CN112624356A - 一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用 - Google Patents

一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112624356A
CN112624356A CN202011427782.9A CN202011427782A CN112624356A CN 112624356 A CN112624356 A CN 112624356A CN 202011427782 A CN202011427782 A CN 202011427782A CN 112624356 A CN112624356 A CN 112624356A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
acid
circulating water
scale inhibitor
industrial circulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011427782.9A
Other languages
English (en)
Inventor
金实
林岩
刘新刚
董海楠
钮展良
孙建峰
李宇
郭客
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ansteel Mining Co Ltd
Original Assignee
Ansteel Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ansteel Mining Co Ltd filed Critical Ansteel Mining Co Ltd
Priority to CN202011427782.9A priority Critical patent/CN112624356A/zh
Publication of CN112624356A publication Critical patent/CN112624356A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • C02F5/12—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/023—Water in cooling circuits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/20—Prevention of biofouling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于工业循环水的阻垢剂，它是由如下按照重量份配比的原料组成：聚衣康酸8～15份、马来酸5～14份、聚环氧琥珀酸15～25份、聚苯乙烯磺酸钠8～15份、丙烯酰基吗啉9～15份和多元共聚物25～40份，其中所述的多元共聚物是由2‑甲基丙磺酸2.0份、次磷酸钠1.6～2.4份、丙烯酰胺0.1～0.15份、过硫酸钾0.08～0.12份、丙烯酸0.2～0.4份和异丙醇0.2～0.5份制得的。本发明所述的用于工业循环水的阻垢剂不受水中存在金属离子的影响，对P、S、Ca、Mg、Ba等盐垢具有抑制作用，能有效地分散颗粒物，稳定金属离子和有机磷酸，还具有杀菌灭藻的作用。其性质稳定，耐高温，药剂用量小，可广泛应用于工业循环水系统中，有效减少系统结垢，延长系统检修周期。

