CN105217807A - 一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂及其使用方法 - Google Patents
一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其包括咪唑啉5％～20％，钼酸盐0.5％～2％，AA/HPA共聚物0.5～2％，其余重量比例成分为水，所述缓蚀阻垢剂以20mg/L-40mg/L的浓度添加到闭路软水系统中使用。本发明提供的咪唑啉+钼酸盐+AA/HPA(丙烯酸/丙烯酸羟丙脂)配方的组合可弥补单一氧化型配方用药量大，环保压力明显，成本高的缺陷，也能弥补软水系统磷(膦)酸盐系配方微生物繁殖、环保禁止排放以及锌盐磷酸钙垢等带来的危害，与各类氧化性和非氧化性杀生剂的配伍能力较强，系统适应能力广，是一类经济实用型，环保友好型的新型环保配方产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种缓蚀阻垢剂的配方，特别是一种解决闭路软水系统腐蚀与结构问题的缓蚀阻垢剂。
背景技术
循环冷却在使用过程中，由于水具有溶解、携带悬浮固体、液体或气体的能力，而这些物质也会影响用水的纯度，并影响管道、设备和冷却效果。在许多情况下，水的污染会限制其使用，只有对水中成分进行适宜的处理才能满足使用的条件。在冷却水系统中，水冷设备易发生的问题主要可分为以下几类：腐蚀问题、结垢问题、粘泥问题或微生物问题，一般情况下，这些问题是同时发生的。
所谓腐蚀，即金属与其所在循环之间的化学或电化学反应而引起金属的破坏或性能恶化的过程，包括均匀腐蚀、局部腐蚀、电化学腐蚀等。
阳极反应是金属(如：Fe)的溶解过程，2Fe→2Fe2++4e
阴极是氧的还原反应(中性或弱碱性)，O2+2H2O+4e→4OH-。
在冷却水系统中，腐蚀主要以氧腐蚀为主，这种腐蚀反应在敞开式循环冷却水系统中引起的危害，除了使系统的输水管线、水冷设备的寿命减少及损坏等直接的损失之外，同时由于腐蚀产生的锈瘤，也会引起水冷器传热效率下降或管线阻塞等结垢障碍，一般在冷却水系统中，如不使用化学处理方法，碳钢的腐蚀速度，一般平均腐蚀率在0.32～0.69mm/a范围之内，但发生点蚀的部位腐蚀速度可达到平均腐蚀率的2～10倍。
在软水闭路系统中，由于水质腐蚀性更强，再加上多金属体系，换热设备局部温度较高，水流速大，这样系统内将存在冲刷腐蚀、多金属电偶腐蚀、高温腐蚀以及微生物粘泥垢下腐蚀等各类腐蚀形态共存。
目前软水系统用到的三类主要缓蚀剂分析如下：
钼酸盐系列缓蚀阻垢剂：药剂性能稳定，成熟；成本高，钼酸盐用药浓度大，需要达到几十毫克每升。
亚硝酸盐系列：亚硝酸盐药剂廉价易得，缓蚀效果良好；药剂使用浓度大，有毒性，不能外排。
磷(膦)酸盐系统：磷酸盐系列药剂成熟、稳定；但是水中的磷能促进微生物的滋生，会造成水的富养化，对水环境造成极大的破坏，水体也不适合外排。
因此研发和推广使用无磷或低磷、环境友好的绿色水处理剂是水处理剂行业发展的一个必然趋势。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其按照重量百分比包括咪唑啉5％～20％、钼酸盐0.5％～2％、AA/HPA共聚物0.5～2％,其余重量比例成分为水。
较佳地，所述咪唑啉为2-甲基咪唑啉、2-乙基咪唑啉、2－异丙基咪唑啉或咪唑啉季铵盐。
较佳地，所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸钾。
较佳地，所述AA/HPA为丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物。
本发明还提供了一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂的使用方法，其所述缓蚀阻垢剂以20mg/L-40mg/L的浓度添加到闭路软水系统中。
本发明具有以下有益效果：
本发明缓蚀阻垢剂不但能达到以上诸类水处理药剂同样地缓蚀阻垢效果，而且咪唑啉易生物降解，钼酸盐用量低，有良好的稳定性和互补性。丙烯酸/丙烯酸羟丙脂对碳酸钙、硫酸钙特别是磷酸钙垢的形成和沉积有良好的抑制作用，对三氧化二铁、污泥、粘土和油垢也有良好的分散性能；能在高pH值的条件下使用；与有机磷酸盐、BTA等混溶性好，对抑制锌盐沉积和磷酸钙垢的析出有特效，在较高温度和碱性条件下有良好阻垢分散作用；
咪唑啉+钼酸盐+AA/HPA(丙烯酸/丙烯酸羟丙脂)配方的组合可弥补单一氧化型配方用药量大，环保压力明显，成本高的缺陷，也能弥补软水系统磷(膦)酸盐系配方微生物繁殖、环保禁止排放以及锌盐磷酸钙垢等带来的危害，与各类氧化性和非氧化性杀生剂的配伍能力较强，系统适应能力广，是一类经济实用型，环保友好型的新型环保配方产品。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供了一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其按照重量份比例为咪唑啉5％，钼酸盐0.5％，AA/HPA共聚物0.5％，其余94％重量成分为水。
