CN107572670B - 一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂，组分包括：环境友好型高分子及防蚀防垢杀菌组份，具体为，黄原胶、壳聚醣、海藻酸、复盐、瓜尔胶中的一种或几种；六甲基四胺、乌洛托品、氯化三丁基十四烷基磷、2‑羟基磷酸基乙酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸中的一种或几种；二硫代氨基甲酸盐类化合物、无患子粉末、特丁津、甲基多保净、二氢二嗯嗪类化合物中的一种或几种；海藻糖酶、2,5‑呋喃二酮均聚物钠盐、几丁质合成酶、醋酸纤维素中的一种或几种。该高效广谱固型冷却系统节能处理剂是固体状态的，效果快使用简便，使用无须另外添置加药设备。
Description
技术领域
本发明涉及环保便捷的水处理技术领域，具体涉及一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂。
背景技术
冷却系统设备在工厂是非常重要的设备，尤其在近年微电子产业发展的历程中，产品对温湿度的要求极为严苛，许多产品在不适当的温湿度下，质量就无法确保，因而温湿度的稳定控制直接的影响产品的生产制程及良率。同时以电子产业的能源消耗状况分析，冷却系统设备所用电力占整个厂房电力消耗比重约达四成。因此空调设备的管理必是工厂能源管理中占有重要的比重而节能在空调设备的管理上自然是极重要的一项任务。冷却系统主要由空气、冰水、冷却水三大系统所组成，由于冷却水塔属开放式设计，冷却水在冷却水塔中不断循环使用，水温升高、蒸发，造成许多有机无机物质的浓缩，其内部水质容易受到室外环境的污染而变差，一般作法系每隔一段时间会将冷却水放流而后再补充新的水，以确系统的质量。而冷却水如缺乏管理影响耗电比率，会造成下列障害：冷凝器铜管因表面结垢导致冷媒温度上升1℃,耗电增加3％；冷凝器所需冷却水流量不足(＜85％)耗电增加3％；冷却水塔散热温度每上升1℃,耗电增加2％，见图1、表一。
表一 冷却系统之冷凝器管内水垢厚度与热交换损耗关系如下
| 水垢厚度(mm) | 热交换效率(BTU/ft<sup>2</sup>/°F) | 热交换损耗(％) | 电力损耗(％) |
| 0 | 92.77 | - | - |
| 0.3 | 73.68 | 21 | 10 |
| 0.6 | 61.12 | 34 | 20 |
| 0.9 | 52.20 | 44 | 31 |
| 1.2 | 45.60 | 51 | 42 |
| 1.6 | 39.52 | 57 | 53 |
造成上述影响的主要原因有三如结垢、腐蚀、藻类及微生物粘泥滋生，冷却系统水中溶解有各种金属离子，如钙离子、镁离子、硅酸根离子、硫酸根离子等，也最容易因热交换而化合成碳酸钙；镁酸钙水垢沉积。水中如含有较高的硬度时，这些水经过热交换循环而流经热交换器表面时，这些离子会产生化学反应致使冷却水系统腐蚀、冷凝温度升高、冷凝压力升高、压缩机排气温度升高、制冷量下降，从而造成系统运作不稳定，制冷效率降低，能耗增大，而冷却系统中常用的金属有碳钢、铜、铜合金、铝和不锈钢等，这些金属在冷却水中是不稳定的，如果没有加以控制，将发生一般腐蚀、电位腐蚀、裂缝腐蚀、点蚀及微生物腐蚀造成设备损害，次外在冷却系统经由水蒸气的蒸发，造成水中的有机盐、无机盐的高倍数浓缩，成为微生物生存的最适化环境其中众所周知的退伍军人菌属即是这样环境下的产物。冷却系统可谓工厂、办公大楼或医院的血液及心脏，但一般往往会忽略以下问题造成严重的停机及停工问题。以冷却系统的节能观点，改善水冷式空调系统的热交换效率对厂房的投资报酬是可预期的。如果能有效的管理水中的杂质及菌类，将可使厂房设备效率损失降至最低，减少不必要的耗水、耗电及维修保养，进而减少不必要的设备投资。
