CN113373448B - 一种射流泵用缓释阻垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于缓释阻垢技术领域，具体涉及一种射流泵用缓释阻垢剂及其制备方法。缓释阻垢剂包括如下重量份数的组分：第一阻垢剂2‑5份、第二阻垢剂1‑3份、缓释剂1‑2份；第一阻垢剂包括：衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、氢氧化钠、引发剂、溶剂；第二阻垢剂包括：苯乙烯酮、马来酸酐、对苯乙烯磺酸钠、氢氧化钠、引发剂、溶剂。制备方法包括：分别制备第一阻垢剂、第二阻垢剂、缓释剂，将三种试剂按照比例混合均匀，得到射流泵用缓释阻垢剂。该缓释阻垢剂具有优异的缓释阻垢效果，降低了射流泵的的堵塞率，延长了射流泵的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于缓释阻垢技术领域，具体涉及一种射流泵用缓释阻垢剂及其制备方法。
背景技术
射流泵是一种利用工作流体来传递能量和质量的流体输送机械，其工作原理为：工作液体从动力源沿压力管路引入喷嘴，在喷嘴出口处由于射流和空气之间的黏滞作用，喷嘴附近的空气被射流卷走而形成真空，在外界大气压力作用下，被抽送液体从吸入管路被吸进来，并随同高速工作液体一同进入喉管内，两股液体在喉管内发生动量交换，工作液体将一部分能量传递给被抽送液体，工作液体速度减慢，被抽送液体速度逐渐加快，到达喉管末端时两股液体的速度渐趋一致，进入扩散管后，在扩散管内流速逐渐降低，压力上升，最后从排出管排出。射流泵工作可靠，安装维护方便，密封性好，有利于输送有毒、易爆、易燃和放射性介质，各种有压能源均可以直接作为射流泵的工作动力，不需要添加其他辅助设备，所以射流泵的综合应用价值很高，被广泛应用于河道疏浚、水下开挖、井下排泥以及石油开发等领域中。
为防止射流泵在工作时因各种难溶无机盐类在进水口、叶轮等部件上结垢沉淀，堵塞管路，腐蚀设备部件，在使用之前，一般先添加缓蚀阻垢剂，但是现有的缓释阻垢剂多为水质处理用或油田处理用，其用于射流泵的阻垢率较低，缓释阻垢效果较差，不能解决射流泵长期使用易腐蚀结垢的问题。
发明内容
为了解决射流泵长期使用易腐蚀结垢的问题，本发明提供了一种射流泵用缓释阻垢剂，具有优异的缓释阻垢效果，降低了射流泵的的堵塞率，延长了射流泵的使用寿命。
本发明提供的射流泵用缓释阻垢剂，包括如下重量份数的组分：第一阻垢剂2-5份、第二阻垢剂1-3份、缓释剂1-2份；所述第一阻垢剂包括如下组分：衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、氢氧化钠、引发剂、溶剂；所述第二阻垢剂包括如下组分：苯乙烯酮、马来酸酐、对苯乙烯磺酸钠、氢氧化钠、引发剂、溶剂。
进一步的，所述第一阻垢剂包括如下重量份数的组分：衣康酸6-12份、丙烯酸10-20份、甲基丙烯磺酸钠10-15份、氢氧化钠2-5份、引发剂1.0-2.5份、溶剂30-60份；所述第二阻垢剂包括如下重量份数的组分：苯乙烯酮2-7份、马来酸酐8-15份、对苯乙烯磺酸钠10-22份、氢氧化钠1-4份、引发剂1.5-3份、溶剂30-60份。
进一步的，所述缓释剂包括如下重量份数的组分：可溶性锌盐7-10份、硬质酸钠10-15份、巯基苯丙噻唑1-3份、水20-40份。
进一步的，所述引发剂为过硫酸铵或2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐。
进一步的，所述溶剂为水、苯或丁酮中的一种。
上述射流泵用缓释阻垢剂的制备方法包括如下步骤：分别制备第一阻垢剂、第二阻垢剂、缓释剂，制备完成后，将三种试剂按照比例混合均匀，得到射流泵用缓释阻垢剂。
进一步的，所述第一阻垢剂的制备方法包括如下步骤：按照比例在反应器中加入衣康酸、丙烯酸和溶剂，用氢氧化钠调节pH至6-7，而后加入甲基丙烯磺酸钠，匀速搅拌使其混合均匀，并逐渐升温至55-65℃，分2-3次加入引发剂，保温反应1.5-3h，之后冷却至室温，得到第一阻垢剂。
