CN108130538A

CN108130538A - 一种适用于换流站内冷水铝合金体系的绿色高效水处理剂

Info

Publication number: CN108130538A
Application number: CN201810014494.7A
Authority: CN
Inventors: 朱志平; 杨磊; 陈鑫林; 杨于斯
Original assignee: Changsha University of Science and Technology
Current assignee: Changsha University of Science and Technology
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2018-01-08
Publication date: 2018-06-08

Abstract

本发明所公开的药剂配方是一种复合高效的水处理剂配方，此配方适用于换流站内冷水系统的铝合金体系，有良好的缓蚀性能。该水处理剂由缓蚀剂（香兰素、8‑羟基喹啉、磺胺噻唑、2‑巯基苯并噻唑）、非离子型表面活性剂（C_10~16脂肪酸聚氧乙烯脂、烷基酚聚氧乙烯醚）、助剂（聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯）组成。配方中的药剂具有高效性、添加浓度低、不改变内冷水水环境的特点，可以极大地改善现阶段换流站内冷水系统中铝合金材料的腐蚀状况。

Description

一种适用于换流站内冷水铝合金体系的绿色高效水处理剂

技术领域

本发明提供了一种适用于换流站内冷水铝合金体系的绿色高效水处理剂，属于水处理技术配方领域。

背景技术

在换流站内冷水系统中，长期运行中受到电解电流、杂质离子（Cl^-、SO₄ ^2-）、溶解氧、乙二醇，以及阴阳树脂粉末等多重因素的影响，铝合金散热器会发生缓慢的腐蚀，腐蚀产物在电场的影响下易迁移至带电的铂制均压电极上形成垢层。均压电极结垢会影响均压电极的正常运行，并且脱落后可堵塞细水管，影响整个系统散热效率，若长期运行，可能导致电极除垢困难、电极密封圈腐蚀漏水等严重后果，造成巨大经济损失。

现阶段解决此问题比较适合的措施是在换流站内冷水中添加一定量的有机缓蚀剂。寻找种种方法使金属腐蚀降到最低程度，采用缓蚀剂己成为非常重要的防腐手段之一。目前，在中性介质中一般选用无机物作缓蚀剂，如铬酸盐、磷酸盐和亚硝酸盐，这几种缓蚀剂虽缓蚀效果好，但这类缓蚀剂用量大、毒性大、不易生物降解，其中含铬化合物会对环境造成了严重破坏，含磷化合物会导致水质的富营养化，加速水系统的微生物和苔藻生长，引起“赤潮”现象的发生。并且在换流站内冷水中大量使用这些缓蚀剂会直接导致内冷水电导率上升。因此，作为缓蚀剂的物质必须具有一定的特点，最主要的包括以下几点：

1、少量就可以起到较好的缓蚀效果。因为在内冷水中缓蚀剂会随着介质流失，若用量太大，会大幅度改变内冷水的电导率，无论从环保、生产成本还是运行状况考虑都不合适；

2、化学稳定性强，否则不仅不能起到保护设备材料的目的，还会导致溶液中杂质含量增加，加快设备材料的腐蚀速度，导致均压电极的结垢更加严重；

3、不能对环境造成污染。因为缓蚀剂最终要随介质排放，所以不能使用高毒性的物质；

4、用做内冷水的缓蚀剂还应具有热稳定性强、生成的膜不影响传热等特点，否则会影响系统的散热效率，影响其正常工作。

缓蚀剂的上述特点使其在使用时应具有如下明显的优点：

1、基本上不改变腐蚀介质环境就可以获得良好的效果；

2、基本不增加设备投资就可达到防护目的；

3、缓蚀剂效果不受设备形状的影响；

4、对于腐蚀环境的变化，可以通过灵活改变缓蚀剂的量来应对。

非离子型表面活性剂具有良好的分散、乳化、增溶和防腐蚀等多种性能，在溶液中不是以离子状态存在，所以它的稳定性高，不会导致溶液的电导率升高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，相容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附。而助剂具有乳化和分散能力。因此，非离子型表面活性剂与助剂的加入会提高缓释剂的缓释性能。

因此在缓蚀剂的性能上，目前的发展方向是开发新型、长效、高效、无毒、绿色缓蚀剂。为了让其使用范围更加广泛，将缓蚀效果较好的缓蚀剂进行复合，幵发出高效、无毒的环境友好型复合缓蚀剂产品。