目前，在处理冷却系统是以降低冷凝器和蒸发器之间的高低压力差来增进效率。落实冷却水和冰水水质的管理，将可以避免热交换器结垢影响热传效率。因此定期三个月以药剂清洗清洗热交换器是降低冷却系统冰水主机高低压力差的节能方法之一，亦可同时清洗到热交换器内部，但目前国内药剂大多需要停机清洗，并不能有效改善结垢、腐蚀、藻类及微生物粘泥滋生等障害，且停机时亦会造成工厂的损失。
另外可视水质及结垢情况加药保养，目前以化学加药是最普遍的方法,对于抗垢防蚀。化学加药的方法是透过加入腐蚀抑制剂、抗垢剂及杀菌灭藻防止管路结垢及腐蚀及杀菌灭藻剂，其中主流的杀菌剂为价格便宜且具有非常强的氧化力的漂白水及氯碇，但是容易会因为氯离子过多的造成破管，与微生物反应后，常出现水塔泡沫过多及造成人员灼伤。
因此国外对冷却水腐蚀结垢抑制剂须符合下列要求：1.防蚀防垢剂为非金属盐及非磷酸盐配方。2.对碳钢、铜及铜合金具防蚀效能。3.可抑制水垢生成。
4.浓缩倍数需达5倍以上。冷却水青苔、细菌控制剂(杀菌剂)须符合下列 要求：1.防止青苔、细菌与微生物之生长。2.非挥发性，不含重金属及无排放污染性。3.低泡沫性，不得影响系统正常操作运转。
目前相关药剂皆属于液态桶装药剂，依功能性分别添加，且使用时需在冷却系统上加装加药设备，增加厂家及操作人员负担，进而影响使用意愿。
发明内容
本发明的目的在于提供高效广谱固型冷却系统节能处理剂。所述的冷却系统节能处理剂为高效粉末型广谱废水凝集剂高效广谱固型冷却系统节能处理剂，是由环境友好型高分子及防蚀防垢及杀菌剂经加工而成的。
本发明提供了一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂，组分包括：以质量百分比计，高分子10～55％，防蚀防垢杀菌组分A 10～65％、防蚀防垢杀菌组分B 10～60％、防蚀防垢杀菌组分C 10～55％；所述高分子为黄原胶、壳聚醣、海藻酸、复盐、瓜尔胶中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分A为六甲基四胺、乌洛托品、氯化三丁基十四烷基磷、2-羟基磷酸基乙酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分B为二硫代氨基甲酸盐类化合物、无患子粉末、特丁津、甲基多保净、二氢二嗯嗪类化合物中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、2,5-呋喃二酮均聚物钠盐、几丁质合成酶、醋酸纤维素中的一种或几种。
本发明的有益效果是：
本发明提供的高效广谱固型冷却系统节能处理剂是固体状态的，高效广谱固型冷却系统节能处理剂效果快使用简便,相较于传统液态腐蚀抑制剂、抗垢剂及杀菌灭藻防止管路结垢及腐蚀及杀菌灭藻剂，高效广谱固型冷却系统节能处理剂只须待单一药剂且不须另外添置加药设备，高效广谱固型冷却系统节能处理剂可依冷却水系统大小设计用量节省加药时间及次数，高效广谱固型冷却系统节能处理剂使用时不须其他工艺，在水中溶解的同时即开始发挥作用。
附图说明
图1冷却系统于不同冷却水温度下的耗电状况
具体实施方式
本发明提供了一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂，组分包括：以质量百分比计，高分子10～55％，防蚀防垢杀菌组分A 10～65％、防蚀防垢杀菌组分B 10～60％、防蚀防垢杀菌组分C 10～55％；所述高分子为黄原胶、壳聚醣、海藻酸、复盐、瓜尔胶中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分A为六甲基四胺、乌洛托品、氯化三丁基十四烷基磷、2-羟基磷酸基乙酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分B为二硫代氨基甲酸盐类化合物、无患子粉末、特丁津、甲基多保净、二氢二嗯嗪类化合物中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、2,5-呋喃二酮均聚物钠盐、几丁质合成酶、醋酸纤维素中的一种或几种。
