CN105165835B - 一种海水直流冷却系统海生物抑制剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海水直流冷却系统海生物抑制剂及制备方法，海生物抑制剂按照重量百分比的组分组成：氯化十二烷基二甲基苄基铵按5～30％份；烷基氨乙基甘氨酸10～30％；咪唑啉类环胺化合物3～20％；渗透剂1～10％；余量为去离子水和有机溶剂；各组分比例合计100％；本发明还公开了该海生物抑制剂的制备方法；本发明主要解决冷却水系统中贝类、藤壶等软体动物的抑制、杀灭问题，以保障冷却水系统的正常运行，确保安全生产。

Description

一种海水直流冷却系统海生物抑制剂及制备方法

技术领域

本发明属于滨海电站海水冷却水系统海生物抑制技术领域，具体涉及一种滨海电厂海水冷却系统污损海生物的抑制剂及制备方法。

背景技术

我国海滨电厂冷却水系统大都采用海水直流冷却方式。由于海水中存在大量的污损生物包括海藻、贝类、藤壶、水螅虫等，，虽然经过格栅、旋转滤网等机械装置可以阻挡形体较大的海生物，但其卵、幼虫会随海水大量涌入冷却水系统并在旋转滤网、输水管道、换热器等设备表面附着生长、繁殖，会造成流量降低，动力消耗增加；堵塞凝汽器换热管，降低胶球回收率，影响设备通流面积，增大压差，降低凝汽器换热效率；如控制不当，会给机组安全运行造成严重影响。

对于大量海生物在循环水系统中大量聚集繁殖等问题，通常采用电解海水制取次氯酸钠或直接投加次氯酸钠水溶液的方法控制海生物的生长。采用该法由于有较大的刺激性，对贝类、藤壶等可关闭壳体实现自我保护的海生物需要更大的药剂用量和药剂接触时间。单一加氯已无法满足系统的杀生需求，而且加氯过量还易造成设备腐蚀和海洋环境污染；同时对设备的腐蚀性较强。

目前，有些电站采用由非氧化性(以季铵盐为主)和氧化性杀生剂交替投加工艺。季铵盐等非氧化性杀生剂可有效控制海生物的生长，但单一使用季铵盐类杀生剂易被海水中高含量的悬浮物吸附，降低海生物控制效果。同时海生物分泌液容易粘附水中的泥沙、动物残骸、藻类等形成污泥，除影响换热效率外，还易造成设备的局部腐蚀。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种海水直流冷却系统海生物抑制剂及制备方法，主要解决冷却水系统中贝类、藤壶等软体动物的抑制、杀灭问题，以保障冷却水系统的正常运行，确保安全生产。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是：

一种海生物杀生剂，由如下重量百分比的组分组成：

所述的烷基氨乙基甘氨酸为十二烷基氨乙基甘氨酸和十四烷基氨乙基甘氨酸中的一种或两者混合。

所述的渗透剂为十二烷基脂肪醇聚氧乙烯醚、十四烷基脂肪醇聚氧乙烯醚和十八烷基脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。

所述的咪唑啉类环胺化合物为咪唑啉或2，5-戊基胺-苯并咪唑。

所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、异丙醇和环己酮中的一种或多种。

上述所述的海生物抑制剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：按照权利要求1所述组分及重量份数称取原材料；

步骤2：将咪唑啉类环胺化合物、有机溶剂、占原材料总重量份数5％的去离子水依次投入反应釜中，在50～70rpm的转速下，搅拌升温至60℃充分溶解，形成稳定的混合物A；

步骤3:将氯化十二烷基二甲基苄基铵、渗透剂与占原材料总重量份数15％的去离子水加入到反应容器中搅拌溶解形成稳定的混合物B；将混合物B加入反应釜与混合物A充分搅拌溶解后，缓慢加入烷基氨乙基甘氨酸溶液，搅拌均匀即制得共聚物产物海生物抑制剂。

