CN113003738A - 一种清洗阻垢剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种清洗阻垢剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种清洗阻垢剂及其制备方法和应用，涉及防垢剂技术领域。本发明提供的清洗阻垢剂，按质量百分含量计，包括以下组分：有机羧酸盐3～20％，有机胺类化合物1～20％，余量为水；所述有机胺类包括三乙醇胺、新洁尔灭和丙炔醇胺。在本发明中，三乙醇胺、新洁尔灭和丙炔醇胺作为有机缓蚀剂，配合有机羧酸盐的阻垢缓蚀性，能够显著对附着于锅炉及管道壁的水垢起到清洗作用；而且本发明不需要pH值调节剂和除氧剂，能起到很好的缓蚀作用；在使用过程中不会引起炉水电导率急剧升高，不需要大量排污。

Description

一种清洗阻垢剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及防垢剂技术领域，具体涉及一种清洗阻垢剂及其制备方法和应用。
背景技术
工业锅炉水质处理是锅炉安全运行的首要保证，因此水处理行业中锅炉水处理占据很大的市场份额。锅炉水处理药剂可以有效防止锅炉的腐蚀与水垢沉积，也可以避免锅炉过热蒸汽品质下降，影响设备的生产运行。
目前，锅炉水处理药剂一般采用无机磷酸盐，虽然价格低廉，但容易生成水渣；另外还需要加入强碱或氨水调节pH以达到国标要求，但加入pH值调节剂会引起电导率的大幅提升，影响锅炉的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种清洗阻垢剂及其制备方法和应用，本发明提供的清洗阻垢剂加入锅炉中既可以达到锅炉运行指标的要求，长期运行还能对附着于锅炉及管道壁的水垢起到清洗作用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种清洗阻垢剂，按质量百分含量计，包括以下组分：有机羧酸盐3～20％，有机胺类化合物1～20％，余量为水；
所述有机胺类化合物包括三乙醇胺、新洁尔灭和丙炔醇胺。
优选的，所述新洁尔灭和丙炔醇胺的质量比为3:1。
优选的，以所述清洗阻垢剂的总重量计，所述三乙醇胺的质量含量为7～13％。
优选的，所述有机羧酸盐包括乙二胺四亚甲基膦酸钠、聚丙烯酸钠和二乙烯三胺五亚甲基膦酸中的一种或几种。
本发明提供了上述清洗阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
将有机羧酸盐、有机胺类化合物和水混合，得到清洗阻垢剂。
本发明提供了上述清洗阻垢剂在锅炉中的应用。
优选的，所述清洗阻垢剂的添加量≤1000ppm。
本发明提供了一种清洗阻垢剂，按质量百分含量计，包括以下组分：有机羧酸盐3～20％，有机胺类化合物1～20％，余量为水；所述有机胺类化合物包括三乙醇胺、新洁尔灭和丙炔醇胺。在本发明中，三乙醇胺、新洁尔灭和丙炔醇胺作为有机缓蚀剂，配合有机羧酸盐的阻垢缓蚀性，能够显著对附着于锅炉及管道壁的水垢起到清洗作用，其中，新洁尔灭和丙炔醇复配起到吸附膜缓蚀作用，其中吸附膜是指大分子膦酸盐吸附到金属表面活性点而成的膜。将极少量本发明提供的清洗阻垢剂加入锅炉中即可以达到锅炉运行指标的要求，长期运行还能起到水垢清洗作用；而且本发明不需要pH值调节剂和除氧剂，能起到很好的缓蚀作用；在使用过程中不会引起炉水电导率急剧升高，不需要大量排污。
具体实施方式
本发明提供了一种清洗阻垢剂，按质量百分含量计，包括以下组分：有机羧酸盐3～20％，有机胺类化合物1～20％，余量为水；所述有机胺类化合物包括三乙醇胺、新洁尔灭和丙炔醇胺。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
按质量百分含量计，本发明提供的清洗阻垢剂包括有机羧酸盐3～20％，优选为16～20％。在本发明中，所述有机羧酸盐优选包括乙二胺四亚甲基膦酸钠、聚丙烯酸钠和二乙烯三胺五亚甲基膦酸中的一种或几种，当所述有机羧酸盐包括多种组分时，本发明对各组分的配比没有特殊要求，任意配比均可。在本发明中，乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)是含氮有机多元膦酸，属阴极型缓蚀剂，与无机聚磷酸盐相比，缓蚀率高3～5倍，能与水混溶，无毒无污染，化学稳定性及耐温性好，在200℃下仍有良好的阻垢效果；EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子，因而可以与多个金属离子螯合，形成多个单体结构大分子网状络合物，松散地分散于水中，使钙垢正常结晶被破坏；EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。聚丙烯酸钠(PAAS)无毒，可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢；PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，从而达到阻垢目的。二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)无毒，阻垢缓蚀效果俱佳且耐温性好，可抑制碳酸盐、硫酸盐垢的生成，在碱性环境和210℃以上高温下阻垢缓蚀性能较其它有机膦有明显优势。
按质量百分含量计，本发明提供的清洗阻垢剂包括有机胺类化合物1～20％，优选为11～17％。在本发明中，所述有机胺类化合物包括三乙醇胺、新洁尔灭和丙炔醇胺，以所述清洗阻垢剂的总重量计，所述三乙醇胺的质量含量优选为7～13％，更优选为8～10％。在本发明中，所述新洁尔灭和丙炔醇胺的质量比优选为3:1，本发明控制新洁尔灭和丙炔醇胺的质量比为3:1，阻垢缓蚀效果最佳。