采用环境友好的高分子与具有防蚀防垢及杀菌功效的组份进行复配，在对抗藻类生长、防止管路结垢上展现良好的协同效应，对环境无污染，并且使用简单只需要确定添加量及时间或者次数，无需将组份分批加入混合，无需新增加药设备，实用性强。在本发明的几个实施例中，采用本发明对不同冷却水的冷却系统均进行了处理，针对不同水质、不同冷却量的冷却系统，高效广谱固型冷却系统节能处理剂均能体现优良的处理效果。
优选的，所述高效广谱固型冷却系统节能处理剂，组分包括，以质量百分比计，高分子20～45％，防蚀防垢杀菌组分A 20～45％、防蚀防垢杀菌组分B 20～40％、防蚀防垢杀菌组分C 10～35％。
其中，所述高分子组份、防蚀防垢杀菌组分A、防蚀防垢杀菌组分B、防蚀防垢杀菌组分C有多种选择组合方式。
优选配比为，本发明的一个实施例中高效广谱固型冷却系统节能处理剂的配比，组分包括，以质量百分比计，高分子30％，防蚀防垢杀菌组分A25％、防蚀防垢杀菌组分B25％、防蚀防垢杀菌组分C 20％。其中，所述高分子为黄原胶、壳聚醣；所述防蚀防垢杀菌组分A为六甲基四胺、乌洛托品、氨基三甲叉膦酸；所述防蚀防垢杀菌组分B为无患子粉末、特丁津；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、醋酸纤维素。
优选的，本发明的一个实施例中高效广谱固型冷却系统节能处理剂的配比为，组分包括，以质量百分比计，高分子20％，防蚀防垢杀菌组分A 35％、防蚀防垢杀菌组分B30％、防蚀防垢杀菌组分C 15％；所述高分子为海藻酸、瓜尔 胶；所述防蚀防垢杀菌组分A为氯化三丁基十四烷基磷、2-羟基磷酸基乙酸、羟基乙叉二膦酸；所述防蚀防垢杀菌组分B为二硫代氨基甲酸盐类化合物、特丁津、甲基多保净；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、2,5-呋喃二酮均聚物钠盐。
优选的，本发明的一个实施例中高效广谱固型冷却系统节能处理剂的配比为，组分包括：以质量百分比计，高分子45％，防蚀防垢杀菌组分A 20％、防蚀防垢杀菌组分B20％、防蚀防垢杀菌组分C 15％；所述高分子为壳聚醣、复盐；所述防蚀防垢杀菌组分A为氯化三丁基十四烷基磷、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸；所述防蚀防垢杀菌组分B为特丁津、甲基多保净；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、几丁质合成酶。
下面将结合具体实施例对本发明提供的一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂予以进一步说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的实验材料如无特殊说明，均为市场购买得到。
实施例一
本实施例提供了一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂，组分包括，以质量百分比计，高分子30％，防蚀防垢杀菌组分A 25％、防蚀防垢杀菌组分B 25％、防蚀防垢杀菌组分C 20％。
其中，所述高分子为黄原胶、壳聚醣；所述黄原胶、壳聚醣质量比为1:1。
所述防蚀防垢杀菌组分A为六甲基四胺、乌洛托品、氨基三甲叉膦酸；所述六甲基四胺、乌洛托品、氨基三甲叉膦酸质量比为1:1.5:1。
所述防蚀防垢杀菌组分B为无患子粉末、特丁津；所述无患子粉末、特丁津质量比为2:1。所述无患子粉末为无患子干燥后粉碎所得粉末。
所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、醋酸纤维素；所述海藻糖酶、醋酸纤维素质量比为1:1。
将以上原料组份按配比混合均匀，压锭固型化即得高效广谱固型冷却系统节能处理剂产品。
实施例二
