CN114291909A - 一种阻垢分散剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻垢分散剂，其由60wt.％～80wt.％巯基‑β‑环糊精/聚甲基丙烯酸改性金刚烷复合物、6wt.％～25wt.％乙酸锌、10wt.％～30wt.％去离子水组成。本发明阻垢分散剂对铜离子、镍离子、钙离子都具有较好的阻垢效果，阻垢性能较好，同时具有较好的分散性能和较好的缓蚀性能，其用药量为4～6mg/L，在静态状况下，温度在80℃、pH值在6.14左右，阻垢性能能够达到95％以上，分散性能能够达到94％以上，与目前市售的阻垢分散剂相比性能比较优越，用药量少并且处理后的污水pH值为6.41左右，可以直接排放，绿色环保。

Description

一种阻垢分散剂
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种绿色环保、使用于高温、弱酸性pH值(6.14)的阻垢分散剂，该灰水不需再次将pH值调节为中性，可以直接排放。
背景技术
在国内的许多化工厂或者电厂在处理灰水都存在管道结垢的问题，这不仅使得管道运输受到阻碍，而且对管道也有一定的腐蚀损害作用。目前处理阻垢的主要方法有酸洗法，酸洗法主要问题在于：第一，排出的污水不能够达标，对环境有污染。第二，该种方法对管道也有一定的腐蚀作用。还有一种清除方法就是机械清除法，管道内清洗刀在水里的作用下高速运转，强力切除阻垢，由于管道内碳酸钙等的厚度是不同的，所以断面是不均匀性的，清洗刀在管道内容易卡刀，并且切除的碎块容易堵塞管道，所以该种方法也不是能够很好的接受。并且上述两种方法费用高，应用范围不是很广泛。目前研究最热的就是阻垢分散剂，磷系阻垢剂对碳酸钙有较好的阻垢效果，但是一些常用的小分子磷系阻垢剂容易在水中分解，产生二次沉淀产物磷酸钙，并且药剂用量多，处理灰水后还需调节pH值再次排放，不仅结垢对管道有一定的影响，而且外排污染环境。因此目前急需一种环保、高效的阻垢分散剂来解决现有的水处理领域中化工设备管道结垢的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有阻垢分散剂存在的污染环境、阻垢效率低的缺点，提供一种绿色环保、用量少、阻垢性能和分散性能好的弱酸性阻垢分散剂。
解决上述技术问题所采用的技术方案是所述的阻垢分散剂由下述质量百分配比的原料制成：
巯基-β-环糊精/聚甲基丙烯酸改性的金刚烷复合物 60％～80％
乙酸锌 6％～25％
去离子水 10％～30％
上述的阻垢分散剂最佳由下述质量百分配比的原料制成：
巯基-β-环糊精/聚甲基丙烯酸改性的金刚烷复合物 65％～75％
乙酸锌 9％～20％
去离子水 15％～26％
上述巯基-β-环糊精/聚甲基丙烯酸改性的金刚烷复合物(简写为β-CD-(SH)7/AD-PMAA)的数均分子量为6000～8000道尔顿，其根据“《一种具有巯基功能和pH敏感性能纳米材料的制备、表征及其应用》，舒士倡，中国优秀硕士学位论文全文数据库，2017年第05期。”或公开号为CN 105527285 A的发明专利申请中公开的方法合成。
上述的阻垢分散剂的制备方法为：将β-CD-(SH)7/AD-PMAA、乙酸锌加入去离子水中，在50℃搅拌至完全溶解，得到浅黄色的阻垢分散剂。
本发明选用分子量相对较大的含有巯基和大量羧基基团的β-CD-(SH)7/AD-PMAA作为阻垢分散剂的主要成分，该聚合物相对分子量在6000～8000道尔顿，含有7个巯基基团、30个左右羧基基团，比市售的丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(分子量为279)含有的羧基基团多20倍左右，分散性能更好，巯基对金属离子也有一定的吸附效果，提高分散性能。另外选用乙酸锌与β-CD-(SH)7/AD-PMAA复配使用，具有较好的缓蚀性能。本发明阻垢分散剂的用药量为4～6mg/L，用药量较少，在静态状况下，温度在80℃、pH值在6.14左右，阻垢性能能够达到95％以上，分散性能能够达到94％以上，与目前市售的阻垢分散剂相比性能比较优越，并且处理后的污水pH值为6.41左右，可以直接排放，绿色环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