Description

一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用
技术领域
本发明涉及工业用水处理技术领域，特别是涉及一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用。
背景技术
循环水一般来自井水、湖水、河水等未经处理的天然水。这些水中含有一些微溶性杂质或污染物，在循环使用的过程中，循环水蒸发使得水中致垢物质不断浓缩，直至饱和或过饱和。这些物质的溶解度随着温度的升高而减小，因而容易在换热面上析出结晶，形成水垢，常见的水垢有碳酸钙垢、硫酸钙垢、镁盐垢等。水垢使传热效率下降而影响传热的正常进行，消耗和浪费能量；同时还会引起金属腐蚀，缩短设备寿命。因此有必要对工业冷却水进行处理，向其中加入化学阻垢剂是一种有效的阻垢方法，还可以达到延缓腐蚀的作用。从而保证能源的有效利用和设备的正常运转。
阻垢剂是一类能阻止水中垢层在设备表面沉积的化学药剂。其分子结构中一般含有多种官能团，在水处理体系中表现为螯合、吸附和分散作用，工业循环冷却水系统常用的阻垢分散剂有聚磷酸盐类阻垢剂、天然高分子阻垢分散剂、有机磷酸盐、聚羧酸类共聚物。
目前，对于化学药剂类阻垢剂的研究较多，例如：
CN102092862B公开了一种用于海水水处理的复合阻垢剂及应用，是以聚环氧琥珀酸盐为主要组分，且含有机膦酸酸，该复合阻垢剂用于海水水处理的复合阻垢剂。
CN109705831A公开了一种油田阻垢剂及其制备方法和使用方法，该发明的阻垢剂中含有乙二胺四甲叉膦酸钠，2-磷酸基丁烷等，该阻垢剂有效减少了井筒结垢，延长了检泵周期。
CN109835989A公开了一种循环冷却水用复合阻垢剂及其制备方法，该发明阻垢剂中含有二乙烯三胺五甲叉膦酸等。
聚合磷酸盐阻垢分散剂虽然有良好的阻垢分散效果，但它易水解，与钙离子结合生成磷酸钙沉淀，此外，含磷酸盐的工业废水排入水体，容易造成水体富营养化，使受污染的水域菌藻类大量繁殖生长，污染环境，造成生态破坏。另外，对于一些比较复杂的水垢，只利用这类阻垢剂远远无法解决问题。随着人们环境保护意识增强，许多国家已限制磷的排放，推动了低磷、无磷水处理剂的迅速发展。因此，研制绿色环保型阻垢剂逐渐成为阻垢剂的发展方向。
为了找到不含磷酸盐、性质稳定、耐高温、药剂用量小，环境友好型的高效阻垢剂，本发明人经过大量实验筛选终于研制出一种用于工业循环水的阻垢剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于工业循环水的阻垢剂。
本发明的另一目的在于提供用于工业循环水的阻垢剂制法与应用。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
按照本发明所述的用于工业循环水的阻垢剂，其特征在于，它是由如下按照重量份配比的原料组成：
聚衣康酸8～15份、马来酸5～14份、聚环氧琥珀酸15～25份、聚苯乙烯磺酸钠8～15份、丙烯酰基吗啉9～15份和多元共聚物25～40份，
其中所述的多元共聚物是由2-甲基丙磺酸2.0份、次磷酸钠1..6～2.4份、丙烯酰胺0.1～0.15份、过硫酸钾0.08～0.12份、丙烯酸0.2～0.4份和异丙醇0.2～0.5份制得。
按照本发明所述的用于工业循环水的阻垢剂，其特征在于，它是由如下按照重量份配比的原料组成：
聚衣康酸12份、马来酸9份、聚环氧琥珀酸22份、聚苯乙烯磺酸钠15份、丙烯酰基吗啉12份和多元共聚物30份，
其中的多元共聚物同上所述。
按照本发明所述的用于工业循环水的阻垢剂，其特征在于，所述的多元共聚物的制备方法如下：
将2.0份的2-甲基丙磺酸与1.6～2.4份次磷酸钠溶于40～55份水中，加热至65～80℃，0.1～0.15份丙烯酰胺和0.08～0.12份过硫酸钾，然后滴加0.2～0.4份的丙烯酸和0.2～0.5份的异丙醇，在80℃～95℃下反应2～4h，浓缩，即得，
其中加入原料和水是按照重量份配比。
一种用于工业循环水的阻垢剂的应用，其用于工业循环水的使用浓度为5mg/L～10mg/L，
其原料的重量份配比与组成同上所述。
本发明所述的用于工业循环水的阻垢剂组分的作用：
聚衣康酸具有阻止水中钙镁离子产生污垢的能力，而且还能使冷却水系统中原有的垢层松动变软，最后分散成微小的絮状物被水流带走；
聚环氧琥珀酸是一种无磷无氮的绿色水处理剂；
马来酸的分子中插入了氧原子，对钙、镁、铁等离子的螯合力较强，具有良好的阻垢性能；
聚苯乙烯磺酸钠为大分子化合物，其链上的磺酸基团具有浸润分散作用，能将较大的污垢分散成微小颗粒，并悬浮于水中。对系统中已有的老垢也能使其逐渐分散溶解至除垢层，并且磺酸基在水中能够稳定有机膦酸基团，对多种金属盐有增溶分散作用，与其他阻垢分散剂配合使用，可起增效协同效应；
丙烯酰基吗啉可以看作丙烯酰胺分子中酰氨基的氮原子上的氢全部被取代的产物，因此，丙烯酰吗啉的聚合物相应比聚丙烯酰胺具有更好的杀菌性。同时由于酰胺基上氢原子全部被取代，大分子链中酰胺基之间的氢键作用被削弱，使大分子链缠绕作用减轻，大分子链在水中容易伸展，使各功能基团能够充分发挥作用。因而，可使聚合物的溶解速度加快，具有较强的阻垢、杀菌性能；
多元共聚物不受水中存在金属离子的影响，对P、S.Ca、Mg、Ba等盐垢，特别是磷酸钙垢有良好的抑制作用，且能有效地分散颗粒物，稳定金属离子和有机磷酸。由于该共聚物中含有磺酸基团，可以有效防止由于均聚物与水中离子反应，从而减少产生难溶性钙凝胶；
本发明所述的用于工业循环水的阻垢剂的作用原理：
在碳酸钙微晶成长过程中，它们会吸附到碳酸钙晶体的活性增长点上与Ca2+螯合，抑制了晶格向一定的方向成长，使晶格歪曲，部分吸附在晶体上的化合物，随着落晶体增长被卷入晶格中，使CaCO3晶格发生错位，在垢层中形成一些空洞，分子与分子之间的相互作用减小，使硬垢变软；另外，所述的用于工业循环水的阻垢剂溶于水后，羧基和羟基等基团能离解出氢离子，使之成为带负电荷的阴离子，这些负离子与Ca2+、Mg2+等金属离子形成稳定络合物，起到螯合增溶的作用。
本发明所述的用于工业循环水的阻垢剂的特点：
(1)不受水中存在金属离子的影响，对P、S、Ca、Mg、Ba等盐垢具有抑制作用，能分散颗粒物，稳定金属离子和有机磷酸，还有杀菌灭藻的作用。
(2)性质稳定，耐高温，药剂用量小，可广泛应用于工业循环水系统中，可有效减少循环水系统结垢，延长循环水系统检修周期。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明具体实施方式进一步阐述说明，下面的实施案例仅是本发明的部分实施案例。
以下实施例和对比例中所涉及的聚衣康酸、马来酸、聚环氧琥珀酸、聚苯乙烯磺酸钠、丙烯酰基吗啉、丙烯酸、丙烯酰胺、2-甲基丙磺酸、过硫酸钾、异丙醇和次磷酸钠均为市售产品，生产厂家如表1所示
表1阻垢剂中药剂的种类、状态和生产厂家
药剂种类 状态 生产厂家
聚衣康酸 无色透明粘稠状液体 沈阳爱克森德绿色环保科技有限公司
马来酸 单斜晶系无色结晶 上海凯茵化工有限公司
聚环氧琥珀酸 无色透明液体 天津科维津宏环保科技有限公司
聚苯乙烯磺酸钠 淡琥珀色液体 济南宜飞化工有限公司
丙烯酰基吗啉 无色透明液体 郑州博利安贸易有限公司
丙烯酸 无色澄清液体 上海凯茵化工有限公司
丙烯酰胺 无色透明片状晶体 山东鑫启源化工科技有限公司
2-甲基丙磺酸 无色油状液体 济南琳盛化工有限公司
次磷酸钠 白色结晶性粉末 广州市三昌化工有限公司
过硫酸钾 白色晶体 广州晴轩化工科技有限公司
异丙醇 无色透明液体 天津市大茂化学试剂厂
实施例和对比例中用于工业循环水的阻垢剂对碳酸钙、磷酸钙的阻垢性能和杀菌率分别按照标准GB/T16632-2008、GB/T22626-2008和GB 15981-1995标准进行测定。
多元共聚物制备方法：将2.0g的2-甲基丙磺酸与2.2g次磷酸钠溶于50g水中，加热至70℃，0.12g丙烯酰胺和0.1g过硫酸钾，然后滴加0.3g的丙烯酸和0.4g的异丙醇，在90℃下反应3h，浓缩，得到质量分数为30％的多元共聚物16.26g；
实施例和对比例所述的用于工业循环水的阻垢剂的制备方法：将聚衣康酸、马来酸、聚环氧琥珀酸、聚苯乙烯磺酸钠、丙烯酰基吗啉和多元共聚物分别制成水溶液，再按照所述的重量份配比混合，然后按照5mg/L～10mg/L的浓度应用。
实施例和对比例用于工业循环水的阻垢剂的各种组分配比、阻垢剂用量及应用效果如表2所示。
表2
Figure BDA0002825592890000051
通过试验证明，在实施例1-～9不同配比的用于工业循环水的阻垢剂中，实施例9效果最好，此时碳酸钙和硫酸钙的阻垢率分别为97.80％和96.24％，杀菌率为85.74％；通过比较实施例9-～12发现，随着用于工业循环水的阻垢剂用量的增加，阻垢率增加，实施例12效果最好，此时碳酸钙和硫酸钙的阻垢率分别为：98.72％和97.98％，杀菌率为90.45％；通过对实施例12与对比例1-～6试验效果观察，实施例12阻垢剂的阻垢率和杀菌率最佳，证明各种组分协同发挥作用。

