.31％。
阻垢率的测定方法：
加入相应量的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂，参照中国石油化工总公司的《冷却水分析和试验方法》以及化工部的《水质和水处理剂产品质量检测手册》中的水处理剂的阻垢缓蚀剂标准测定高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的阻垢性能。
通过阻垢率的测定，本发明的高温镀锌复合缓蚀阻垢剂阻垢率达到90.92％。
上述实施例中高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的配方组成及其性能测试结果见表1。
表1高温镀锌复合缓蚀阻垢剂的组成及其性能测试结果(单位wt％)
Claims (10)
1.一种复合缓蚀阻垢剂，包括A剂和B剂；其中：
A剂为液态混合物溶液，由钨酸盐、有机膦羧酸、磺酸盐共聚物和水组成，各组分所占重量百分比分别为：
钨酸盐2％-20％，
有机膦羧酸0.25％-10％，
磺酸盐共聚物0.25％-10％，
其余为水；
B剂为固态粉末状混合物，包括含氮杂环化合物、硼酸盐和除氧剂，各组分所占重量百分比分别为：
含氮杂环化合物5％-50％，
硼酸盐5％-50％，
除氧剂2％-50％。
2.如权利要求1所述的复合缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述A剂和B剂使用时的重量比为1∶1-5。
3.如权利要求1所述的复合缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述钨酸盐选自钨酸钠和钨酸铵；所述有机膦羧酸选自膦酰基丁烷三羧酸、羟基磷酰基乙酸或膦酰基羧酸共聚物；所述磺酸盐共聚物选自磺酸盐的三元、四元或多元共聚物。
4.如权利要求3所述的复合缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述磺酸盐共聚物选自丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物或丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物。
5.如权利要求1所述的复合缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述含氮杂环化合物选自咪唑、吡咯、噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和嘧啶；所述硼酸盐选自偏硼酸盐、四硼酸盐和多硼酸盐；所述除氧剂选自亚硫酸氢钠和亚硫酸钠。
6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的复合缓蚀阻垢剂的用途，其特征在于，所述复合缓蚀阻垢剂用于密闭式镀锌管材质的热水系统的缓蚀与阻垢。
7.如权利要求6所述的复合缓蚀阻垢剂的用途，其特征在于，所述热水系统的工艺条件为：温度50～100℃，总硬度≤150mg/L。
8.一种密闭式镀锌管循环热水系统的缓蚀和阻垢方法，其特征在于，向所述密闭式镀锌管循环热水系统中投加如权利要求1-5中任一权利要求所述的复合缓蚀阻垢剂。
9.如权利要求8所述的密闭式镀锌管循环热水系统的缓蚀和阻垢方法，其特征在于，所述A剂的投加量为50-150mg/L，所述B剂的投加量为150-250mg/L。
10.如权利要求8所述的密闭式镀锌管循环热水系统的缓蚀和阻垢方法，其特征在于，所述A剂的投加方式为：采用加药泵直接将A剂注入所述循环热水系统的供水总管内；所述B剂的投加方式为：在循环热水系统的供水总管和回水总管之间安装加药罐，所述加药罐的进口与所述供水总管连接，所述加药罐的出口与所述回水总管连接，所述加药罐的进出口设有阀门；需要加B剂时，关闭所述加药罐的进出口阀门，向所述加药罐内投入B剂，再打开所述加药罐的进出口阀门使热水流通过。
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