CN108706747A - 一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，包括以下重量百分比的原料：聚天冬氨酸8～15％，水解聚马来酸酐6～10％，三元共聚物10～16％，异噻唑啉酮15～18％，硫酸铜0.1～0.2％，碳钢缓蚀剂12～18％，其余为水。制备时，将水加入带搅拌装置的容器内，并依次加入硫酸铜、碳钢缓蚀剂、聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、三元共聚物、异噻唑啉酮、铜缓蚀剂溶解后，搅拌即得产品。本发明的阻垢杀菌剂对碳钢、紫铜、不锈钢缓蚀效果好，阻垢率高，杀菌性能优异，满足工业循环冷却水的使用要求，而且制备工艺简单，便于工业应用。

Description

一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及工业循环冷却水系统的水处理技术领域，具体涉及一种缓蚀阻垢杀菌剂及其制备方法。
背景技术
在工业循环冷却水系统中，一般需要添加缓蚀阻垢剂和杀菌剂以达到延缓腐蚀、提高循环冷却水浓缩倍率、节约水资源、减少废水排放的目。传统有机磷酸盐类共聚物是国内外应用最广泛的缓蚀阻垢剂，但该类缓蚀阻垢剂中磷的排放会导致水源富营养化，会对生态环境产生非常大的影响。此外，工业上缓蚀阻垢剂和杀菌剂通常是分开投加，费时费力又费财，因此，开发无磷环保、能将缓蚀阻垢和杀菌性能综合在一起的复合型水处理剂具有重要意义。
目前循环冷却水系统中，通常投加有阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂(氧化性与非氧化性两种)、剥离剂等进行联合处理，药剂种类太多，投加与管理非常不便。
聚天冬氨酸(PASP)、聚谷氨酸(PGA)由于其生物降解性和良好的阻垢缓蚀性能，是目前公认的绿色水处理剂更新换代产品。现有技术中有采用聚乙二醇－聚天冬氨酸－聚谷氨酸三元共聚物、水解聚马来酸酐、苯并三氮唑复配制备了良好生物降解性能、缓蚀效果好，阻垢率高的复合型缓蚀阻垢剂。但聚乙二醇－聚天冬氨酸－聚谷氨酸三元共聚物用量较大，其合成也较为复杂，因此若能够降低其使用比例，有利于降低成本。
苯并三唑(BTA)虽然对铜及合金缓蚀性能较好，但是应用时会受到一些限制。硫酸锌在水中可以Zn(OH)2的形式在金属表面阴极区形成沉淀膜，但锌膜质地松软不耐久，不宜单独使用，必须和其他缓蚀阻垢剂复配从而起到很好的协同增效作用。
工业循环冷却水杀菌剂能有效抑制系统内微生物的滋生和繁殖，还对由黏泥、菌藻及菌藻分泌物等组成的粘泥有良好的分解剥离作用。目前的杀菌剂主要集中在单一的氧化型或者非氧化型，代表性物质分别为次氯酸钠和异噻唑啉酮。单一类型杀菌剂或存在不稳定、活性低、用量大等不足，或者是作用效果受温度、光照、酸碱度、环境介质的影响较大。
为了尽量减少水处理剂的缺点而充分发挥其良好的缓蚀阻垢和杀菌性能以及优良的协同增效作用，水处理剂正由单一使用走向复配使用。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，旨在提供阻垢缓蚀和杀菌灭藻双重功效的阻垢杀菌剂，这种杀菌剂可生物降解，不造成环境污染，是环境友好型制剂。
本发明采用的技术方案是：
一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
具体地说，本发明公开的作杀菌剂具体包括以下重量百分比的原料：
进一步的，本发明公开的作杀菌剂具体还可以是具体包括以下重量百分比的原料：
进一步的，所述的杀菌剂还包括铜缓蚀剂，铜缓蚀剂的重量百分比小于等于 2％。
再进一步，本发明公开的作杀菌剂具体还可以是具体包括以下重量百分比的原料：
再进一步，本发明公开的作杀菌剂具体还可以是具体包括以下重量百分比的原料：
进一步的，所述的铜缓蚀剂为巯基苯骈噻唑或者甲基苯骈三氮唑。
优选的，本发明中铜缓蚀剂采用甲基苯骈三氮唑，其效果要优于苯并三氮唑，同时其使用难度要低于琉基苯并噻唑，因为琉基苯并噻唑在水中容易被氧化，失去缓蚀作用。
进一步的，所述的碳钢缓蚀剂为七水硫酸锌。
在本发明中，三元共聚物为丙烯酸-磺酸盐-酰胺基共聚物，由于在共聚物的分子链上同时含有强酸、弱酸与非离子基团，它适用于高温、高pH、高硬与高碱条件下使用，对水中的氧化铁、磷酸钙、磷酸锌以及碳酸钙的沉积，具有优良的抑制作用；具有较高的钙容忍度，与聚磷酸盐、锌盐，有机膦酸盐等常用水处理剂配伍性能良好。
在本发明中，水解聚马来酸酐(HPMA)具有良好的抑制水垢生成和剥离老垢的作用，阻垢率可达98％。HPMA与锌盐复配时，能有效地防止碳钢的腐蚀。
在本发明中，异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀生剂。异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。异噻唑啉酮与微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高，降解性好，具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。高剂量时，异噻唑啉酮对生物粘泥剥离有显着效果。
在本发明中，硫酸铜属于重金属盐，有毒，可用作水的杀菌剂。
本发明还公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂的制造方法，包括以下步骤：
S01：将配方水量加入带搅拌装置的容器内；
S02：将硫酸铜缓慢加入搅拌容器内，搅拌10-15分钟，充分溶解；
S03：将碳钢缓蚀剂缓慢加入搅拌容器内，搅拌10-30分钟，充分溶解；
S04：依次缓慢加入配量的聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、三元共聚物，每加完一种原料后均搅拌5-10分钟；
S05：加入异噻唑啉酮，搅拌5-10分钟。
进一步的，当组分中带有铜缓蚀剂时，在步骤S05之后还包括如下步骤：
S06：将铜缓蚀剂溶解后，缓慢加入带搅拌的容器内，搅拌10分钟。
本发明公开的阻垢杀菌剂具有良好的缓蚀阻垢杀菌效果，阻垢率≥94％，对碳钢、紫铜和不锈钢的腐蚀速率分别≤0.068mm/a、0.005mm/a和0.002mm/a，具有持久稳定的杀菌效果，一周内杀菌率仍可保持在99.9％以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明阻垢杀菌剂配方环保、可降解。
