CN107974683A

CN107974683A - 一种烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法

Info

Publication number: CN107974683A
Application number: CN201711228423.9A
Authority: CN
Inventors: 胡晓荣; 俞娟; 胡瑜
Original assignee: Wuxi Haoyu Energy Saving Environmental Protection Equipment Co Ltd
Current assignee: Wuxi Haoyu Energy Saving Environmental Protection Equipment Co Ltd
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2018-05-01

Abstract

一种烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法，原料为：超纯水、海泡石、冰醋酸、磷酸氢二钾、1,4‑丁二胺、氢氧化钾、乙二胺、单宁、氯化铝、粉煤灰、沸石、羟基亚乙基二膦酸、PBTC、腐植酸钠和马来酸；阻垢率98‑99%，BOD去除率93‑97%，阻碳酸钙垢率98.5‑99.5%，磷的洗脱率高达99.2‑99.8%，防蜡率88‑92%，对碳钢腐蚀速度为0.001‑0.003mm/a，COD去除率97‑99%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99.2‑99.6%，可以在200‑300℃温度下使用。

Description

一种烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法。

背景技术

根据可持续发展的战略, 绿色化无疑是 21 世纪阻垢剂的发展方向。因此, 今后的工作应当围绕性能、经济、环境三大目标, 在进一步完善现有产品, 提高质量的基础上,应加强机理研究和复配研究, 降低成本, 减小污染;加快具有我国资源优势的铂系、钨系水处理剂的研究及推广应用; 在新产品的合成方面, 必须突破现有思路, 积极利用绿色化学技术, 首先将目标分子绿色化, 采用清洁工艺, 合成无磷、非氮、不含有毒物质、易于生物降解、真正对环境友好的高效阻垢剂, 以彻底取代含磷配方。

无磷阻垢剂可适用于不同水源，该产品采用无磷聚合物及分散性高分子聚合物来防止硬度及氧化铁沉积。是一种高效能的液体阻垢分散剂，有效控制碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶结垢，碳酸钙的LSI高达+3.0尚不致结垢。可用于控制膜分离系统结垢沉淀及减少微粒堵塞。

浓缩阻垢剂就是把以上出现的类型的阻垢剂再经过针对企业运营情况的实验分析进行浓缩得出的复合配方的阻垢剂。浓缩阻垢剂的特点就是：1、效率更高；2、使用更方便；3、用量更小；4、更节约经济；5、节省人力；6、节省仓储空间；7、更加安全。

TTA 可以作为有色金属铜和铜合金的缓蚀剂，对黑色金属也有缓蚀作用。TTA吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及水中有害介质的腐蚀。本品成膜更均匀，和巯基苯骈噻唑钠复合使用效果更佳。TTA用醇或碱溶解后加入到循环水中，水中本品浓度为2—10mg/L，若水系统中的有色金属已严重腐蚀，可以按正常浓度5—10倍加入本品以使系统迅速钝化。

MBT(Na)可以作为循环冷却水系统中的铜缓蚀剂。MBT(Na)缓蚀作用主要依靠和金属铜表面上的活性铜原子或铜离子产生一种化学吸附作用;或进而发生螯合作用从而形成一层致密而牢固的保护膜，使铜材设备得到良好的保护，使用量一般为4mg/L，MBT(Na)也可以用作增塑剂、酸性镀铜光度剂等使用。

BTA(Na)可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀;BTA(Na)在循环冷却水系统中可与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，对循环冷却水系统缓蚀效果良好，在循环水中用量为2-4mg/L。BTA(Na)也可以作为铜银的防变色剂、汽车冷却液、润滑油添加剂。

反渗透阻垢剂、分散剂是一种高效阻垢分散剂，特别适用于反渗透给水中钡、锶含量高，硫酸钡、硫酸锶结垢倾向严重的反渗透系统。它可以在结垢物质很宽的浓度范围内有效地阻止结垢的发生。在反渗透系统(RO)、纳滤系统(NF)或超滤系统(UF)中使用反渗透阻垢剂。反渗透膜结垢是制约RO 在水处理推广应用的关键因素。膜系统一旦大面积结垢,清洗膜和更换反渗透膜是唯一的解决办法。

PESA是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。与其他药剂复配可以形成性能较好的低磷或无磷缓蚀阻垢剂, 因而有着十分广阔的应用前景。

PASP为水溶性聚合物，是一种新型绿色水处理剂，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。对离子有极强的螯合能力，具有缓蚀与阻垢双重功效，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果，对碳酸钙的阻垢率可达80%。

AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良。与有机膦复配，增效作用明显。特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。共聚物类阻垢剂作为水处理药剂, 具有品种繁多, 合成方法较成熟, 适用水质范围宽, 低毒无公害等优点, 是一类极具发展前途的绿色阻垢剂。

发明内容

本发明提供一种烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法，解决现有烟气轮机用环保阻垢剂阻垢率低、腐蚀率高、重金属离子洗脱率低和容忍性差等技术问题。

