CN109368821A - 一种中低压锅炉用多效无磷水处理剂 - Google Patents

Abstract

本发明属锅炉用水化学处理领域，涉及一种中低压锅炉用多效无磷水处理剂，是将除氧剂、螯合剂、缓蚀剂、乳化剂、分散剂和去离子水在45～50℃条件下充分搅拌至完全溶解而制得。本发明针对中低压锅炉的特定环境，采用分散和螯合的协同作用，在中低压锅炉中可以有效的减小常规螯合剂、除氧剂分解带来的不利影响，有效地解决腐蚀问题，避免了磷排放超标的问题，阻垢分散效果大大优于传统磷羧酸配方，效果优于国标GB/T 16811‑2005《工业锅炉水处理设施运行效果与监测》的相关要求，兼有缓蚀、阻垢、除氧的效果。

Description

一种中低压锅炉用多效无磷水处理剂

技术领域

本发明属锅炉用水化学处理领域，涉及一种水处理剂，具体是一种中低压锅炉用多效无磷水处理剂。

背景技术

锅炉是各类工矿企业、事业单位必不可少的能量交换设备，由于作为能量传递介质的锅炉水在锅炉运行中易沉积形成污垢，因而运行中配套的水处理药剂已成为锅炉平稳运行的重要因素。

中低压锅炉在高温环境运行过程中，锅炉水中微量的钙镁离子仍然有结垢的趋势，特别是在烟道等高温高压部位，这种现象尤为严重。当前技术多采用向锅炉内添加药剂的处理方法，最为常用的是磷酸盐法，其原理是磷酸盐与锅炉水中的钙离子形成羟基磷酸钙，是一种难溶盐类，呈分散、松软的水渣状，可以随系统排污排出炉体，但当系统负荷波动较大时会发生“磷酸盐消失”的现象，实际是磷酸盐难溶物沉积在炉壁上造成的，而且会造成局部游离碱升高引起碱腐蚀问题，同时随着环保要求的提高，锅炉排污水磷含量也纳入环保监测范围，因此开发中低压锅炉用无磷水处理药剂成为了当务之急。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种中低压锅炉用多效无磷水处理剂，针对中低压锅炉的特定环境，采用分散和螯合的协同作用，在中低压锅炉中可以有效的减小常规螯合剂、除氧剂分解带来的不利影响，有效地解决腐蚀问题。

本发明所采用的技术方案：

一种中低压锅炉用多效无磷水处理剂，是将除氧剂、螯合剂、缓蚀剂、乳化剂、分散剂和去离子水在45～50℃条件下充分搅拌至完全溶解而制得，其中各组分的质量百分比含量为：除氧剂6～8％、螯合剂3～5％、缓蚀剂15.5～20％、乳化剂0.5～2％、分散剂17～30％，余量为去离子水。

所述的除氧剂是N-羟乙基吗啉、3-乙基-4-羟基嘧啶、2-甲基-3羟乙基-5-吡唑啉酮、丁酮肟、乙醛肟中的一种或几种的复合物。

所述的螯合剂是羟丙基乙二胺三乙酸三钠、羟甲基氧代琥珀酸、1,2,3,4-环戊烷四羧酸、3-羟基-2,2’-亚氨基二琥珀酸四钠中的一种或几种的复合物。

所述的缓蚀剂是3-乙氨基-1-丁醇、环己胺、褐藻多酚中的二种或二种以上的复合物。

所述的乳化剂是磺基琥珀酸烷醇酰胺聚氧乙烯醚酯盐、烷基酰胺丙基甜菜碱、十六烷基二苯醚二磺酸中的一种或几种的复合物。

所述的分散剂组分是聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、多元共聚物的一种或几种的复合物。所述的多元共聚物是由单体甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-苯基丙磺酸、甲基丙烯酸羟丙酯、马来酸酐聚合得到的共聚物。

该药剂制备方式：依次加入各单剂，在45～50℃条件下，充分搅拌至完全溶解。

本发明与现有锅炉用水处理药剂相比，具有如下积极有益的特点：

1)本发明配方不含磷，避免了磷排放超标的问题，减轻了企业的环保压力。

2)对于锅炉的阻垢主要采用分散的方式，利用分散剂分散螯合水体中的硬度，随排污水一起排出，螯合法于20世纪60年代提出，主要用EDTA螯合水体中的铁离子等，但是在高温下，EDTA分解对其螯合能力影响较大。本发明采用分散和螯合的协同作用，在中低压锅炉中可以有效的减小螯合剂分解带来的不利影响。

3)针对不同类型的腐蚀机理和中低压锅炉的特定环境，加入了多种的缓蚀剂与除氧剂协同作用，解决了传统除氧剂在高温高压环境下易分解而失去药效的问题，采用的除氧剂在分解后依然有一定的药效，并且分解后的产物还可以和缓蚀剂起到协同作用增加缓蚀效果，有效地解决腐蚀问题。