其中咪唑啉选用2-甲基咪唑啉，钼酸盐采用钼酸钠，AA/HPA为丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物。
本实施例对上述配方比例的缓蚀阻垢剂进行静态阻垢实验
(1)准备试验用水：将高炉软水补充水分别装入4个1000ml烧杯中，配制缓蚀阻垢剂，加入至烧杯水中药剂浓度分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L。
(2)将装有试验用水的烧杯放入水浴锅中，恒温80℃，按实际运行条件要求的浓缩倍数进行浓缩，同时做空白试验；
(3)浓缩等待过程中，测定补充水的YD、Ca2+、Cl-、pH、JD各项指标。
(4)试液不加盖，自然蒸发，达到要求的浓缩倍数后，取出烧杯；
(5)测定浓缩后空白及加药水样的YD、Ca2+、Cl-、pH、JD各项指标；
(6)测定阻垢率：
经静态阻垢实验验证，该产品在实验浓度范围内阻垢率均可达80％以上。
| 药剂浓度 | 10mg/L | 20mg/L | 30mg/L | 40mg/L |
| 阻垢率(％) | 83.6 | 92.5 | 95.3 | 92.1 |
对上述配方比例的缓蚀阻垢剂进行旋转挂片实验
试验配方及投加剂量：
准备四份浓度分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的缓蚀阻垢剂；
试验水质：高炉软水补充水
试验条件
温度：45±1℃时间：72小时
状态：不预膜转速：75转/分
材质：A3、Cu、不锈钢各一片，Ⅱ型标准(28cm2)
试验结果
实验表明空白A3试片表面严重条状腐蚀，铜及不锈钢表面发暗。加药后不锈钢、铜试片基本无大变化，表面均光亮如新。从试验结果可以看出，药剂浓度在10mg/L时，碳钢、铜及不锈钢腐蚀率均超标，在20mg/L、30mg/L、40mg/L时，缓蚀效果明显。
实施例二
本发明实施例提供了一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其按照重量份比例为咪唑啉10％，钼酸盐1.2％，AA/HPA共聚物1.2％，其余87.6％重量比例成分为水。
其中咪唑啉选用2-乙基咪唑啉，钼酸盐采用钼酸钾，AA/HPA为丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物。
本实施例对上述配方比例的缓蚀阻垢剂进行静态阻垢实验
(1)准备试验用水：将高炉软水补充水分别装入4个1000ml烧杯中，配制缓蚀阻垢剂，加入至烧杯水中药剂浓度分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L。
(2)将装有试验用水的烧杯放入水浴锅中，恒温80℃，按实际运行条件要求的浓缩倍数进行浓缩，同时做空白试验；
(3)浓缩等待过程中，测定补充水的YD、Ca2+、Cl-、pH、JD各项指标。
(4)试液不加盖，自然蒸发，达到要求的浓缩倍数后，取出烧杯；
(5)测定浓缩后空白及加药水样的YD、Ca2+、Cl-、pH、JD各项指标；
(6)测定阻垢率：
经静态阻垢实验验证，该产品在实验浓度范围内阻垢率均可达80％以上。
| 药剂浓度 | 10mg/L | 20mg/L | 30mg/L | 40mg/L |
| 阻垢率(％) | 83.5 | 92.8 | 95.5 | 92.4 |
对上述配方比例的缓蚀阻垢剂进行旋转挂片实验
试验配方及投加剂量：
准备四份浓度分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的缓蚀阻垢剂；
试验水质：高炉软水补充水
试验条件
温度：45±1℃时间：72小时
状态：不预膜转速：75转/分
材质：A3、Cu、不锈钢各一片，Ⅱ型标准(28cm2)
试验结果
实验表明空白A3试片表面严重条状腐蚀，铜及不锈钢表面发暗。加药后不锈钢、铜试片基本无大变化，表面均光亮如新。从试验结果可以看出，药剂浓度在10mg/L时，碳钢、铜及不锈钢腐蚀率均超标，在20mg/L、30mg/L、40mg/L时，缓蚀效果明显。
实施例三
本发明实施例提供了一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其按照重量份比例为咪唑啉20％，钼酸盐2％，AA/HPA共聚物2％，其余76％重量比例成分为水。
其中咪唑啉选用2－异丙基咪唑啉，钼酸盐采用钼酸钾，AA/HPA为丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物。