本发明采用以下技术方案：一种烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法，步骤为：

第一步：按照组份的质量份数配比称取超纯水100份、海泡石1.5-3.5份、冰醋酸13-17份、磷酸氢二钾0.1-0.5份、1,4-丁二胺0.6-1份、氢氧化钾10-30份、乙二胺6-10份、单宁5-9份、氯化铝30-50份、粉煤灰20-40份、沸石15-19份、羟基亚乙基二膦酸10-30份、PBTC4-8份、腐植酸钠10-20份、马来酸14-18份；

第二步：将海泡石、沸石、粉煤灰和氯化铝放在90-120℃恒温干燥箱中烘干50-60min，然后投入粉磨机中粉磨40-50min，粉磨完全后在400-600℃下焙烧20-30min；

第三步：焙烧后的产物与超纯水、磷酸氢二钾和氢氧化钾投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的反应釜中，升温至40-80℃，开动搅拌器搅拌90-120min，搅拌速度300-500 r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加冰醋酸，升温至100-140℃，加入马来酸、PBTC和羟基亚乙基二膦酸，恒温回流2.5-3.5h，升温至160-180℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为600-1000r/min，继续回流2-4h后静置冷却至20-35℃过滤清液即得。

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：超纯水100份、海泡石1.5份、冰醋酸13份、磷酸氢二钾0.1份、1,4-丁二胺0.6份、氢氧化钾10份、乙二胺6份、单宁5份、氯化铝30份、粉煤灰20份、沸石15份、羟基亚乙基二膦酸10份、PBTC4份、腐植酸钠10份、马来酸14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：超纯水100份、海泡石3.5份、冰醋酸17份、磷酸氢二钾0.5份、1,4-丁二胺1份、氢氧化钾30份、乙二胺10份、单宁9份、氯化铝50份、粉煤灰40份、沸石19份、羟基亚乙基二膦酸30份、PBTC8份、腐植酸钠20份、马来酸18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：超纯水100份、海泡石2.5份、冰醋酸15份、磷酸氢二钾0.3份、1,4-丁二胺0.8份、氢氧化钾20份、乙二胺8份、单宁7份、氯化铝40份、粉煤灰30份、沸石17份、羟基亚乙基二膦酸20份、PBTC6份、腐植酸钠15份、马来酸16份。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第二步中的烘干的温度为105℃，烘干的时间为55min，粉磨时间为45min，焙烧温度为500℃，焙烧时间为25min。

本发明所述一种烟气轮机用环保阻垢剂的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、各个组分之间产生协同作用，从而有效抑制粘结物质的形成，阻垢率98-99%；2、BOD去除率93-97%，延长了烟气轮机开工周期，减少了因烟气轮机结垢引起的非计划停工和由此产生的经济损失和安全隐患；3、阻碳酸钙垢率98.5-99.5%，磷的洗脱率高达99.2-99.8%，防蜡率88-92%，对碳钢腐蚀速度为0.001-0.003mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a，对碳酸盐类、磷酸盐类等垢层的形成和附着有高效的抑制作用，配伍性好，可与有机膦酸盐、锌盐缓蚀剂等复配使用；4、COD去除率97-99%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99.2-99.6%，生产工艺简单，产品残余单体少，无三废排出，对氧化铁和淤泥起到良好分散作用，可以在200-300℃温度下使用，适合于大规模生产可以广泛使用。

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：超纯水100份、海泡石1.5份、冰醋酸13份、磷酸氢二钾0.1份、1,4-丁二胺0.6份、氢氧化钾10份、乙二胺6份、单宁5份、氯化铝30份、粉煤灰20份、沸石15份、羟基亚乙基二膦酸10份、PBTC4份、腐植酸钠10份、马来酸14份。

第二步：将海泡石、沸石、粉煤灰和氯化铝放在105℃恒温干燥箱中烘干50min，然后投入粉磨机中粉磨40min，粉磨完全后在400℃下焙烧20min。

第三步：焙烧后的产物与超纯水、磷酸氢二钾和氢氧化钾投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的反应釜中，升温至40℃，开动搅拌器搅拌90min，搅拌速度300 r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加冰醋酸，升温至100℃，加入马来酸、PBTC和羟基亚乙基二膦酸，恒温回流2.5h，升温至160℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为600r/min，继续回流2h后静置冷却至20℃过滤清液即得。

各个组分之间产生协同作用，从而有效抑制粘结物质的形成，阻垢率98%； BOD去除率93%，延长了烟气轮机开工周期，减少了因烟气轮机结垢引起的非计划停工和由此产生的经济损失和安全隐患；阻碳酸钙垢率98.5%，磷的洗脱率高达99.2%，防蜡率88%，对碳钢腐蚀速度为0.003mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a，对碳酸盐类、磷酸盐类等垢层的形成和附着有高效的抑制作用，配伍性好，可与有机膦酸盐、锌盐缓蚀剂等复配使用；COD去除率97%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99.2%，生产工艺简单，产品残余单体少，无三废排出，对氧化铁和淤泥起到良好分散作用，可以在200℃温度下使用，适合于大规模生产可以广泛使用。

