CN114032582A - 一种次氯酸钠发生器阻垢剂及阻垢方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种次氯酸钠发生器阻垢剂及阻垢方法。一种次氯酸钠发生器阻垢剂，包括以下组分：磺酸类共聚物阻垢剂、有机磷阻垢剂、氨基羧酸盐；磺酸类共聚物阻垢剂、有机磷阻垢剂、氨基羧酸盐的质量比为1：(1‑4)：(1‑5)。本发明的阻垢剂，解决了高硬度进水下的次氯酸钠发生器严重结垢问题，集阻垢和除垢作用于一体，进水硬度要求低，适用范围广。

Description

一种次氯酸钠发生器阻垢剂及阻垢方法

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种次氯酸钠发生器阻垢剂及阻垢方法。

背景技术

目前市面上的次氯酸钠发生器，均配备有软水器以降低进水硬度，但均未应用阻垢剂来解决电解槽结垢问题。在低硬度(小于100mg/L)进水下，运行不存在太大问题，只需定期对电解槽的结垢物进行酸洗即可。但这些设备在高硬度(大于400mg/L)进水下，很容易超过软水器处理负荷，从而在短时间内产生严重的结垢现象，影响设备的正常稳定运行和次氯酸钠成品液的质量。需要研发一种适用于次氯酸钠发生器的阻垢剂满足设备在高硬度进水下，能够稳定的进行电解，不会产生结垢物堆积在电极上以及导致设备运行不稳定的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在无法有效解决次氯酸钠发生器结垢的问题，本发明的目的之一在于提供一种次氯酸钠发生器阻垢剂，本发明的目的之二在于提供一种次氯酸钠发生器的阻垢方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种次氯酸钠发生器阻垢剂，包括以下组分：磺酸类共聚物阻垢剂、有机磷阻垢剂、氨基羧酸盐；磺酸类共聚物阻垢剂、有机磷阻垢剂、氨基羧酸盐的质量比为1：(1-4)：(1-5)。

优选的，这种次氯酸钠发生器阻垢剂中，磺酸类共聚物阻垢剂、有机磷阻垢剂、氨基羧酸盐的质量比为1：(1-2)：(2-3)；进一步优选的，磺酸类共聚物阻垢剂、有机磷阻垢剂、氨基羧酸盐的质量比为1：1.5：2.5。

优选的，这种次氯酸钠发生器阻垢剂中，磺酸类共聚物阻垢剂包括AA/AMPS(丙烯酸与2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物)、AA/AMPS/HPA(丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸羟丙酯)中的至少一种；进一步优选的，磺酸类共聚物阻垢剂为AA/AMPS(丙烯酸与2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物)。

优选的，这种次氯酸钠发生器阻垢剂中，有机磷阻垢剂包括氨基三甲叉膦酸钾(ATMP·Kx)、氨基三甲叉膦酸四钠(ATMP·4Na)、氨基三甲叉膦酸五钠(ATMP·5Na)中的至少一种；进一步优选的，有机磷阻垢剂包括氨基三甲叉膦酸钾(ATMP·Kx)、氨基三甲叉膦酸四钠(ATMP·4Na)中的一种；再进一步优选的，有机磷阻垢剂为氨基三甲叉膦酸钾(ATMP·Kx)。

优选的，这种次氯酸钠发生器阻垢剂中，氨基羧酸盐包括二乙烯三胺五乙酸五钠(DTPA-5Na)、氨三乙酸钠(NTA)、乙二胺四乙酸盐中的至少一种；进一步优选的，氨基羧酸盐包括二乙烯三胺五乙酸五钠(DTPA-5Na)、氨三乙酸钠(NTA)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠)、乙二胺四乙酸四钠(EDTA四钠)中的至少一种；再进一步优选的，氨基羧酸盐包括二乙烯三胺五乙酸五钠(DTPA-5Na)、氨三乙酸钠(NTA)中的至少一种；更进一步优选的，氨基羧酸盐为二乙烯三胺五乙酸五钠(DTPA-5Na)。

优选的，这种次氯酸钠发生器阻垢剂的pH为10-12；进一步优选的，阻垢剂的pH为11-12；再进一步优选的，阻垢剂的pH为12。

进一步优选的，阻垢剂的pH调节剂包括NaOH、NaCO₃、NaHCO₃中的至少一种；再进一步优选的，阻垢剂的pH调节剂为NaOH。

本发明还提供了上述阻垢剂在次氯酸钠发生器阻垢和/或除垢中的应用。

本发明还提供了一种次氯酸钠发生器的阻垢方法，次氯酸钠发生器包括软水装置、溶盐装置、电解装置和成品存储装置；电解装置在电解运行过程中投加上述阻垢剂，实现次氯酸钠发生器的阻垢。

优选的，这种次氯酸钠发生器的阻垢方法，次氯酸钠发生器还包括阻垢药剂罐；阻垢药剂罐中含有阻垢剂；溶盐装置中含有盐水；阻垢药剂罐中的阻垢剂与溶盐系统中的盐水一同进入电解装置内，实现次氯酸钠发生器的阻垢。

