CN104140162A - 用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂及其制备方法。由如下重量百分比的原料制成：曼尼希碱季铵盐2-6％、乌头酸—烯丙基磺酸共聚物5-20％、聚环氧琥珀酸4-10％、天然型缓蚀剂1-5％、葡萄糖酸钠5-15％、七水硫酸锌3-5％、BTA0.6-1.1％、去离子水余量。本发明具有较高的缓蚀阻垢性能，可以解决海水作为循环水的腐蚀结垢问题，特别适用于各种用铜、碳钢、不锈钢做材质的循环水系统，且无磷，具有良好的环保性。

Description

用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂及其制备方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

目前我国工业用水量占全部用水量的80％以上，而火力发电厂耗水量约占工业用水的20％。为了节约淡水资源，在我国沿海地区的一些火力发电厂开始采用海水作为循环冷却水，但由于海水是电解质溶液，能够和多种物质反应，用海水作为循环水时，海水相当于电解质溶液和金属可以组成电池发生电化学反应，极易造成材料、设备的腐蚀破坏和失效。因而需要通过添加防腐、阻垢和菌藻杀生剂对循环海水进行处理，保证循环冷却系统能够安全、稳定的运行。但现行市场的缓蚀阻垢剂以磷系配方为主，对于微生物种类多、含量高的海水来说，磷系配方会促使微生物特别是藻类过度繁殖，造成海水赤潮。为保证火力发电机组海水循环冷却系统的安全运行，开发研制海水循环无磷阻垢缓蚀剂有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，效果优良、无磷、具有较高的缓蚀阻垢性能和良好的环保性；本发明同时提供了用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂的制备方法，科学合理、简单易行。

本发明所述的用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，由如下重量百分比的原料制成：

所述的曼尼希碱季铵盐是由甘氨酸、甲醛、苯乙酮经曼尼希反应的产物季铵化而得。

所述的天然型缓蚀剂为芒果皮提取物、柑桔皮提取物或芦荟叶提取物中的一种。

本发明所述的用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂的制备方法，步骤如下：

(1)将葡萄糖酸钠、七水硫酸锌、BTA及部分去离子水加入同一反应釜中搅拌20-40分钟；

(2)然后依次向反应釜加入曼尼希碱季铵盐、乌头酸—烯丙基磺酸共聚物、聚环氧琥珀酸、天然型缓蚀剂，搅拌10-15分钟，最后加入剩余去离子水，搅拌20-30分钟即为成品。

步骤(1)中所述的部分去离子水的质量是去离子水总质量的50-75％。

本发明中的上述组成中各组分具有很好的互补性、协同性和配伍性。曼尼希碱季铵盐能与金属离子形成螯合物，吸附在金属表面形成单分子层螯合膜，主要表现为抑制阳极过程。在配方中添加七水硫酸锌，其在水中可以Zn(OH)₂的形式在金属表面阴极区表面形成沉淀膜，沉膜速度快，缓蚀增效作用明显。而葡萄糖酸钠是混合抑制型缓蚀剂，对金属点蚀的诱发和发展均有抑制作用，对不锈钢点蚀的发展抑制效果最好，且对钙、镁、铁离子具有很强的络合能力，减少Ca²⁺和Fe³⁺在金属表面的沉积，起到清洁金属表面的作用，有助于金属表面保护膜的形成，同时具备很强的阻垢能力，甚至在全PH范围内部有作用具有一定阻垢性能，并对Zn²⁺也有一定的稳定作用。加入天然型缓蚀剂进一步增加其缓蚀效果，并借助聚环氧琥珀酸、乌头酸—烯丙基磺酸共聚物对结垢金属离子的鳌合分散协同作用，提高其阻垢性能。另外聚环氧琥珀酸水溶性聚合物，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性，也具有一定的缓蚀作用，与Zn²⁺复配，具有缓蚀协同作用。曼尼希碱季铵盐也是一种表面活性剂有利于各组分发挥最大效能。本配方中添加BTA(苯并三氮唑)，对铜及合金具有很好的缓蚀作用，对黑色金属同样有效。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明具有较高的缓蚀阻垢性能，可以解决海水作为循环水的腐蚀结垢问题，特别适用于各种用铜、碳钢、不锈钢做材质的循环水系统，且无磷，具有良好的环保性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

