CN103693763A - 造纸真空泵专用阻垢剂 - Google Patents

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CN103693763A
CN103693763A CN201310673548.8A CN201310673548A CN103693763A CN 103693763 A CN103693763 A CN 103693763A CN 201310673548 A CN201310673548 A CN 201310673548A CN 103693763 A CN103693763 A CN 103693763A
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salt
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sulfonate
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孙晓丹
喻果
毕俊昌
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Abstract

本发明提供了一种环境友好型造纸真空泵专用阻垢剂，含有pH值调节剂、次氮基三乙酸盐、
Figure DSA0000098904900000011
ONF DRY、聚环氧琥珀酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐、磺酸盐共聚物和去离子水。pH值调节剂、次氮基三乙酸盐、

Description

造纸真空泵专用阻垢剂
技术领域
本发明属于水处理用化学品领域，特别涉及一种用于制浆造纸生产中防止真空泵结垢的环境友好型阻垢剂。
背景技术
改革开放以来，在国民经济快速发展的带动下，造纸产业取得了长足的发展。目前我国已成为全球纸和纸板最大生产国。造纸工业也开始由数最主导型进入上质量、上档次、上水平的新的发展阶段。目前造纸行业已经进入到低消耗、低污染、低排放的快车道，造纸工业正大力推进绿色、低碳、循环发展，为实现环境友好型战略目标而努力。同时努力降低水耗、实施污染控制，确保化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮等全面达标，绿色纸业的战略目标正稳步推进。
为减少造纸行业的废水排放，我国造纸行业的水循环利用率越来越高。这一方面有利于降低造纸行业的生产成本，减少污染负荷，另一方面由于水回用次数的增加，也造成了制浆造纸及其辅助设备的结垢问题变得越来越严重。特别是随着中性造纸技术的普及，碳酸钙填料的应用日益普遍，制浆造纸厂设备的结垢问题已经成为影响设备运行性能和提高生产效率的重要因素。
真空泵为造纸机的网部和压榨部提供脱水动力。一旦真空泵出现问题，将导致纸机停车，给生产带来很大的损失。由于真空泵密封水循环使用，其中的钙、硅等易结垢的离子不断富集，当达到其饱和浓度时，就会析出结垢。一般情况下，纸机长时间的连续生产会导致真空泵几天连续运转，真空泵的结垢将会日积月累，最后可能因为结垢而出现“卡轴”现象，即真空泵运转时电流不稳定，能耗比正常情况下高，一旦真空泵停机，再启动很困难。纸机真空伏辊上的小孔是纸页离开网部前的脱水通道。为了保证小孔的通畅，在真空伏辊内部还要用喷淋水对其进行在线清洗。由于碳酸钙填料广泛应用于文化用纸和各种加工原纸中，加之我国一些纸厂的用水硬度较高，真空伏辊的小孔很容易结垢。真空伏辊结垢后，会影响其脱水能力和脱水的均匀性，导致真空泵负荷变化，有时甚至引起真空泵跳闸。而且，结垢后的真空伏辊清理起来十分困难，如果两个工人用专用的钻具清理上述结垢的真空伏辊，通常需要约一个月的时间。
目前控制结垢的方法主要有物理方法和化学方法。国内使用的物理方法有磁化处理、静电处理、超声水处理技术、脉冲电场处理技术、电磁技术等；化学方法包括：通过离子交换法和石灰软化法来除去部分成垢离子、加酸或通二氧化碳稳定碳酸氢盐、添加阻垢剂破坏垢的结晶生长。
对于造纸设备来说，化学方法处理更为成熟、经济和有效。通常采用在造纸的浆料、水循环系统中加入一定量的阻垢剂，起到除垢、抑垢的作用。但是专用于造纸过程的阻垢剂较少，需要提供一种阻垢剂能够减少或基本消除真空泵的结垢问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种造纸真空泵专用阻垢剂。可用于造纸厂真空泵水系统中，对碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、锌垢等多种垢具有显著的阻垢作用和优良的分散性能，尤其适合于高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的理想阻垢分散剂之一。本发明真空泵易生物降解，对环境危害小。
本发明所采用的技术方案如下：
一种环境友好型造纸真空泵专用阻垢剂，含有pH值调节剂、次氮基三乙酸盐、
Figure BSA0000098904920000013
ONE DRY、聚环氧琥珀酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐、磺酸盐共聚物和去离子水。各组分的重量百分比为：
其余为去离子水。
所述的次氮基三乙酸盐为次氮基三乙酸、次氮基三乙酸钠的一种或两种的组合。
所述的
Figure BSA0000098904920000014
ONE DRY为AKZONOBEL SURFACE CHEMISTRY LLC生产专利产品。
