CN111875071A - 一种锅炉炉水调节药剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锅炉炉水调节药剂及其制备方法，所述锅炉炉水调节药剂由有效成分含膦有机物、醇胺、有机酸、碱性试剂、咪唑啉类化合物、钨酸盐和聚丙烯酰胺复配而成；按质量百分比计，在炉水调节药剂中含膦有机物的含量为3～20％，醇胺的含量为5～30％，有机酸含量为2～30％，碱性试剂含量为3～40％，咪唑啉类含量为0.5～5％，钨酸盐含量为0.5～5％，聚丙烯酰胺含量为0.01～0.1％，其余为去离子水；所述制备方法包括七步。本发明提供的锅炉炉水调节药剂通过所述的钠磷比，严格控制锅炉内腐蚀与结垢问题，能够完全代替磷酸三钠和氢氧化钠的使用，减少锅炉排污，提高蒸汽品质，节约能源；对锅炉金属有钝化效果；有效消除泡沫，减少炉水气沫夹带现象；无毒、无刺激，使用、操作安全、方便。
Description
技术领域
本发明属于锅炉水化学处理技术领域，涉及一种锅炉炉水调节药剂及其制备方法。
背景技术
炉水是指在锅炉本体系统中流动的水，通常都是经过净化处理的水，但是水中还是会含有溶解氧、氯离子、钙离子、镁离子、二氧化硅、电导和碱度等可溶性固化物。炉水不断蒸发浓缩，一部分随蒸汽带出，沉积在汽轮机和气压机等设备内，造成设备积盐；一部分留在炉内经过化学反应后形成水垢。一般情况下是需要加药剂和通过定排和连排来解决。
上述情况下，通过向锅炉水中添加化学药剂处理有两个目的：保证蒸汽的纯度和减少锅炉水侧腐蚀。控制锅炉水侧腐蚀要求保持炉水的碱性，这样炉管表面的Fe3O4膜才不至于受到破坏从而保护炉管不受腐蚀，并且碱性也可缓冲炉水，防止因酸性杂质进入造成的pH值降低。目前汽包炉广泛采用的炉水处理方式是磷酸盐水工况，即往汽包中加入磷酸三钠，以防止硬度垢的生成，并起到防腐蚀和缓冲的作用。
但是添加磷酸三钠方案在长期运行中可能会存在许多不良后果，如增加炉水的含盐量，影响蒸汽品质；若锅炉水中含铁量较大时，有生成磷酸盐铁垢的可能；容易发生磷酸三钠的“隐藏”现象。
因此，研制和开发一种新型、高效的炉水调节剂，以满足国内锅炉水处理药剂需求，对节能减排，进而保护环境，保证锅炉的稳定、安全运行，具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锅炉炉水调节药剂，是一种含聚合磷酸盐、高效分散剂和助剂组成的多功能锅炉节能增效剂，能很好的避免投加磷酸三钠所导致的前述问题。
本目的通过如下技术方案实现：
一种锅炉炉水调节药剂，由有效成分含膦有机物、醇胺、有机酸、碱性试剂、咪唑啉类化合物、钨酸盐和聚丙烯酰胺复配而成。
进一步的，按质量百分比计，在炉水调节药剂中含膦有机物的含量为3～20％，醇胺的含量为5～30％，有机酸含量为2～30％，碱性试剂含量为3～40％，咪唑啉类含量为0.5～5％，钨酸盐含量为0.5～5％，聚丙烯酰胺含量为0.01～0.1％，其余为去离子水。
进一步的，按质量百分比计，在炉水调节剂中含膦有机物的含量为5～15％，醇胺的含量为10～20％，有机酸含量为5～20％，碱性试剂含量为6～30％，咪唑啉类含量为1～3.5％，钨酸盐含量为1～3％，聚丙烯酰胺含量为0.02～0.5％，其余为去离子水。
优选的，含磷有机物包括氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、羟基乙叉二磷酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸其中的一种或几种。
优选的，醇胺包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺其中的一种或几种。
优选的，有机酸包括正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸、正癸酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸其中的一种或几种。
优选的，碱性试剂包括氢氧化钠、氢氧化钾其中的一种或两种。
优选的，咪唑啉类化合物为苯甲酸咪唑啉季铵盐、硬脂酸咪唑啉季铵盐、油酸咪唑啉季铵盐、亚麻酸咪唑啉季铵盐其中的一种或几种。
优选的，钨酸盐包括：钨酸钠、钨酸钾其中的一种或两种。
本发明的另一目的在于提供一种锅炉炉水调节药剂的制备方法。
本目的通过如下技术方案实现：
一种锅炉炉水调节药剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应釜中依次投加适量的去离子水、碱性试剂和钨酸盐，搅拌溶解后，升温至40～50℃；
第二步：向反应釜中投加醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加咪唑啉类化合物，搅拌至溶解后，升温至70～80℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加有机酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加含磷有机物，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至110～120℃，保持1～2小时后，自然冷却至常温，即得锅炉炉水调节药剂。