实施例2：

第一步：按质量份数配比称取：超纯水100份、海泡石3.5份、冰醋酸17份、磷酸氢二钾0.5份、1,4-丁二胺1份、氢氧化钾30份、乙二胺10份、单宁9份、氯化铝50份、粉煤灰40份、沸石19份、羟基亚乙基二膦酸30份、PBTC8份、腐植酸钠20份、马来酸18份。

第二步：将海泡石、沸石、粉煤灰和氯化铝放在105℃恒温干燥箱中烘干60min，然后投入粉磨机中粉磨50min，粉磨完全后在600℃下焙烧30min。

第三步：焙烧后的产物与超纯水、磷酸氢二钾和氢氧化钾投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的反应釜中，升温至80℃，开动搅拌器搅拌120min，搅拌速度500r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加冰醋酸，升温至140℃，加入马来酸、PBTC和羟基亚乙基二膦酸，恒温回流3.5h，升温至180℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为1000r/min，继续回流4h后静置冷却至35℃过滤清液即得。

各个组分之间产生协同作用，从而有效抑制粘结物质的形成，阻垢率98.5%； BOD去除率95%，延长了烟气轮机开工周期，减少了因烟气轮机结垢引起的非计划停工和由此产生的经济损失和安全隐患；阻碳酸钙垢率99%，磷的洗脱率高达99.5%，防蜡率90%，对碳钢腐蚀速度为0.002mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a，对碳酸盐类、磷酸盐类等垢层的形成和附着有高效的抑制作用，配伍性好，可与有机膦酸盐、锌盐缓蚀剂等复配使用；COD去除率98%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99.4%，生产工艺简单，产品残余单体少，无三废排出，对氧化铁和淤泥起到良好分散作用，可以在250℃温度下使用，适合于大规模生产可以广泛使用。

实施例3：

第一步：按质量份数配比称取：超纯水100份、海泡石2.5份、冰醋酸15份、磷酸氢二钾0.3份、1,4-丁二胺0.8份、氢氧化钾20份、乙二胺8份、单宁7份、氯化铝40份、粉煤灰30份、沸石17份、羟基亚乙基二膦酸20份、PBTC6份、腐植酸钠15份、马来酸16份。

第二步：将海泡石、沸石、粉煤灰和氯化铝放在105℃恒温干燥箱中烘干55min，然后投入粉磨机中粉磨45min，粉磨完全后在500℃下焙烧25min。

第三步：焙烧后的产物与超纯水、磷酸氢二钾和氢氧化钾投入带有温度计、加热装置、回流冷凝器和搅拌器的反应釜中，升温至60℃，开动搅拌器搅拌110min，搅拌速度400r/min；

第四步：用滴液漏斗逐滴滴加冰醋酸，升温至120℃，加入马来酸、PBTC和羟基亚乙基二膦酸，恒温回流3h，升温至170℃，加入剩余原料，调节搅拌速度为800r/min，继续回流3h后静置冷却至30℃过滤清液即得。

各个组分之间产生协同作用，从而有效抑制粘结物质的形成，阻垢率99%； BOD去除率97%，延长了烟气轮机开工周期，减少了因烟气轮机结垢引起的非计划停工和由此产生的经济损失和安全隐患；阻碳酸钙垢率99.5%，磷的洗脱率高达99.8%，防蜡率92%，对碳钢腐蚀速度为0.001mm/a，远远优于国际标准的0.005mm/a，对碳酸盐类、磷酸盐类等垢层的形成和附着有高效的抑制作用，配伍性好，可与有机膦酸盐、锌盐缓蚀剂等复配使用；COD去除率99%，对碳酸钙垢的阻垢率高达99.6%，生产工艺简单，产品残余单体少，无三废排出，对氧化铁和淤泥起到良好分散作用，可以在300℃温度下使用，适合于大规模生产可以广泛使用。

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

1.一种烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法，其特征在于步骤为：

2.根据权利要求1所述的烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：超纯水100份、海泡石1.5份、冰醋酸13份、磷酸氢二钾0.1份、1,4-丁二胺0.6份、氢氧化钾10份、乙二胺6份、单宁5份、氯化铝30份、粉煤灰20份、沸石15份、羟基亚乙基二膦酸10份、PBTC4份、腐植酸钠10份、马来酸14份。

3.根据权利要求1所述的烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：超纯水100份、海泡石3.5份、冰醋酸17份、磷酸氢二钾0.5份、1,4-丁二胺1份、氢氧化钾30份、乙二胺10份、单宁9份、氯化铝50份、粉煤灰40份、沸石19份、羟基亚乙基二膦酸30份、PBTC8份、腐植酸钠20份、马来酸18份。

4.根据权利要求1所述的烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：超纯水100份、海泡石2.5份、冰醋酸15份、磷酸氢二钾0.3份、1,4-丁二胺0.8份、氢氧化钾20份、乙二胺8份、单宁7份、氯化铝40份、粉煤灰30份、沸石17份、羟基亚乙基二膦酸20份、PBTC6份、腐植酸钠15份、马来酸16份。

5.根据权利要求1所述的烟气轮机用环保阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述第二步中的烘干的温度为105℃，烘干的时间为55min，粉磨时间为45min，焙烧温度为500℃，焙烧时间为25min。