CN105169954A - 一种海水淡化用反渗透阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海水淡化用反渗透阻垢剂，主要顺丁烯二酸酐、过硫酸钾、次磷酸钠、甲磺酸、辛酸亚锡、水等原料制成。本发明中次磷酸钠是分子量调节剂，可以降低聚合物的分子量，使聚合物粘度分布均匀，提高聚合物的稳定性，延长聚合物的保质期。甲磺酸是有机酸，具有磺酸基团，可以使污垢分散悬浮、提高表面活性，防止反渗透膜污堵，同时是一种优良的螯合剂。辛酸亚锡是催化剂，提高聚合物反应速度，减少反应时间。本发明所述反渗透阻垢剂可以延长反渗膜的使用周期，减少清洗费用，减少工人的工作量。

Description

一种海水淡化用反渗透阻垢剂及其制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，特别是涉及一种海水淡化用反渗透阻垢剂及其制备方法。

背景技术

通过膜分离等关键技术脱盐可以实现将污水、废水、咸水、海水等变成饮用水、工业用水、农业用水、生态用水等，反渗透阻垢剂是一种维护反渗透膜正常使用的产品，通常情况下，每隔半年或几个月反渗透系统就会出现产水量下降，压力升高等现象。这主要是因为一般反渗透阻垢剂只有阻垢性能，没有抗污染性能。所以这时需要将反渗透系统停车进行清洗，严重的还需要离线清洗。停车清洗既影响正常生产，增加运行费用，也增加工人的工作量。本发明的反渗透阻垢剂具有抗污染的性能，可以延长反渗透膜的清洗周期，减少反渗透系统的停机频次，减少工人的工作量，节约了费用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种海水淡化用反渗透阻垢剂及其制备方法，用于解决现有技术中反渗透阻垢剂对反渗透膜处理时清洗周期短、费用高、工作量大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种海水淡化用反渗透阻垢剂，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐25-45份、过硫酸钾2.5-3.5份、次磷酸钠0.1-0.5份、甲磺酸15-25份、辛酸亚锡0.001-0.005份、水40-50份。

优选的，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐35-40份、过硫酸钾2.8-3.2份、次磷酸钠0.2-0.4份、甲磺酸18-22份、辛酸亚锡0.002-0.004份、水42-48份。

优选的，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐25份、过硫酸钾2.5份、次磷酸钠0.1份、甲磺酸15份、辛酸亚锡0.001份、水40份。

优选的，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐45份、过硫酸钾3.5份、次磷酸钠0.5份、甲磺酸25份、辛酸亚锡0.005份、水50份。

更优选的，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐35份、过硫酸钾2.8份、次磷酸钠0.2份、甲磺酸18份、辛酸亚锡0.002份、水42份。

更优选的，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐40份、过硫酸钾3.2份、次磷酸钠0.4份、甲磺酸22份、辛酸亚锡0.004份、水48份。

更优选的，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐38份、过硫酸钾3.0份、次磷酸钠0.3份、甲磺酸20份、辛酸亚锡0.003份、水45份。

上述海水淡化用反渗透阻垢剂制备方法包括以下步骤：

（1）清洗并烘干反应釜：将反应釜冲洗干净后，加热将反应釜烘干；

（2）投料：将顺丁烯二酸酐、次磷酸钠、辛酸亚锡、水投入反应釜中，开启搅拌，搅拌溶解均匀；

（3）溶解：将过硫酸钾、甲磺酸分别用水溶解，制备过硫酸铵溶液、甲磺酸溶液；

（4）滴加：首先滴加过硫酸铵溶液，然后开始滴加甲磺酸溶液，控制反应容器内温度为80-100℃，控制滴加速度，使滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为4-7小时，使过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液同时滴完；

（5）保温：保温反应2-5小时，温度为80-100℃；

（6）保温结束后，降温至40-50℃，停止搅拌，放料，过滤包装，即得阻垢剂。

优选的，所述步骤（4）反应容器内温度为85-95℃，滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为5-6小时。

