CN114262069A - 一种用于除盐水开式循环冷却系统缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于除盐水开式循环冷却系统缓蚀剂，主要由以下原料制得：A剂和B剂；所述A剂包括以下原料：按重量份计，54‑62份去离子水、2‑6份pH调节剂、25‑40份绿色无磷阻垢剂和2‑8份铜缓蚀剂；所述B剂包括以下原料：按重量份计，40‑50份去离子水、30‑45份阻垢分散剂、10‑15份锌盐缓蚀剂、2‑6份氨基酸类缓蚀剂和2‑6份葡萄糖酸钠。本发明所提供的缓蚀剂各组分协同性好，具有良好的缓蚀作用。
Description
技术领域
本发明涉及循环水缓蚀剂技术领域，尤其涉及一种用于除盐水开式循环冷却系统缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
循环冷却水是指通过换热器交换热量或直接接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后，循环使用，以节约水资源。循环冷却水由于受浓缩倍数的制约，在运行中必须要排出一定量的浓水和补充一定量的新水。使冷却水中的含盐量、PH值、有机物浓度、悬浮物含量控制在一个合理的允许范围。对这部分浓水排放进行具体处理回用，具有重要的意义。它不但能提高水的重复利用率，节约水资源，而且能极大的改善循环冷却水的整体状况
因此随着国家对节能、减排要求和标准日益提高，石油、石化、电力、冶金、化工、化肥及所有使用循环冷却水的工业企业，都通过老装备的改造，新设备从设计抓起，提高循环水浓缩倍数，节水、减排、废水处理、中水回用作为重要的节能减排工作来抓。为了节约用水，循环冷却水的浓缩倍率不断提高，水中结垢离子浓度也不断增加，系统结垢趋势严重，管理不善就会导致系统结垢严重换热效率降低，导致生产能耗增加，生产成本不降反升。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种用于除盐水开式循环冷却系统缓蚀剂，其各组分协同性好，产品性能稳定，很好的控制除盐水开式循环冷却系统存在的腐蚀问题。
本发明的第二目的是提供上述缓蚀剂的制备方法，该方法能高效的制得上述缓蚀剂，方法简单，工艺流程快，可工业化生产，并且制得的缓蚀剂效果好。
为了实现上述目的，本发明特采用以下技术方案：
本发明提供了一种用于除盐水开式循环冷却系统缓蚀剂，主要由以下原料制得：A剂和B剂；
所述A剂包括以下原料：按重量份计，54-62份去离子水、2-6份pH调节剂、25-40份绿色无磷阻垢剂和2-8份铜缓蚀剂；
所述B剂包括以下原料：按重量份计，40-50份去离子水、30-45份阻垢分散剂、10-15份锌盐缓蚀剂、2-6份氨基酸类缓蚀剂和2-6份葡萄糖酸钠。
为了符合国家的排放标准，达到环保的目的，本发明特选择了绿色无磷缓蚀剂，作为阻垢剂。特别适合于抑制冷却水、电厂、钢厂锅炉水处理中的碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和磷酸钙垢的形成。无磷缓蚀阻垢剂不含磷，可以极大降低排污处理费用；同时由于不含磷，减少了循环水系统中微生物的繁殖，减少了杀菌灭藻剂、粘泥剥离剂的用量，既环保又节约资源。