配制100g无磷海水缓蚀阻垢剂溶液：称取15g葡萄糖酸钠，4g七水硫酸锌，0.8gBTA混合后加42.8g去离子水搅拌30分钟，然后依次加入3g曼尼希碱季铵盐，8g乌头酸—烯丙基磺酸共聚物，4g的聚环氧琥珀酸，1g芒果皮提取物，搅拌10分钟，最后加入剩余去离子水使溶液的重量为100g，搅拌20分钟，即得到所需的无磷海水缓蚀阻垢剂溶液。

实施例2

配制100g无磷海水缓蚀阻垢剂溶液：称取10g葡萄糖酸钠，3g七水硫酸锌，0.6gBTA混合后加34.3g去离子水溶解，然后依次加入2g曼尼希碱季铵盐，20g乌头酸—烯丙基磺酸共聚物，8g的聚环氧琥珀酸，5g柑桔皮提取物，搅拌12分钟，最后加入剩余去离子水使溶液的重量为100g，搅拌20分钟，即得到所需的无磷海水缓蚀阻垢剂溶液。

实施例3

配制100g无磷海水缓蚀阻垢剂溶液：称取8g葡萄糖酸钠，5g七水硫酸锌，1.1gBTA混合后加40.3g去离子水搅拌25分钟，然后依次加入5.5g曼尼希碱季铵盐，5g乌头酸—烯丙基磺酸共聚物，10g的聚环氧琥珀酸，4g芒果皮提取物，搅拌15分钟，最后加入剩余去离子水使溶液的重量为100g，搅拌30分钟，即得到所需的无磷海水缓蚀阻垢剂溶液。

实施例4

配制100g无磷海水缓蚀阻垢剂溶液：称取5g葡萄糖酸钠，5g七水硫酸锌，0.9gBTA混合后加39.4g去离子水搅拌40分钟，然后依次加入6g曼尼希碱季铵盐，15g乌头酸—烯丙基磺酸共聚物，4g的聚环氧琥珀酸，5g芦荟叶提取物，搅拌15分钟，最后加入剩余去离子水使溶液的重量为100g，搅拌30分钟，即得到所需的无磷海水缓蚀阻垢剂溶液。

实施例5

配制100g无磷海水缓蚀阻垢剂溶液：称取8g葡萄糖酸钠，4g七水硫酸锌，1.0gBTA混合后加35.3g去离子水搅拌40分钟，然后依次加入6g曼尼希碱季铵盐，18g乌头酸—烯丙基磺酸共聚物，9g聚环氧琥珀酸，1g芦荟叶提取物，搅拌15分钟，最后加入剩余去离子水使溶液的重量为100g，搅拌25分钟，即得到所需的无磷海水缓蚀阻垢剂溶液。

阻垢试验：

采用上述实施例，取渤海海水作为试验水，药剂浓度50ppm，采用静态阻垢率法，按Q/SH0374—2010做试验，恒温80℃浓缩两倍，同时做空白，阻垢率见表1。

表1阻垢试验结果

实施例	阻垢率
		实施例1	97.8％
实施例2	98.0％
		实施例3	97.4％
实施例4	97.6％
		实施例5	98.3％

缓蚀试验：

采用上述实施例，取渤海海水作为试验水，药剂浓度70ppm，挂片采用20#碳钢挂片、黄铜挂片、不锈钢挂片，试验温度45±1℃，转速80-85r/min，试验周期72h，不预膜，按GB/T18175—2000做试验，试验结果见表2。

表2缓蚀试验结果

试验结果符合国标GBJ50—83，缓蚀效果优良。

通过以上可知本发明不含磷，且锌盐含量低，避免了排放水水体的富营养化和重金属污染，有利于环境的保护，可以有效的解决海水水质所带来的设备和管路严重腐蚀和结垢的问题。

Claims (4)

1.一种用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，其特征在于由如下重量百分比的原料制成：

2.根据权利要求1所述的用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，其特征在于所述的天然型缓蚀剂为芒果皮提取物、柑桔皮提取物或芦荟叶提取物中的一种。

3.一种权利要求1或2所述的用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)将葡萄糖酸钠、七水硫酸锌、BTA及部分去离子水加入同一反应釜中搅拌20-40分钟；

(2)然后依次向反应釜加入曼尼希碱季铵盐、乌头酸—烯丙基磺酸共聚物、聚环氧琥珀酸、天然型缓蚀剂，搅拌10-15分钟，最后加入剩余去离子水，搅拌20-30分钟即为成品。

4.根据权利要求3所述的用海水作为循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的部分去离子水的质量是去离子水总质量的50-75％。