CN104860404A - 一种分散缓蚀阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分散缓蚀阻垢剂，包括质量百分比组成的下列成分：14%-18%的聚羟酸、23%-27%的有机磷、18%-22%的共聚物、14%-18%的氯化锌、22%-26%的苯并三氮唑，所述分散缓蚀阻垢剂的成膜速度为20-30分钟；其制备步骤包括：制备有机磷、制备分散缓蚀阻垢剂。通过上述方式，本发明具有分散缓蚀作用，并具有成膜速度快、钝化膜持续时间长、腐蚀速率低的特点，同时制备工艺简单、生产成本低。

Description

一种分散缓蚀阻垢剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别是涉及一种分散缓蚀阻垢剂及其制备方法。

背景技术

锅炉是钢铁企业不可缺少的热力设备，为了保证锅炉的长周期、安全经济运行，除了正确的锅炉运行操作和维护外，锅炉用水的质量和水处理方式尤为重要，如果锅炉用水水质控制或处理不良，经过一段时间运行后，与水接触的受热面上就会出现一层固态附着物。这种附着物是由于处理不合格的水在锅炉内运行中，受热、蒸发、浓缩，经过一系列的物理、化学变化后，其中一些难溶性盐类的含量超过溶度积时就在受热面上沉积出来，多数情况下沉积物与受热面结合牢固，致密且坚硬，被称为垢。水垢的存在危害极大，主要是降低热经济性。垢的导热系数比钢铁小几十倍甚至百倍，使传热能力变差，厚1mm的水垢，就能使锅炉运行时燃料多耗3-5%。其次，由于垢的导热能力差，常常会使金属处于过热状态，使其机械强度大幅度下降；垢的生成和增多，也会使炉内的流通截面积减小，水流阻力增大，流速降低，影响锅炉的正常出力；结垢后，还有可能诱发沉积物下的金属腐蚀，缩短锅炉的使用寿命。

为了阻止水垢的生成，控制给水水质，近年来在锅炉给水处理中已出现了直接添加缓蚀阻垢剂等多种水处理剂的方法来代替传统的炉外水处理工艺，因其能有效地提高锅炉补给水质量，经济、节水、节能而被广泛采用。

目前，在工业给水中可选用的缓蚀阻垢剂主要有：铬酸盐、聚磷酸盐、锌盐、有机磷酸盐、硅酸盐等。在这些缓蚀阻垢剂中，有机磷酸盐因其具有缓蚀和阻垢双重功效二成为首选品种，但是现有的有机磷酸盐的防腐效果还不够理想，并且在金属表面形成钝化膜的速度慢，同时制备工艺复杂、生产成本高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种分散缓蚀阻垢剂及其制备方法，具有分散缓蚀作用，并具有成膜速度快、钝化膜持续时间长、腐蚀速率低的特点，同时制备工艺简单、生产成本低。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种分散缓蚀阻垢剂，包括质量百分比组成的下列成分：14%-18%的聚羟酸、23%-27%的有机磷、18%-22%的共聚物、14%-18%的氯化锌、22%-26%的苯并三氮唑，所述分散缓蚀阻垢剂的成膜速度为20-30分钟。

在本发明一个较佳实施例中，所述有机磷的制备原料包括：蒸馏水250-300份、顺丁烯二酸酐380-420份、次亚磷酸钠480-510份、过硫酸铵380-420份、添加剂90-110份。

在本发明一个较佳实施例中，所述有机磷的制备原料包括：蒸馏水280份、顺丁烯二酸酐400份、次亚磷酸钠500份、过硫酸铵400份、添加剂100份。

在本发明一个较佳实施例中，所述共聚物为丙烯酸-次亚磷酸钠-丙烯酸酯共聚物。

同时，本发明还提供一种分散缓蚀阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：称取14%-18%的聚羟酸、23%-27%的有机磷、18%-22%的共聚物、14%-18%的氯化锌、22%-26%的苯并三氮唑，将所述各原料混合后投入到反应釜中，控制反应釜物料温度为60-95℃，反应时间为1-10小时，反应结束获得所述分散缓蚀阻垢剂。

在本发明一个较佳实施例中，所述有机磷的制备包括如下步骤：a、将400份的过硫酸铵倒入60份的蒸馏水中，搅拌到过硫酸铵全部溶解为止，得到过硫酸铵溶液备用；b、打开蒸馏水高位槽阀门，将160份的蒸馏水放入反应釜内，开启反应釜搅拌，通入夹套蒸汽，使反应釜物料温度升至70±2℃；c、依次将400份的顺丁烯二酸酐、500份的次亚磷酸钠加入反应釜中，搅拌至顺丁烯二酸酐完全溶解为止；d、反应釜升温至95±2℃，打开过硫酸铵溶液流量计阀门，将步骤a制得的过硫酸铵溶液加入反应釜中进行反应；e、过硫酸铵溶液加料结束后，控制反应釜物料温度为90±2℃，保持反应180±5分钟；f、将100份的添加剂和60份的蒸馏水加入反应釜中，控制反应釜物料温度90±2℃，保持反应120±5分钟，得到有机磷。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤1）d中，整个反应控制温度为90-95℃，控制过硫酸铵溶液的流量为45±5L/h，控制过硫酸铵溶液的加料时间为150±10分钟。

本发明的有益效果是：通过调节原料配比，优化制备工艺，采用自行制备的有机磷作为主要原料，使制得的缓蚀阻垢剂能阻止碳酸钙小晶粒的生长，并通过晶格畸变，具有分散缓蚀作用，使循环冷却水中碳酸盐不会在凝结器表面形成硬垢，同时在金属表面形成钝化膜的速度快、钝化膜持续时间长、腐蚀速率低，此外制备工艺简单、生产成本低。