Claims (4)

1.一种用于工业循环水的阻垢剂，其特征在于，它是由如下按照重量份配比的原料组成：
聚衣康酸8～15份、马来酸5～14份、聚环氧琥珀酸15～25份、聚苯乙烯磺酸钠8～15份、丙烯酰基吗啉9～15份和多元共聚物25～40份，
其中所述的多元共聚物是由2-甲基丙磺酸2.0份、次磷酸钠1..6～2.4份、丙烯酰胺0.1～0.15份、过硫酸钾0.08～0.12份、丙烯酸0.2～0.4份和异丙醇0.2～0.5份制得。
2.根据权利要求1所述的用于工业循环水的阻垢剂，其特征在于，它是由如下按照重量份配比的原料组成：
聚衣康酸12份、马来酸9份、聚环氧琥珀酸22份、聚苯乙烯磺酸钠15份、丙烯酰基吗啉12份和多元共聚物30份，
其中的多元共聚物同权利要求1所述。
3.根据权利要求1或2所述的用于工业循环水的阻垢剂，其特征在于，所述的多元共聚物的制备方法如下：
将2.0份的2-甲基丙磺酸与1.6～2.4份次磷酸钠溶于40～55份水中，加热至65～80℃，0.1～0.15份丙烯酰胺和0.08～0.12份过硫酸钾，然后滴加0.2～0.4份的丙烯酸和0.2～0.5份的异丙醇，在80～95℃下反应2～4h，浓缩，制得，
其中加入原料和水是按照重量份配比。
4.一种用于工业循环水的阻垢剂的应用，其用于工业循环水的使用浓度为5mg/L～10mg/L，
其原料的重量份配比与组成同权利要求1或2所述。
CN202011427782.9A 2020-12-09 2020-12-09 一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用 Pending CN112624356A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011427782.9A CN112624356A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011427782.9A CN112624356A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112624356A true CN112624356A (zh) 2021-04-09

