CN113060843A - 一种多功能无磷锅炉水处理剂及其应用 - Google Patents

一种多功能无磷锅炉水处理剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能无磷锅炉水处理剂，由下列重量份的原料制成：阻垢剂30‑40份、缓蚀剂25‑30份、除氧剂13‑18份、分散剂7‑10份、水45‑55份；所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸‑丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。通过添加阻垢剂和缓蚀剂制备的无磷锅炉水处理剂兼具阻垢和缓蚀的功能，可以对锅炉内部及其水循环管路进行有效除垢和防护。同时制备原料中还加入了除氧剂和分散剂，分散剂用于将原来分散开来使混合更加充分，除氧剂用于对锅炉内部及其水循环管路进行氧气取出，进一步减缓腐蚀。

Description

一种多功能无磷锅炉水处理剂及其应用
技术领域
本发明设计锅炉处理剂技术领域，更具体地说，涉及一种多功能无磷锅炉水处理剂及其应用。
背景技术
在整个人类社会水资源越来越紧缺的情况下，各种节水措施和途容尤其是工业用水方面的节水方法显得愈加重要。工业用水量巨大，其中锅炉用水占比较大，为了节约用水，锅炉使用中多采用水循环系统进行循环用水。
在锅炉水循环系统运行时，经常会产生各种问题，比如循环介质对各种金属管道及换热器的腐蚀、在换热器界面成垢、系统中茵藻生长等等，此类问题影响系统运行，严重时可能会引发各类安全事故。目前，应用于工业循环冷却水的水处理剂配方仍以磷系为主，其它还有占较少比例的钢系、桂系、鹤系等。但随着工业循环冷却水处理技术的进步和对其研究的深入，以磷系配方为主的药剂带来的富营养化等负面效应开始受到人们的重视。
因此，无磷水处理剂成为研究重点，因为无磷药剂的制造和使用过程，对人体健康和环境安全影响较小，不会造成水体富营养化，符合可持续发展的要求和绿色化学的倡导。但是现有的无磷水处理剂除垢效果差、效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能无磷锅炉水处理剂，不含磷避免了环境污染，同时阻垢和缓蚀效果好，以解决上述背景技术中存在的技术问题。
本发明技术方案一种多功能无磷锅炉水处理剂，由下列重量份的原料制成：阻垢剂30-40份、缓蚀剂25-30份、除氧剂13-18份、分散剂7-10份、水45-55份；
所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。
在一个优选地实施例中，所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物浓度为7-9mg/L，所述衣康酸均聚物7.5-8.5mg/L，所述聚环氧琥珀酸7.5-8.5mg/L，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物20-22mg/L，所述葡萄糖酸钠95-100mg/L。
在一个优选地实施例中，所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物制备过程为：以柠檬酸为原料，在硫酸作用下分子内脱水，然后和丙烯酸共聚，使用异丙醇作为共聚反应的链转移剂制得丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物。
在一个优选地实施例中，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物制备过程为：聚天冬氨酸接枝天冬氨酸得到含羧基聚天冬氨酸衍生物。
在一个优选地实施例中，所述除氧剂是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。
在一个优选地实施例中，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。
在一个优选地实施例中，所述多功能无磷锅炉水处理剂用于锅炉除垢中。
本发明技术方案的有益效果是：
1.通过添加阻垢剂和缓蚀剂制备的无磷锅炉水处理剂兼具阻垢和缓蚀的功能，可以对锅炉内部及其水循环管路进行有效除垢和防护。同时制备原料中还加入了除氧剂和分散剂，分散剂用于将原来分散开来使混合更加充分，除氧剂用于对锅炉内部及其水循环管路进行氧气取出，进一步减缓腐蚀。
2.阻垢剂选用丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸，缓蚀剂选用含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠，上述五种原料单独使用时均具有除垢作用，在制备时严格控制五种原料的浓度，保证五种原料的组合效果，增强阻垢、缓蚀能力。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
本发明技术方案一种多功能无磷锅炉水处理剂，由下列重量份的原料制成：阻垢剂30份、缓蚀剂25份、除氧剂13份、分散剂7份、水45份；所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物浓度为7mg/L，所述衣康酸均聚物7.5mg/L，所述聚环氧琥珀酸7.5mg/L，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物20mg/L，所述葡萄糖酸钠95mg/L。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物制备过程为：以柠檬酸为原料，在硫酸作用下分子内脱水，然后和丙烯酸共聚，使用异丙醇作为共聚反应的链转移剂制得丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物。
所述含羧基聚天冬氨酸衍生物制备过程为：聚天冬氨酸接枝天冬氨酸得到含羧基聚天冬氨酸衍生物。
所述除氧剂是N-羟乙基吗啉。所述的分散剂组分是聚环氧琥珀酸。
实施例2
本发明技术方案一种多功能无磷锅炉水处理剂，由下列重量份的原料制成：阻垢剂30份、缓蚀剂25份、除氧剂13份、分散剂7份、水45份；所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物浓度为9mg/L，所述衣康酸均聚物8.5mg/L，所述聚环氧琥珀酸8.5mg/L，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物22mg/L，所述葡萄糖酸钠100mg/L。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物制备过程为：以柠檬酸为原料，在硫酸作用下分子内脱水，然后和丙烯酸共聚，使用异丙醇作为共聚反应的链转移剂制得丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物。
所述含羧基聚天冬氨酸衍生物制备过程为：聚天冬氨酸接枝天冬氨酸得到含羧基聚天冬氨酸衍生物。
所述除氧剂是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、多元共聚物的复合物。
实施例3
本发明技术方案一种多功能无磷锅炉水处理剂，由下列重量份的原料制成：阻垢剂40份、缓蚀剂30份、除氧剂118份、分散剂10份、水55份；所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物浓度为7-9mg/L，所述衣康酸均聚物7.5mg/L，所述聚环氧琥珀酸7.5mg/L，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物20mg/L，所述葡萄糖酸钠95mg/L。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物制备过程为：以柠檬酸为原料，在硫酸作用下分子内脱水，然后和丙烯酸共聚，使用异丙醇作为共聚反应的链转移剂制得丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物。
所述含羧基聚天冬氨酸衍生物制备过程为：聚天冬氨酸接枝天冬氨酸得到含羧基聚天冬氨酸衍生物。
所述除氧剂是N-羟乙基吗啉、3-乙基-4-羟基嘧啶的复合物。所述的分散剂组分是聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸的复合物。
实施例4
本发明技术方案一种多功能无磷锅炉水处理剂，由下列重量份的原料制成：阻垢剂40份、缓蚀剂30份、除氧剂18份、分散剂10份、水55份；所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物浓度为9mg/L，所述衣康酸均聚物8.5mg/L，所述聚环氧琥珀酸8.5mg/L，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物22mg/L，所述葡萄糖酸钠100mg/L。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物制备过程为：以柠檬酸为原料，在硫酸作用下分子内脱水，然后和丙烯酸共聚，使用异丙醇作为共聚反应的链转移剂制得丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物。
所述含羧基聚天冬氨酸衍生物制备过程为：聚天冬氨酸接枝天冬氨酸得到含羧基聚天冬氨酸衍生物。
所述除氧剂是2-甲基-3羟乙基-5-吡唑啉酮、丁酮肟、乙醛肟中的复合物。所述的分散剂组分是聚天冬氨酸、多元共聚物的复合物。
实施例5
本发明技术方案一种多功能无磷锅炉水处理剂，由下列重量份的原料制成：阻垢剂35份、缓蚀剂27份、除氧剂15份、分散剂8份、水47份；所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物浓度为8mg/L，所述衣康酸均聚物8mg/L，所述聚环氧琥珀酸8mg/L，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物21mg/L，所述葡萄糖酸钠98mg/L。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物制备过程为：以柠檬酸为原料，在硫酸作用下分子内脱水，然后和丙烯酸共聚，使用异丙醇作为共聚反应的链转移剂制得丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物。
所述含羧基聚天冬氨酸衍生物制备过程为：聚天冬氨酸接枝天冬氨酸得到含羧基聚天冬氨酸衍生物。
所述除氧剂是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、多元共聚物的复合物。
实施例6
本发明技术方案一种多功能无磷锅炉水处理剂，由下列重量份的原料制成：阻垢剂35份、缓蚀剂27份、除氧剂15份、分散剂8份、水47份；所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物浓度为9mg/L，所述衣康酸均聚物8.5mg/L，所述聚环氧琥珀酸8.5mg/L，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物22mg/L，所述葡萄糖酸钠100mg/L。
所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物制备过程为：以柠檬酸为原料，在硫酸作用下分子内脱水，然后和丙烯酸共聚，使用异丙醇作为共聚反应的链转移剂制得丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物。
所述含羧基聚天冬氨酸衍生物制备过程为：聚天冬氨酸接枝天冬氨酸得到含羧基聚天冬氨酸衍生物。
所述除氧剂是N-羟乙基吗啉、3-乙基-4-羟基嘧啶、丁酮肟、乙醛肟中的复合物。所述的分散剂组分是聚环氧琥珀酸、多元共聚物的复合物。
下面对实施例1-6制备的无磷锅炉水处理剂进行按照每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)，结果如下表一：
实验 阻垢率(％) 缓蚀率(％)
国标 ≥85 ≥98
实施例1 91.2 98.9
实施例2 89.3 99.3
实施例3 88.7 99.7
实施例4 90.6 98.4
实施例5 91.7 98.7
实施例6 89.8 99.6
表一
由检测结果可知，本发明提供的多功能无磷锅炉水处理剂阻垢和缓蚀效果均在国标之上。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (7)