同时，本发明还使用了铜缓蚀剂，铜缓蚀剂可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀；铜缓蚀剂在循环冷却水系统中可与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，对循环冷却水系统缓蚀效果良好。本发明还在阻垢剂中添加了阻垢分散剂，其在直链或者部分支链上含有膦酸基，具有优异的防垢性能，还有一定的防腐效果，本发明还使用了pH调节剂，将pH调节至碱性，在碱性的环境中，本发明中的锌盐缓蚀剂的阴极性锌离子可快速的形成Zn(OH)，沉淀在阴极的表面，起到保护膜的作用，将三者配合使用，可以将系统中金属的腐蚀降低到最低。
而氨基酸类缓蚀剂环境友好型绿色缓蚀剂。氨基酸是蛋白质的基本构成物质，由于它具有小分子结构，从而稳定性非常好。
最后，本发明还使用了葡萄糖酸钠，葡萄糖酸钠具有明显的协调作用，可以大大的提高缓蚀效果，并且其缓释率是随着温度的升高而增加的，阻垢能力极强，作为循环冷却水缓蚀阻垢剂，达到灭公害，这是所使用的其他缓蚀阻垢剂无法比拟的优点。
优选地，所述A剂包括以下原料：按重量份计，55-60份去离子水、3-5份pH调节剂、29-36份绿色无磷阻垢剂和3-7份铜缓蚀剂；
所述B剂包括以下原料：按重量份计，42-48份去离子水、35-40份阻垢分散剂、11-14份锌盐缓蚀剂、3-5份氨基酸类缓蚀剂和3-5份葡萄糖酸钠。
优选地，所述A剂包括以下原料：按重量份计，57份去离子水、3份pH调节剂、35份绿色无磷阻垢剂和5份铜缓蚀剂；
所述B剂包括以下原料：按重量份计，43份去离子水、37份阻垢分散剂、12份锌盐缓蚀剂、4份氨基酸类缓蚀剂和4份葡萄糖酸钠。
优选地，所述pH调节剂为片碱。
优选地，所述绿色无磷阻垢剂为聚环氧琥珀酸和聚天冬胺酸的一种，优选为聚环氧琥珀酸。
优选地，所述铜缓蚀剂为苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑的一种，优选为甲基苯并三氮唑。
优选地，所述阻垢分散剂为聚马来酸酐、丙烯酸-AMPS-丙烯酸酯或丙烯酸-AMPS-丙烯酸羟丙酯三元高聚物的一种或几种的混合物，优选为丙烯酸-AMPS-丙烯酸羟丙酯三元高聚物。
优选地，所述氨基酸类缓蚀剂为谷氨酸、胱氨酸的一种，优选为谷氨酸。
优选地，述锌盐缓蚀剂为硫酸锌、氯化锌的一种，优选为氯化锌。
本发明还提供了上述缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
加入去离子水和pH调节剂，搅拌，加入绿色无磷阻垢剂和铜缓蚀剂、去离子水，继续搅拌得到A剂；
加入去离子水，搅拌，加入阻垢分散剂、锌盐缓蚀剂、氨基酸类缓蚀剂、葡萄糖酸钠和去离子水，继续搅拌得到B剂。
本发明与现有技术相比，至少有以下优异之处：
本发明提出的一种用于除盐水开式循环冷却系统缓蚀剂，本发明具有无磷环保的优点，克服了钼酸盐用量大、成本高的问题，产品性能稳定、协同性好的特点。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
一种用于除盐水开式循环冷却系统缓蚀剂，主要由以下原料制得：A剂和B剂；
所述A剂包括以下原料：按重量份计，57份去离子水、3份pH调节剂、35份绿色无磷阻垢剂和5份铜缓蚀剂；
所述B剂包括以下原料：按重量份计，43份去离子水、37份阻垢分散剂、12份锌盐缓蚀剂、4份氨基酸类缓蚀剂和4份葡萄糖酸钠.