本实施例提供了一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂，组分包括，以质量百分比计，高分子20％，防蚀防垢杀菌组分A 35％、防蚀防垢杀菌组分B 30％、防蚀防垢杀菌组分C 15％；
其中，所述高分子为海藻酸、瓜尔胶；所述海藻酸、瓜尔胶质量比为2:1。
所述防蚀防垢杀菌组分A为氯化三丁基十四烷基磷、2-羟基磷酸基乙酸、羟基乙叉二膦酸；所述氯化三丁基十四烷基磷、2-羟基磷酸基乙酸、羟基乙叉二膦酸质量比为3:1.5:2。
所述防蚀防垢杀菌组分B为二硫代氨基甲酸盐、特丁津、甲基多保净；所述二硫代氨基甲酸盐、特丁津、甲基多保净质量比为2:2:1。
所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、2,5-呋喃二酮均聚物钠盐；所述海藻糖酶、2,5-呋喃二酮均聚物钠盐质量比为1:1.5。
将以上原料组份按配比混合均匀，压锭固型化即得高效广谱固型冷却系统节能处理剂产品。
实施例三
本实施例提供了一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂，组分包括，以质量百分比计，高分子45％，防蚀防垢杀菌组分A 20％、防蚀防垢杀菌组分B 20％、防蚀防垢杀菌组分C 15％；
其中，所述高分子为壳聚醣、复盐；所述复盐采用明矾，所述壳聚醣、明矾质量比为10:1。
所述防蚀防垢杀菌组分A为氯化三丁基十四烷基磷、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸；所述氯化三丁基十四烷基磷、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸质量比为1:1:2。
所述防蚀防垢杀菌组分B为特丁津、甲基多保净；所述特丁津、甲基多保净质量比为1:1。
所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、几丁质合成酶，所述海藻糖酶、几丁质合成酶质量比为2:1。
实施例四
本实施采用实施例一提供的高效广谱固型冷却系统节能处理剂对冷冻空调仓储冷却系统(600RT)进行处理，处理时间2个月，处理前后冷却系统的各项指标对比如表1所示。
表1使用高效广谱固型冷却系统节能处理剂2个月(自来水)效果表
| 项目 | 使用前 | 使用后 |
| 浊度(度) | 1.4 | 2.9 |
| pH值(25℃) | 7.5 | 8.60 |
| 导电率(us/cm) | 221 | 1694 |
| 钙硬度(CaCO3) | 69.5 | 129 |
| 氯化盐(Cl-) | 16.2 | 272 |
| 硅酸盐(SiO2) | 30.9 | 210 |
| 铁份(Fe) | 0.1 | 0.9 |
| 藻类 | 有 | 无 |
| 黏泥 | 有 | 无 |
| 泡沫 | 有 | 较少 |
| 跳机 | 较少 | 无 |
| 浓缩倍数(倍) | 2 | 16 |
实施例五
本实施采用实施例二提供的高效广谱固型冷却系统节能处理剂对美商食品厂冷却系统(2000RT)进行处理，处理时间2个月，处理前后冷却系统的各项指标对比如表2所示。
表2使用高效广谱固型冷却系统节能处理剂2个月(地下水)效果表
实施例六
本实施采用实施例一提供的高效广谱固型冷却系统节能处理剂对化工厂冷却系统(2000RT)进行处理，处理时间2个月，处理前后冷却系统的各项指标对比如表3所示。
表3使用高效广谱固型冷却系统节能处理剂2个月(自来水)效果表
| 项目 | 使用前 | 使用后 |
| 浊度(度) | 0.2 | 4.2 |
| pH值(25℃) | 6.90 | 8.53 |
| 导电率(us/cm) | 215 | 3250 |
| 钙硬度(CaCO3) | 62.6 | 1662 |
| 氯化盐(Cl-) | 34.4 | 2033 |
| 硅酸盐(SiO2) | 5 | 252 |
