CN103787518A

CN103787518A - 低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂

Info

Publication number: CN103787518A
Application number: CN201410025127.9A
Authority: CN
Inventors: 张秀华; 刘强; 刘全华; 李鹏飞; 王东宇
Original assignee: Shandong Taihe Water Treatment Co Ltd
Current assignee: Shandong Taihe Water Treatment Co Ltd
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2014-05-14

Abstract

一种低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，由至少一种15~35%的有机膦a、至少一种20~40%的多氨基多醚基甲叉膦酸b、至少一种25~50%的含磺酸基共聚物c和至少一种5~25%的缓蚀剂d组成。该组合物在低温多效海水淡化过程中能够破坏垢体晶格的形成，使其发生畸变、阻碍晶体生长，使垢体松软并很好的分散在水中，起到阻垢分散的作用。同时能在工作温度下，防止设备表面腐蚀。该组合物适应于低温多效海水淡化过程中高硬度、高碱度环境的阻垢缓蚀，能够使碳酸钙、氢氧化镁的阻垢率达到95%以上；本发明具有好的缓蚀性能，可延长海水淡化金属设备的使用寿命，保证设备的安全稳定运行，真正实现低温多效海水淡化专用的多效水处理要求。

Description

低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂

技术领域

本发明涉及一种水处理药剂，尤其涉及一种低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂。

背景技术

淡化海水是世界缺水地区和国家重要的淡水来源。常用热法海水淡化有多级闪蒸、低温多效和压气蒸馏。低温多效蒸馏技术相较其它两种以热利用率高、成垢因素小和运营费用低等特点应用更广阔。但在热法海水淡化技术中，换热器表面结垢问题是影响海水淡化效率的关键因素，也是引起设备腐蚀的重要原因之一。

海水是一个复杂的体系，含有大约3.5%的盐类，硬度高，而且还含有各种海洋浮游生物和细菌、胶体等，容易在换热器表面形成结垢和粘泥，并加重海水对设备的腐蚀。在不采取任何阻垢措施的情况下，每个月都要对设备进行一次酸洗。为了减少酸洗次数，降低运行费用，利用阻垢药剂进行阻垢处理是最有效直接的办法。低温多效海水淡化技术中，水力停留时间短，最高温度低，盐度高，最有效的阻垢方法是改变垢的性状，使其软化分散。

随着我国水资源缺乏问题日益严重，对热法海水淡化的投入不断加大，然而落后的阻垢缓蚀技术限制了热法海水淡化的进程，目前国内热法海水淡化装置多采用进口药剂，虽然部分有使用国内药剂但效果不理想。为使我国热法海水淡化摆脱药剂进口的窘境，对专用药剂的开发是迫在眉睫的。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻垢效果好、缓蚀性能好的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，能够解决我国热法海水淡化药剂依赖进口的境况。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种专用于低温多效海水淡化的阻垢缓蚀剂，该药剂是由至少一种有机膦a、至少一种多氨基多醚基甲叉膦酸b、至少一种含磺酸基共聚物c和至少一种缓蚀剂d组成。

本发明所述的各种组分的质量百分比为：

有机膦 15~35%

多氨基多醚基甲叉膦酸 20~40%

含磺酸基共聚物 25~50%

缓蚀剂 5~25%

本发明所述的有机膦选自羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)，优选的是羟基亚乙基二膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸。

本发明所述的多氨基多醚基甲叉膦酸具有结构式

Figure 2014100251279100002DEST_PATH_IMAGE002

其中R₁和R₂相同的或不同的为H或CH₃。

n为2~10的整数，优选的是4~6的整数。

本发明所述的含磺酸基聚合物选自苯乙烯磺酸-马来酸酐共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯基磺酸共聚物，其中该聚合物分子量为500~3000，含磺酸基单体与共聚单体的摩尔比为1:3~3:1。

本发明所述的缓蚀剂选自膦酰基羟基乙酸、苯丙三氮唑。

本发明所述组合物在低温多效海水淡化过程中能够破坏垢体晶格的形成，使其发生畸变，阻碍晶体生长，使垢体松软，并很好的分散在水中，起到阻垢分散的作用。同时能在工作温度下，防止设备表面腐蚀。

