CN112063247A - 一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂及其制备方法，原料以质量份数计：聚丙烯酸5‑20份、水解聚马来酸酐1‑10份、氯化锌10‑20份、葡萄糖酸钠0.5‑5份、糊精0.1‑5份、去离子水40‑55份。本发明具有成本低、生产加工简单，无有害残留,成膜速度快、成膜致密均匀,易降解、不会对生态环境造成污染的效果。

Description

一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及工业水处理的技术领域，尤其是涉及一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂及其制备方法。
背景技术
工业循环冷却水系统在新设备开车前或者老设备运行一定时间后，要对循环冷却水系统进行清洗预膜处理是必不可少的重要环节,清洗预膜处理能在金属表面形成有效的保护膜，可有效的降低设备及管道的腐蚀，提高设备及管道的使用寿命,目前，国内广泛用于工业循环冷却水系统中的预膜剂主要为磷锌系预膜剂，主要由六偏磷酸钠和硫酸锌复合而成。
而近些年来，随着国家对环境保护要求的大力提升，磷锌系预膜剂的缺点也就暴露出来了，磷锌系预膜剂有以下缺点：
1、现场应用操作管理繁琐
磷锌系预膜剂在现场应用中要严格控制各项水质指标，例如PH值必须用硫酸调节控制PH值在5.5-6.5之间，浊度必须小于10NTU，总磷必须大于100mg/L，锌离子必须大于20mg/L等，并且在预膜过程中需要频繁监测控制指标，有一项指标没有控制好可能就预不上膜或者膜易脱落的后果。
2、温度要求严格
磷锌系预膜剂在现场应用中循环冷却水系统温度必须要控制在30-40℃，温度过低可造成预膜效果不理想或预不上膜，需要延长预膜时间，不利于预膜操作的整体控制。
3、投加浓度高、经济性差
磷锌系预膜剂的投加浓度按照保有水量计算一般为800mg/L，投加完毕后要时刻监测预膜剂浓度是否在控制范围，如低于800mg/L还要进行补充投加。
4、成膜速度慢
磷锌系预膜剂在控制范围内的温度下30-40℃，预膜时间一般都是在24-48小时，并且需要严格控制预膜的各项指标，如有一项指标没有控制好，在后续设备运行中因膜的脱落对生产设备造成影响。
5、污染生态环境、浪费水资源
磷锌系预膜剂为高磷配方，循环冷却水中总磷含量高达120mg/L，将如此高含磷量的水排放至自然环境中，可使环境水质的富营养化，造成对环境水质的污染。而且用磷锌系预膜剂在预膜过程中操作比较繁琐，各项指标控制较为严格，预膜结束后还需要将循环冷却水系统中的循环水完全置掉，浪费水资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂及其制备方法。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂，由下列原料以质量份数计：聚丙烯酸5-20份、水解聚马来酸酐1-10份、氯化锌10-20份、葡萄糖酸钠0.5-5份、糊精0.1-5份、去离子水40-55份。
优选的，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸5份、水解聚马来酸酐1份、氯化锌10份、葡萄糖酸钠0.5份、糊精0.1份、去离子水40份。
优选的，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸20份、水解聚马来酸酐10份、氯化锌20份、葡萄糖酸钠5份、糊精5份、去离子水55份。
优选的，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸10份、水解聚马来酸酐5份、氯化锌15份、葡萄糖酸钠3份、糊精3份、去离子水50份。
一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂的制备方法，其工艺步骤如下:
(1)配制聚丙烯酸和水解聚马来酸酐混合溶液：按成分质量占比将聚丙烯酸和水解聚马来酸酐进行混合；
(2)将按质量占比的去离子水加入混合溶液中；
(3)将加入水的混合溶液放置于磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入葡萄糖酸钠,待葡萄糖酸钠完全溶于混合溶液中，再将糊精加入至混合溶液中；
(4)待糊精完全溶解后，再将混合溶液放置于电子万用炉上进行加热至70-80℃，然后迅速冷却至常温；
(5)将常温的混合溶液放置在磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入氯化锌，待氯化锌完全溶解于混合溶液中后，此溶液即为工业循环冷却水系统无磷预膜剂，可进行密封包装。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1、预膜剂成本低、生产加工简单，无有害残留，所用的原料对生态及环境无任何副作用；
