CN103496794A - 一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂 - Google Patents

一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其是由以下质量百分比的原料组成：3-15%的聚天冬氨酸、0-8%的有机膦、2-10%的膦羧酸、5-10%的含羧基聚合物、1-3%的铜缓蚀剂、0-16%的锌盐，水为余量。本发明的缓蚀阻垢剂，磷含量低，可生物降解，排污不会造成水体富营养化；其具有优良的缓蚀阻垢性能，应用在中央空调循环冷却水系统中时，可有效提高中央空调制冷机组的换热效果，冷凝器温差平均值≤1.0℃，蒸发器温差平均值≤2.4℃，确保机组的安全、稳定、经济运行。

Description

一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂
技术领域
本发明涉及一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂。
背景技术
伴随工业生产的急剧发展，工业上的用水量也快速增加，其中，冷却水的用量占工业用水总量的80%以上，冷却水在使用的过程中，由于不断的循环，不断的浓缩，水中所含杂质，例如矿物质的浓度会不断增加，容易引起设备管道的结垢、腐蚀等问题。此时，就需要向循环冷却水中加入水质处理剂，例如缓蚀阻垢剂，从而控制结垢和腐蚀的速率。
以中央空调为例说明，中央空调冷却水系统的特点是系统保有水量非常小，小型冷却塔为1/100-1/150左右，大型冷却塔为1/10-1/30左右，补充水一般采用自来水，水质指标取决于当地自来水的水质特点，水质条件差别大，运行条件的微小变化都可能造成水质的较大波动，容易造成腐蚀，结垢及粘泥故障。
由于系统的贮水量小，因此把冷却水维持在适当的浓缩倍数，通过投加水处理剂（缓蚀剂，阻垢剂，粘泥抑制剂等）进行处理，可预防故障的发生，节省补充水的用量，从而保证空调设备安全，高效地运行。
中央空调循环冷却水常用的缓蚀阻垢剂有六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、羟基乙叉二膦酸（HEDP）、氨基三甲叉膦酸（ATMP）、乙二胺四甲叉膦酸（EDTMP）、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸（DETAPMP）等，这些药剂存在使用浓度高，磷含量高，易造成水体的富营养化或处理效果不理想，因此开发一种磷含量低、处理效果好的中空空调循环冷却水用缓蚀阻垢剂，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂。
本发明所采取的技术方案是：
一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其是由以下质量百分比的原料组成：3-15%的聚天冬氨酸、0-8%的有机膦、2-10%的膦羧酸、5-10%的含羧基聚合物、1-3%的铜缓蚀剂、0-16%的锌盐，水为余量。
所述的聚天冬氨酸的粘均分子量为4000-6000。
所述的有机膦为羟基亚乙基二膦酸。
所述的膦羧酸为2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸。
所述的含羧基聚合物为聚马来酸酸酐、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的至少一种。
所述的铜缓蚀剂为BTA、MBT、TTA中的至少一种。
所述的锌盐为七水合硫酸锌。
本发明的有益效果是：本发明的缓蚀阻垢剂，磷含量低，可生物降解，排污不会造成水体富营养化；其具有优良的缓蚀阻垢性能，应用在中央空调循环冷却水系统中时，可有效提高中央空调制冷机组的换热效果，冷凝器温差平均值≤1.0℃，蒸发器温差平均值≤2.4℃，确保机组的安全、稳定、经济运行。
具体实施方式
一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其是由以下质量百分比的原料组成：3-15%的聚天冬氨酸、0-8%的有机膦、2-10%的膦羧酸、5-10%的含羧基聚合物、1-3%的铜缓蚀剂、0-16%的锌盐，水为余量。
所述的聚天冬氨酸的粘均分子量为4000-6000；所述的有机膦为羟基亚乙基二膦酸；所述的膦羧酸为2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸；所述的含羧基聚合物为聚马来酸酸酐、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的至少一种；所述的铜缓蚀剂为BTA、MBT、TTA中的至少一种；所述的锌盐为七水合硫酸锌。
优选的，用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂是由以下质量百分比的原料组成：5-10%的PBTCA（有效物质含量为50%）、20-30%的AA/AMPS（固含量为30%）、15-35%的PASP（固含量为40%）、1-2%的BTA、0-8%的HEDP（有效物质含量为50%）、28-45%的水，所有原料用量加和=100%。
说明：PBTCA即为2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、AA/AMPS即为丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、PASP即为聚天冬氨酸、BTA即为苯并三氮唑。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1：
