CN106396139A - 一种环保型缓蚀阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种环保型缓蚀阻垢剂，原料为：纯水、水溶性硫化铜、氧化镧、氧化铈、氧化锆、胡敏酸钠、乙醇、氨水、亚甲基二萘磺酸钠、氯化钠和碳酸钠；原料来源广泛，生产成本低，水溶性好，适用于热水锅炉水处理；阻垢率高，腐蚀率低，扩散迅速，无毒无味；耐高温，可以大大延长锅炉使用寿命；对碳酸钙的阻垢率96.8‑99.8%，同时具有防止供热管路结垢的作用，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

Description

一种环保型缓蚀阻垢剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种环保型缓蚀阻垢剂及其制备方法。

背景技术

缓蚀阻垢剂大中小型锅炉阻止结垢及腐蚀，常用炉内化学处理方法，在锅炉用水内加入防腐阻垢剂，降低炉水硬度软化水质，减少结垢及腐蚀，这种方法简便实用，深受用户欢迎。

锅炉在我们生活中并不陌生，运行中的锅炉常常有坚硬的水垢及腐蚀，这不但浪费燃料，影响锅炉出力，严重时会炸管，造成停炉事故，影响其使用寿命。

EDTMPS是含氮有机多元膦酸，属阴极型缓蚀剂，与无机聚磷酸盐相比，缓蚀率高3~5倍。能与水混溶，无毒无污染，化学稳定性及耐温性好，在200℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子，因而可以与多个金属离子螯合，形成多个单体结构大分子网状络合物，松散地分散于水中，使钙垢正常结晶被破坏。EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。

EDTMPS用于循环水和锅炉水的缓蚀阻垢剂、无氰电镀的络合剂、纺织印染行业螯合剂和氧漂稳定剂。在循环冷却水中单独投加时，一般剂量2~10mg/L。EDTMPS与HPMA按1:3比例复配后，可用于低压锅炉炉内水处理。EDTMPS也可与BTA、PAAS、锌盐等复配使用。按每吨水加200g药剂的比例加入锅炉补充水中即可，使用时注意排污，要求每小时排污一次，每次5～10秒，如锅炉带垢运行可加大药剂用量，勤排污，运行10～20天后应停炉，人工把脱落下的水垢清理干净，防止污垢堵塞管道，然后转入正常运行。有条件的可测炉水浓缩倍数，控制在10倍左右，其他参数按劳动部门有关规定调整(如炉水pH10～12等)。加药水箱应为塑料制品，水泥材料的水池应作防腐处理，否则易被药剂侵蚀，从而使水的硬度增加。 锅炉补充水的总硬度应控制在200mg/L以内，若硬度过高可用石灰法或其他方法降低硬度，否则锅炉专用缓蚀阻垢剂TH-503的阻垢效果将受到影响。

有机膦系化合物作为缓蚀剂是近二、三十年才兴起的，美国、日本、德国等在这方面研究较深入。能够用作缓蚀剂的有机膦化合物主要有有机瞵酸及具衍生物、磷酸有机衍生物、亚磷酸酯和磷杂环化合物。有机膦系缓蚀剂与聚磷酸盐在许多方面相似，不易水解是其不同于后者的显著优点，特别适用于高硬度、高pH值和高温下运行的冷却水系统，既具较好的缓蚀性能，又有优异的阻碳酸钙(镁)垢的作用，因而被广泛应用。现已开发出氨基三叉二瞵酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二亚乙基三胺五甲基膦酸(DTPMP)、多元醇膦酸酯、2一膦酸基丁烷一l，2，4一三羧酸(PBTCA)、2-羟基膦基乙酸(HPAA)、甘氨酸二甲叉膦酸(GDMP)、N，N一二甲叉膦酸一N一甲叉膦酸一N一羧甲基乙二胺(DPSC)等一系列新产品。有机膦缓蚀剂研究方兴未艾，每年都有大量报道。具有阻垢、缓蚀、防冻、润滑等多功能作用的有机膦缓蚀剂尤其受到人们的重视。

有机膦高分子聚合物缓蚀剂具有效率高、稳定性好等优点，对此也有少量报道，可能也是今后发展的另一方向。主要类型为聚酰胺、聚氧化镧及聚醚类等含磷高聚物。

运行中的锅炉常常有坚硬的水垢及腐蚀，这不但浪费燃料，影响锅炉出力， 严重时会炸管，造成停炉事故。

缓蚀阻垢剂的类别有很多，兼具缓蚀与阻垢功能的产品主要有：有机磷类阻垢缓蚀剂：如HEDP、DTPMPA、EDTMPS、HPAA等；另外少量的聚合物也含有一定的阻垢缓蚀功能，如膦酰基羧酸共聚物、绿色阻垢缓蚀剂PESA、PASP等。阻垢缓蚀剂主要应用于工业循环水系统如电厂、钢铁厂、化肥厂、油田注水系统等等。

发明内容

本发明提供一种环保型缓蚀阻垢剂及其制备方法，解决现有阻垢剂阻垢率低、腐蚀率高、不耐高温和成本高昂等技术问题。

本发明采用以下技术方案：一种环保型缓蚀阻垢剂，原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；水溶性硫化铜30-50份；氧化镧0.5-4.5份；氧化铈1-5份；氧化锆1.5-5.5份；胡敏酸钠60-100份；乙醇6-10份；氨水5-25份；亚甲基二萘磺酸钠10-30份；氯化钠20-40份；碳酸钠2-6份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；水溶性硫化铜30份；氧化镧0.5份；氧化铈1份；氧化锆1.5份；胡敏酸钠60份；乙醇6份；氨水5份；亚甲基二萘磺酸钠10份；氯化钠20份；碳酸钠2份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；水溶性硫化铜50份；氧化镧4.5份；氧化铈5份；氧化锆5.5份；胡敏酸钠100份；乙醇10份；氨水25份；亚甲基二萘磺酸钠30份；氯化钠40份；碳酸钠6份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；水溶性硫化铜40份；氧化镧2.5份；氧化铈3份；氧化锆3.5份；胡敏酸钠80份；乙醇8份；氨水15份；亚甲基二萘磺酸钠20份；氯化钠30份；碳酸钠4份。