本发明提供了上述技术方案所述清洗阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
将有机羧酸盐、有机胺类化合物和水混合，得到清洗阻垢剂。
在本发明中，优选先将有机羧酸盐溶于部分水中，得到有机羧酸盐溶液；再依次加入有机胺类化合物和余量水。本发明对所述部分水的具体用量没有特殊要求，能够溶解所述有机羧酸盐即可。本发明对所述混合的具体方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的混合方式均可，具体优选为搅拌。
本发明还提供了上述技术方案所述清洗阻垢剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的清洗阻垢剂在锅炉中的应用。在本发明中，所述清洗阻垢剂的添加量优选为≤1000ppm，更优选为500～1000ppm，进一步优选为600～800ppm。将极少量本发明提供的清洗阻垢剂加入锅炉中即可以达到锅炉运行指标的要求，运行过程其酚酞碱度、全碱度、相对碱度和电导率完全符合GB/T1576-2018的指标要求；长期运行还能起到水垢清洗作用。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
按质量百分含量计，将16％的乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)溶于73％的水中，得到乙二胺四亚甲基膦酸钠溶液；再将7％的三乙醇胺、3％的新洁尔灭和1％的丙炔醇酰胺加入所述乙二胺四亚甲基膦酸钠溶液中，搅拌至透明，加入余量的水，搅拌均匀，得到清洗阻垢剂；
以500ppm的添加量，将所述清洗阻垢剂加入工业锅炉(有过热器)中应用，在1～3个月的运行过程中其酚酞碱度、全碱度、相对碱度和电导率完全符合GB/T1576-2018的指标要求。
实施例2
按质量百分含量计，将17％的聚丙烯酸钠(PAAS)溶于66％的水中，得到聚丙烯酸钠溶液；再将13％的三乙醇胺、3％的新洁尔灭和1％的丙炔醇酰胺加入所述聚丙烯酸钠溶液中，搅拌至透明，加入余量的水，搅拌均匀，得到清洗阻垢剂；
以500ppm的添加量，将所述清洗阻垢剂加入工业锅炉(有过热器)中应用，在1～3个月的运行过程中其酚酞碱度、全碱度、相对碱度和电导率完全符合GB/T1576-2018的指标要求。
实施例3
按质量百分含量计，将20％的二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)溶于68％的水中，得到二乙烯三胺五亚甲基膦酸溶液；再将8％的三乙醇胺、3％的新洁尔灭和1％的丙炔醇酰胺加入所述二乙烯三胺五亚甲基膦酸溶液中，搅拌至透明，加入余量的水，搅拌均匀，得到清洗阻垢剂；
以500ppm的添加量，将所述清洗阻垢剂加入工业锅炉(有过热器)中应用，在1～3个月的运行过程中其酚酞碱度、全碱度、相对碱度和电导率完全符合GB/T1576-2018的指标要求；在某水泥厂应用，运行三个月，换热效率提高了2％。
对比例1
按质量百分含量计，将12％的DTPMPA和5％的PAAS溶于余量水中，得到有机羧酸盐溶液；
以1000ppm的添加量，将所述有机羧酸盐溶液用于加入工业锅炉(有过热器)中应用，其酚酞碱度和全碱度均低于GB/T1576-2018的指标要求，并且一个月内出现腐蚀问题。
对比例2
按质量百分含量计，将13％的三乙醇胺、3％的新洁尔灭和1％的丙炔醇酰胺溶于余量水中，得到有机胺类化合物溶液；
以300ppm的添加量，将所述有机胺类化合物溶液用于加入工业锅炉(有过热器)中应用，其酚酞碱度和全碱度均符合GB/T1576-2018的指标要求，但是其使用一个月后，换热率降低1％。
对比例3
按质量百分含量计，将20％的DTPMPA溶于70％的水中，得到二乙烯三胺五亚甲基膦酸溶液；再将8％的三乙醇胺、1％的新洁尔灭和1％的丙炔醇酰胺加入所述二乙烯三胺五亚甲基膦酸溶液中，搅拌至透明，加入余量的水，搅拌均匀，得到阻垢剂；
以500ppm的添加量，将所述阻垢剂加入工业锅炉(有过热器)中应用，运行过程其酚酞碱度和全碱度均符合GB/T1576-2018的指标要求，但使用三个月后出现腐蚀问题。
由以上实施例和对比例可以看出，本发明提供的清洗阻垢剂具有优异的缓蚀性，在锅炉运行过程中，对附着于锅炉壁的水垢有剥离清洗作用，从而提高换热效率。
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)

1.一种清洗阻垢剂，其特征在于，按质量百分含量计，包括以下组分：有机羧酸盐3～20％，有机胺类化合物1～20％，余量为水；
所述有机胺类化合物包括三乙醇胺、新洁尔灭和丙炔醇胺。
2.根据权利要求1所述的清洗阻垢剂，其特征在于，所述新洁尔灭和丙炔醇胺的质量比为3:1。
3.根据权利要求1或2所述的清洗阻垢剂，其特征在于，以所述清洗阻垢剂的总重量计，所述三乙醇胺的质量含量为7～13％。
4.根据权利要求1所述的清洗阻垢剂，其特征在于，所述有机羧酸盐包括乙二胺四亚甲基膦酸钠、聚丙烯酸钠和二乙烯三胺五亚甲基膦酸中的一种或几种。
5.权利要求1～4任一项所述清洗阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
将有机羧酸盐、有机胺类化合物和水混合，得到清洗阻垢剂。
6.权利要求1～4任一项所述清洗阻垢剂或权利要求5所述制备方法制备得到的清洗阻垢剂在锅炉中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述清洗阻垢剂的添加量≤1000ppm。
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