有益效果：
1.本发明所述锅炉炉水调节药剂通过所述钠磷比，严格控制锅炉内腐蚀与结垢问题，可以完全代替磷酸三钠和氢氧化钠的使用，减少锅炉排污，提高蒸汽品质，节约能源。
2.本发明所述锅炉炉水调节药剂对锅炉金属有钝化效果；能够有效消除泡沫，减少炉水气沫夹带现象；无毒、无刺激，使用、操作安全、方便。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，本发明用以下具体实施例进行说明，但本发明绝非仅限于这些例子。以下所述仅仅用于解释本发明，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替代和改进等，均应包含在本发明的范围之内。
实施例1
本发明所述锅炉炉水调节药剂，按质量百分比，含膦有机物的含量为7.83％，醇胺的含量为16.12％，有机酸含量为18.42％，碱性试剂含量为9.21％，咪唑啉类含量为1.83％，钨酸盐含量为1.37％，聚丙烯酰胺含量为0.046％，去离子水为45.174％。
第一步：向反应釜中依次投加适量的90.348g去离子水、18.42g氢氧化钠和2.74g钨酸钾，搅拌溶解后，升温至40℃；
第二步：向反应釜中投加32.24g三乙醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加3.66g苯甲酸咪唑啉季铵盐，搅拌至溶解后，升温至70℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加36.84g正庚酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加15.66g氨基三甲叉膦酸，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加0.092g聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至110℃，保持1小时后，自然冷却至常温，即得锅炉炉水调节药剂。
实施例2
本发明所述锅炉炉水调节药剂，按质量百分比，含膦有机物的含量为8.53％，醇胺的含量为20.32％，有机酸含量为15.44％，碱性试剂含量为10.16％，咪唑啉类含量为3.25％，钨酸盐含量为1.63％，聚丙烯酰胺含量为0.041％，去离子水为40.629％。
第一步：向反应釜中依次投加适量的101.5725g去离子水、10.4g氢氧化钠、15g氢氧化钾和4.075g钨酸钾，搅拌溶解后，升温至45℃；
第二步：向反应釜中投加50.8g二乙醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加8.125g硬脂酸咪唑啉季铵盐，搅拌至溶解后，升温至75℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加38.6g辛二酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加21.325g乙二胺四甲叉膦酸，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加0.1025g聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至115℃，保持1.5小时后，自然冷却至常温，即锅炉炉水调节药剂。
实施例3
本发明所述锅炉炉水调节药剂，按质量百分比，含膦有机物的含量为8.72％，醇胺的含量为16.2％，有机酸含量为12.96％，碱性试剂含量为8.33％，咪唑啉类含量为4.17％，钨酸盐含量为2.31％，聚丙烯酰胺含量为0.028％，去离子水为47.282％。
第一步：向反应釜中依次投加适量的94.564g去离子水、16.66g氢氧化钾、2g钨酸钠和2.62g钨酸钾，搅拌溶解后，升温至50℃；
第二步：向反应釜中投加20g二乙醇胺和12.4g三乙醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加4.34g油酸咪唑啉季铵盐和4g亚麻酸咪唑啉季铵盐，搅拌至溶解后，升温至80℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加18g己二酸和7.92g庚二酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加6.44g氨基三甲叉膦酸和11g乙二胺四甲叉膦酸，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加0.056g聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至120℃，保持2小时后，自然冷却至常温，即得锅炉炉水调节药剂。
实施例4
本发明所述锅炉炉水调节药剂，按质量分数计，含膦有机物的含量为21.04％，醇胺的含量为15.03％，有机酸含量为21.04％，碱性试剂含量为8.59％，咪唑啉类含量为2.49％，钨酸盐含量为1.29％，聚丙烯酰胺含量为0.043％，去离子水为30.477％。