以制备100g阻垢分散剂为例，其组成如下：
β-CD-(SH)7/AD-PMAA 70g
乙酸锌 13g
去离子水 17g
其制备方法为：将70gβ-CD-(SH)7/AD-PMAA、13g乙酸锌加入17g去离子水中，在50℃条件下搅拌30分钟，得到阻垢分散剂。
实施例2
以制备100g阻垢分散剂为例，其组成如下：
β-CD-(SH)7/AD-PMAA 75g
乙酸锌 10g
去离子水 15g
其制备方法与实施例1相同。
实施例3
以制备100g阻垢分散剂为例，其组成如下：
β-CD-(SH)7/AD-PMAA) 65g
乙酸锌 20g
去离子水 15g
其制备方法与实施例1相同。
实施例4
以制备100g阻垢分散剂为例，其组成如下：
β-CD-(SH)7/AD-PMAA 65g
乙酸锌 9g
去离子水 26g
其制备方法与实施例1相同。
实施例5
以制备100g阻垢分散剂为例，其组成如下：
β-CD-(SH)7/AD-PMAA 65g
乙酸锌 9g
去离子水 26g
其制备方法与实施例1相同。
为了验证本发明的有益效果，发明人采用EDTA滴定法和分光光度计对本发明实施例1～5制备的阻垢剂分散剂的阻垢性能和分散性能进行了测定，测试结果见表1，具体测试方法如下：
(1)阻垢性能测试方法
向100mL容量瓶中加入50mL去离子水和4mL 6mg/mL的CaCl2水溶液，摇匀，然后加入阻垢剂分散剂，摇匀，用滴定管缓慢加入4mL 18.3mg/mL NaHCO3水溶液(边加边摇匀)，再加入38mL去离子水，用硼酸调节其pH值为6.14左右，所得溶液中阻垢剂分散剂的浓度为5mg/L，将容量瓶置于80℃水浴锅中反应10小时，同时做空白试验(空白试验除了不加阻垢分散剂外，其它条件都一样)，然后用EDTA滴定法测阻垢性能。
(2)分散性能测试方法
向100mL锥形瓶中加入50mL去离子水和4mL 6mg/mL的CaCl2水溶液，摇匀，然后加入阻垢剂分散剂，摇匀，用滴定管缓慢加入4mL 18.3mg/mL NaHCO3水溶液(边加边摇匀)，再加入4mL10mg/L的Fe2+(以FeSO4计)，最后加入34mL去离子水，用硼酸调节其pH值为6.14左右，所得溶液中阻垢剂分散剂的浓度为5mg/L，将锥形瓶置于80℃水浴锅中反应5小时，用分光光度计于420nm处测定吸光度，同时做空白试验(空白试验除了不加阻垢分散剂外，其它条件都一样)。
表1本发明阻垢分散剂的阻垢和分散性能
阻垢分散剂 温度(℃) 用药量(mg/L) pH值 阻垢性能 分散性能
实施例1 80 5 6.14 96％ 95％
实施例2 80 5 6.14 95％ 94％
实施例3 80 5 6.14 97％ 94％
实施例4 80 5 6.14 95％ 96％
实施例5 80 5 6.14 95％ 94％
由表1可以看出，本发明阻垢分散剂的用药量为5mg/L时，在静态状况下，温度在80℃、pH值在6.14左右，阻垢性能能够达到95％以上，分散性能能够达到94％以上，并且经检测处理后的污水pH值为6.41左右，可以直接排放。

Claims (3)

1.一种阻垢分散剂，其特征在于它由下述质量百分配比的原料制成：
巯基-β-环糊精/聚甲基丙烯酸改性的金刚烷复合物 60％～80％
乙酸锌 6％～25％
去离子水 10％～30％。
2.根据权利要求1所述的阻垢分散剂，其特征在于它由下述质量百分配比的原料制成：
巯基-β-环糊精/聚甲基丙烯酸改性的金刚烷复合物 65％～75％
乙酸锌 9％～20％
去离子水 15％～26％。
3.根据权利要求1或2所述的阻垢分散剂，其特征在于：所述巯基-β-环糊精/聚甲基丙烯酸改性的金刚烷复合物的数均分子量为6000～8000道尔顿。
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