更优选的，所述步骤（5）保温反应3-4小时，温度为90-100℃。

如上所述，本发明的一种海水淡化用反渗透阻垢剂，具有以下有益效果：

本发明中次磷酸钠是分子量调节剂，可以降低聚合物的分子量，使聚合物粘度分布均匀，提高聚合物的稳定性，延长聚合物的保质期。甲磺酸是有机酸，具有磺酸基团，可以使污垢分散悬浮、提高表面活性，防止反渗透膜污堵，同时是一种优良的螯合剂。辛酸亚锡是催化剂，提高聚合物反应速度，减少反应时间。本发明所述反渗透阻垢剂可以延长反渗膜的使用周期，减少清洗费用，减少工人的工作量。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

（1）清洗并烘干反应釜：将反应釜冲洗干净后，加热将反应釜烘干；

（2）投料：将顺丁烯二酸酐250kg、次磷酸钠1kg、辛酸亚锡0.01kg、200kg水投入反应釜中，开启搅拌，搅拌溶解均匀；

（3）溶解：将过硫酸钾25kg用50kg水溶解、甲磺酸150kg用150kg水溶解，制备过硫酸铵溶液、甲磺酸溶液；

（4）滴加：首先滴加过硫酸铵溶液，然后开始滴加甲磺酸溶液，控制反应容器内温度为80℃，控制滴加速度，使滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为4小时，使过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液同时滴完；

（5）保温：保温反应2小时，温度为80℃；

（6）保温结束后，降温至40℃，停止搅拌，放料，过滤包装，即得阻垢剂，存放于阴凉存风处。

实施例2

（1）清洗并烘干反应釜：将反应釜冲洗干净后，加热将反应釜烘干；

（2）投料：将顺丁烯二酸酐450kg、次磷酸钠5kg、辛酸亚锡0.05kg、300kg水投入反应釜中，开启搅拌，搅拌溶解均匀；

（3）溶解：将过硫酸钾35kg用40kg水溶解、甲磺酸250kg用160kg水溶解，制备过硫酸铵溶液、甲磺酸溶液；

（4）滴加：首先滴加过硫酸铵溶液，然后开始滴加甲磺酸溶液，控制反应容器内温度为100℃，控制滴加速度，使滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为7小时，使过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液同时滴完；

（5）保温：保温反应5小时，温度为100℃；

（6）保温结束后，降温至50℃，停止搅拌，放料，过滤包装，即得阻垢剂，存放于阴凉存风处。

实施例3

（1）清洗并烘干反应釜：将反应釜冲洗干净后，加热将反应釜烘干；

（2）投料：将顺丁烯二酸酐350kg、次磷酸钠2kg、辛酸亚锡0.02kg、200kg水投入反应釜中，开启搅拌，搅拌溶解均匀；

（3）溶解：将过硫酸钾28kg用35kg水溶解、甲磺酸180kg用185kg水溶解，制备过硫酸铵溶液、甲磺酸溶液；

（4）滴加：首先滴加过硫酸铵溶液，然后开始滴加甲磺酸溶液，控制反应容器内温度为85℃，控制滴加速度，使滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为5小时，使过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液同时滴完；

（5）保温：保温反应3小时，温度为90℃；

（6）保温结束后，降温至42℃，停止搅拌，放料，过滤包装，即得阻垢剂，存放于阴凉存风处。

实施例4

（1）清洗并烘干反应釜：将反应釜冲洗干净后，加热将反应釜烘干；

（2）投料：将顺丁烯二酸酐400kg、次磷酸钠4kg、辛酸亚锡0.04kg、220kg水投入反应釜中，开启搅拌，搅拌溶解均匀；

（3）溶解：将过硫酸钾32kg用40kg水溶解、甲磺酸220kg用220kg水溶解，制备过硫酸铵溶液、甲磺酸溶液；

（4）滴加：首先滴加过硫酸铵溶液，然后开始滴加甲磺酸溶液，控制反应容器内温度为95℃，控制滴加速度，使滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为6小时，使过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液同时滴完；