1.一种多功能无磷锅炉水处理剂，其特征在于，由下列重量份的原料制成：阻垢剂30-40份、缓蚀剂25-30份、除氧剂13-18份、分散剂7-10份、水45-55份；
所述阻垢剂包括：丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，衣康酸均聚物，聚环氧琥珀酸；所述缓蚀剂包括：含羧基聚天冬氨酸衍生物和葡萄糖酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种多功能无磷锅炉水处理剂，其特征在于，所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物浓度为7-9mg/L，所述衣康酸均聚物7.5-8.5mg/L，所述聚环氧琥珀酸7.5-8.5mg/L，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物20-22mg/L，所述葡萄糖酸钠95-100mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种多功能无磷锅炉水处理剂，其特征在于，所述丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物制备过程为：以柠檬酸为原料，在硫酸作用下分子内脱水，然后和丙烯酸共聚，使用异丙醇作为共聚反应的链转移剂制得丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种多功能无磷锅炉水处理剂，其特征在于，所述含羧基聚天冬氨酸衍生物制备过程为：聚天冬氨酸接枝天冬氨酸得到含羧基聚天冬氨酸衍生物。
5.根据权利要求1所述的一种多功能无磷锅炉水处理剂，其特征在于，所述除氧剂是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。
6.根据权利要求1所述的一种多功能无磷锅炉水处理剂，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1-6任意一项所述的一种多功能无磷锅炉水处理剂，其特征在于，所述多功能无磷锅炉水处理剂用于锅炉除垢中。
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