一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其配方组成如下表：
表1：用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂的配方组成
成份 用量（g）
PBTCA（有效含量：50%） 10.0
AA/AMPS（固含量：30%） 20.0
PASP（固含量：40%） 15.0
BTA 1.0
HEDP（有效含量：50%） 8.0
水 45.0
所述的缓蚀阻垢剂的制备方法为：将各成份搅拌均匀即可。
将此配好的药剂按60mg/L的药剂浓度，进行旋转挂片试验和阻垢试验，试验结果为：20#钢腐蚀速率为0.065mm/a ，铜腐蚀速率为0.0019 mm/a，阻垢率为91%。
实施例2：
一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其配方组成如下表：
表2：用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂的配方组成
成份 用量（g）
PBTCA（有效含量：50%） 5.0
AA/AMPS（固含量：30%） 30.0
PASP（固含量：40%） 35.0
BTA 2.0
水 28.0
所述的缓蚀阻垢剂的制备方法为：将各成份搅拌均匀即可。
将此配好的药剂按60mg/L的药剂浓度，进行旋转挂片试验和阻垢试验，试验结果为铜腐蚀速率为0.0009 mm/a，阻垢率为95%。
实施例3：
一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其配方组成如下表：
表3：用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂的配方组成
成份 用量（Kg）
PBTCA（有效含量：50%） 10.0
AA/AMPS（固含量：30%） 60.0
PASP（固含量：40%） 70.0
BTA 4.0
水 56.0
所述的缓蚀阻垢剂的制备方法为：将各成份搅拌均匀即可。
将实施例1配好的药剂应用于中央空调循环冷却水系统，该系统装机容量为特灵DCWBRC2AAHBX 4台，DCWEBLC2AAHBX 2台，制冷剂均使用R134a,冷却塔11座，冷却水进出口温差5.5-6.5℃，冷冻水进出水温差4.5-5℃，冷却泵6台，其中流量880m3/h 4台。480m3/h 2台，冷冻泵6台，其中流量620m3/h 4台，360m3/h 2台，冷却水保有水量300m3，冷换设备材质为铜材，输水管道为碳钢。
本发明的缓蚀阻垢剂基础投加量按系统保有水量的按60mg/L投加，即在冷却塔处，一次性加入18kg，24小时后，采用连续计时、计量投加方式，维持循环冷却中总磷(以PO4 3- 计)1-2mg/L, 循环冷却水总硬度（以CaCO3计）为576-1065mg/L ，总碱度（以CaCO3计）为278-412mg/L，浓缩倍数维持在7-8，铁离子浓度在0.021-0.115 mg/L，药剂浓度（以PO4 3- 计）0.25-1.73mg/L。
在循环冷却水回、出水总管之间安装挂片器，在挂片器中安装碳钢、铜挂片进行实时监测，840小时的监测结果为：20#钢腐蚀速率为0.068mm/a ，紫铜腐蚀速率为0.0012 mm/a，制冷机组冷凝器温差平均值为1.0℃，蒸发器温差平均值为2.4℃，特别是冷凝器温差较小，表明冷凝管内无结垢，换热效果好，机组运行安全、稳定。
由此可见，本发明的缓蚀阻垢剂用于中央空调循环冷却水处理，碳钢腐蚀速率为<0.075mm/a ，铜腐蚀速率<0.005mm/a，阻垢率达到90%以上。
本发明的缓蚀阻垢剂应用于循环冷却水处理场所，如用于热电厂、中央空调循环冷却水处理。

Claims (7)

1.一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其特征在于：其是由以下质量百分比的原料组成：3-15%的聚天冬氨酸、0-8%的有机膦、2-10%的膦羧酸、5-10%的含羧基聚合物、1-3%的铜缓蚀剂、0-16%的锌盐，水为余量。
2.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的聚天冬氨酸的粘均分子量为4000-6000。
3.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的有机膦为羟基亚乙基二膦酸。
4.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的膦羧酸为2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸。
5.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的含羧基聚合物为聚马来酸酸酐、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的铜缓蚀剂为BTA、MBT、TTA中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种用于循环冷却水处理的缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的锌盐为七水合硫酸锌。
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