一种制备所述环保型缓蚀阻垢剂的方法，步骤为：

第一步：称取纯水、水溶性硫化铜、氧化镧、氧化铈、氧化锆、胡敏酸钠、乙醇、氨水、亚甲基二萘磺酸钠、氯化钠和碳酸钠；

第二步：将乙醇和碳酸钠投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至100-120℃，搅拌3-7h；

第三步：降温至25-35℃，加入胡敏酸钠和剩余原料，搅拌4-8h即可。

本发明所述一种环保型缓蚀阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、原料来源广泛，生产成本低，水溶性好，适用于热水锅炉水处理；2、阻垢率高，腐蚀率低，扩散迅速，无毒无味；3、耐高温，可以大大延长锅炉使用寿命；4、对碳酸钙的阻垢率96.8-99.8%，同时具有防止供热管路结垢的作用，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

实施例1：

第一步：按质量份数配比称取：纯水100份；水溶性硫化铜30份；氧化镧0.5份；氧化铈1份；氧化锆1.5份；胡敏酸钠60份；乙醇6份；氨水5份；亚甲基二萘磺酸钠10份；氯化钠20份；碳酸钠2份。

第二步：将乙醇和碳酸钠投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至100℃，搅拌3h。

第三步：降温至25℃，加入胡敏酸钠和剩余原料，搅拌4h即可。

原料来源广泛，生产成本低，水溶性好，适用于热水锅炉水处理；阻垢率高，腐蚀率低，扩散迅速，无毒无味；耐高温，可以大大延长锅炉使用寿命；对碳酸钙的阻垢率96.8%，同时具有防止供热管路结垢的作用，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

实施例2：

第一步：按质量份数配比称取：纯水100份；水溶性硫化铜50份；氧化镧4.5份；氧化铈5份；氧化锆5.5份；胡敏酸钠100份；乙醇10份；氨水25份；亚甲基二萘磺酸钠30份；氯化钠40份；碳酸钠6份。

第二步：将乙醇和碳酸钠投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至120℃，搅拌7h。

第三步：降温至35℃，加入胡敏酸钠和剩余原料，搅拌8h即可。

原料来源广泛，生产成本低，水溶性好，适用于热水锅炉水处理；阻垢率高，腐蚀率低，扩散迅速，无毒无味；耐高温，可以大大延长锅炉使用寿命；对碳酸钙的阻垢率98.5%，同时具有防止供热管路结垢的作用，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

实施例3：

第一步：按质量份数配比称取：纯水100份；水溶性硫化铜40份；氧化镧2.5份；氧化铈3份；氧化锆3.5份；胡敏酸钠80份；乙醇8份；氨水15份；亚甲基二萘磺酸钠20份；氯化钠30份；碳酸钠4份。

第二步：将乙醇和碳酸钠投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至110℃，搅拌5h。

第三步：降温至30℃，加入胡敏酸钠和剩余原料，搅拌6h即可。

原料来源广泛，生产成本低，水溶性好，适用于热水锅炉水处理；阻垢率高，腐蚀率低，扩散迅速，无毒无味；耐高温，可以大大延长锅炉使用寿命；对碳酸钙的阻垢率99.8%，同时具有防止供热管路结垢的作用，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。

以上是对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种环保型缓蚀阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；水溶性硫化铜30-50份；氧化镧0.5-4.5份；氧化铈1-5份；氧化锆1.5-5.5份；胡敏酸钠60-100份；乙醇6-10份；氨水5-25份；亚甲基二萘磺酸钠10-30份；氯化钠20-40份；碳酸钠2-6份。

2.根据权利要求1所述的一种环保型缓蚀阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；水溶性硫化铜30份；氧化镧0.5份；氧化铈1份；氧化锆1.5份；胡敏酸钠60份；乙醇6份；氨水5份；亚甲基二萘磺酸钠10份；氯化钠20份；碳酸钠2份。

3.根据权利要求1所述的一种环保型缓蚀阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；水溶性硫化铜50份；氧化镧4.5份；氧化铈5份；氧化锆5.5份；胡敏酸钠100份；乙醇10份；氨水25份；亚甲基二萘磺酸钠30份；氯化钠40份；碳酸钠6份。

4.根据权利要求1所述的一种环保型缓蚀阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：纯水100份；水溶性硫化铜40份；氧化镧2.5份；氧化铈3份；氧化锆3.5份；胡敏酸钠80份；乙醇8份；氨水15份；亚甲基二萘磺酸钠20份；氯化钠30份；碳酸钠4份。

5.一种制备权利要求1所述的环保型缓蚀阻垢剂的方法，其特征在于步骤为：

第一步：称取纯水、水溶性硫化铜、氧化镧、氧化铈、氧化锆、胡敏酸钠、乙醇、氨水、亚甲基二萘磺酸钠、氯化钠和碳酸钠；

第二步：将乙醇和碳酸钠投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至100-120℃，搅拌3-7h；

第三步：降温至25-35℃，加入胡敏酸钠和剩余原料，搅拌4-8h即可。