进一步的，所述第二阻垢剂的制备方法包括如下步骤：按照比例在反应器中加入苯乙烯酮、马来酸酐和溶剂，用氢氧化钠调节pH至6-7，而后加入对苯乙烯磺酸钠，匀速搅拌使其混合均匀，并逐渐升温至60-70℃，分2-3次加入引发剂，保温反应1-2h，之后冷却至室温，得到第二阻垢剂。
进一步的，所述缓释剂的制备方法包括如下步骤：将可溶性锌盐溶解在水中，而后加入硬质酸钠和巯基苯丙噻唑，在40-60℃下搅拌均匀得到缓释剂。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的射流泵用缓释阻垢剂，采用两种三元共聚物阻垢剂和缓释剂复配而成，对二价金属离子如Ca2+、Mg2+具有优良的分散性能，可耐高浓度的Cl和SO4 2的腐蚀，其缓释阻垢效果比单一三元共聚物阻垢剂或缓释剂更为优异，更适用于射流泵的防腐蚀防结垢处理，降低射流泵的的堵塞率，延长射流泵的使用寿命。
该缓释阻垢剂药剂热稳定性好，不易分解降效，且含磷量低，绿色环保，适用范围广。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种射流泵用缓释阻垢剂，包括如下重量份数的组分：第一阻垢剂3份、第二阻垢剂2份、缓释剂1份；第一阻垢剂包括如下重量份数的组分：衣康酸8份、丙烯酸14份、甲基丙烯磺酸钠12份、氢氧化钠3份、过硫酸铵2份、水40份；第二阻垢剂包括如下重量份数的组分：苯乙烯酮4份、马来酸酐12份、对苯乙烯磺酸钠15份、氢氧化钠2份、过硫酸铵2份、水40份；缓释剂包括如下重量份数的组分：可溶性锌盐8份、硬质酸钠12份、巯基苯丙噻唑2份、水30份。
上述射流泵用缓释阻垢剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备第一阻垢剂：按照比例在反应器中加入衣康酸、丙烯酸和水，用氢氧化钠调节pH至6，而后加入甲基丙烯磺酸钠，匀速搅拌使其混合均匀，并逐渐升温至55℃，分2次加入过硫酸铵，保温反应3h，之后冷却至室温，得到第一阻垢剂。
(2)制备第二阻垢剂：按照比例在反应器中加入苯乙烯酮、马来酸酐和水，用氢氧化钠调节pH至6，而后加入对苯乙烯磺酸钠，匀速搅拌使其混合均匀，并逐渐升温至60℃，分2次加入过硫酸铵，保温反应2h，之后冷却至室温，得到第二阻垢剂。
(3)制备缓释剂：将可溶性锌盐溶解在水中，而后加入硬质酸钠和巯基苯丙噻唑，在40℃下搅拌均匀得到缓释剂。
(4)制备缓释阻垢剂：将第一阻垢剂、第二阻垢剂、缓释剂按照比例混合均匀，制备得到射流泵用缓释阻垢剂。
实施例2
一种射流泵用缓释阻垢剂，包括如下重量份数的组分：第一阻垢剂4份、第二阻垢剂3份、缓释剂2份；第一阻垢剂包括如下重量份数的组分：衣康酸10份、丙烯酸18份、甲基丙烯磺酸钠14份、氢氧化钠3.5份、2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐2份、丁酮50份；第二阻垢剂包括如下重量份数的组分：苯乙烯酮6份、马来酸酐13份、对苯乙烯磺酸钠20份、氢氧化钠3份、2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐3份、溶剂50份；缓释剂包括如下重量份数的组分：可溶性锌盐10份、硬质酸钠14份、巯基苯丙噻唑3份、丁酮35份。
上述射流泵用缓释阻垢剂的制备方法包括如下步骤：
(1)制备第一阻垢剂：按照比例在反应器中加入衣康酸、丙烯酸和丁酮，用氢氧化钠调节pH至7，而后加入甲基丙烯磺酸钠，匀速搅拌使其混合均匀，并逐渐升温至65℃，分2次加入2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐，保温反应2h，之后冷却至室温，得到第一阻垢剂。