在上述海生物杀生剂中，所述的烷基氨乙基甘氨酸是一种有较多仲胺基团的线性化合物，能破坏海生物细胞的壁、膜结构，抑制酶或蛋白的活性，影响细胞代谢过程。对滤食性生物，如贝类、藤壶等污损生物具有较好的杀生效果；并且能抑制污损生物的生长。氨基酸型的结构具有良好的剥离作用。对鱼虾等生物毒性很低。

在上述海生物杀生剂中，所述的氯化十二烷基二甲基苄基铵是一种应用于工业水系统的杀菌灭藻剂，也可作为海生物抑制剂应用于直流式海水冷却系统中。

在上述海生物杀生剂中，所述的渗透剂主要起到帮助抑制剂渗透至设备表面的作用，所述的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂。能够帮助需要渗透的物质渗透到需要被渗透物质内部。

在上述海生物杀生剂中，所述的咪唑啉类环胺化合物具有缓蚀、杀菌、分散等多种功能可作水溶液中金属的缓蚀剂与杀菌剂。这类缓蚀剂的咪唑啉环上有孤对电子的氮原子与金属原子形成强的配位键，可使金属表面能量状态稳定化，使缓蚀剂牢牢吸附在金属表面；又由于非极性基排列在金属表面形成疏水薄膜，可以抵抗电荷的移动，从而使得腐蚀反应受到抑制。

在上述海生物杀生剂中，所述的有机溶剂主要起到分散抑制剂和溶解杀生剂成分的作用。

本发明提供的海生物抑制剂在使用时，可以根据具体的生产条件，单独使用或与氧化性杀生剂(电解制氯或次氯酸钠溶液等)交替配合使用。一般采用间歇式投药方式。加药量根据污损海生物滋生情况，按1～8ppm浓度投加。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.在高悬浮物海水中通过渗透剂的功效能保持抑制剂高的海生物抑制、杀灭性能。

2.在高效抑制海生物生长同时减缓系统设备腐蚀。延长冷却系统设备的使用寿命，降低设备的维护和操作费用。

3、本发明的海生物抑制剂以抑制为主、杀灭为辅为主要机理，主要解决控制海洋环境的污损动物(绿贝、牡蛎、藤壶等)滋生。同时具有很强的渗透、剥离能力，在高含量悬浮物、COD的海水中仍能保持海生物杀生性能，对异氧菌、铁细菌、亚硝酸菌、藻类等均具有较强的杀生效率。不仅防止电厂海水直流冷却水系统管路及换热器等堵塞和换热效率下降，保持系统的清洁高效运行，减缓海生物滋生对冷却水系统设备的腐蚀；同时降低人工清理成本并避免由于大量使用次氯酸钠等氧化性杀生剂溶液排放对环境的危害。

具体实施方式

实施例：下面的实施例将有助于说明本发明，但不局限其范围。

实施例1：

将10％重量份的2，5-戊基胺-苯并咪唑、20％重量份的有机溶剂、5％重量份的去离子水依次投入反应釜中，在50～70rpm的转速下，搅拌升温至60℃充分溶解，形成稳定的混合物A；将15％重量份的氯化十二烷基二甲基苄基铵、5％重量份的渗透剂与15％重量份的去离子水加入到反应容器中搅拌溶解形成稳定的混合物B；将混合物B加入反应釜与混合物A充分搅拌溶解后，缓慢加入30％重量份的烷基氨乙基甘氨酸溶液，搅拌均匀制得共聚物产物。出料装桶。其中：渗透剂为十二烷基脂肪醇聚氧乙烯醚JFC，有机溶剂为乙醇。

实施例2：

将8％重量份的2，5-戊基胺-苯并咪唑、23％重量份的有机溶剂、5％重量份的去离子水依次投入反应釜中，在50～70rpm的转速下，搅拌升温至60℃充分溶解，形成稳定的混合物A；将20％重量份的氯化十二烷基二甲基苄基铵、4％重量份的渗透剂与15％重量份的去离子水加入到反应容器中搅拌溶解形成稳定的混合物B；将混合物B加入反应釜与混合物A充分搅拌溶解后，缓慢加入25％重量份的烷基氨乙基甘氨酸溶液，搅拌均匀制得共聚物产物。出料装桶。其中：渗透剂为十四烷基脂肪醇聚氧乙烯醚，有机溶剂为异丙醇。