进一步优选的，这种次氯酸钠发生器的阻垢方法，阻垢剂与盐水一同进入电解装置时的体积比为1：(95-105)；进一步优选的，阻垢剂与盐水一同进入电解装置时的体积比为1：(97-102)；再进一步优选的，阻垢剂与盐水一同进入电解装置时的体积比为1：(98-100)；更进一步优选的，阻垢剂与盐水一同进入电解装置时的体积比为1：99。

优选的，这种次氯酸钠发生器的阻垢方法中，电解装置的进水硬度≥100mg/L；进一步优选的，电解装置的进水硬度≥200mg/L；再进一步优选的，电解装置的进水硬度≥400mg/L；更进一步优选的，电解装置的进水硬度为400-600mg/L。

优选的，这种次氯酸钠发生器的阻垢方法中，阻垢剂中的磺酸类共聚物阻垢剂在电解装置中的质量浓度为0.5-4mg/L；进一步优选的，阻垢剂中的磺酸类共聚物阻垢剂在电解装置中的质量浓度为1-3mg/L；再进一步优选的，阻垢剂中的磺酸类共聚物阻垢剂在电解装置中的质量浓度为1.5-2.5mg/L；更进一步优选的，阻垢剂中的磺酸类共聚物阻垢剂在电解装置中的质量浓度为2mg/L。

优选的，这种次氯酸钠发生器的阻垢方法中，阻垢剂中的有机磷阻垢剂在电解装置中的质量浓度为1-5mg/L；进一步优选的，阻垢剂中的有机磷阻垢剂在电解装置中的质量浓度为2-4mg/L；再进一步优选的，阻垢剂中的有机磷阻垢剂在电解装置中的质量浓度为2.5-3.5mg/L；更进一步优选的，有阻垢剂中的有机磷阻垢剂在电解装置中的质量浓度为3mg/L。

优选的，这种次氯酸钠发生器的阻垢方法中，阻垢剂中的氨基羧酸盐在电解装置中的质量浓度为3-7mg/L；进一步优选的，阻垢剂中的氨基羧酸盐在电解装置中的质量浓度为4-6mg/L；再进一步优选的，阻垢剂中的氨基羧酸盐在电解装置中的质量浓度为4.5-5.5mg/L；更进一步优选的，阻垢剂中的氨基羧酸盐在电解装置中的质量浓度为5mg/L。

优选的，这种次氯酸钠发生器的阻垢方法中，次氯酸钠发生器的制氯量≥100g/h；进一步优选的，次氯酸钠发生器的制氯量≥200g/h；再进一步优选的，次氯酸钠发生器的制氯量为200-5000g/h；更进一步优选的，次氯酸钠发生器的制氯量为500-5000g/h。

本发明的有益效果是：

本发明的阻垢剂，解决了高硬度进水下次氯酸钠发生器的严重结垢问题，集阻垢和除垢作用于一体，进水硬度要求低，适用范围广。

本发明的阻垢剂用于次氯酸钠发生器中，通过在现有次氯酸钠发生器的基础上，无需变更现有的工艺，加上阻垢药剂罐，添加适量的阻垢剂到稀盐水管道中，对于所有的次氯酸钠发生器都能完美适用，并且取得优异的阻垢效果和除垢效果；设备在高硬度进水工况下运行时，通过溶液中阻垢剂成分的作用下，有效地防止碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、硫酸钙等结垢物晶体在电解槽壁上以及电极上的析出和堆积，并且可以逐渐清除电解槽极板上已有的结垢物，即使在高硬度进水下，电解过程参数保持稳定，并且不出现结垢现象；添加本发明的阻垢剂可以免除次氯酸钠设备电解槽酸洗的操作，降低了设备的运行维护难度，可极大地降低了设备进行酸洗和因严重结垢进行维护的频率，提高了设备连续长时间运行的稳定性；另一方面，可极大地减小了软水器的处理负荷，减少软水器树脂再生的频率。

本发明的阻垢剂用于次氯酸钠发生器中，阻垢剂成分不影响电解槽的正常电解以及次氯酸钠成品液的质量，阻垢剂总投加量小，在一些优选实施方式中，阻垢剂总投加量为10mg/L，具有较好的经济实用性，阻垢剂在发挥阻垢作用后，在次氯酸钠成品液中残留量低，随成品液投加进行消毒后，残留量为1.8mg/m³，可忽略不计；另外，可适当根据进水硬度的高低，调整阻垢剂的加入浓度，以得到最佳的阻垢效果和除垢效果。