（5）保温：保温反应4小时，温度为95℃；

（6）保温结束后，降温至48℃，停止搅拌，放料，过滤包装，即得阻垢剂，存放于阴凉存风处。

实施例5

（1）清洗并烘干反应釜：将反应釜冲洗干净后，加热将反应釜烘干；

（2）投料：将顺丁烯二酸酐380kg、次磷酸钠3kg、辛酸亚锡0.03kg、240kg水投入反应釜中，开启搅拌，搅拌溶解均匀；

（3）溶解：将过硫酸钾30kg用30kg水溶解、甲磺酸200kg用180kg水溶解，制备过硫酸铵溶液、甲磺酸溶液；

（4）滴加：首先滴加过硫酸铵溶液，然后开始滴加甲磺酸溶液，控制反应容器内温度为90℃，控制滴加速度，使滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为6小时，使过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液同时滴完；

（5）保温：保温反应4小时，温度为90℃；

（6）保温结束后，降温至45℃，停止搅拌，放料，过滤包装，即得阻垢剂，存放于阴凉存风处。

试验例1

天津某厂反渗透系统，水源为渤海海水，每套产水量50吨/小时，自2008年开车以来，一直采用天津某公司的反渗透阻垢剂，每运行三至四个月时，产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。由于反渗透的清洗标准一般为产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。因此每运行三至四个月不得不停车清洗，每次清洗时反渗透系统的一段均有较多污染物，清洗时间一般为五至七天，严重影响了生产。特别是在冬季取暖季节，影响更加严重。自2012年开始，该厂采用了本发明的实施例5的海水淡化用反渗透阻垢剂，运行周期达到一年时，产水率下降7％，压力增加4％，产水电导率增加10％。说明使用本发明的阻垢剂减缓了污染物的聚集周期，延长了反渗透系统的清洗周期，将该厂反渗透系统的清洗周期由三至四个月延长至一年。

试验例2

山东威海某厂五套反渗透系统，水源为海水，每套产水量150吨/小时，自2010年开车以来，一直采用南京某公司的反渗透阻垢剂，每运行一至二个月时，产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。由于反渗透的清洗标准一般为产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。因此每运行一至二个月不得不停车清洗，每次清洗时反渗透系统的一段均有较多污染物，并且二段结垢较为严重。清洗时间一般为七至十天，严重影响了生产。自2014年开始，该工厂采用了本发明实施例4的海水淡化用反渗透阻垢剂，运行周期达到一年时，产水率下降9％，压力增加7％，产水电导率增加9％。说明使用本发明的阻垢剂减缓了污染物的聚集周期，延长了反渗透系统的清洗周期，将该厂反渗透系统的清洗周期由一至二个月延长至一年。

试验例3

江苏某发电厂四套反渗透系统，水源为海水，每套产水量180吨/小时，自2011年开车以来，一直采用北京某公司的反渗透阻垢剂，每运行五至六个月时，产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。由于反渗透的清洗标准一般为产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。因此每运行五至六个月不得不停车清洗，每次清洗时反渗透系统的一段均有较多污染物，清洗时间一般为五至七天，严重影响了生产。自2014年开始，该发电厂采用了本发明的实施例3的海水淡化用反渗透阻垢剂，运行周期达到一年时，产水率下降5％，压力增加5％，产水电导率增加8％。说明使用本发明的阻垢剂减缓了污染物的聚集周期，延长了反渗透系统的清洗周期，将该发电厂反渗透系统的清洗周期由五至六个月延长至一年。

试验例4

浙江某发纺织厂三套反渗透系统，水源为海水，每套产水量60吨/小时，自2010年开车以来，一直采用江苏某公司的反渗透阻垢剂，每运行五至六个月时，产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。由于反渗透的清洗标准一般为产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。因此每运行五至六个月不得不停车清洗，每次清洗时反渗透系统的一段均有较多污染物，清洗时间一般为五至七天，严重影响了生产。自2013年开始，该发厂采用了本发明的实施例2的海水淡化用反渗透阻垢剂，运行周期达到一年时，产水率下降9％，压力增加8％，产水电导率增加10％。说明使用本发明的阻垢剂减缓了污染物的聚集周期，延长了反渗透系统的清洗周期，将该厂反渗透系统的清洗周期由五至六个月延长至一年。