第一步：向反应釜中依次投加适量的76.1925g去离子水、10g氢氧化钠、11.475g氢氧化钾、2g钨酸钠和1.225g钨酸钾，搅拌溶解后，升温至40℃；
第二步：向反应釜中投加22.575g乙醇胺和15g三乙醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加2.425g硬脂酸咪唑啉季铵盐、1.5g油酸咪唑啉季铵盐、2.3g亚麻酸咪唑啉季铵盐搅拌至溶解后，升温至75℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加22.6g正癸酸、15g辛二酸、15g壬二酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加8g氨基三甲叉膦酸、5g乙二胺四甲叉膦酸、7g羟基乙叉二磷酸，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加0.1g聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至115℃，保持1.5小时后，自然冷却至常温，即得锅炉炉水调节药剂。
实施例5
本发明所述锅炉炉水调节药剂，准备原料100g去离子水、20g氢氧化钠、3g钨酸钾、35g三乙醇胺、4g苯甲酸咪唑啉季铵盐、40g正庚酸、17g氨基三甲叉膦酸、0.1g聚丙烯酰胺。
所述锅炉炉水调节药剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应釜中依次投加适量的100g去离子水、20g氢氧化钠和3g钨酸钾，搅拌溶解后，升温至40℃；
第二步：向反应釜中投加35g三乙醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加4g苯甲酸咪唑啉季铵盐，搅拌至溶解后，升温至70℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加40g正庚酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加17g氨基三甲叉膦酸，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加0.1g聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至110℃，保持1小时后，自然冷却至常温，即得锅炉炉水调节药剂。
实施例6
本发明所述锅炉炉水调节药剂，准备原料100g去离子水、10g氢氧化钠、15g氢氧化钾、4g钨酸钾、50g二乙醇胺、8g硬脂酸咪唑啉季铵盐、38g辛二酸、21g乙二胺四甲叉膦酸、0.1g聚丙烯酰胺。
所述锅炉炉水调节药剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应釜中依次投加适量的100g去离子水、10g氢氧化钠、15g氢氧化钾和4g钨酸钾，搅拌溶解后，升温至45℃；
第二步：向反应釜中投加50g二乙醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加8g硬脂酸咪唑啉季铵盐，搅拌至溶解后，升温至75℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加38g辛二酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加21g乙二胺四甲叉膦酸，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加0.1g聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至115℃，保持1.5小时后，自然冷却至常温，即锅炉炉水调节药剂。
实施例7
本发明所述锅炉炉水调节药剂，准备原料100g去离子水、25g氢氧化钾、2g钨酸钠、2g钨酸钾、20g二乙醇胺、15g三乙醇胺、5g油酸咪唑啉季铵盐、4g亚麻酸咪唑啉季铵盐、18g己二酸、8g庚二酸、10g氨基三甲叉膦酸、11g乙二胺四甲叉膦酸、0.06g聚丙烯酰胺。
所述锅炉炉水调节药剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应釜中依次投加适量的100g去离子水、25g氢氧化钾、2g钨酸钠和2g钨酸钾，搅拌溶解后，升温至50℃；
第二步：向反应釜中投加20g二乙醇胺和15g三乙醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加5g油酸咪唑啉季铵盐和4g亚麻酸咪唑啉季铵盐，搅拌至溶解后，升温至80℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加18g己二酸和8g庚二酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加10g氨基三甲叉膦酸和11g乙二胺四甲叉膦酸，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加0.06g聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至120℃，保持2小时后，自然冷却至常温，即得锅炉炉水调节药剂。