2.本发明具有较高的缓蚀阻垢杀菌性能，特别适用于各种用碳钢、铜、不锈钢做材质的循环冷却水系统，杀菌率很高、杀菌效果持久稳定。
3.本发明具有添加量小、作用效率高、成本低等特点。
4.本发明采用不含磷的成分，避免了水体富营养化。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例一
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，包括以下重量百分比的原料：
优选地，所述的碳钢缓蚀剂为七水硫酸锌。
一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂的制造方法，包括以下步骤：
S01：将配方水量加入带搅拌装置的容器内；
S02：将硫酸铜缓慢加入搅拌容器内，搅拌10-15分钟，充分溶解；
S03：将碳钢缓蚀剂缓慢加入搅拌容器内，搅拌10-30分钟，充分溶解；
S04：依次缓慢加入配量的聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、三元共聚物，每加完一种原料后均搅拌5-10分钟；
S05：加入异噻唑啉酮，搅拌5-10分钟。
实施例二
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，与实施例一的不同之处在于，阻垢杀菌剂包括以下重量百分比的原料：
制备方法同实施例一。
实施例三
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，与实施例一的不同之处在于，阻垢杀菌剂包括以下重量百分比的原料：
制备方法同实施例一。
实施例四
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，与实施例一的不同之处在于，阻垢杀菌剂包括以下重量百分比的原料：
一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂的制造方法，包括以下步骤：
S01：将配方水量加入带搅拌装置的容器内；
S02：将硫酸铜缓慢加入搅拌容器内，搅拌10-15分钟，充分溶解；
S03：将碳钢缓蚀剂缓慢加入搅拌容器内，搅拌10-30分钟，充分溶解；
S04：依次缓慢加入配量的聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、三元共聚物，每加完一种原料后均搅拌5-10分钟；
S05：加入异噻唑啉酮，搅拌5-10分钟。
S06：将铜缓蚀剂溶解后，缓慢加入带搅拌的容器内，搅拌10分钟。
实施例五
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，与实施例三的不同之处在于，阻垢杀菌剂包括以下重量百分比的原料：
制备方法同实施例四。
实施例六
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，与实施例三的不同之处在于，阻垢杀菌剂包括以下重量百分比的原料：
制备方法同实施例四。
实施例七
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，与实施例三的不同之处在于，阻垢杀菌剂包括以下重量百分比的原料：
制备方法同实施例四。
实施例八
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，与实施例三的不同之处在于，阻垢杀菌剂包括以下重量百分比的原料：
制备方法同实施例四。
实施例九
本实施例公开了一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，与实施例三的不同之处在于，阻垢杀菌剂包括以下重量百分比的原料：
制备方法同实施例四。
为了研究本发明制得的阻垢杀菌剂的发明效果，分别制备单组份阻垢剂对照例和单组份杀菌剂对照例进行对比。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案实质仍与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
2.根据权利要求1所述的一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
3.根据权利要求1所述的一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
4.根据权利要求1所述的一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，所述的杀菌剂还包括铜缓蚀剂，铜缓蚀剂的重量百分比小于等于2％。
5.根据权利要求4所述的一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
6.根据权利要求4所述的一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
7.根据权利要求4～6任一项所述的一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，所述的铜缓蚀剂为巯基苯骈噻唑或者甲基苯骈三氮唑。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂，其特征在于，所述的碳钢缓蚀剂为七水硫酸锌。
9.根据权利要求1～8任一项所述的一种适用于循环冷却水系统的阻垢杀菌剂的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：将配方水量加入带搅拌装置的容器内；
S02：将硫酸铜缓慢加入搅拌容器内，搅拌至充分溶解；
S03：将碳钢缓蚀剂缓慢加入搅拌容器内，搅拌至充分溶解；
S04：依次缓慢加入配量的聚天冬氨酸、水解聚马来酸酐、三元共聚物，每加完一种原料后均搅拌至充分溶解；
S05：加入异噻唑啉酮，搅拌至充分溶解。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤S05之后还包括如下步骤：
S06：将铜缓蚀剂溶解后，缓慢加入带搅拌的容器内，搅拌至充分溶解。
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