(2)制备第二阻垢剂：按照比例在反应器中加入苯乙烯酮、马来酸酐和丁酮，用氢氧化钠调节pH至7，而后加入对苯乙烯磺酸钠，匀速搅拌使其混合均匀，并逐渐升温至70℃，分3次加入2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐，保温反应1h，之后冷却至室温，得到第二阻垢剂。
(3)制备缓释剂：将可溶性锌盐溶解在水中，而后加入硬质酸钠和巯基苯丙噻唑，在60℃下搅拌均匀得到缓释剂。
(4)制备缓释阻垢剂：将第一阻垢剂、第二阻垢剂、缓释剂按照比例混合均匀，制备得到射流泵用缓释阻垢剂。
实施例3
选用盐碱地的水为射流泵的被抽送液体，其中水的矿化度为5.7g/L，pH为8.5，含盐量为0.12％，钙离子浓度为605mg/L，镁离子浓度为662mg/L，碳酸根离子浓度为1265mg/L，硫酸根离子浓度为624mg/L。
将实施例1、实施例2的缓释阻垢剂以及实施例2的单一第一阻垢剂、单一第二阻垢剂、单一缓释剂分别加入盐碱地的水中，配置成稀溶液，试剂和水的加入质量比均为1：6。
使用射流泵分别抽送上述配置好的溶液，射流泵的使用频率为每天1.5h，持续一个月，测试上述试剂的阻垢和缓释性能，测试结果如表1所示：
表1-缓释和阻垢性能测试结果
| 测试试剂 | 阻垢率(％) | 碳钢腐蚀速率(mm/a) |
| 实施例1 | 96.25 | 0.034 |
| 实施例2 | 96.93 | 0.028 |
| 第一阻垢剂 | 92.17 | 0.147 |
| 第二阻垢剂 | 93.66 | 0.134 |
| 缓释剂 | / | 0.075 |
由表1可见，实施例1和实施例2的缓释阻垢剂的缓释和阻垢效果最为优异，相比单一三元共聚物阻垢剂或缓释剂，复配的缓释阻垢剂具有协同增效的效果。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种射流泵用缓释阻垢剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：第一阻垢剂2-5份、第二阻垢剂1-3份、缓释剂1-2份；
所述第一阻垢剂包括如下重量份数的组分：衣康酸6-12份、丙烯酸10-20份、甲基丙烯磺酸钠10-15份、氢氧化钠2-5份、引发剂1.0-2.5份、溶剂30-60份；所述第一阻垢剂的制备方法包括如下步骤：按照比例在反应器中加入衣康酸、丙烯酸和溶剂，用氢氧化钠调节pH至6-7，而后加入甲基丙烯磺酸钠，匀速搅拌使其混合均匀，并逐渐升温至55-65℃，分2-3次加入引发剂，保温反应1.5-3h，之后冷却至室温，得到第一阻垢剂；
所述第二阻垢剂包括如下重量份数的组分：苯乙烯酮2-7份、马来酸酐8-15份、对苯乙烯磺酸钠10-22份、氢氧化钠1-4份、引发剂1.5-3份、溶剂30-60份；所述第二阻垢剂的制备方法包括如下步骤：按照比例在反应器中加入苯乙烯酮、马来酸酐和溶剂，用氢氧化钠调节pH至6-7，而后加入对苯乙烯磺酸钠，匀速搅拌使其混合均匀，并逐渐升温至60-70℃，分2-3次加入引发剂，保温反应1-2h，之后冷却至室温，得到第二阻垢剂；
所述缓释剂包括如下重量份数的组分：可溶性锌盐7-10份、硬质酸钠10-15份、巯基苯丙噻唑1-3份、水20-40份；
所述引发剂为过硫酸铵或2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐；所述溶剂为水、苯或丁酮中的一种。
2.一种如权利要求1所述射流泵用缓释阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：分别制备第一阻垢剂、第二阻垢剂、缓释剂，制备完成后，将三种试剂按照比例混合均匀，得到射流泵用缓释阻垢剂。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述缓释剂的制备方法包括如下步骤：将可溶性锌盐溶解在水中，而后加入硬质酸钠和巯基苯丙噻唑，在40-60℃下搅拌均匀得到缓释剂。
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