本实施例对上述配方比例的缓蚀阻垢剂进行静态阻垢实验
(1)准备试验用水：将高炉软水补充水分别装入4个1000ml烧杯中，配制缓蚀阻垢剂，加入至烧杯水中药剂浓度分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L。
(2)将装有试验用水的烧杯放入水浴锅中，恒温80℃，按实际运行条件要求的浓缩倍数进行浓缩，同时做空白试验；
(3)浓缩等待过程中，测定补充水的YD、Ca2+、Cl-、pH、JD各项指标。
(4)试液不加盖，自然蒸发，达到要求的浓缩倍数后，取出烧杯；
(5)测定浓缩后空白及加药水样的YD、Ca2+、Cl-、pH、JD各项指标；
(6)测定阻垢率：
经静态阻垢实验验证，该产品在实验浓度范围内阻垢率均可达80％以上。
| 药剂浓度 | 10mg/L | 20mg/L | 30mg/L | 40mg/L |
| 阻垢率(％) | 83.8 | 93.0 | 95.8 | 92.6 |
对上述配方比例的缓蚀阻垢剂进行旋转挂片实验
试验配方及投加剂量：
准备四份浓度分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的缓蚀阻垢剂；
试验水质：高炉软水补充水
试验条件
温度：45±1℃时间：72小时
状态：不预膜转速：75转/分
材质：A3、Cu、不锈钢各一片，Ⅱ型标准(28cm2)
试验结果
实施例四
本发明实施例提供了一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其按照重量份比例咪唑啉20％，钼酸盐2％，AA/HPA共聚物2％，其余76％重量比例成分为水。
其中咪唑啉选用咪唑啉季铵盐，钼酸盐采用钼酸钾，AA/HPA为丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物。
本实施例对上述配方比例的缓蚀阻垢剂进行静态阻垢实验
(1)准备试验用水：将高炉软水补充水分别装入4个1000ml烧杯中，配制缓蚀阻垢剂，加入至烧杯水中药剂浓度分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L。
(2)将装有试验用水的烧杯放入水浴锅中，恒温80℃，按实际运行条件要求的浓缩倍数进行浓缩，同时做空白试验；
(3)浓缩等待过程中，测定补充水的YD、Ca2+、Cl-、pH、JD各项指标。
(4)试液不加盖，自然蒸发，达到要求的浓缩倍数后，取出烧杯；
(5)测定浓缩后空白及加药水样的YD、Ca2+、Cl-、pH、JD各项指标；
(6)测定阻垢率：
经静态阻垢实验验证，该产品在实验浓度范围内阻垢率均可达80％以上。
| 药剂浓度 | 10mg/L | 20mg/L | 30mg/L | 40mg/L |
| 阻垢率(％) | 83.9 | 93.2 | 95.7 | 92.5 |
对上述配方比例的缓蚀阻垢剂进行旋转挂片实验
试验配方及投加剂量：
准备四份浓度分别为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的缓蚀阻垢剂；
试验水质：高炉软水补充水
试验条件
温度：45±1℃时间：72小时
状态：不预膜转速：75转/分
材质：A3、Cu、不锈钢各一片，Ⅱ型标准(28cm2)
试验结果
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其特征在于，其按照重量百分比包括咪唑啉5％～20％、钼酸盐0.5％～2％、AA/HPA共聚物0.5～2％,其余重量比例成分为水。
2.如权利要求1所述的闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述咪唑啉为2-甲基咪唑啉、2-乙基咪唑啉、2－异丙基咪唑啉或咪唑啉季铵盐。
3.如权利要求1所述的闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸钾。
4.如权利要求1所述的闭路软水系统缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述AA/HPA为丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物。
5.如权利要求1所述的闭路软水系统缓蚀阻垢剂的使用方法，其特征在于，所述缓蚀阻垢剂以20mg/L-40mg/L的浓度添加到闭路软水系统中。
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| CN (1) | CN105217807A (zh) |
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