附图说明

图1为次氯酸钠发生器工艺流程图。

图2为次氯酸钠发生器的实物图。

图3为实施例2电解实验前电解槽实物图。

图4为实施例2不加阻垢剂电解8h后的电解槽实物图。

图5为实施例2不加阻垢剂电解18h后的电解槽实物图。

图6为实施例2加阻垢剂电解8h后的电解槽实物图。

图7为实施例2加阻垢剂电解18h后的电解槽实物图。

图8为实施例3电解前已结垢的电解槽实物图。

图9为实施例3加阻垢剂电解24h后的电解槽实物图。

附图1中：

100-软水器，200-软水装置，300-溶盐装置，400-电解装置，500-阻垢药剂罐，600-成品存储装置。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例和对比例中所用的原料或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有技术方法得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。

实施例1

在200L的阻垢药剂罐中，加入100g 40wt％的AA/AMPS，171g 35wt％的ATMP·Kx，250g40wt％的DTPA-5Na，加入适量NaOH固体，调节pH＝12，用软水配制到200L的刻度线，得到阻垢剂。

实施例2

采用一台500g/h制氯量的次氯酸钠发生器进行阻垢实验，次氯酸钠发生器的工艺流程图如附图1所示，自来水通过软水器100制备得到软水于软水装置200中储存，另一部分软水用于配制盐水在溶盐装置300中储存，软水与盐水一同进入电解装置400中制备得到次氯酸钠于成品存储装置600中存储，阻垢药剂罐500中的阻垢剂通过泵投加至盐水管道中随盐水一同进入电解装置400中，次氯酸钠发生器的实物图如附图2所示。实验进行前，先对电解槽进行清洗，清洗后电解槽壁上无附着物，如附图3所示。

然后配置200L 2.6wt％的NaCl溶液，硬度调节为400mg/L，模拟设备运行中的高硬度进水工况，将此溶液泵入电解槽进行电解，分别在电解8h、18h后进行记录，电解槽发生严重结垢，不加阻垢剂电解8h后的电解槽如附图4所示，不加阻垢剂电解18h后的电解槽如附图5所示。

将电解槽设备进行彻底清洗后，进行对比实验，模拟设备运行中的高硬度进水工况，将400mg/L的稀盐水溶液泵入电解槽进行电解，添加总量约10mg/L的实施例1制得的阻垢剂，分别电解8h、18h后进行记录，电解槽基本未发生结垢，加阻垢剂电解8h后的电解槽如附图6所示，加阻垢剂电解18h后的电解槽如附图7所示。将加入10mg/L阻垢剂的次氯酸钠发生器制得的成品液投加进行消毒后，测定阻垢剂残留量为1.8mg/cm³，阻垢剂的残留量低，可忽略不计。

实施例3

在已经结垢的电解槽(如附图8所示)中添加总量约10mg/L的实施例1制得的阻垢剂，泵入硬度为400mg/L的盐溶液，开启并电解24h，加阻垢剂电解24h后的电解槽如附图9所示，在加入阻垢剂后，电解槽不仅没有结垢，还将电解槽之前的结垢物完全去除，达到了优异的阻垢、除垢效果。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种次氯酸钠发生器阻垢剂，其特征在于，包括以下组分：磺酸类共聚物阻垢剂、有机磷阻垢剂、氨基羧酸盐；所述的磺酸类共聚物阻垢剂、有机磷阻垢剂、氨基羧酸盐的质量比为1：(1-4)：(1-5)。

2.根据权利要求1所述的次氯酸钠发生器阻垢剂，其特征在于，所述的磺酸类共聚物阻垢剂包括AA/AMPS、AA/AMPS/HPA中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的次氯酸钠发生器阻垢剂，其特征在于，所述的有机磷阻垢剂包括氨基三甲叉膦酸钾、氨基三甲叉膦酸四钠、氨基三甲叉膦酸五钠中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的次氯酸钠发生器阻垢剂，其特征在于，所述的氨基羧酸盐包括二乙烯三胺五乙酸五钠、氨三乙酸钠、乙二胺四乙酸盐中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的次氯酸钠发生器阻垢剂，其特征在于，所述的阻垢剂的pH为10-12。

6.权利要求1-5任意一项所述的阻垢剂在次氯酸钠发生器阻垢和/或除垢中的应用。

7.一种次氯酸钠发生器的阻垢方法，其特征在于，所述次氯酸钠发生器包括软水装置、溶盐装置、电解装置和成品存储装置；所述的电解装置在电解运行过程中投加权利要求1-5任意一项所述的阻垢剂，实现次氯酸钠发生器的阻垢。

8.根据权利要求7所述的次氯酸钠发生器的阻垢方法，其特征在于，所述的次氯酸钠发生器还包括阻垢药剂罐；所述的阻垢药剂罐中含有阻垢剂；所述的溶盐装置中含有盐水；所述的阻垢药剂罐中的阻垢剂与溶盐系统中的盐水一同进入电解装置内，实现次氯酸钠发生器的阻垢。

9.根据权利要求7所述的次氯酸钠发生器的阻垢方法，其特征在于，所述的电解装置的进水硬度≥100mg/L。

10.根据权利要求7所述的次氯酸钠发生器的阻垢方法，其特征在于，所述的阻垢剂中的磺酸类共聚物阻垢剂在电解装置中的质量浓度为0.5-4mg/L。

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