CN105540878A - 低温水系统专用阻垢缓蚀剂 - Google Patents

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辛兰
尹乃诚
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Abstract

本发明公开了一种低温水系统专用阻垢缓蚀剂，其中各组分重量百分比为：三元共聚物10-15%，聚环氧琥珀酸衍生物10-15%，钼酸盐1-3%，铜缓蚀剂1-3%，水64-78%。

Description

低温水系统专用阻垢缓蚀剂
技术领域
本发明涉及化学领域中的水处理技术，特别涉及一种低温水系统专用阻垢缓蚀剂。
背景技术
在工业循环水中，制氧循环冷却水系统有着其特殊性，因系统中有空气预冷设备，主要表现在空冷塔和冷冻机组处于低温运行状态，温度为5℃左右，循环冷却水经过该类设备时，水温下降，引起水中离子溶解度减低而从水中析出，附着在设备表面，这种结垢现象称为低温垢。低温垢的危害同一般水垢一样，影响换热器的换热效率，严重的可能导致停车事故。因此，如何防止低温垢形成同样是循环冷却水处理的一项重要工作。
目前市场上制氧系统多采用传统阻垢分散技术，有机膦系阻垢缓蚀剂广泛应用。日常生产造成低温结垢的原因有两方面：一方面是系统经过浓缩后，CaCO3浓度接近或处于过饱和状态，低温条件下，在换热处从水中析出形成水垢；另一方面，系统中的有机膦会发生水解，以PO4 3-形式存在，而Ca3（PO4）2的溶解度在低温状态下低于CaCO3，同样在经低温条件下Ca3（PO4）2从水中析出，沉积在设备表面。在垢样分析中，垢样成分往往以CaCO3，Ca3（PO4）2居多也说明了上述结垢原因。
结垢会导致部分管道管径变小，影响空气和循环水的正常流动或直接堵塞管道，影响正常生产，严重的会造成停车事故。同时，结垢位置容易产生垢下腐蚀，对设备长期安全运行也是一种威胁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低温水系统专用阻垢缓蚀剂，其中各组分重量百分比为：三元共聚物10-15%，聚环氧琥珀酸衍生物10-15%，钼酸盐1-3%，铜缓蚀剂1-3%，水64-78%。
本发明更进一步的技术特征是：
所述三元共聚物采用丙烯酸钠-甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸-丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸-丙烯酸羟丙脂-丙烯磺酸钠共聚物中的一种。
所述聚环氧琥珀酸衍生物的结构式为：
所述钼酸盐采用钼酸钠或钼酸钾。
所述铜缓蚀剂采用苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑或二者的混合物。
本发明的有益效果是：
1、采用无磷配方，杜绝了Ca3（PO4）2水垢产生的可能性。绿色环保，对环境无害。
2、三元共聚物是良好的阻垢分散剂，对于CaCO3有良好的阻垢效果。同时，对于高硬度高碱度水质有较强的阻垢分散作用，使用本发明后可以根据运行状况提高系统浓缩倍数，从而减少补排水量。
3、聚环氧琥珀酸衍生物是针对低温阻垢的分散剂。低温区的水垢与高温区不同，质地较松散，聚环氧琥珀酸衍生物采用巯基取代聚环氧琥珀酸的一个氢原子，增强了低温环境下对于Ca2+、Mg2+等至垢离子螯合能力。因此本发明药剂有较强的吸附螯合能力，低温时能与换热设备金属表面形成“光滑”的保护膜，松散低温垢不易在保护膜上沉积；另一方面聚环氧琥珀酸衍生物能够将松散的低温垢重新溶解，起到增溶的作用，从而降低低温垢在空冷塔和冷冻机出现结垢的问题。
4、钼酸盐是优秀的缓蚀剂，在不同循环水水质中使用表现出良好的缓蚀性能，低浓度下缓蚀效果明显，配合聚环氧琥珀酸衍生物使用，缓蚀效果更好。
5、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑均为良好的铜缓蚀剂一种有效的铜和铜合金缓蚀剂，同时对于铁，碳钢等多种金属也有缓蚀作用。
具体实施方式：
实施例一
如表1所示，按重量百分比将三元共聚物10份，聚环氧琥珀酸衍生物15份，钼酸盐3份，铜缓蚀剂3份，加入到69份水中混合搅拌，即可得到低温水系统专用阻垢缓蚀剂。本实施例中所述三元共聚物采用丙烯酸钠-甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸甲酯共聚物，所述钼酸盐采用钼酸钠，所述铜缓蚀剂采用苯并三氮唑。
低温阻垢实验和缓蚀性能试验：
1、实验水质
2、
3、低温阻垢实验：
将本实施例制得的药剂以100mg/L浓度加入到1L实验水中，放入冰箱，温度控制在5℃。静止72h，回到常温后，测定水中Ca硬度含量，计算阻垢率。
4、缓蚀性能试验：
缓蚀性能实验方法参照《水处理剂缓蚀性能的测定，旋转挂片法》（GB/T18175-2000）实验方法进行。
试验结果：
低温垢阻垢率，% 碳钢挂片腐蚀率，mma 铜挂片腐蚀率,mma 不锈钢挂片腐蚀率,mma
96.2 0.025 0.0013 0.0009
实验结果表明，本发明在阻低温垢方面有着良好的表现，阻垢率均达到96.2%。同时，对于碳钢、铜及不锈钢的缓蚀能力出众，均远高于《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007对于挂片腐蚀率的要求。
实施例2）、实施例3）、实施例4）、实施例5）和实施例6）参考表1，和前面所述实施例类似，在此不再详述。
虽然已经在此处描述了具体实施方式，但应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本发明的典型例子而已，其可体现为各种形式。例如，在实际应用中，所述三元共聚物可以采用丙烯酸钠-甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸-丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸-丙烯酸羟丙脂-丙烯磺酸钠共聚物中的任意一种；所述钼酸盐采用钼酸钠或钼酸钾；所述铜缓蚀剂采用苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑或二者的混合物。因此，这里披露的仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本发明的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。本发明的保护范围以权利要求书为准。
表１
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
三元共聚物 10 15 12 10 15 15
聚环氧琥珀酸衍生物 15 10 14 10 15 12
钼酸盐 3 2 1 1 3 2
铜缓蚀剂 3 3 2 1 3 2
水 69 70 71 78 64 69
原料合计 100 100 100 100 100 100

Claims (5)

1.一种低温水系统专用阻垢缓蚀剂，其特征在于各组分重量百分比为：三元共聚物10-15%，聚环氧琥珀酸衍生物10-15%，钼酸盐1-3%，铜缓蚀剂1-3%，水64-78%。
2.如权利要求1所述的低温水系统专用阻垢缓蚀剂，其特征在于所述三元共聚物采用丙烯酸钠-甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸-丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸-丙烯酸羟丙脂-丙烯磺酸钠共聚物中的一种。
3.如权利要求1所述的低温水系统专用阻垢缓蚀剂，其特征在于所述聚环氧琥珀酸衍生物的结构式为：
。
4.如权利要求1所述的低温水系统专用阻垢缓蚀剂，其特征在于所述钼酸盐采用钼酸钠或钼酸钾。
5.如权利要求1所述的低温水系统专用阻垢缓蚀剂，其特征在于所述铜缓蚀剂采用苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑或二者的混合物。
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