CN108658261A - 一种环保型多功能循环水水处理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种循环冷却水用环保型多功能水处理剂及其制备方法，该环保多功能水处理剂由PPG‑MA/AA(马来酸酐开环酯化聚丙二醇单体与丙烯酸共聚物)、聚丙烯酸、氢氧化钠、纯水组成。PPG‑MA/AA、聚丙烯酸、氢氧化钠、纯水的质量比为5～25∶5～15∶1～15∶35～75％。本发明中的多功能水处理剂在高温高硬度循环水使用条件下性能稳定，对阻CaCO3、CaSO4、BaSO4具有优良的作用，另外对分散铁污染也有显著作用，可广泛应用于高温高硬度循环水及常规水处理等领域。其特征在于该水处理剂是以下述组分的质量百分比复配而成：PPG‑MA/AA：5～25％聚丙烯酸：5～15％氢氧化钠：1～15％纯水：35～75％产品外观为淡黄色液体，密度为1.1±0.05。

Description

一种环保型多功能循环水水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及循环水处理剂领域，涉及循环水水处理剂及其制备方法，是一种适用于循环水系统的水处理剂，尤其适用于高温高硬度下循环冷却水系统的使用。
背景技术
工业中为了给反应器反应维持一定的温度，对于放热反应一般会使用冷却水降温。工业用水中冷却水的使用量占到70％以上，随着淡水资源的短缺，工业上开始使用循环冷却水，一般冷却水会循环使用3～6次，随着冷却水反复使用，冷却水中的无机盐离子在高温下会成垢，生成的无机垢一般为碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡等，这些无机盐钙垢一旦形成，就会堵塞管道内部，使冷却水失去冷却反应器的功能，严重时会导致反应器无法正常反应，引起设备损坏，甚至停产，造成巨大的经济损失。
为了解决这一问题，目前最常用的方法是在循环水系统中加入水处理剂进行阻垢，市场上在用的水处理剂一般为含磷的水处理剂，例如有机磷酸羧酸(PBTC)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)等，但是这些药剂都含磷，会对环境造成无法逆转的污染。随着含磷水处理剂的逐渐限用，国内外开始尝试开发无磷水处理剂，例如聚丙烯酸(PAA)、聚环氧琥珀酸(PESA)等，但是这些水处理剂一般只能对某一种无机垢起作用，另外使用的时候容易产生絮凝，无法保证循环水系统长时间运行。中国专利公开了CN98113264“一种复合水处理剂”、CN03137603“多元复合水处理剂”等等。以上专利技术均采用复配制备工艺，但现在普遍的复配技术不能满足水处理剂的要求，而且还加大了水处理剂的使用量，增加其工业化应用成本。
因此，开发一种具有多功能环保型可广泛适用于工业循环水系统的水处理剂已成为国内外水处理药剂研究的重要课题。
本发明采用马来酸酐酯化法绿色反应工艺制得聚丙二醇羧酸酯反应单体，与丙烯酸或马来酸酐共聚后得到的聚合物，再与PAA复配进而制备了一种优异的阻CaCO3、CaSO4、BaSO4垢且具有绿色环保型多功能水处理剂。
本发明的目的在于提供一种环保型多功能循环水水处理剂及其应用，该水处理剂具有优异的阻CaCO3、CaSO4、BaSO4垢性能，对环境友好。
发明内容
技术问题：本发明针对现有技术的不足，提供一种无磷无氮多功能水处理剂，该水处理剂无磷、无氮，具有优异的阻CaCO3、CaSO4、BaSO4垢效果，投加量低，是一种环境友好的环保型水处理剂。
技术内容：本发明提供了一种循环冷却水用环保型多功能水处理剂及其制备方法，该环保多功能水处理剂由PPG-MA/AA(马来酸酐开环酯化聚丙二醇单体与丙烯酸共聚物)、聚丙烯酸、氢氧化钠、纯水组成。本发明同时提供了一种适合循环冷却水系统用环保型多功能水处理剂的制备方法。PPG-MA/AA、聚丙烯酸、氢氧化钠、纯水的质量比为5～25∶5～15∶1～15∶35～75％。本发明中四种物质按一定质量比复配使用，阻CaCO3、CaSO4、BaSO4垢效果优于单独使用其中一种物质，且用量比现有市场上循环水处理剂使用量明显减少，可节约水处理剂的使用成本。本发明中的环保型多功能水处理剂在高温高硬度循环水使用条件下性能稳定，对阻CaCO3、CaSO4、BaSO4具有优良的作用，另外对分散铁污染也有显著作用，可广泛应用于高温高硬度循环水及常规水处理等领域。
其特征在于该水处理剂是以下述组分的质量百分比复配而成：
PPG-MA/AA：5～25％
聚丙烯酸：5～15％
氢氧化钠：1～15％
纯水：35～75％
产品外观为淡黄色液体，密度为1.1±0.05。
本发明使用的技术方案如下：
本发明提供了一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂及其制备方法，首先将质量份的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入质量份的氢氧化钠、聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可使用。
所述的PPG-MA/AA、聚丙烯酸、氢氧化钠、纯水的最佳质量比为5～25％∶5～15％∶1～1％5∶35～75％。
所述的一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂，其特征在于：一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂由PPG-MA/AA、聚丙烯酸、氢氧化钠、纯水组合而成。