本发明所述的阻垢缓蚀剂组合物适应于低温多效海水淡化过程中高硬度、高碱度环境的阻垢缓蚀，能够使碳酸钙、氢氧化镁的阻垢率达到95%以上；同时本发明具有好的缓蚀性能，可延长海水淡化金属设备的使用寿命，保证设备的安全稳定运行，真正的实现了低温多效海水淡化专用的多效水处理要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：

实施例1（最佳实施例）

一种低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，由2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、含磺酸基聚合物、苯丙三氮唑组成。

其中各个组分的质量百分比为：

2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸 21.2%

多氨基多醚基甲叉膦酸 26.6%

含磺酸基聚合物 43.7%

苯丙三氮唑 8.5%

药剂b多氨基多醚基甲叉膦酸具有结构式

式中R₁为CH₃，R₂为H。

n为5。

药剂c含磺酸基共聚物平均分子量为1000，含磺酸基单体与共聚单体的摩尔比为1:1.5。

实施例2

一种低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，由羟基亚乙基二膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、含磺酸基聚合物、苯丙三氮唑组成。

其中各个组分的质量百分比为：

羟基亚乙基二膦酸 27.5%

多氨基多醚基甲叉膦酸 38%

含磺酸基聚合物 26%

苯丙三氮唑 8.5%

药剂b多氨基多醚基甲叉膦酸具有结构式

式中R₁为CH₃，R₂为H。

n为4。

药剂c含磺酸基共聚物平均分子量为800，含磺酸基单体与共聚单体的摩尔比为1:1.5。

实施例3

一种低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，由羟基亚乙基二膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、含磺酸基聚合物、膦酰基羟基乙酸组成。

其中各个组分的质量百分比为：

羟基亚乙基二膦酸 31%

多氨基多醚基甲叉膦酸 26%

含磺酸基聚合物 28%

膦酰基羟基乙酸 15%

药剂b多氨基多醚基甲叉膦酸具有结构式

式中R₁为CH₃，R₂为CH₃。

n为3。

药剂c含磺酸基共聚物平均分子量为1500，含磺酸基单体与共聚单体的摩尔比为1.8:1。

实施例4

其中各个组分的质量百分比为：

羟基亚乙基二膦酸 17.5%

多氨基多醚基甲叉膦酸 27%

含磺酸基聚合物 40.5%

膦酰基羟基乙酸 15%

药剂b多氨基多醚基甲叉膦酸具有结构式

式中R₁为CH₃，R₂为H。

n为5。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims

1.一种低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，该药剂由至少一种有机膦a、至少一种多氨基多醚基甲叉膦酸b、至少一种含磺酸基聚合物c和至少一种缓蚀剂d组成；各种组分的质量百分比为：

有机膦 15~35%

多氨基多醚基甲叉膦酸 20~40%

含磺酸基共聚物 25~50%

缓蚀剂 5~25%。

2.根据权利要求1所述的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，所述的有机膦选自羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)。

3.根据权利要求2所述的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，所述的有机膦选自羟基亚乙基二膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸。

4.根据权利要求1所述的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，所述的多氨基多醚基甲叉膦酸具有结构式

式中R₁和R₂相同的或不同的为H或CH₃，式中n为2~10的整数。

5.根据权利要求4所述的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，所述的多氨基多醚基甲叉膦酸结构式中n为4~6的整数。

6.根据权利要求1所述的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，所述的含磺酸基共聚物选自苯乙烯磺酸-马来酸酐共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯基磺酸共聚物。

7.根据权利要求6所述的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，所述的含磺酸基共聚物的平均分子量为500~3000。

8.根据权利要求6或7所述的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，所述的含磺酸基共聚物的含磺酸基单体与共聚单体的摩尔比为1:3~3:1。

9.根据权利要求1所述的低温多效海水淡化阻垢缓蚀剂，其特征是，所述的缓蚀剂选自膦酰基羟基乙酸、苯丙三氮唑。