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一种低磷阻垢缓蚀剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于阻垢缓蚀技术领域，公开了一种低磷阻垢缓蚀剂及制备方法，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2‑膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷10‑20份、多氨基多醚基甲叉膦酸5‑12份、聚天冬氨酸8‑15份、膦酰基羧酸5‑12份、衣康酸共聚物8‑15份、水溶锌盐5‑12份和酸3‑7份。所述制备方法包括步骤：A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2‑膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。本发明具有稳定性好、低磷环保、成本低的特点。

Description

一种低磷阻垢缓蚀剂及制备方法
技术领域
本发明属于阻垢缓蚀技术领域，具体涉及一种低磷阻垢缓蚀剂及制备方法。
背景技术
工业循环冷却水是工业用水主体，提高其重复利用率、循环使用是节水节能的必须手段。
工业循环冷却水在冷却过程中不断地蒸发，使水中的含盐浓度不断增高，超过某些盐类的溶解度而深沉附着在系统管壁上形成水垢。常见的有碳酸钙、磷酸钙和硅酸镁等。水垢的产生大大的降低了传热效率，0.5mm的垢厚就使传热系数降低了15％-20％。同时，因为冷却水系统主要设备为碳钢，水中溶解氧、以及电化学腐蚀等原因，使系统极易发生铁锈腐蚀。
目前，水资源短缺问题日益突出。“节水”及“水资源的可持续利用”已被明确写入“国民经济和社会发展五年计划纲要”中。工业用水零排放、中水回用水用作循环水补充水，提高循环水浓缩倍数，均是节水的重要措施，这也使得工业循环水冷却水质条件日益变差，循环水水质高硬度、高碱度、高PH值恶劣水质已是常态。极易发生腐蚀和结垢现象，对生产造成危害。
现在解决循环水易出现的结垢腐蚀情况，一般采用分别投加阻垢剂和缓蚀剂来完成。但是现在的阻垢剂和缓蚀剂，通常在目前日益复杂的水质条件下，难以维持良好的阻垢缓蚀效果。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种缓蚀效果良好、阻垢、分散性能优异的低磷阻垢缓蚀剂及制备方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷10-20份、多氨基多醚基甲叉膦酸5-12份、聚天冬氨酸8-15份、膦酰基羧酸5-12份、衣康酸共聚物8-15份、水溶锌盐5-12份和酸3-7份。
进一步的，所述的一种低磷阻垢缓蚀剂还包括如下重量份数的组分：水26-45份。
进一步的，所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌，酸为硫酸。
进一步的，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷13-17份、多氨基多醚基甲叉膦酸6-10份、聚天冬氨酸9-12份、膦酰基羧酸6-10份、衣康酸共聚物9-12份、硫酸锌6-10份和硫酸4-6份和水30-40份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
进一步的，所述步骤B的恒温温度为40-60℃。
进一步的，所述酸为硫酸；所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌。
本发明的有益效果为：本发明的一种低磷阻垢缓蚀剂及制备方法可以解决循环水在高硬度、高碱度运行时容易结垢和腐蚀的问题、特别是在云南缺水地区，保证使用中回用水、低排放情况下的循环水安全高效运行，提高了浓缩倍数，又做到了低磷环保。本发明使用了对碳酸钙阻垢十分有效的多氨基多醚基甲叉膦酸和生产稳定的衣康酸共聚物，同时膦酰基羧酸和聚天冬氨酸的使用提高了阻垢分散性能和减少了有机磷的使用，从而本发明不但有效降低了处理成本，还可以减小环境污染的风险，真正做到了低磷环保。从而本发明具有稳定性好、低磷环保、成本低的特点。本发明的制备方法使低磷阻垢缓蚀剂的混合更加均匀，产品更加稳定，从而使阻垢缓蚀效果更好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷10-20份、多氨基多醚基甲叉膦酸5-12份、聚天冬氨酸8-15份、膦酰基羧酸5-12份、衣康酸共聚物8-15份、水溶锌盐5-12份和酸3-7份。
随着节水、零排放，低磷的要求越来越高，工业循环水的利用率不断提高，同时补充水条件又不断恶化，这对缓蚀阻垢剂提出了更高的要求。不但要在高含盐水质中起到缓蚀作用，又要具备更高的耐碳酸钙、磷酸钙性能和分散作用。同时对药剂投加量和化学稳定性也提出了更高的要求。
现在循环水浓缩倍数越来越高，因为环保要求，补充水大量使用简单处理过的中水。循环水环境十分恶劣。目前国内普遍使用高磷配方应对，同时大量使用的简单均聚物，受影响因素太多，生产制造难于精确控制，导致许多药剂使用效果不明显或者用量偏大。针对这种情况，本发明使用了对碳酸钙阻垢十分有效的多氨基多醚基甲叉膦酸(PEPAMP)和生产稳定的衣康酸共聚物。同时聚天冬氨酸(POCA)和膦酰基羧酸(PESA)的使用提高了阻垢分散性能和减少了有机磷的使用。真正做到了低磷环保。不但有效降低了处理成本，还可以减小环境污染的风险。
进一步的，所述的一种低磷阻垢缓蚀剂还包括如下重量份数的组分：水26-45份。
进一步的，所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌，酸为硫酸。
进一步的，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷13-17份、多氨基多醚基甲叉膦酸6-10份、聚天冬氨酸9-12份、膦酰基羧酸6-10份、衣康酸共聚物9-12份、硫酸锌6-10份和硫酸4-6份和水30-40份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
进一步的，所述步骤B的恒温温度为40-60℃。
进一步的，所述酸为硫酸；所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌。
实施例1
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷20份、多氨基多醚基甲叉膦酸12份、聚天冬氨酸15份、膦酰基羧酸12份、衣康酸共聚物15份、水溶锌盐12份和酸7份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
实施例2
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷10份、多氨基多醚基甲叉膦酸5份、聚天冬氨酸8份、膦酰基羧酸5份、衣康酸共聚物8份、水溶锌盐5份和酸3份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
实施例3
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷12份、多氨基多醚基甲叉膦酸6份、聚天冬氨酸9份、膦酰基羧酸6份、衣康酸共聚物9份、水溶锌盐6份和酸4份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
实施例4
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷15份、多氨基多醚基甲叉膦酸8份、聚天冬氨酸10份、膦酰基羧酸8份、衣康酸共聚物10份、硫酸锌8份、硫酸5份和水36份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
所述步骤B的恒温温度为50℃。
实施例5
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷13份、多氨基多醚基甲叉膦酸7份、聚天冬氨酸10份、膦酰基羧酸9份、衣康酸共聚物11份、水溶锌盐7份、酸6份和水45份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
进一步的，所述步骤B的恒温温度为60℃。
实施例6
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷14份、多氨基多醚基甲叉膦酸11份、聚天冬氨酸11份、膦酰基羧酸7份、衣康酸共聚物10份、水溶锌盐8份、酸6份和水40份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
进一步的，所述步骤B的恒温温度为48℃。
实施例7
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷13份、多氨基多醚基甲叉膦酸6份、聚天冬氨酸9份、膦酰基羧酸6份、衣康酸共聚物9份、硫酸锌6份和硫酸4份和水30份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
所述步骤B的恒温温度为44℃。所述酸为硫酸；所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌。
实施例8
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷17份、多氨基多醚基甲叉膦酸10份、聚天冬氨酸12份、膦酰基羧酸10份、衣康酸共聚物12份、硫酸锌10份和硫酸6份和水40份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。所述步骤B的恒温温度为52℃。所述酸为硫酸；所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌。
实施例9
一种低磷阻垢缓蚀剂，所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷16份、多氨基多醚基甲叉膦酸8份、聚天冬氨酸10份、膦酰基羧酸9份、衣康酸共聚物11份、硫酸锌9份和硫酸5份和水38份。
一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
所述步骤B的恒温温度为56℃。所述酸为硫酸；所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (7)