试验例5

广东某发电厂五套反渗透系统，水源为海水，每套产水量200吨/小时，自2010年开车以来，一直采用浙江某公司的反渗透阻垢剂，每运行三至四个月时，产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。由于反渗透的清洗标准一般为产水率下降15％以上，压力增加15％以上，产水电导率增加15％以上。因此每运行三至四个月不得不停车清洗，每次清洗时反渗透系统的一段均有较多污染物，清洗时间一般为五至七天，严重影响了生产。自2014年开始，该发电厂采用了本发明的实施例1的海水淡化用反渗透阻垢剂，运行周期达到一年时，产水率下降9％，压力增加9％，产水电导率增加11％。说明使用本发明的阻垢剂减缓了污染物的聚集周期，延长了反渗透系统的清洗周期，将该发电厂反渗透系统的清洗周期由三至四个月延长至一年。

以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种海水淡化用反渗透阻垢剂，其特征在于，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐25-45份、过硫酸钾2.5-3.5份、次磷酸钠0.1-0.5份、甲磺酸15-25份、辛酸亚锡0.001-0.005份、水40-50份。

2.如权利要求1所述一种海水淡化用反渗透阻垢剂，其特征在于，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐35-40份、过硫酸钾2.8-3.2份、次磷酸钠0.2-0.4份、甲磺酸18-22份、辛酸亚锡0.002-0.004份、水42-48份。

3.如权利要求1所述一种海水淡化用反渗透阻垢剂，其特征在于，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐25份、过硫酸钾2.5份、次磷酸钠0.1份、甲磺酸15份、辛酸亚锡0.001份、水40份。

4.如权利要求1所述一种海水淡化用反渗透阻垢剂，其特征在于，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐45份、过硫酸钾3.5份、次磷酸钠0.5份、甲磺酸25份、辛酸亚锡0.005份、水50份。

5.如权利要求2所述一种海水淡化用反渗透阻垢剂，其特征在于，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐35份、过硫酸钾2.8份、次磷酸钠0.2份、甲磺酸18份、辛酸亚锡0.002份、水42份。

6.如权利要求2所述一种海水淡化用反渗透阻垢剂，其特征在于，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐40份、过硫酸钾3.2份、次磷酸钠0.4份、甲磺酸22份、辛酸亚锡0.004份、水48份。

7.如权利要求2所述一种海水淡化用反渗透阻垢剂，其特征在于，主要由以下质量份的原料制成：顺丁烯二酸酐38份、过硫酸钾3.0份、次磷酸钠0.3份、甲磺酸20份、辛酸亚锡0.003份、水45份。

8.如权利要求1-7所述海水淡化用反渗透阻垢剂制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）清洗并烘干反应釜：将反应釜冲洗干净后，加热将反应釜烘干；

（2）投料：将顺丁烯二酸酐、次磷酸钠、辛酸亚锡、水投入反应釜中，开启搅拌，搅拌溶解均匀；

（3）溶解：将过硫酸钾、甲磺酸分别用水溶解，制备过硫酸铵溶液、甲磺酸溶液；

（4）滴加：首先滴加过硫酸铵溶液，然后开始滴加甲磺酸溶液，控制反应容器内温度为80-100℃，控制滴加速度，使滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为4-7小时，使过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液同时滴完；

（5）保温：保温反应2-5小时，温度为80-100℃；

（6）保温结束后，降温至40-50℃，停止搅拌，放料，过滤包装，即得阻垢剂。

9.如权利要求8所述的海水淡化用反渗透阻垢剂制备方法，其特征在于：所述步骤（4）反应容器内温度为85-95℃，滴加过硫酸铵溶液和甲磺酸溶液的时间为5-6小时。

10.如权利要求9所述的海水淡化用反渗透阻垢剂制备方法，其特征在于：所述步骤（5）保温反应3-4小时，温度为90-100℃。