CN106554096A - 一种锅炉用环保型缓蚀阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种锅炉用环保型缓蚀阻垢剂，原料为：去离子水、磺酸钠、磺酸钾、苯并三氮唑、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、十二烷基二甲基苄基氯化铵、甲醇、烷基酚聚氧乙烯醚、六亚甲基四胺、钨酸钠和磺化木质素；适用于热力设备如锅炉的结垢和腐蚀问题处理，外排水中磷值0.1‑0.3mg/L，可以防止出现磷酸钙垢沉淀，降低了水体富营养化的风险，质量可靠，容忍度大；适用面广，避免在高温换热器上沉积，可以大大延长锅炉使用寿命；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001‑0.003μm·a^‑1，对碳酸钙的阻垢率98.5‑99.5%。

Description

一种锅炉用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，尤其涉及一种锅炉用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。

阻垢剂（scale inhibitor）：是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。

从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

锅炉专用缓蚀阻垢剂是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品，具有很高的缓蚀和阻垢性能，其耐温性特别好，可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。

热网专用阻垢剂主要由高效分散剂、酚羟基、磺酸基团等组成，对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，显示出优良的阻垢作用。

缓蚀阻垢剂由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂等组成，对水中的碳酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢具有良好的缓蚀效果，主要用于钢铁厂循环冷却水系统的缓蚀阻垢，其缓蚀效果好、阻垢力强。

缓蚀阻垢剂由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂及铜缓蚀剂复配而成，对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢、铜具有良好的缓蚀效果。

随着我国城镇化及工业化进程的加快，与生产生活密切相关的工业锅炉及热水锅炉采暖系统规模也快速增长。由于锅炉水处理技术水平的限制等原因，工业锅炉普遍存在腐蚀结垢问题，导致锅炉寿命缩短，维护及运行成本上升。

发明内容

本发明提供一种锅炉用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、容忍度小和含磷率高等技术问题。

本发明采用以下技术方案：一种锅炉用环保型缓蚀阻垢剂，原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；磺酸钠50-70份；磺酸钾40-60份；苯并三氮唑2-6份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸30-50份；十二烷基二甲基苄基氯化铵12-16份；甲醇4-8份；烷基酚聚氧乙烯醚3-7份；六亚甲基四胺10-30份；钨酸钠5-9份；磺化木质素5-25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：去离子水100份；磺酸钠50份；磺酸钾40份；苯并三氮唑2份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸30份；十二烷基二甲基苄基氯化铵12份；甲醇4份；烷基酚聚氧乙烯醚3份；六亚甲基四胺10份；钨酸钠5份；磺化木质素5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：去离子水100份；磺酸钠70份；磺酸钾60份；苯并三氮唑6份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50份；十二烷基二甲基苄基氯化铵16份；甲醇8份；烷基酚聚氧乙烯醚7份；六亚甲基四胺30份；钨酸钠9份；磺化木质素25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：去离子水100份；磺酸钠60份；磺酸钾50份；苯并三氮唑4份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸40份；十二烷基二甲基苄基氯化铵14份；甲醇6份；烷基酚聚氧乙烯醚5份；六亚甲基四胺20份；钨酸钠7份；磺化木质素15份。

一种制备所述锅炉用环保型缓蚀阻垢剂的方法，步骤为：

第一步：称取去离子水、磺酸钠、磺酸钾、苯并三氮唑、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、十二烷基二甲基苄基氯化铵、甲醇、烷基酚聚氧乙烯醚、六亚甲基四胺、钨酸钠和磺化木质素；

第二步：将甲醇和磺化木质素投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至50-70℃，搅拌40-60min，搅拌速度90-110转/分钟；

第三步：升温至100-120℃，加入十二烷基二甲基苄基氯化铵和剩余原料，搅拌3-7h即可。

本发明所述一种锅炉用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，水溶性好，适用于热力设备如锅炉的结垢和腐蚀问题处理；2、外排水中磷值0.1-0.3mg/L，可以防止出现磷酸钙垢沉淀，降低了水体富营养化的风险，阻垢率高，腐蚀率低，质量可靠，容忍度大；3、环境友好，对水体无害，适用面广，避免在高温换热器上沉积，可以大大延长锅炉使用寿命；4、低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001-0.003μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率98.5-99.5%，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：去离子水100份；磺酸钠50份；磺酸钾40份；苯并三氮唑2份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸30份；十二烷基二甲基苄基氯化铵12份；甲醇4份；烷基酚聚氧乙烯醚3份；六亚甲基四胺10份；钨酸钠5份；磺化木质素5份。