2、现场操作管理方便，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂在应用中无需使用硫酸调节PH值，浊度在15-30NTU时，也能达到理想预膜效果，并且在预膜过程中无需频繁监测水质指标，一般4-8小时监测一次即可。大大降低员工的劳动作业量；
3、对温度的要求不严格，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂对循环冷却水系统温度的要求并不严格，当温度在15-45℃时，都能达到理想预膜效果。并且随着循环冷却水系统温度升高，可缩短预膜时间；
4、投加浓度低、经济性高，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂，按保有水量计算投加浓度仅为300mg/L就可达到理想预膜效果，不会因投加浓度过高造成经济资源的浪费；
5、成膜速度快、成膜致密均匀，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂在同等温度下30-40℃预膜时间仅为8-10小时，大大缩短预膜时间。并且根据《冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则》（HG/T3778-2005）采用硫酸铜滴定法检测预膜效果，规定将配制好的硫酸铜溶液滴于预膜挂片上，计算预膜挂片上产生红点的时间，变色时间＞10s为合格。本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂投加浓度为300mg/L，预膜时间为10小时，挂片材质为20#碳钢所测得的时间为25s，高于规定标准；
6、易降解、不会对生态环境造成污染，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂所用制品都属于易被生态环境降解的，排放至自然环境中也不会对生态环境造成影响。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本发明公开的一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸5份、水解聚马来酸酐1份、氯化锌10份、葡萄糖酸钠0.5份、糊精0.1份、去离子水40份。
一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂的制备方法，其工艺步骤如下:
(1)配制聚丙烯酸和水解聚马来酸酐混合溶液：按成分质量占比将聚丙烯酸和水解聚马来酸酐进行混合；
(2)将按质量占比的去离子水加入混合溶液中；
(3)将加入水的混合溶液放置于磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入葡萄糖酸钠,待葡萄糖酸钠完全溶于混合溶液中，再将糊精加入至混合溶液中；
(4)待糊精完全溶解后，再将混合溶液放置于电子万用炉上进行加热至70-80℃，然后迅速冷却至常温；
(5)将常温的混合溶液放置在磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入氯化锌，待氯化锌完全溶解于混合溶液中后，此溶液即为工业循环冷却水系统无磷预膜剂，可进行密封包装。
实施例2
本发明公开的一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸20份、水解聚马来酸酐10份、氯化锌20份、葡萄糖酸钠5份、糊精5份、去离子水55份。
一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂的制备方法，其工艺步骤如下:
(1)配制聚丙烯酸和水解聚马来酸酐混合溶液：按成分质量占比将聚丙烯酸和水解聚马来酸酐进行混合；
(2)将按质量占比的去离子水加入混合溶液中；
(3)将加入水的混合溶液放置于磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入葡萄糖酸钠,待葡萄糖酸钠完全溶于混合溶液中，再将糊精加入至混合溶液中；
(4)待糊精完全溶解后，再将混合溶液放置于电子万用炉上进行加热至70-80℃，然后迅速冷却至常温；
(5)将常温的混合溶液放置在磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入氯化锌，待氯化锌完全溶解于混合溶液中后，此溶液即为工业循环冷却水系统无磷预膜剂，可进行密封包装。
实施例3
本发明公开的一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸10份、水解聚马来酸酐5份、氯化锌15份、葡萄糖酸钠3份、糊精3份、去离子水50份。
一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂的制备方法，其工艺步骤如下:
(1)配制聚丙烯酸和水解聚马来酸酐混合溶液：按成分质量占比将聚丙烯酸和水解聚马来酸酐进行混合；