所述的聚环氧琥珀酸盐的相对分子质量400～1000，聚环氧琥珀酸盐为钠盐、钾盐中的一种或两种的组合。
所述的二亚乙基三胺五乙酸盐为二亚乙基三胺五乙酸、二亚乙基三胺五乙酸钠的一种或两种的组合。
所述的磺酸盐共聚物为AA/AMPS、AA/AHPS磺酸盐共聚物、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物中的一种或几种的组合。
所述的环境友好型造纸真空泵专用阻垢剂制备方法：将去离子水、pH值调节剂、次氮基三乙酸盐、ONE DRY、聚环氧琥珀酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐、磺酸盐共聚物，按比例将各组份原料加入反应釜中，其中pH值调节剂、次氮基三乙酸盐、ONE DRY之间添加间隔时间15分钟以上，其它原料之间添加间隔为5分钟以上。待所有原料投入反应釜后充分搅拌45～60分钟，即可得到产品。
具体实施方式
实施例一
按重量百分比选取原料
Figure BSA0000098904920000012
其余为去离子水。
将去离子水、氢氧化钠、次氮基三乙酸、
Figure BSA0000098904920000023
ONE DRY、聚环氧琥珀酸钠、二亚乙基三胺五乙酸五钠、AA/AHPS磺酸盐共聚物，按比例将各组份原料加入反应釜中，其中氧氧化钠、次氮基三乙酸、
Figure BSA0000098904920000024
ONE DRY之间添加间隔时间15分钟以上，其它原料之间添加间隔为5分钟以上。待所有原料投入反应釜后充分搅拌45～60分钟，即可得到产品。
实施例二
按重量百分比选取原料
Figure BSA0000098904920000021
其余为去离子水。
将去离子水、氢氧化钠、次氮基三乙酸、
Figure BSA0000098904920000025
ONE DRY、聚环氧琥珀酸钠、二亚乙基三胺五乙酸五钠、AA/AHPS磺酸盐共聚物，按比例将各组份原料加入反应釜中，其中氢氧化钠、次氮基三乙酸、ONE DRY之间添加间隔时间15分钟以上，其它原料之间添加间隔为5分钟以上。待所有原料投入反应釜后充分搅拌45～60分钟，即可得到产品。
实施例三
Figure BSA0000098904920000022
其余为去离子水。
将去离子水、氢氧化钠、次氮基三乙酸、
Figure BSA0000098904920000027
ONE DRY、聚环氧琥珀酸钠、二亚乙基三胺五乙酸五钠、AA/AHPS磺酸盐共聚物，按比例将各组份原料加入反应釜中，其中氢氧化钠、次氮基三乙酸、
Figure BSA0000098904920000028
ONE DRY之间添加间隔时间15分钟以上，其它原料之间添加间隔为5分钟以上。待所有原料投入反应釜后充分搅拌45～60分钟，即可得到产品。
应用试验及结果
1.试验样品来源：见表1
表1试验样品来源
药剂来源 药剂名称
本发明产品实施例一 XY-100A
本发明产品实施例二 XY-100B
本发明产品实施例三 XY-100C
2.实验室阻垢碳酸钙性能实验
2.1试验用水：威海海盛纸业的纸浆白水
2.2试验方法：在500mL容量瓶中加入250mL所取纸浆白水，用移液管加人5.0mL阻垢剂试样溶液(浓度为5000mg/L)，使阻垢分散剂的量为25mg，摇匀。用所取纸浆白水稀释至刻度，摇匀。将试液置于(80±1)℃的恒温水浴中，恒温放置10小时后取出，冷却至室温后用中速滤纸过滤，滤液用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定测定残余Ca2+浓度，按下式计算阻垢率：
阻垢率＝(C1-C2)/(C0-C2)×100
式中C1为加入阻垢分散剂的试液试验后的Ca2+浓度，mg/L，C2为未加阻垢分散剂的空白试液试验后的Ca2+浓度，mg/L，C0为试验所取纸浆白水中Ca2+浓度，mg/L。
表2阻碳酸钙垢性能结果
药剂名称 阻垢率，％
XY-100A 90
XY-100B 96
XY-100C 98
3.实验室阻垢磷酸钙性能实验
取500mL容量瓶，将事先配制好的钙离子浓度为250mg/L、磷酸根离子为5mg/L、pH为9的硼砂试液400mL加入此瓶中，加入5mL阻垢分散剂试样溶液(浓度为5000mg/L)，使阻垢分散剂的量为25mg，补加上述试液至容量瓶刻度，充分摇匀，置于(80±1)℃的恒温水浴中，恒温放置10小时后取出，冷却至室温后用中速滤纸过滤，采用磷钼蓝比色法测定滤液中的磷酸根浓度，按下式计算阻垢率：
阻垢率＝(C1-C2)/(C0-C2)×100
式中C1为加入阻垢剂的试液试验后的磷酸根浓度，mg/L，C2为未加阻垢剂的空白试液试验后的磷酸根浓度，mg/L，C0为试验配制水的磷酸根浓度，mg/L。
表3阻磷酸钙垢性能
药剂名称 阻垢率，％
XY-100A 95
XY-100B 100
XY-100C 100
4.阻垢剂的上机试验
4.1试验地点：威海海盛纸业
4.2具体实施方式：因为用到清水或自来水的地方在未加阻垢剂之前均涉及到设备结垢问题，但部分位置对生产不会产生负面影响或者产生的负面影响较小，可以在刷车时拆洗，因此这些部位不使用阻垢剂。其他关键部位均需使用阻垢剂，主要是网部和压榨部的真空泵密封水使用阻垢剂，网部和压榨部的真空泵密封水关系到真空泵的结垢问题。阻垢剂的用量根据水质的情况调整。海盛纸业纸浆白水硬度为1000mg/L，阻垢剂XY-100A用量为20g/m3(水)左右。
4.3试验结论：
使用本发明XY-100A后，解决了网部和压榨部的真空泵结垢问题，稳定了网部和压榨部的真空度，减少了90％因真空度意外波动造成的断纸。