实施例8
本发明所述锅炉炉水调节药剂，准备原料100g去离子水、10g氢氧化钠、10g氢氧化钾、2g钨酸钠、1g钨酸钾、10g乙醇胺、15g三乙醇胺、2g硬脂酸咪唑啉季铵盐、1.5g油酸咪唑啉季铵盐、2.3g亚麻酸咪唑啉季铵盐、10g正癸酸、5g辛二酸、5g壬二酸、8g氨基三甲叉膦酸、5g乙二胺四甲叉膦酸、7g羟基乙叉二磷酸、0.1g聚丙烯酰胺。
所述锅炉炉水调节药剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：向反应釜中依次投加适量的100g去离子水、10g氢氧化钠、10g氢氧化钾、2g钨酸钠和1g钨酸钾，搅拌溶解后，升温至40℃；
第二步：向反应釜中投加10g乙醇胺和15g三乙醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加2g硬脂酸咪唑啉季铵盐、1.5g油酸咪唑啉季铵盐、2.3g亚麻酸咪唑啉季铵盐搅拌至溶解后，升温至75℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加10g正癸酸、5g辛二酸、5g壬二酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加8g氨基三甲叉膦酸、5g乙二胺四甲叉膦酸、7g羟基乙叉二磷酸，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加0.1g聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至115℃，保持1.5小时后，自然冷却至常温，即得锅炉炉水调节药剂。
本发明得到锅炉炉水调节药剂能够减少锅炉排污，提高蒸汽品质，节约能源；同时锅炉炉水调节药剂对锅炉金属有钝化效果；能够有效消除泡沫，减少炉水气沫夹带现象；无毒、无刺激，使用、操作安全、方便。
Claims (10)
1.一种锅炉炉水调节药剂，其特征在于：由有效成分含膦有机物、醇胺、有机酸、碱性试剂、咪唑啉类化合物、钨酸盐和聚丙烯酰胺复配而成。
2.根据权利要求1所述锅炉炉水调节药剂，其特征在于：按质量百分比计，在炉水调节药剂中含膦有机物的含量为3～20％，醇胺的含量为5～30％，有机酸含量为2～30％，碱性试剂含量为3～40％，咪唑啉类含量为0.5～5％，钨酸盐含量为0.5～5％，聚丙烯酰胺含量为0.01～0.1％，其余为去离子水。
3.根据权利要求2所述锅炉炉水调节药剂，其特征在于：按质量百分比计，在炉水调节剂中含膦有机物的含量为5～15％，醇胺的含量为10～20％，有机酸含量为5～20％，碱性试剂含量为6～30％，咪唑啉类含量为1～3.5％，钨酸盐含量为1～3％，聚丙烯酰胺含量为0.02～0.5％，其余为去离子水。
4.根据权利要求1-3任一所述锅炉炉水调节药剂，其特征在于：含磷有机物包括氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、羟基乙叉二磷酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸其中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4任一所述锅炉炉水调节药剂，其特征在于：醇胺包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺其中的一种或几种。
6.根据权利要求1-3任一所述锅炉炉水调节药剂，其特征在于：有机酸包括正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸、正癸酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸其中的一种或几种。
7.根据权利要求1-3任一所述锅炉炉水调节药剂，其特征在于：碱性试剂包括氢氧化钠、氢氧化钾其中的一种或两种。
8.根据权利要求1-3任一所述锅炉炉水调节药剂，其特征在于：咪唑啉类化合物为：苯甲酸咪唑啉季铵盐、硬脂酸咪唑啉季铵盐、油酸咪唑啉季铵盐、亚麻酸咪唑啉季铵盐其中的一种或几种。
9.根据权利要求1-3任一所述锅炉炉水调节药剂，其特征在于：钨酸盐包括：钨酸钠、钨酸钾其中的一种或两种。
10.一种锅炉炉水调节药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：向反应釜中依次投加适量的去离子水、碱性试剂和钨酸盐，搅拌溶解后，升温至40～50℃；
第二步：向反应釜中投加醇胺，搅拌均匀；
第三步：向反应釜中缓慢投加咪唑啉类化合物，搅拌至溶解后，升温至70～80℃；
第四步：向反应釜中缓慢投加有机酸，搅拌至溶解；
第五步：向反应釜中缓慢投加含磷有机物，搅拌至溶解；
第六步：向反应釜中投加聚丙烯酰胺，搅拌至溶解；
第七步：将反应釜密封加压加温至110～120℃，保持1～2小时后，自然冷却至常温，即得锅炉炉水调节药剂。
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