具体实施方式

下面结合对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

首先制备有机磷：

将400份的过硫酸铵倒入60份的蒸馏水中，搅拌到过硫酸铵全部溶解为止，得到过硫酸铵溶液备用；

打开蒸馏水高位槽阀门，将160份的蒸馏水放入反应釜内，开启反应釜搅拌，通入夹套蒸汽，使反应釜物料温度升至70±2℃；

依次将400份的顺丁烯二酸酐、500份的次亚磷酸钠加入反应釜中，搅拌至顺丁烯二酸酐完全溶解为止；

反应釜升温至95±2℃，打开过硫酸铵溶液流量计阀门，将上述制得的过硫酸铵溶液加入反应釜中进行反应，整个反应控制温度为90-95℃，控制过硫酸铵溶液的流量为45±5L/h，控制过硫酸铵溶液的加料时间为150±10分钟；

过硫酸铵溶液加料结束后，控制反应釜物料温度为90±2℃，保持反应180±5分钟；

将100份的添加剂和60份的蒸馏水加入反应釜中，控制反应釜物料温度90±2℃，保持反应120±5分钟，得到有机磷，经检验合格后用于分散缓蚀阻垢剂的复配。

然后制备分散缓蚀阻垢剂：

实施例一：

称取14%的聚羟酸、25%的有机磷、22%的丙烯酸-次亚磷酸钠-丙烯酸酯共聚物、15%的氯化锌、24%的苯并三氮唑，将所述各原料混合后投入到反应釜中，控制反应釜物料温度为60℃，反应时间为6小时，反应结束获得所述分散缓蚀阻垢剂。

制得的所述分散缓蚀阻垢剂的成膜速度为25分钟。

实施例二：

称取17%的聚羟酸、27%的有机磷、20%的丙烯酸-次亚磷酸钠-丙烯酸酯共聚物、14%的氯化锌、22%的苯并三氮唑，将所述各原料混合后投入到反应釜中，控制反应釜物料温度为75℃，反应时间为5小时，反应结束获得所述分散缓蚀阻垢剂。

制得的所述分散缓蚀阻垢剂的成膜速度为25分钟。

实施例三：

称取18%的聚羟酸、23%的有机磷、18%的丙烯酸-次亚磷酸钠-丙烯酸酯共聚物、18%的氯化锌、23%的苯并三氮唑，将所述各原料混合后投入到反应釜中，控制反应釜物料温度为95℃，反应时间为7小时，反应结束获得所述分散缓蚀阻垢剂。

制得的所述分散缓蚀阻垢剂的成膜速度为30分钟。

本发明揭示了一种分散缓蚀阻垢剂及其制备方法，通过调节原料配比，优化制备工艺，采用自行制备的有机磷作为主要原料，使制得的缓蚀阻垢剂能阻止碳酸钙小晶粒的生长，并通过晶格畸变，具有分散缓蚀作用，使循环冷却水中碳酸盐不会在凝结器表面形成硬垢，同时在金属表面形成钝化膜的速度快、钝化膜持续时间长、腐蚀速率低，此外制备工艺简单、生产成本低。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种分散缓蚀阻垢剂，其特征在于，包括质量百分比组成的下列成分：14%-18%的聚羟酸、23%-27%的有机磷、18%-22%的共聚物、14%-18%的氯化锌、22%-26%的苯并三氮唑，所述分散缓蚀阻垢剂的成膜速度为20-30分钟。

2.根据权利要求1所述的分散缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述有机磷的制备原料包括：蒸馏水250-300份、顺丁烯二酸酐380-420份、次亚磷酸钠480-510份、过硫酸铵380-420份、添加剂90-110份。

3.根据权利要求2所述的分散缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述有机磷的制备原料包括：蒸馏水280份、顺丁烯二酸酐400份、次亚磷酸钠500份、过硫酸铵400份、添加剂100份。

4.根据权利要求1所述的分散缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述共聚物为丙烯酸-次亚磷酸钠-丙烯酸酯共聚物。

5.一种根据权利要求1-4任之一所述的分散缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取14%-18%的聚羟酸、23%-27%的有机磷、18%-22%的共聚物、14%-18%的氯化锌、22%-26%的苯并三氮唑，将所述各原料混合后投入到反应釜中，控制反应釜物料温度为60-95℃，反应时间为1-10小时，反应结束获得所述分散缓蚀阻垢剂。

6.根据权利要求5所述的分散缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述有机磷的制备包括如下步骤：a、将400份的过硫酸铵倒入60份的蒸馏水中，搅拌到过硫酸铵全部溶解为止，得到过硫酸铵溶液备用；b、打开蒸馏水高位槽阀门，将160份的蒸馏水放入反应釜内，开启反应釜搅拌，通入夹套蒸汽，使反应釜物料温度升至70±2℃；c、依次将400份的顺丁烯二酸酐、500份的次亚磷酸钠加入反应釜中，搅拌至顺丁烯二酸酐完全溶解为止；d、反应釜升温至95±2℃，打开过硫酸铵溶液流量计阀门，将步骤a制得的过硫酸铵溶液加入反应釜中进行反应；e、过硫酸铵溶液加料结束后，控制反应釜物料温度为90±2℃，保持反应180±5分钟；f、将100份的添加剂和60份的蒸馏水加入反应釜中，控制反应釜物料温度90±2℃，保持反应120±5分钟，得到有机磷。

7.根据权利要求5所述的分散缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）d中，整个反应控制温度为90-95℃，控制过硫酸铵溶液的流量为45±5L/h，控制过硫酸铵溶液的加料时间为150±10分钟。