发明内容

本发明提供了适用于换流站内冷水铝合金体系的绿色高效水处理剂，对铝合金材料有良好的缓蚀作用。

本发明采用的技术方案是：

一种适用于换流站内冷水铝合金体系的绿色高效水处理剂，其特征在于组分如下，按质量百分数计：40~60 ppm的磺胺噻唑、5%~20%的8-羟基喹啉、15%~25%的香兰素、3%~10%的2-巯基苯并噻唑，2%~5%的C_10~16脂肪酸聚氧乙烯脂、3%~8%的烷基酚聚氧乙烯醚、5%~10%的聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，总质量分数为40%，其余组份为水。

在本发明优选的方案中，所述适用于换流站内冷水铝合金体系水处理剂配方在腐蚀介质中的浓度为3mg/L~ 10mg/L。

本发明中所述复合型绿色高效水处理剂具有以下优点：

1、本发明中所述的药剂配方具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特点，避免水体的富营养化和排放引起的二次污染；

2、本发明所得的药剂配方对铝合金有良好的缓蚀作用，适用于换流站内冷水铝合金体系及其内冷水环境；

3、本发明中所述的水处理剂有低量、高效、绿色的特点。

具体实施方式

为进一步说明阐述本发明，下面结合实施例对本发明所述复合型水处理剂进行详细描述，但不能理解为对本发明范围的限定。

本发明的实施例，对比例中，缓蚀性能测试参照《中华人民共和国国家标准GBT/18175-2000，水处理剂缓蚀性能的测定——旋转挂片法》。试片采用铝合金试片，规格为40mm×13mm×2mm，温度50±1℃，转速80r/min，旋转实验72h后取出称重。

实施例 1

本实施例中水处理剂的添加量为5mg/L，药剂各组分所占百分比为：40~60 ppm的磺胺噻唑、5%~20%的8-羟基喹啉、15%~25%的香兰素，2%~5%的C_10~16脂肪酸聚氧乙烯脂、3%~8%的烷基酚聚氧乙烯醚、5%~10%的聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，总质量分数为40%，其余组分为水。

本实施例得到的检测结果见表1。

实施例 2

本实施例中水处理剂的添加量为5 mg/L，药剂各组分所占百分比为40~60 ppm的磺胺噻唑、15%~25%的香兰素、3%~10%的2-巯基苯并噻唑，2%~5%的C_10~16脂肪酸聚氧乙烯脂、3%~8%的烷基酚聚氧乙烯醚、5%~10%的聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，总质量分数为40%，其余组份为水。

本实施例得到的检测结果见表1。

对比例 1

对比例1为未添加水处理剂的空白模拟腐蚀溶液。

对比例2

对比例2用于测定按照实施例1中各组分比例配制的水处理剂在不同浓度下在换流站内冷水铝合金体系中缓蚀效果。

按照实施例1中各组分比例进行配制水处理剂，不同的是，实施例2选用水处理剂浓度为10 mg/L。

本对比例得到的检测结果见表1。

对比例3

实施例3用于测定按照实施例2中各组分比例配制的水处理剂在不同浓度下对换流站内冷水铝合金体系中的缓蚀效果。

按照实施例2中各组分比例进行配制水处理剂，不同的是，对比例3选用水处理剂浓度为10mg/L。

本对比例得到的检测结果见表1。

表1 水处理剂效果表

水处理剂	铝合金挂片腐蚀率（mm/a）
		实施例1	0.085
实施例2	0.070
		对比例1	0.178
对比例2	0.053
		对比例3	0.045

由上表可以看出，本发明提供的各配方具有良好的协同作用。

与现有技术相比，本发明提供的水处理剂不含磷，同时避免了使用钨酸盐、钼酸盐等高价药剂，高效，所用物质呈中性，不易被离子交换树脂交换或截留，不会提高内冷水的电导率，特别适用于换流站内冷水铝合金体系。

Claims

1.一种适用于换流站内冷水铝合金体系的绿色高效水处理剂，其特征在于组分如下，按质量百分数计：

缓蚀剂：40~60 ppm的磺胺噻唑、5%~25%的8-羟基喹啉、15%~25%的香兰素、3%~10%的2-巯基苯并噻唑，

非离子型表面活性剂：2%~5%C_10~16脂肪酸聚氧乙烯脂、3%~8%烷基酚聚氧乙烯醚，

助剂：5%~10%聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯，

总质量分数为40%，其余组份为水。

2.根据权利要求1所述适用于换流站内冷水铝合金体系的绿色高效水处理剂，其特征在于，所述水处理剂在换流站内冷水系统中的浓度为3mg/L~ 10mg/L。