CN106745845A - 一种海水处理阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

一种海水处理阻垢剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种海水处理阻垢剂，原料为：去离子水、聚环氧琥珀酸钠、木质素磺酸钠、聚衣康酸钠、丙基甲基丙烯酰胺、聚马来酸、亚硫酸氢钠、聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、腐植酸钠和氨基亚甲基膦酸钠；对金属离子如钙、镁、铜、锌有优异的螯合能力，钙螯合值240‑260mg/g；外排水中磷值0.08‑0.12mg/L，使海水淡化膜清洗周期从6个月延长到8‑10个月，系统可以长期稳定运行；环保，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0.0015‑0.0035μm·a‑1，对碳酸钙的阻垢率95.5‑99.5%。

Description

一种海水处理阻垢剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种海水处理阻垢剂及其制备方法。
背景技术
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。
冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成，为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能，它的附着力强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。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。
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法，目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。
世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。水的成本在不断地降低，有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模，随着社会的发展，越来越多的海水被用来淡化，随之而来的是海水处理阻垢剂的使用量增加，设计一种阻垢率高和螯合能力强的阻垢剂是非常必要的。
发明内容
本发明提供一种海水处理阻垢剂及其制备方法，解决现有阻垢剂阻垢率低、螯合能力差、淡化膜需要常清洗和含磷率高等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种海水处理阻垢剂，原料按照组份的质量份数配比包括如下：去离子水100份；聚环氧琥珀酸钠30-70份；木质素磺酸钠5-9份；聚衣康酸钠10-30份；丙基甲基丙烯酰胺1-5份；聚马来酸2-8份；亚硫酸氢钠6-10份；聚丙烯酸4-8份；聚环氧琥珀酸1.5-5.5份；腐植酸钠3-7份；氨基亚甲基膦酸钠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：去离子水100份；聚环氧琥珀酸钠30份；木质素磺酸钠5份；聚衣康酸钠10份；丙基甲基丙烯酰胺1份；聚马来酸2份；亚硫酸氢钠6份；聚丙烯酸4份；聚环氧琥珀酸1.5份；腐植酸钠3份；氨基亚甲基膦酸钠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：去离子水100份；聚环氧琥珀酸钠70份；木质素磺酸钠9份；聚衣康酸钠30份；丙基甲基丙烯酰胺5份；聚马来酸8份；亚硫酸氢钠10份；聚丙烯酸8份；聚环氧琥珀酸5.5份；腐植酸钠7份；氨基亚甲基膦酸钠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：去离子水100份；聚环氧琥珀酸钠40份；木质素磺酸钠6份；聚衣康酸钠15份；丙基甲基丙烯酰胺2份；聚马来酸3份；亚硫酸氢钠7份；聚丙烯酸5份；聚环氧琥珀酸2.5份；腐植酸钠4份；氨基亚甲基膦酸钠3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；聚环氧琥珀酸钠60份；木质素磺酸钠8份；聚衣康酸钠25份；丙基甲基丙烯酰胺4份；聚马来酸7份；亚硫酸氢钠9份；聚丙烯酸7份；聚环氧琥珀酸4.5份；腐植酸钠6份；氨基亚甲基膦酸钠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；聚环氧琥珀酸钠50份；木质素磺酸钠7份；聚衣康酸钠20份；丙基甲基丙烯酰胺3份；聚马来酸5份；亚硫酸氢钠8份；聚丙烯酸6份；聚环氧琥珀酸3.5份；腐植酸钠5份；氨基亚甲基膦酸钠4份。
一种制备所述海水处理阻垢剂的方法，步骤为：
第一步：称取去离子水、聚环氧琥珀酸钠、木质素磺酸钠、聚衣康酸钠、丙基甲基丙烯酰胺、聚马来酸、亚硫酸氢钠、聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、腐植酸钠和氨基亚甲基膦酸钠；
第二步：将去离子水、丙基甲基丙烯酰胺、亚硫酸氢钠和木质素磺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50-70℃，搅拌30-50min，搅拌速度90-110转/分钟；
第三步：升温至60-80℃，加入氨基亚甲基膦酸钠和剩余原料，搅拌3-5h即可。