Family

ID=75308766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011427782.9A Pending CN112624356A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112624356A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180155226A1 (en) * 2012-03-28 2018-06-07 Amsa, Inc. Multiple Uses of Amine Salts for Industrial Water Treatment
CN108862637A (zh) * 2018-06-28 2018-11-23 芜湖市棠华建材科技有限公司 循环冷却水用的阻垢分散剂
CN110563167A (zh) * 2019-09-18 2019-12-13 苏州永峰联环保科技有限公司 一种阻垢剂及其制备方法
CN111001306A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 南通善水化工科技发展有限公司 一种抑菌型反渗透阻垢剂及其制备方法与应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180155226A1 (en) * 2012-03-28 2018-06-07 Amsa, Inc. Multiple Uses of Amine Salts for Industrial Water Treatment
CN108862637A (zh) * 2018-06-28 2018-11-23 芜湖市棠华建材科技有限公司 循环冷却水用的阻垢分散剂
CN110563167A (zh) * 2019-09-18 2019-12-13 苏州永峰联环保科技有限公司 一种阻垢剂及其制备方法
CN111001306A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 南通善水化工科技发展有限公司 一种抑菌型反渗透阻垢剂及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张光华: "《水处理化学品制备与应用指南》", 31 October 2003, 中国石化出版社 *
祁鲁梁等: "《水处理药剂及材料实用手册》", 31 March 2000, 中国石化出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100434376C (zh) 一种用于处理循环冷却水的低磷环保型复合缓蚀阻垢剂及使用方法
US5776875A (en) Use of biodegradable polymers in preventing scale build-up
CN100357199C (zh) 一种用于循环冷却水处理的绿色环保型复合缓蚀阻垢剂
CN108002558A (zh) 一种无磷缓蚀阻垢剂
CN105016494A (zh) 一种复合水处理剂
AU2004276245A1 (en) Use of cerium salts to inhibit manganese deposition in water systems
CN105126627A (zh) 反渗透膜阻垢剂及其应用
CN104944603A (zh) 一种污水处理剂
CN101973643A (zh) 一种抑制水中硅垢沉积的树枝状聚合物和聚环氧琥珀酸钠复合阻垢剂
CN107777789A (zh) 用于循环水处理的低磷高效阻垢缓蚀剂及其制备方法
CN106242085A (zh) 一种海水循环冷却水无磷阻垢缓蚀剂及其制备方法
CN113522025A (zh) 一种反渗透阻垢剂及其制备方法
CN105060510A (zh) 一种无磷水处理剂
CN109592746B (zh) 网状结构的超支链反渗透阻垢剂及其制备方法以及应用
CN104386834A (zh) 一种多效污水处理剂
MX2010013207A (es) Metodo para inhibir la formacion y deposicion de incrustacion de silice en sistemas acuosos.
CN101962233A (zh) 一种抑制水中硅垢沉积的树枝状聚合物和聚天冬氨酸钠复合阻垢剂
CN105060513A (zh) 一种绿色水处理剂
CN112624356A (zh) 一种用于工业循环水的阻垢剂及其制法与应用
GB2061249A (en) The treatment of aqueous systems to inhibit deposition of solid material
CN109775779A (zh) 一种化学水处理剂
CN104607052A (zh) 一种碱性低磷反渗透膜阻垢剂及制备方法
CN105000685A (zh) 一种化学水处理剂
CN103436873A (zh) 绿色无磷预膜剂
KR20040053571A (ko) 냉각시스템에서 금속 부식 및 스케일 형성을 억제하기위한 수처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210409

RJ01 Rejection of invention patent application after publication