1.一种低磷阻垢缓蚀剂，其特征在于：所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷10-20份、多氨基多醚基甲叉膦酸5-12份、聚天冬氨酸8-15份、膦酰基羧酸5-12份、衣康酸共聚物8-15份、水溶锌盐5-12份和酸3-7份。
2.根据权利要求1所述的一种低磷阻垢缓蚀剂，其特征在于：还包括如下重量份数的组分：水26-45份。
3.根据权利要求2所述的一种低磷阻垢缓蚀剂，其特征在于：所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌，酸为硫酸。
4.根据权利要求3所述的一种低磷阻垢缓蚀剂，其特征在于：所述低磷阻垢缓蚀剂包括如下重量份数的组分：2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷13-17份、多氨基多醚基甲叉膦酸6-10份、聚天冬氨酸9-12份、膦酰基羧酸6-10份、衣康酸共聚物9-12份、硫酸锌6-10份和硫酸4-6份和水30-40份。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于：包括步骤：
A、将酸缓慢加入水中，然后加入水溶锌盐，得到锌盐的酸溶液；
B、在恒温下，向锌盐的酸溶液中，加入2-膦酸基－1，2,4三羧酸丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、聚天冬氨酸、膦酰基羧酸和衣康酸共聚物，搅拌均匀后，冷却至室温得到低磷阻垢缓蚀剂。
6.根据权利要求5所述的一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述步骤B的恒温温度为40-60℃。
7.根据权利要求5所述的一种低磷阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述酸为硫酸；所述步骤A的水溶锌盐为硫酸锌。
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