第二步：将甲醇和磺化木质素投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至50℃，搅拌40min，搅拌速度90转/分钟。

第三步：升温至100℃，加入十二烷基二甲基苄基氯化铵和剩余原料，搅拌3h即可。

原料来源广泛，水溶性好，适用于热力设备如锅炉的结垢和腐蚀问题处理；外排水中磷值0.3mg/L，可以防止出现磷酸钙垢沉淀，降低了水体富营养化的风险，阻垢率高，腐蚀率低，质量可靠，容忍度大；环境友好，对水体无害，适用面广，避免在高温换热器上沉积，可以大大延长锅炉使用寿命；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.003μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率98.5%，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：去离子水100份；磺酸钠70份；磺酸钾60份；苯并三氮唑6份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50份；十二烷基二甲基苄基氯化铵16份；甲醇8份；烷基酚聚氧乙烯醚7份；六亚甲基四胺30份；钨酸钠9份；磺化木质素25份。

第二步：将甲醇和磺化木质素投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至70℃，搅拌60min，搅拌速度110转/分钟。

第三步：升温至120℃，加入十二烷基二甲基苄基氯化铵和剩余原料，搅拌3-7h即可。

原料来源广泛，水溶性好，适用于热力设备如锅炉的结垢和腐蚀问题处理；外排水中磷值0.2mg/L，可以防止出现磷酸钙垢沉淀，降低了水体富营养化的风险，阻垢率高，腐蚀率低，质量可靠，容忍度大；环境友好，对水体无害，适用面广，避免在高温换热器上沉积，可以大大延长锅炉使用寿命；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.002μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率99%，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：去离子水100份；磺酸钠60份；磺酸钾50份；苯并三氮唑4份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸40份；十二烷基二甲基苄基氯化铵14份；甲醇6份；烷基酚聚氧乙烯醚5份；六亚甲基四胺20份；钨酸钠7份；磺化木质素15份。

第二步：将甲醇和磺化木质素投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至60℃，搅拌50min，搅拌速度100转/分钟。

第三步：升温至110℃，加入十二烷基二甲基苄基氯化铵和剩余原料，搅拌3-7h即可。

原料来源广泛，水溶性好，适用于热力设备如锅炉的结垢和腐蚀问题处理；外排水中磷值0.1mg/L，可以防止出现磷酸钙垢沉淀，降低了水体富营养化的风险，阻垢率高，腐蚀率低，质量可靠，容忍度大；环境友好，对水体无害，适用面广，避免在高温换热器上沉积，可以大大延长锅炉使用寿命；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001μm·a^-1，对碳酸钙的阻垢率99.5%，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)

1.一种锅炉用环保型缓蚀阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；磺酸钠50-70份；磺酸钾40-60份；苯并三氮唑2-6份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸30-50份；十二烷基二甲基苄基氯化铵12-16份；甲醇4-8份；烷基酚聚氧乙烯醚3-7份；六亚甲基四胺10-30份；钨酸钠5-9份；磺化木质素5-25份。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉用环保型缓蚀阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；磺酸钠50份；磺酸钾40份；苯并三氮唑2份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸30份；十二烷基二甲基苄基氯化铵12份；甲醇4份；烷基酚聚氧乙烯醚3份；六亚甲基四胺10份；钨酸钠5份；磺化木质素5份。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉用环保型缓蚀阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；磺酸钠70份；磺酸钾60份；苯并三氮唑6份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50份；十二烷基二甲基苄基氯化铵16份；甲醇8份；烷基酚聚氧乙烯醚7份；六亚甲基四胺30份；钨酸钠9份；磺化木质素25份。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉用环保型缓蚀阻垢剂，其特征在于：原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；磺酸钠60份；磺酸钾50份；苯并三氮唑4份；2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸40份；十二烷基二甲基苄基氯化铵14份；甲醇6份；烷基酚聚氧乙烯醚5份；六亚甲基四胺20份；钨酸钠7份；磺化木质素15份。

5.一种制备权利要求1所述的锅炉用环保型缓蚀阻垢剂的方法，其特征在于步骤为：

第一步：称取去离子水、磺酸钠、磺酸钾、苯并三氮唑、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、十二烷基二甲基苄基氯化铵、甲醇、烷基酚聚氧乙烯醚、六亚甲基四胺、钨酸钠和磺化木质素；

第二步：将甲醇和磺化木质素投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至50-70℃，搅拌40-60min，搅拌速度90-110转/分钟；

第三步：升温至100-120℃，加入十二烷基二甲基苄基氯化铵和剩余原料，搅拌3-7h即可。