CN109231509A - 一种制盐阻垢剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制盐阻垢剂，具体是由有机膦酸（盐）、三元共聚物、膦酰基羧酸共聚物、一元聚合物、片碱和去离子水，其中所述的膦酰基羧酸共聚物兼具羧酸基团和膦酸基团，所述的三元共聚物可以选择分子量为3000~5000的羧酸盐‑磺酸盐‑非离子共聚物，所述的一元聚合物可以为聚丙烯酸、水解聚马来酸酐的一种或两种的组合。本发明提供的制盐阻垢剂各单体之间具有良好的协同增效作用，兼具有机磷高效螯合阻垢作用和聚合物高热稳定性及良好的分散作用，耐氯性强、化学稳定性好；当使用浓度为10~20mg/L时，对硫酸钙、碳酸钙等易成垢盐表现出良好的阻垢和除垢性能；适用范围广，可有效延长设备使用周期，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及阻垢分散剂领域，特别涉及一种制盐阻垢剂及其应用。
技术背景
卤水制盐工艺大多采用卤水净化法除去原卤中的钙、镁离子，但不可能完全除净，净化后的卤水中仍残留一定量的钙、镁离子，在后续蒸发工序中，随着卤水的不断蒸发浓缩，卤水中的钙、镁离子浓度也不断增加，在蒸发罐和加热室容易形成结垢沉淀，这将直接导致传热率降低，工艺能耗增加，生产周期缩短。另外由于卤水的含盐量相当高，因此卤水在输送过程中也会在管道的表面形成大量沉积和结垢，会大大影响管道的输送能力和使用寿命。
对于如何有效解决制盐工艺过程中存在的结垢问题，一直以来是卤水制盐工业中亟待解决的问题。中国专利CN102060312A 用降低硫酸盐在卤水中含量，减少过饱和度来达到阻垢目的，需要涉及系统改造，并加入石膏晶种，操作不方便。专利CN102505122A 中介绍了一种用EDTA 来螯合原有垢层达到除垢的目的，但这是针对垢形成后的后处理，在防垢上未做过多介绍。专利号CN102351324B 公开了用聚合物作为分散剂，能起到较好的分散作用，但在螯合除垢能力上较弱。专利号CN102795713 B公开了一种由羟基亚乙基二膦酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、聚天冬氨酸（钠）和聚丙烯酸组成的用于卤水管道复合阻垢剂，对解决制盐工艺工艺过程的结垢问题起了一定的作用，但该阻垢剂仅对单一沉淀阻垢作用明显。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种制盐阻垢剂：一种制盐阻垢剂，具体包括：按重量份数计，有机膦酸或有机膦酸盐、三元共聚物、膦酰基羧酸共聚物、一元聚合物、去离子水，其中对应的各物质有效组分别为10~20份、0~5份、2~5份、2~15份、49~86份，氢氧化钠调节pH。
其中，所述的有机膦酸或有机磷酸盐可以选择双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸及其盐、乙二胺四甲叉膦酸钠、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中任意两种或三种的组合。
其中，所述的三元共聚物为羧酸盐-磺酸盐-非离子共聚物。
其中，所述的三元共聚物为羧酸盐-磺酸盐-非离子共聚物由单体丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯按质量比12.5:6:1在80~95℃聚合制备，粘均分子量范围为3000~5000。
其中，所述的膦酰基羧酸共聚物同时含有羧酸基团和膦酸基团。
其中，所述的一元聚合物可以为聚丙烯酸、水解聚马来酸酐的一种或两种的组合。
上述的阻垢剂在制盐设备系统中的使用浓度为10~20mg/L。
与现有技术相比，本发明提供的制盐阻垢剂选用具有高热稳定性的多种有机膦单体和聚合物单体组合复配，各单体之间具有良好的协同增效作用，兼具有机磷高效螯合阻垢作用和聚合物高热稳定性及良好的分散作用；分子中同时含有羧酸基团和膦酸基团的膦酰基羧酸共聚物单体的引入，增强了配方阻垢剂的耐氯性，化学稳定性高。当使用浓度为10~20mg/L时，对碳酸钙、氢氧化镁等易成垢盐表现出良好的阻垢和除垢性能；配方产品无毒无害，使用方便。
有益效果
1. 当使用浓度为10~20mg/L时，对硫酸钙、碳酸钙等易成垢盐表现出良好的阻垢和除垢性能；
2. 配方产品无毒无害，使用方便；
3. 高耐氯性，高热稳定性，高螯合去垢性能。
具体实施方式
为了更进一步的阐述本发明的实质性内容，结合具体实施例进行说明，需要解释的是，本发明内容包括但不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
制盐阻垢剂，其各物质有效组分质量百分比分别为：1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸5%、二乙烯三胺五甲叉膦酸七钠盐8%、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物2%、膦酰基羧酸共聚物2%、聚丙烯酸钠12%、片碱2.8%、去离子水68.2%。