实施例3：

将10％重量份的2，5-戊基胺-苯并咪唑、20％重量份的有机溶剂、5％重量份的去离子水依次投入反应釜中，在50～70rpm的转速下，搅拌升温至60℃充分溶解，形成稳定的混合物A；将30％重量份的氯化十二烷基二甲基苄基铵、6％重量份的渗透剂与15％重量份的去离子水加入到反应容器中搅拌溶解形成稳定的混合物B；将混合物B加入反应釜与混合物A充分搅拌溶解后，缓慢加入19％重量份的烷基氨乙基甘氨酸溶液，搅拌均匀制得共聚物产物。出料装桶。其中：渗透剂为十八烷基脂肪醇聚氧乙烯醚，有机溶剂为环己酮。

应用实验：

使用实施例1-3的任一产品来处理海水直流冷却水系统，具体加药方案如下表1：

表1滨海某电厂直流冷却水系统污损海生物抑制剂控制加药方案

结果表明：采用实施例的海生物抑制剂，旋转滤网及二次滤网表面干净，海生物很少，滤网表面发现附着有少量藤壶，大部分已死亡。在凝汽器进、出水口区域钛管内壁光滑干净，基本上没有海生物附着生长；未见活体污损生物。内壁干净只见极少的藤壶。对电厂循环水系统设备及防腐层表面成膜，无腐蚀影响。

而作为对比，采用氧化性杀生剂及单一季胺盐类杀生剂的情况是：一旋转滤网及二次滤网表面有藤壶、绿贝、牡蛎附着；凝汽器水室人孔门端盖、四周附着一层藤壶、大量褐贝及水螅虫；钛管堵塞较多，多为褐贝及藤壶堵塞；管壁上有较多藤壶；内壁附着一层褐贝。长期使用对电厂循环水系统设备及防腐层造成腐蚀。

采用本发明的抑制剂产品与现有的非氧化性杀贝剂、氧化性杀菌剂次氯酸钠进行杀菌剂对冷却水系统材质腐蚀性试验，结果见表2。

试验结果表明该抑制剂产品除具有较强的海生物控制性能，同时含有的缓蚀剂成分加入水体后在设备材质的表面形成保护膜，不会对电厂循环水系统设备及防腐层造成腐蚀影响。

表2不同杀菌剂对冷却水系统材质缓蚀性能试验结果

Claims (3)

1.一种海水直流冷却系统海生物抑制剂，其特征在于：该抑制剂的组分及重量百分比如下：氯化十二烷基二甲基苄基铵5～30％；烷基氨乙基甘氨酸10～30％；咪唑啉类环胺化合物，3～20％；渗透剂1～10％；余量为去离子水和有机溶剂；各组分重量百分比合计为100％；

所述的烷基氨乙基甘氨酸为十二烷基氨乙基甘氨酸和十四烷基氨乙基甘氨酸中的一种或两者混合；

所述的渗透剂为十二烷基脂肪醇聚氧乙烯醚、十四烷基脂肪醇聚氧乙烯醚和十八烷基脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；

所述的咪唑啉类环胺化合物为咪唑啉或2，5-戊基胺-苯并咪唑。

2.根据权利要求1所述的海生物抑制剂，其特征在于：所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、异丙醇和环己酮中的一种或多种。

3.权利要求1至2任一权利要求所述的海生物抑制剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：按照权利要求1所述组分及重量份数称取原材料；

步骤2：将咪唑啉类环胺化合物、有机溶剂、占原材料总重量份数5％的去离子水依次投入反应釜中，在50～70rpm的转速下，搅拌升温至60℃充分溶解，形成稳定的混合物A；

步骤3:将氯化十二烷基二甲基苄基铵、渗透剂与占原材料总重量份数15％的去离子水加入到反应容器中搅拌溶解形成稳定的混合物B；将混合物B加入反应釜与混合物A充分搅拌溶解后，缓慢加入烷基氨乙基甘氨酸溶液，搅拌均匀即制得海生物抑制剂。