(2)将按质量占比的去离子水加入混合溶液中；
(3)将加入水的混合溶液放置于磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入葡萄糖酸钠,待葡萄糖酸钠完全溶于混合溶液中，再将糊精加入至混合溶液中；
(4)待糊精完全溶解后，再将混合溶液放置于电子万用炉上进行加热至70-80℃，然后迅速冷却至常温；
(5)将常温的混合溶液放置在磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入氯化锌，待氯化锌完全溶解于混合溶液中后，此溶液即为工业循环冷却水系统无磷预膜剂，可进行密封包装。
综上所述，本发明预膜剂成本低、生产加工简单，无有害残留，所用的原料对生态及环境无任何副作用；现场操作管理方便，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂在应用中无需使用硫酸调节PH值，浊度在15-30NTU时，也能达到理想预膜效果，并且在预膜过程中无需频繁监测水质指标，一般4-8小时监测一次即可。大大降低员工的劳动作业量；对温度的要求不严格，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂对循环冷却水系统温度的要求并不严格，当温度在15-45℃时，都能达到理想预膜效果。并且随着循环冷却水系统温度升高，可缩短预膜时间；投加浓度低、经济性高，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂，按保有水量计算投加浓度仅为300mg/L就可达到理想预膜效果，不会因投加浓度过高造成经济资源的浪费；成膜速度快、成膜致密均匀，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂在同等温度下30-40℃预膜时间仅为8-10小时，大大缩短预膜时间。并且根据《冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则》（HG/T3778-2005）采用硫酸铜滴定法检测预膜效果，规定将配制好的硫酸铜溶液滴于预膜挂片上，计算预膜挂片上产生红点的时间，变色时间＞10s为合格。本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂投加浓度为300mg/L，预膜时间为10小时，挂片材质为20#碳钢所测得的时间为25s，高于规定标准；易降解、不会对生态环境造成污染，本发明所制得的工业循环冷却水系统高效无磷预膜剂所用制品都属于易被生态环境降解的，排放至自然环境中也不会对生态环境造成影响。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂，其特征在于：由下列原料以质量份数计：聚丙烯酸5-20份、水解聚马来酸酐1-10份、氯化锌10-20份、葡萄糖酸钠0.5-5份、糊精0.1-5份、去离子水40-55份。
2.根据权利要求1所述的一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂，其特征在于，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸5份、水解聚马来酸酐1份、氯化锌10份、葡萄糖酸钠0.5份、糊精0.1份、去离子水40份。
3.根据权利要求1所述的一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂，其特征在于，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸20份、水解聚马来酸酐10份、氯化锌20份、葡萄糖酸钠5份、糊精5份、去离子水55份。
4.根据权利要求1所述的一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂，其特征在于，所述原料以质量份数计：聚丙烯酸10份、水解聚马来酸酐5份、氯化锌15份、葡萄糖酸钠3份、糊精3份、去离子水50份。
5.根据权利要求1所述的一种工业循环冷却水系统无磷预膜剂的制备方法，其工艺步骤如下：
配制聚丙烯酸和水解聚马来酸酐混合溶液：按成分质量占比将聚丙烯酸和水解聚马来酸酐进行混合；
将按质量占比的去离子水加入混合溶液中；
将加入水的混合溶液放置于磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入葡萄糖酸钠,待葡萄糖酸钠完全溶于混合溶液中，再将糊精加入至混合溶液中；
待糊精完全溶解后，再将混合溶液放置于电子万用炉上进行加热至70-80℃，然后迅速冷却至常温；
将常温的混合溶液放置在磁力搅拌器上进行搅拌，搅拌过程中加入氯化锌，待氯化锌完全溶解于混合溶液中后，此溶液即为工业循环冷却水系统无磷预膜剂，可进行密封包装。
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