其中，羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物，是由单体丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯按质量比12.5:6:1在90℃聚合制备，粘均分子量为4300。
该阻垢剂应用于淮南某盐场，按20mg/L浓度使用系统可持续运行10个月以上，阻垢效果明显。
实施例2
制盐阻垢剂，其各物质有效组分质量百分比分别为：1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸7%、二乙烯三胺五甲叉膦酸七钠盐5%、乙二胺四甲叉膦酸钠7%、膦酰基羧酸共聚物5%、水解聚马来酸酐5%、片碱6%、去离子水65%。
该阻垢剂应用于河南某盐场，按20mg/L浓度使用系统可持续运行10个月以上，阻垢效果明显。
实施例3
制盐阻垢剂，其各物质有效组分质量百分比分别为：1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸7%、二乙烯三胺五甲叉膦酸4%、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸4%、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物5%、膦酰基羧酸共聚物4%、水解聚马来酸酐3%、聚丙烯酸4%、去离子水69%。
其中，羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物，是由单体丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯按质量比12.5:6:1在95℃聚合制备，粘均分子量为3800。
该阻垢剂应用于宁夏某盐场，按20mg/L浓度使用系统可持续运行10个月以上，阻垢效果明显。
对比例1
制盐阻垢剂，其各物质有效组分质量百分比分别为：1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸5%、二乙烯三胺五甲叉膦酸七钠盐8%、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物2%、聚丙烯酸钠12%、片碱2.5%、去离子水70.5%。
对比例2
制盐阻垢剂，其各物质有效组分质量百分比分别为：1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸7%、二乙烯三胺五甲叉膦酸4%、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸9%、膦酰基羧酸共聚物5%、片碱4%、去离子水71%。
阻垢剂配方性能测试试验：
试验温度：＞120℃（125±2℃）
试验时间：20小时
加药浓度：10~20mg/L
试验用水参数：在氯离子饱和的卤水溶液中，钙离子浓度为24.50mg/L、镁离子浓度为14.50mg/L、氢氧根离子浓度为42.50mg/L、碳酸根离子浓度为220mg/L，溶液pH值为11.18。
检测结果如下表：
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种制盐阻垢剂，其特征在于，具体包括：按重量份数计，有机膦酸或有机膦酸盐、三元共聚物、膦酰基羧酸共聚物、一元聚合物、去离子水，其中对应的各物质有效组分别为10~20份、0~5份、2~5份、2~15份、49~86份，氢氧化钠调节pH。
2.根据权利要求1所述的制盐阻垢剂，其特征在于，所述的有机膦酸或有机磷酸盐可以选择双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸及其盐、乙二胺四甲叉膦酸钠、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中任意两种或三种的组合。
3.根据权利要求1所述的制盐阻垢剂，其特征在于，所述的三元共聚物为羧酸盐-磺酸盐-非离子共聚物。
4.根据权利要求3所述的制盐阻垢剂，所述的三元共聚物为羧酸盐-磺酸盐-非离子共聚物由单体丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯按质量比12.5:6:1在80~95℃聚合制备，粘均分子量范围为3000~5000。
5.根据权利要求1所述的制盐阻垢剂，其特征在于，所述的膦酰基羧酸共聚物同时含有羧酸基团和膦酸基团。
6.根据权利要求1所述的制盐阻垢剂，其特征在于，所述的一元聚合物可以为聚丙烯酸、水解聚马来酸酐的一种或两种的组合。
7.一种制盐阻垢剂的应用，其特征在于，所述的阻垢剂在制盐设备系统中的使用浓度为10~20mg/L。
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