| 铁份(Fe) | 0.01 | 0.15 |
| 藻类 | 严重 | 较少 |
| 黏泥 | 严重 | 较少 |
| 泡沫 | 严重 | 较少 |
| 跳机 | 严重 | 较少 |
| 浓缩倍数(倍) | 1 | 16.25 |
从对不同冷却系统处理的实施结果可见，处理前后差别显著，处理后藻类生长较少或者几乎没有藻类生长，且黏泥、泡沫均明显减少，浓缩倍数达7倍以上，对于部分冷却系统浓缩倍数高达16倍，有效抑制冷却水腐蚀结垢，相比于常规产品效果有明显提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高效广谱固型冷却系统节能处理剂，其特征在于：组分包括，以质量百分比计，高分子10～55％，防蚀防垢杀菌组分A10～65％、防蚀防垢杀菌组分B10～60％、防蚀防垢杀菌组分C10～55％；所述高分子为黄原胶、壳聚醣、海藻酸、瓜尔胶中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分A为六甲基四胺、乌洛托品、氯化三丁基十四烷基磷、2-羟基磷酸基乙酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分B为二硫代氨基甲酸盐类化合物、无患子粉末、特丁津、甲基多保净、二氢二嗯嗪类化合物中的一种或几种；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、2,5-呋喃二酮均聚物钠盐、几丁质合成酶、醋酸纤维素中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的高效广谱固型冷却系统节能处理剂，其特征在于：组分包括，以质量百分比计，高分子20～45％，防蚀防垢杀菌组分A 20～45％、防蚀防垢杀菌组分B 20～40％、防蚀防垢杀菌组分C10～35％。
3.如权利要求1所述的高效广谱固型冷却系统节能处理剂，其特征在于：所述防蚀防垢杀菌组分B为二硫代氨基甲酸盐类化合物、无患子粉末、特丁津、二氢二嗯嗪类化合物中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的高效广谱固型冷却系统节能处理剂，其特征在于：组分包括，以质量百分比计，高分子30％，防蚀防垢杀菌组分A 25％、防蚀防垢杀菌组分B 25％、防蚀防垢杀菌组分C 20％;其中，所述高分子为黄原胶、壳聚醣；所述防蚀防垢杀菌组分A为六甲基四胺、乌洛托品、氨基三甲叉膦酸；所述防蚀防垢杀菌组分B为无患子粉末、特丁津；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、醋酸纤维素。
5.如权利要求1所述的高效广谱固型冷却系统节能处理剂，其特征在于：组分包括，以质量百分比计，高分子20％，防蚀防垢杀菌组分A 35％、防蚀防垢杀菌组分B 30％、防蚀防垢杀菌组分C15％；所述高分子为海藻酸、瓜尔胶；所述防蚀防垢杀菌组分A为氯化三丁基十四烷基磷、2-羟基磷酸基乙酸、羟基 乙叉二膦酸；所述防蚀防垢杀菌组分B为二硫代氨基甲酸盐类化合物、特丁津、甲基多保净；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、2,5-呋喃二酮均聚物钠盐。
6.如权利要求1所述的高效广谱固型冷却系统节能处理剂，其特征在于：组分包括：以质量百分比计，高分子45％，防蚀防垢杀菌组分A 20％、防蚀防垢杀菌组分B 20％、防蚀防垢杀菌组分C15％；所述高分子为壳聚醣；所述防蚀防垢杀菌组分A为氯化三丁基十四烷基磷、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸；所述防蚀防垢杀菌组分B为特丁津、甲基多保净；所述防蚀防垢杀菌组分C为海藻糖酶、几丁质合成酶。
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