其中，所述pH调节剂为片碱，所述绿色无磷阻垢剂为聚环氧琥珀酸，所述铜缓蚀剂为甲基苯并三氮唑，所述锌盐缓蚀剂为氯化锌，所述氨基酸类缓蚀剂为谷氨酸。
将上述原料制备成缓蚀剂，所述制备步骤如下所示：
(1)将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，首先加入2/3份的去离子水和片碱，打开搅拌，依次加入绿色无磷阻垢剂和铜缓蚀剂，将剩下1/3份的去离子水补足，继续搅拌40min，直到溶液澄清透明为止，打开放料阀，过滤即可得到A剂。
(2)将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，加入2/3份的去离子水，打开搅拌，依次加入阻垢分散剂和锌盐缓蚀剂，待锌盐缓蚀剂完全溶解后，加入氨基酸类缓蚀剂和葡萄糖酸钠，将剩下的1/3的去离子水补足，继续搅拌40min，直到溶液澄清透明为止，打开放料阀，过滤即得B剂。
将上述制得的A剂与B剂按1：1的体积比混合，即可得到本发明所提供的的缓蚀剂。
实施例2
具体实施方式与实施例1一致，唯一不同之处在于所述绿色无磷阻垢剂为聚天冬胺酸。
实施例3
具体实施方式与实施例1一致，唯一不同之处在于所述铜缓蚀剂为苯并三氮唑。
实施例4
具体实施方式与实施例1一致，唯一不同之处在于所述阻垢分散剂为聚马来酸酐。
实施例5
具体实施方式与实施例1一致，唯一不同之处在于所述氨基酸类缓蚀剂为胱氨酸。
实施例6
具体实施方式与实施例1一致，唯一不同之处在于所述锌盐缓蚀剂为硫酸锌。
实施例7-10
具体实施方式与实施例1一致，唯一不同之处如下表1所示。
表1原料配比
| A剂 | 去离子水 | pH调节剂 | 绿色无磷阻垢剂 | 铜缓蚀剂 |
| 实施例7 | 54 | 6 | 25 | 8 |
| 实施例8 | 62 | 2 | 40 | 2 |
| 实施例9 | 55 | 5 | 29 | 3 |
| 实施例10 | 60 | 3 | 36 | 7 |
对比例1-4
具体实施方式与实施例1一致，唯一不同之处如下表2所示：
表2原料配比
实验例
将实施例1-10和对比例1-4所制得的缓蚀剂进行性能测试，结果如表3所示：
表3性能测试
由上述性能测试可知，实施例1-10可知，本发明所提供的缓蚀剂的缓蚀效率可高达98％，本发明所提供的缓蚀剂各组分协同性好，产品性能稳定，可以很好的控制除盐水开式循环冷却系统存在的腐蚀问题。
最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于除盐水开式循环冷却系统缓蚀剂，其特征在于，主要由以下原料制得：A剂和B剂；
所述A剂包括以下原料：按重量份计，54-62份去离子水、2-6份pH调节剂、25-40份绿色无磷阻垢剂和2-8份铜缓蚀剂；
所述B剂包括以下原料：按重量份计，40-50份去离子水、30-45份阻垢分散剂、10-15份锌盐缓蚀剂、2-6份氨基酸类缓蚀剂和2-6份葡萄糖酸钠。
2.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述A剂包括以下原料：按重量份计，55-60份去离子水、3-5份pH调节剂、29-36份绿色无磷阻垢剂和3-7份铜缓蚀剂；
所述B剂包括以下原料：按重量份计，42-48份去离子水、35-40份阻垢分散剂、11-14份锌盐缓蚀剂、3-5份氨基酸类缓蚀剂和3-5份葡萄糖酸钠。
3.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述A剂包括以下原料：按重量份计，57份去离子水、3份pH调节剂、35份绿色无磷阻垢剂和5份铜缓蚀剂；
所述B剂包括以下原料：按重量份计，43份去离子水、37份阻垢分散剂、12份锌盐缓蚀剂、4份氨基酸类缓蚀剂和4份葡萄糖酸钠。
4.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述pH调节剂为片碱。
5.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述绿色无磷阻垢剂为聚环氧琥珀酸和聚天冬胺酸的一种，优选为聚环氧琥珀酸。
6.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述铜缓蚀剂为苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑的一种，优选为甲基苯并三氮唑。
7.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述阻垢分散剂为聚马来酸酐、丙烯酸-AMPS-丙烯酸酯或丙烯酸-AMPS-丙烯酸羟丙酯三元高聚物的一种或几种的混合物，优选为丙烯酸-AMPS-丙烯酸羟丙酯三元高聚物。
8.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述氨基酸类缓蚀剂为谷氨酸、胱氨酸的一种，优选为谷氨酸。
9.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述锌盐缓蚀剂为硫酸锌、氯化锌的一种，优选为氯化锌。
10.权利要求1-9任一项所述的缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
加入去离子水和pH调节剂，搅拌，加入绿色无磷阻垢剂和铜缓蚀剂、去离子水，继续搅拌得到A剂；
加入去离子水，搅拌，加入阻垢分散剂、锌盐缓蚀剂、氨基酸类缓蚀剂、葡萄糖酸钠和去离子水，继续搅拌得到B剂。
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