CN106011818B - 一种用于循环冷却水系统预膜处理的预膜剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于循环冷却水系统预膜处理的预膜剂，其由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
Description
技术领域
本发明涉及一种用于循环冷却水系统预膜处理的预膜剂。
背景技术
预膜是工业水处理技术中必不可少的重要环节之一，是提高循环水设备耐腐蚀能力的一项重要手段，其目的是在化学清洗后的金属表面生成一层致密而耐腐蚀的保护膜。同一循环冷却水处理配方，是否预膜将直接影响该配方的缓蚀效果，其腐蚀速度最大要差20倍左右。为了提高缓蚀阻垢剂配方的缓蚀效果，同时保护设备、延长设备的使用寿命在循环冷却水新系统开车之前必须先清洗后再进行预膜处理，而老系统在检修、酸洗后也要进行预膜处理。
中国专利CN1715447A公开了一种由40～60％的六偏磷酸钠、10～15％的硫酸锌、5～11％的三聚磷酸钠、4～8％的氨基三甲叉膦酸、3～6％的丙烯酸-丙烯酸酯共聚物及水组成的循环冷却水系统预膜剂。该预膜剂提高了预膜效果，对预膜的使用条件进一步放宽。但是其属于高磷配方，预膜结束后需要置换水质才能转入正常运行。
中国专利CN104650702A公开了一种由盐酸3～5份，二丁基硫脲3～6份，聚氧乙烯4～5份，硫酸钠8～10份，乙醇5～15份，环氧丙烷-环氧乙烷嵌段共聚物0.1～0.2份及水组成的防酸蚀钝化预膜剂，该预膜剂具有无毒环保的优势，但是其功能单一仅具有防酸蚀的功效。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于循环冷却水系统预膜处理的预膜剂，该预膜剂的磷含量与现有的含磷预膜剂相比大大降低了，同时该预膜剂与现有的无磷预膜剂相比通过多种功效提高了预膜效果。
为达到以上目的，本发明提供一种用于循环冷却水系统预膜处理的预膜剂，其由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
优选地，所述咪唑基离子液体选自以下一种或几种：1-(乙基-3-氧丁二酮)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(2-呋喃甲胺基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐、1,3-二丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐。
优选地，所述咪唑基离子液体由质量分数为40％的1-(乙基-3-氧丁二酮)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、30％的1-(2-呋喃甲胺基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐和30％的1,3-二丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐混合而成。
优选地，所述预膜剂的制备方法为：将各组分按照重量比分别取料后在室温下搅拌30～90min，然后将混合物置于配有超声波的水浴中于40～70℃下进一步浓缩，当混合物呈现粘稠状时即可。其中超声波的功率为50w～150w。
本发明的上述优选实施例具有以下有益效果：
1.由于预膜剂的磷含量大大降低了，一方面解决了现有技术中由于预膜剂磷含量高，引起水体富营养化的问题，另一方面也可以简化使用步骤，使用该预膜剂预膜后即可直接转入正常运行，避免了预膜废液的排放对环境的污染；利用该预膜剂对碳钢进行预膜时，所成膜的耐腐蚀性好；
2.本发明的预膜剂选用的马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸羟乙酯共聚物、聚天冬氨酸、羟基乙叉二膦酸可以有效的抑制钙镁垢层的形成，有利于预膜剂在金属表面形成膜层；
3.本发明的预膜剂选用的硫酸锌、甲基苯并三氮唑、双十八胺可以相互作用在碳钢、铜及不锈钢的表面快速形成一层致密的保护膜，有效隔绝氧气；
4.本发明的预膜剂选用的硅钨酸钠一方面可以促进成膜速度，另一方面可以有效抑制Zn(OH)2沉淀的形成；
5.本发明的预膜剂选用的咪唑基离子液体一方面能够有效的抑制金属基体的阳极和阴极反应，进而改进膜的耐腐蚀性；另一方面其可以使膜具有一定的自修复性能。
6.本发明的预膜剂在使用过程中，在较低的浓度下即可达到优异的预膜效果，进一步节省了处理成本。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
在测定预膜性能时，下面的实施例均参照中华人民共和国国家标准GB/T18175-2014《水处理缓蚀性能的测定-旋转挂片法》对制备的预膜剂进行预膜测试。实验采用RCC-II旋转挂片腐蚀测定仪，温度55℃，转速100r/min，预膜实验时间72h，所用碳钢试片材质为20#碳钢。实验条件为Ca2+浓度400mg/L，Mg2+浓度300mg/L，Cl-浓度400mg/L，SO4 2-浓度100mg/L，pH值为9。预膜结束后取出试片，先用蒸馏水冲洗表面，再用无水乙醇擦拭，然后用电吹风吹干。观察膜表面的特征，用硫酸铜标准点滴液检验膜的耐蚀时间。硫酸铜标准点滴液的制备：称取5g硫酸铜和15g氯化钠溶于100mL蒸馏水中即可。
本发明的各实施例使用的马来酸酐-丙烯酰胺-丙烯酸羟乙酯共聚物生产厂家为北京中科新远环境工程有限公司。
实施例1
实施例1的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
实施例2
实施例2的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
实施例3
实施例3的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
实施例4
实施例4的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
其中所述咪唑基离子液体由质量分数为40％的1-(乙基-3-氧丁二酮)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、30％的1-(2-呋喃甲胺基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐和30％的1,3-二丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐混合而成。
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
对比例1
为了与本发明的预膜剂进行对比，采用了北京市新大禹精细化学品公司生产的BC-604型预膜剂进行了对比，其测试方法同各实施例，预膜剂的使用量和相应的结果见表1。
对比例2
对比例2的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
对比例3
对比例3的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
对比例4
对比例4的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
对比例5
对比例5的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
对比例6
对比例6的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
对比例7
对比例7的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
对比例8
对比例8的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
对比例9
对比例9的预膜剂，由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
将上述各组分按照质量比分别取料后在室温条件下搅拌90min使其充分混合后，再置于配有超声波的水浴中于70℃进一步浓缩使混合物呈现粘稠状即可，其中超声波的功率为150w。预膜剂的使用量和测试结果见表1。
表1
从实施例1-4与对比例1的实验数据看出，本发明提供的预膜剂比目前市场上的预膜剂预膜效果好，使用的药剂量也更少。从实施例1和对比例2-9的实验数据看出，本发明的预膜剂中的每一组分都起到了有益的效果，甚至某些组分之间可以起到协同作用，大幅的提高预膜剂的预膜效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (3)
1.一种用于循环冷却水系统预膜处理的预膜剂，其特征在于，所述预膜剂由以下组分组成，各组分的含量以质量百分数表示：
。
2.根据权利要求1所述的预膜剂，其特征在于，所述咪唑基离子液体选自以下一种或几种：1-(乙基-3-氧丁二酮)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-(2-呋喃甲胺基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐、1,3-二丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐。
3.根据权利要求1所述的预膜剂，其特征在于，所述咪唑基离子液体由质量分数为40％的1-(乙基-3-氧丁二酮)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、30％的1-(2-呋喃甲胺基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐和30％的1,3-二丁基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐混合而成。
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