4)分散剂采用含有多种官能团的多元共聚物，阻垢分散效果大大优于传统磷羧酸配方。

5)本发明方法制备得到的产品兼有缓蚀、阻垢、除氧的效果，一剂多用，无需多点投加。在不同温度、压力和排污率以及不同种中低压锅炉(压力≤6.0MPa)上均有很好的效果，完全满足现场的要求。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。

制备方法：将去离子水加入反应釜中，加热至45～50℃，然后依次加入除氧剂、螯合剂、缓蚀剂、乳化剂、分散剂，充分搅拌至完全溶解得到中低压锅炉用多效无磷水处理剂。

实施例中均是以1吨的高压锅炉用多效无磷水处理剂计算各成分的量。

实施例一

N-羟乙基吗啉70千克、羟丙基乙二胺三乙酸三钠40千克、3-乙氨基-1-丁醇84千克、环己胺86千克、褐藻多酚4千克、多元共聚物120千克、磺基琥珀酸烷醇酰胺聚氧乙烯醚酯盐3千克、烷基酰胺丙基甜菜碱3千克、聚环氧琥珀酸80千克、去离子水510千克。

实施例二

N-羟乙基吗啉60千克、羟丙基乙二胺三乙酸三钠30千克、3-乙氨基-1-丁醇85千克、环己胺80千克、褐藻多酚3千克、多元共聚物130千克、磺基琥珀酸烷醇酰胺聚氧乙烯醚酯盐3千克、烷基酰胺丙基甜菜碱3千克、聚环氧琥珀酸70千克、去离子水536千克。

实施例三

N-羟乙基吗啉70千克、羟丙基乙二胺三乙酸三钠40千克、3-乙氨基-1-丁醇90千克、环己胺85千克、褐藻多酚4千克、多元共聚物120千克、磺基琥珀酸烷醇酰胺聚氧乙烯醚酯盐3千克、烷基酰胺丙基甜菜碱3千克、聚环氧琥珀酸80千克、去离子水505千克。

实施例四

N-羟乙基吗啉80千克、羟丙基乙二胺三乙酸三钠35千克、3-乙氨基-1-丁醇94千克、环己胺76千克、褐藻多酚5千克、多元共聚物100千克、磺基琥珀酸烷醇酰胺聚氧乙烯醚酯盐3千克、烷基酰胺丙基甜菜碱3千克、聚环氧琥珀酸90千克、去离子水514千克。

试验：

按照每100吨补水加入药剂5千克，检测阻垢率及腐蚀率(检测方法依据国标《工业锅炉水处理设施运行效果与监测》GB/T16811-2005)，结果如下：

表1实施例1-4的处理剂处理效果

试验	阻垢率(％)	缓蚀率(％)
			国标	≥85	≥98
实施例一	95.5	99.2
			实施例二	89.8	98.6
实施例三	90.2	98.3
			实施例四	90.5	98.8

上述结果表明，本发明所提供的中低压锅炉用多效无磷水处理剂均有较好的阻垢和缓蚀效果，其阻垢率和缓蚀率均超过国家标准，其中实施例一所提供的处理剂的阻垢率和缓蚀率最好，达到了无磷化水处理的效果，避免了磷排放超标的问题，阻垢分散效果好，具有缓蚀、阻垢、除氧的效果，属环境友好型药剂。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种中低压锅炉用多效无磷水处理剂，其特征是将除氧剂、螯合剂、缓蚀剂、乳化剂、分散剂和去离子水在45～50℃条件下充分搅拌至完全溶解而制得，其中各组分的质量百分比含量为：除氧剂6～8％、螯合剂3～5％、缓蚀剂15.5～20％、乳化剂0.5～2％、分散剂17～30％，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的中低压锅炉用多效无磷水处理剂，其特征在于：所述的除氧剂是N-羟乙基吗啉、3-乙基-4-羟基嘧啶、2-甲基-3羟乙基-5-吡唑啉酮、丁酮肟、乙醛肟中的一种或几种的复合物。

3.根据权利要求1所述的中低压锅炉用多效无磷水处理剂，其特征在于：所述的螯合剂是羟丙基乙二胺三乙酸三钠、羟甲基氧代琥珀酸、1,2,3,4-环戊烷四羧酸、3-羟基-2,2’-亚氨基二琥珀酸四钠中的一种或几种的复合物。

4.根据权利要求1所述的中低压锅炉用多效无磷水处理剂，其特征在于：所述的缓蚀剂是3-乙氨基-1-丁醇、环己胺、褐藻多酚中的二种或二种以上的复合物。

5.根据权利要求1所述的中低压锅炉用多效无磷水处理剂，其特征在于：所述的乳化剂是磺基琥珀酸烷醇酰胺聚氧乙烯醚酯盐、烷基酰胺丙基甜菜碱、十六烷基二苯醚二磺酸中的一种或几种的复合物。

6.根据权利要求1所述的中低压锅炉用多效无磷水处理剂，其特征在于：所述的分散剂组分是聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、多元共聚物的一种或几种的复合物。

7.根据权利要求6所述的中低压锅炉用多效无磷水处理剂，其特征在于：所述的多元共聚物是由单体甲基丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-苯基丙磺酸、甲基丙烯酸羟丙酯、马来酸酐聚合得到的共聚物。