所述的一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂，其特征在于：所述的PPG-MA/AA也包含衍生出的PPG-MA/MA(马来酸酐开环酯化聚丙二醇单体与马来酸酐共聚物)。
所述的一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂，其特征在于：首先将质量份的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入质量份的氢氧化钠、聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可使用。
本发明的水处理剂可以在高温高硬度的循环冷却水中降低管道结垢的风险，提高无机盐离子的可存在浓度，使循环水的使用次数增加。
有益效果：本发明的水处理剂具有以下优异性能：
(1)该水处理剂不含氮磷等，具有良好的阻CaCO3、CaSO4、BaSO4垢性能，是一种新型的多功能环保型水处理剂。制备工艺绿色环境友好，操作简单方便、生产成本较低。
(2)该水处理剂的使用范围广，可在高温高硬度下使用，且绿色环保。
具体实施方式
本发明的阻垢性能测试实验中的碳酸钙、硫酸钙阻垢率的计算按照《中华人民共和国石油天然气行业标准-SY/T5673-1993》进行；阻硫酸钡性能的测定按照《油田水处理用缓蚀阻垢剂技术要求》硫酸钡静态阻垢性能评定方法(Q/SY126-2005)测定。
实例1：
首先将6g的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入4g的氢氧化钠、8g聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可。
所得水处理剂在投加量为8mg/L时，对CaCO3阻垢率为90.3％，对CaSO4阻垢率为99.1％，对BaSO4的阻垢率可达81.5％。
实例2：首先将10g的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入6g的氢氧化钠、12g聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可。
所得水处理剂在投加量为8mg/L时，对CaCO3阻垢率为91.5％，对CaSO4阻垢率为99.7％，对BaSO4的阻垢率可达80.2％。
实例3：首先将5g的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入7g的氢氧化钠、15g聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可。
所得水处理剂在投加量为8mg/L时，对CaCO3阻垢率为89.6％，对CaSO4阻垢率为99.7％，对BaSO4的阻垢率可达83.8％。
实例4：首先将12g的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入5g的氢氧化钠、9g聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可。
所得水处理剂在投加量为8mg/L时，对CaCO3阻垢率为92.8％，对CaSO4阻垢率为98.7％，对BaSO4的阻垢率可达79.8％。
实例5：首先将19g的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入3g的氢氧化钠、8g聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可。
所得水处理剂在投加量为8mg/L时，对CaCO3阻垢率为90.8％，对CaSO4阻垢率为97.8％，对BaSO4的阻垢率可达84.8％。
从实施例阻垢效果看，本发明的水处理剂对于阻CaCO3、CaSO4、BaSO4垢效果显著。

Claims (4)

1.本发明提供了一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂及其制备方法，首先将质量 份的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入质量份的氢氧化钠、 聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可使用。
所述的PPG-MA/AA、聚丙烯酸、氢氧化钠、纯水的最佳质量比为5～25％∶5～15％∶1～1％5∶35～75％。
2.所述的一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂，其特征在于：一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂由PPG-MA/AA、聚丙烯酸、氢氧化钠、纯水组合而成。
3.所述的一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂，其特征在于：所述的PPG-MA/AA也包含衍生出的PPG-MA/MA(马来酸酐开环酯化聚丙二醇单体与马来酸酐共聚物)。
4.所述的一种适合高温高硬度循环冷却水用水处理剂，其特征在于：首先将质量份的PPG-MA/AA溶于反渗透产水中，温度控制在25±10℃，再依次加入质量份的氢氧化钠、聚丙烯酸继续搅拌混合，搅拌1～2小时后静置放置1小时即可使用。
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