本发明所述一种海水处理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，适用于含盐量高的海水淡化装置，对金属离子如钙、镁、铜、锌有优异的螯合能力，钙螯合值240-260mg/g；2、外排水中磷值0.08-0.12mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期从6个月延长到8-10个月；3、低磷，生物降解能力好，具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；4、环保，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0.0015-0.0035μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率95.5-99.5%，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；聚环氧琥珀酸钠30份；木质素磺酸钠5份；聚衣康酸钠10份；丙基甲基丙烯酰胺1份；聚马来酸2份；亚硫酸氢钠6份；聚丙烯酸4份；聚环氧琥珀酸1.5份；腐植酸钠3份；氨基亚甲基膦酸钠2份。
第二步：将去离子水、丙基甲基丙烯酰胺、亚硫酸氢钠和木质素磺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50℃，搅拌30min，搅拌速度90转/分钟。
第三步：升温至60℃，加入氨基亚甲基膦酸钠和剩余原料，搅拌3h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用于含盐量高的海水淡化装置，对金属离子如钙、镁、铜、锌有优异的螯合能力，钙螯合值240mg/g；外排水中磷值0.12mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期从6个月延长到8个月；低磷，生物降解能力好，具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；环保，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0.0035μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率95.5%，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；聚环氧琥珀酸钠70份；木质素磺酸钠9份；聚衣康酸钠30份；丙基甲基丙烯酰胺5份；聚马来酸8份；亚硫酸氢钠10份；聚丙烯酸8份；聚环氧琥珀酸5.5份；腐植酸钠7份；氨基亚甲基膦酸钠6份。
第二步：将去离子水、丙基甲基丙烯酰胺、亚硫酸氢钠和木质素磺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70℃，搅拌50min，搅拌速度110转/分钟。
第三步：升温至80℃，加入氨基亚甲基膦酸钠和剩余原料，搅拌5h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用于含盐量高的海水淡化装置，对金属离子如钙、镁、铜、锌有优异的螯合能力，钙螯合值245mg/g；外排水中磷值0.11mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期从6个月延长到8个月；低磷，生物降解能力好，具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；环保，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96.5%，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；聚环氧琥珀酸钠40份；木质素磺酸钠6份；聚衣康酸钠15份；丙基甲基丙烯酰胺2份；聚马来酸3份；亚硫酸氢钠7份；聚丙烯酸5份；聚环氧琥珀酸2.5份；腐植酸钠4份；氨基亚甲基膦酸钠3份。
第二步：将去离子水、丙基甲基丙烯酰胺、亚硫酸氢钠和木质素磺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50℃，搅拌30min，搅拌速度90转/分钟。
第三步：升温至60℃，加入氨基亚甲基膦酸钠和剩余原料，搅拌3h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用于含盐量高的海水淡化装置，对金属离子如钙、镁、铜、锌有优异的螯合能力，钙螯合值250mg/g；外排水中磷值0.1mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期从6个月延长到9个月；低磷，生物降解能力好，具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；环保，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0.0025μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率97.5%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例4：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份；聚环氧琥珀酸钠60份；木质素磺酸钠8份；聚衣康酸钠25份；丙基甲基丙烯酰胺4份；聚马来酸7份；亚硫酸氢钠9份；聚丙烯酸7份；聚环氧琥珀酸4.5份；腐植酸钠6份；氨基亚甲基膦酸钠5份。
