CN114380400A - 一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用 - Google Patents
一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114380400A CN114380400A CN202011111803.6A CN202011111803A CN114380400A CN 114380400 A CN114380400 A CN 114380400A CN 202011111803 A CN202011111803 A CN 202011111803A CN 114380400 A CN114380400 A CN 114380400A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- scale inhibitor
- slow
- calcium
- release solid
- material mixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 137
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 119
- PBUBJNYXWIDFMU-UHFFFAOYSA-L calcium;butanedioate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)CCC([O-])=O PBUBJNYXWIDFMU-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 50
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims abstract description 20
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims abstract description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 71
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 66
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 56
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 49
- 229920001529 polyepoxysuccinic acid Polymers 0.000 claims description 40
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 38
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 34
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 30
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 29
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 29
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 28
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 24
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 22
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 22
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 22
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 21
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 20
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 19
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 15
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 15
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 10
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 claims description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 7
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 6
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 claims description 6
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 4
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000220479 Acacia Species 0.000 claims description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 3
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 claims description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims description 3
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002494 Zein Polymers 0.000 claims description 3
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 3
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 claims description 3
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004208 shellac Substances 0.000 claims description 3
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 claims description 3
- 229940074404 sodium succinate Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 3
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 3
- 239000005019 zein Substances 0.000 claims description 3
- 229940093612 zein Drugs 0.000 claims description 3
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 2
- ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L sodium succinate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCC([O-])=O ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract description 38
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 12
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 10
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 8
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 abstract description 7
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000009991 scouring Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001550 time effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 19
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 19
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 16
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 14
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 4
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 3
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 3
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 2
- 239000002332 oil field water Substances 0.000 description 2
- 150000003003 phosphines Chemical class 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methyl-5-propan-2-ylcyclohex-2-en-1-yl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1CC(C(C)C)CC=C1C DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 229940120146 EDTMP Drugs 0.000 description 1
- 241000668842 Lepidosaphes gloverii Species 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- DGUIQJBLMCNAIE-UHFFFAOYSA-N butanedioic acid;calcium Chemical compound [Ca].OC(=O)CCC(O)=O DGUIQJBLMCNAIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010410 calcium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000648 calcium alginate Substances 0.000 description 1
- 229960002681 calcium alginate Drugs 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L calcium;(2s,3s,4s,5s,6r)-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxy-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxylato-4,5,6-trihydroxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Ca+2].O[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H](C([O-])=O)[C@H]1O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O2)C([O-])=O)O)[C@H](C(O)=O)O1 OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229940090960 diethylenetriamine pentamethylene phosphonic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N dtpmp Chemical compound OP(=O)(O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(=O)O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N edtmp Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- XOHQAXXZXMHLPT-UHFFFAOYSA-N ethyl(phosphonooxy)phosphinic acid Chemical compound CCP(O)(=O)OP(O)(O)=O XOHQAXXZXMHLPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007909 solid dosage form Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
- C02F2307/12—Location of water treatment or water treatment device as part of household appliances such as dishwashers, laundry washing machines or vacuum cleaners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明提出了一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用。本发明包括以下成分：聚环氧琥珀酸钙80‑94％，粘结剂5‑19％，润滑剂1‑2％；或者，包括以下成分：聚环氧琥珀酸钙50‑79％，可溶性海藻酸盐5‑19％，可溶性固化剂15‑30％，润滑剂1‑2％；本发明还给出了上述缓释型固体阻垢剂的制备方法，可以是湿式压片法，也可以是微胶囊法。本发明的缓释型固体阻垢剂是一种无磷、可生物降解的环保型阻垢剂，耐水流冲刷，具有缓慢释放的性能，缓慢释放的量可以对水中碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硅垢等具有良好的阻垢分散性能，阻垢时效长，耐高温。用于热水器中，在提高热水器阻垢性能的同时，可直排，减少了水体中的富营养化风险。
Description
技术领域
本发明涉及阻垢剂的技术领域，特别是指一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用。