Claims (6)

1.一种环境友好型造纸真空泵专用阻垢剂，含有pH值调节剂、次氮基三乙酸盐、
Figure FSA0000098904910000012
ONE DRY、聚环氧琥珀酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐、磺酸盐共聚物和去离子水。各组分的重量百分比为：
Figure FSA0000098904910000011
其余为去离子水。
2.根据权利要求1所述的环境友好型造纸真空泵专用阻垢剂，其特征在于：所述的次氮基三乙酸盐为次氮基三乙酸、次氮基三乙酸钠的一种或两种的组合。
3.根据权利要求1所述的环境友好型造纸真空泵专用阻垢剂，其特征在于：所述的ONEDRY为AKZONOBEL SURFACE CHEMISTRY LLC生产专利产品。
4.根据权利要求1所述的环境友好型造纸真空泵专用阻垢剂，其特征在于：所述的聚环氧琥珀酸盐的相对分子质量400～1000，聚环氧琥珀酸盐为钠盐、钾盐中的一种或两种的组合。
5.根据权利要求1所述的环境友好型造纸真空泵专用阻垢剂，其特征在于：所述的二亚乙基三胺五乙酸盐为二亚乙基三胺五乙酸、二亚乙基三胺五乙酸钠的一种或两种的组合。
6.根椐权利要求1所述的磺酸盐共聚物为AA/AMPS、AA/AHPS磺酸盐其聚物、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物中的一种或几种的组合。
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