第二步：将去离子水、丙基甲基丙烯酰胺、亚硫酸氢钠和木质素磺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70℃，搅拌50min，搅拌速度110转/分钟。
第三步：升温至80℃，加入氨基亚甲基膦酸钠和剩余原料，搅拌5h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用于含盐量高的海水淡化装置，对金属离子如钙、镁、铜、锌有优异的螯合能力，钙螯合值255mg/g；外排水中磷值0.09mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期从6个月延长到9个月；低磷，生物降解能力好，具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；环保，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98.5%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例5：
第一步：按质量份数配比称取：去离子水100份；聚环氧琥珀酸钠50份；木质素磺酸钠7份；聚衣康酸钠20份；丙基甲基丙烯酰胺3份；聚马来酸5份；亚硫酸氢钠8份；聚丙烯酸6份；聚环氧琥珀酸3.5份；腐植酸钠5份；氨基亚甲基膦酸钠4份。
第二步：将去离子水、丙基甲基丙烯酰胺、亚硫酸氢钠和木质素磺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60℃，搅拌40min，搅拌速度100转/分钟。
第三步：升温至70℃，加入氨基亚甲基膦酸钠和剩余原料，搅拌4h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用于含盐量高的海水淡化装置，对金属离子如钙、镁、铜、锌有优异的螯合能力，钙螯合值260mg/g；外排水中磷值0.08mg/L，阻垢性能好，使海水淡化膜清洗周期从6个月延长到10个月；低磷，生物降解能力好，具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，系统可以长期稳定运行；环保，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0.0015μm·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 (7)

1.一种海水处理阻垢剂，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；聚环氧琥珀酸钠30-70份；木质素磺酸钠5-9份；聚衣康酸钠10-30份；丙基甲基丙烯酰胺1-5份；聚马来酸2-8份；亚硫酸氢钠6-10份；聚丙烯酸4-8份；聚环氧琥珀酸1.5-5.5份；腐植酸钠3-7份；氨基亚甲基膦酸钠2-6份。
2.根据权利要求1所述的一种海水处理阻垢剂，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；聚环氧琥珀酸钠30份；木质素磺酸钠5份；聚衣康酸钠10份；丙基甲基丙烯酰胺1份；聚马来酸2份；亚硫酸氢钠6份；聚丙烯酸4份；聚环氧琥珀酸1.5份；腐植酸钠3份；氨基亚甲基膦酸钠2份。
3.根据权利要求1所述的一种海水处理阻垢剂，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；聚环氧琥珀酸钠70份；木质素磺酸钠9份；聚衣康酸钠30份；丙基甲基丙烯酰胺5份；聚马来酸8份；亚硫酸氢钠10份；聚丙烯酸8份；聚环氧琥珀酸5.5份；腐植酸钠7份；氨基亚甲基膦酸钠6份。
4.根据权利要求1所述的一种海水处理阻垢剂，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；聚环氧琥珀酸钠40份；木质素磺酸钠6份；聚衣康酸钠15份；丙基甲基丙烯酰胺2份；聚马来酸3份；亚硫酸氢钠7份；聚丙烯酸5份；聚环氧琥珀酸2.5份；腐植酸钠4份；氨基亚甲基膦酸钠3份。
5.根据权利要求1所述的一种海水处理阻垢剂，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；聚环氧琥珀酸钠60份；木质素磺酸钠8份；聚衣康酸钠25份；丙基甲基丙烯酰胺4份；聚马来酸7份；亚硫酸氢钠9份；聚丙烯酸7份；聚环氧琥珀酸4.5份；腐植酸钠6份；氨基亚甲基膦酸钠5份。
6.根据权利要求1所述的一种海水处理阻垢剂，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；聚环氧琥珀酸钠50份；木质素磺酸钠7份；聚衣康酸钠20份；丙基甲基丙烯酰胺3份；聚马来酸5份；亚硫酸氢钠8份；聚丙烯酸6份；聚环氧琥珀酸3.5份；腐植酸钠5份；氨基亚甲基膦酸钠4份。
7.一种制备权利要求1所述的海水处理阻垢剂的方法，其特征在于步骤为：
第一步：称取去离子水、聚环氧琥珀酸钠、木质素磺酸钠、聚衣康酸钠、丙基甲基丙烯酰胺、聚马来酸、亚硫酸氢钠、聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、腐植酸钠和氨基亚甲基膦酸钠；
第二步：将去离子水、丙基甲基丙烯酰胺、亚硫酸氢钠和木质素磺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50-70℃，搅拌30-50min，搅拌速度90-110转/分钟；
第三步：升温至60-80℃，加入氨基亚甲基膦酸钠和剩余原料，搅拌3-5h即可。
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