背景技术
热水器在使用过程中产生的水垢沉积会导致真空管渣管、内胆的垢下腐蚀、管路堵塞、加热管表面沉渣，进而影响水流速率及加热效率等问题，严重的还会引起加热管爆裂，因此，需要添加阻垢剂来防止水垢的形成。
目前，国内市场使用的阻垢剂产品主要为水溶性的液体产品，广泛应用于工业水的阻垢分散处理，例如：循环冷却水系统、热力锅炉系统、油田注水系统、反渗透处理系统等，并设有专门的加药设备(包括储备药箱、稀释药箱)和计量泵等。对于家用热水器来说，容积较小，存水量较少，数百微克的阻垢剂就可以满足控制垢沉积的要求；因此，使用液体阻垢剂不仅需要增设药剂储备箱(盒)、管路，而且，投加量的控制也是一个难点；此外，液体阻垢剂的储备存放还存在渗漏风险。因此，家用热水器宜采用固体可以缓慢释放的缓释型阻垢剂。
目前，市售的阻垢剂主要为液体产品，包括两大类：有机膦酸(盐)类和羧酸(盐)类聚合物。固体缓释阻垢剂是将液体阻垢剂、骨架材料和粘结剂等经过混合和造粒而制成可控制释放速度的固体剂型，主要用于油田注水系统的缓蚀阻垢分散。而在家用热水器的阻垢分散方面，如果使用有机膦类制备的固体缓释型阻垢剂，虽然可以满足热水器的阻垢要求，但是，由于含磷量高，如胺基三亚甲基膦酸(磷占31％)、羟基乙基二膦酸(磷占30％)、乙二胺四亚甲基膦酸(磷占28％)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(磷占27％)、2-膦酸基-1,3,4-三羧酸(磷占11％)，用有机膦制备的固体缓释型不仅在放置过程中，会吸引微生物在表面附着，并以磷为营养源滋生；而且，使用后排放还会引起环境水体富营养化，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其它生物大量死亡，破坏生态平衡。羧酸(盐)类聚合物阻垢剂主要包括聚丙烯酸、马丙共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/丙烯酸羟丙酯共聚物等，这些羧酸(盐)类聚合物阻垢剂由于生物难降解，因此，以这些羧酸(盐)类聚合物阻垢剂为原料制备的固体缓释型阻垢剂使用后排入水体也会对环境造成危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中的有机膦酸(盐)类固体缓释阻垢剂由于含有磷元素而导致其容易滋生细菌、污染水箱和水质以及排放后还会造成水体富营养化的问题以及现有的羧酸(盐)类聚合物类固体缓释阻垢剂由于生物难降解而造成环境污染的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案予以实现：
在一个方面，本发明的一种缓释型固体阻垢剂，包括以下重量百分含量的成分：聚环氧琥珀酸钙80-94％，粘结剂5-19％，润滑剂1-2％。
本发明的这种缓释型固体阻垢剂是一种无磷、可生物降解的环保型阻垢剂，这种缓释型固体阻垢剂耐水流冲刷，具有缓慢释放的性能，缓慢释放的量可以对水中碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硅垢等具有良好的阻垢分散性能，阻垢时效长，耐高温；这种缓释型固体阻垢剂是通过湿式直接压片法制备而成，组成简单，有效成分含量高，阻垢性能好。用于热水器中，由于无磷，在提高热水器阻垢性能的同时，可直排，减少了水体中的富营养化风险；由于生物可降解，减少了环境中不断积累而造成环境污染风险。本发明的缓释型固体阻垢剂为片剂，在使用的时候，可以装填几十片至几百片，根据水质硬度情况装填不同的片数，使水流经后，水中能够溶解5-50mg/L的药剂。
具体地，所述粘结剂为海藻酸钠、明胶、阿拉伯胶、虫胶、紫胶、淀粉、糊精、蜡、松脂、玉米朊、壳聚糖中的任意一种或几种。本发明的粘结剂将聚环氧琥珀酸钙充分包裹起来，再润滑剂的作用下，将其压制成片，这些粘结剂性能好，质量稳定，成膜性好，使用方便，价格低廉。
在另一个方面，本发明的一种缓释型固体阻垢剂，包括以下重量百分含量的成分：聚环氧琥珀酸钙50-79％，可溶性海藻酸盐5-19％，可溶性固化剂15-30％，润滑剂1-2％；优选地，所述可溶性固化剂为氯化钙、氢氧化钙、氯化铝、氯化镁、氯化钡、硫酸铝、硫酸镁、硫酸钛中的任意一种。
本发明的这种缓释型固体阻垢剂是以聚环氧琥珀酸钙为有效成分，在可溶性海藻酸盐和可溶性固化剂的作用下，形成微胶囊，然后，在添加润滑剂，压制成片；这种缓释型固体阻垢剂具有包裹结构，包裹均匀，结构稳定性好，缓释能力强，不含磷，可生物降解，耐水流冲刷，阻垢时效长，耐高温。用于热水器中，由于无磷，在提高热水器阻垢性能的同时，可直排，减少了水体中的富营养化风险；由于生物可降解，减少了环境中不断积累而造成环境污染风险。
可选地，所述聚环氧琥珀酸钙是由聚环氧琥珀酸钠与氯化钙在水溶液中反应而成，聚环氧琥珀酸与氯化钙的质量比为1：0.2-1：0.5。本发明的聚环氧琥珀酸钙是由聚环氧琥珀酸钠与氯化钙水溶液反应而成的，这种缓释型固体阻垢剂在进行阻垢的过程中具有分散作用，水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硅垢等形成晶核被阻垢剂均匀地分散在水中，无法继续结晶形成沉淀，避免了水垢的形成。
进一步地，所述聚环氧琥珀酸钙的制备方法为：取聚环氧琥珀酸钠，加入水，制成聚环氧琥珀酸钠溶液；取氯化钙，加入水，制成氯化钙溶液；将氯化钙溶液添加到聚环氧琥珀酸钠溶液中，搅拌，充分反应；过滤，在80-90℃下，干燥，研磨，得聚环氧琥珀酸钙。本发明中聚环氧琥珀酸钠在常温和搅拌条件下，缓慢滴加氯化钙水溶液，所得的聚环氧琥珀酸钙为白色固体；聚环氧琥珀酸钠是市售的产品，聚环氧琥珀酸钠的质量浓度通常为40％，这种聚环氧琥珀酸钠可以直接使用，也可以添加水稀释后再使用；优选地，上述氯化钙溶液的质量浓度为10-50％。
具体地，所述润滑剂为微粉硅胶、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种或几种。本发明的润滑剂具有润湿和润滑的作用，使干颗粒得到润滑，便于加工制作，这些润滑剂使用效果好，价廉易得。
在另一个方面，本发明的一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：a)取聚环氧琥珀酸钙和粘结剂，将聚环氧琥珀酸钙和粘结剂混合，得混合物；b)取润湿剂，添加到步骤a)所得的混合物中，混合均匀，过20-30目筛，得湿物料；c)将步骤b)所得的湿颗粒干燥，得干颗粒；d)取润滑剂，添加到步骤c)所得的干颗粒中，搅拌，压片，得缓释型固体阻垢剂。
本发明的缓释型固体阻垢剂的制备方法可以是采用湿式直接压片法，将粘结剂与聚环氧琥珀酸钙直接混合，粘结剂将聚环氧琥珀酸钙充分包裹成膜，然后，添加润湿剂造粒，以调整颗粒的大小，最后，添加润滑剂润滑后压片；通常情况下，干燥是在烘箱或干燥器内烘干水分；这种缓释型固体阻垢剂的制备方法工艺流程短，操作更加简单，对设备无特殊要求，易于实现产业化。
可选地，所述步骤a)中，聚环氧琥珀酸钙的粒径大小为80-120目，所述粘结剂的粒径大小为120-150目。本发明采用湿式直接压片法制备缓释型固体阻垢剂时，需要对聚环氧琥珀酸钙和粘结剂进行过筛，控制聚环氧琥珀酸钙和粘结剂的粒径大小，使其粒径大小一致，混合效果好。
可选地，所述步骤c)中，干燥后的干颗粒的目数为20-40目。本发明中聚环氧琥珀酸钙和粘结剂形成的混合物，添加润湿剂制成软材，过筛，制备湿颗粒；湿颗粒在干燥之后，先过筛，取20-40目的干颗粒压片，进一步控制了颗粒的大小，使其压片均匀，成型效果好。
可选地，所述润湿剂为乙醇或水。本发明中在润湿剂的作用下进一步调节颗粒的粒径大小，使所得阻垢剂片大小均匀，成型效果好；这些润湿剂绿色环保，在干燥过程中挥发出去，不会残留在阻垢剂中，使用方便。
在还一个方面，本发明的一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：1)芯材混合液的配制取可溶性海藻酸盐,加入水，溶解，得海藻酸盐溶液；取聚环氧琥珀酸钙，将聚环氧琥珀酸钙添加到海藻酸盐溶液中，混合均匀，均质，得芯材混合液；在芯材混合液中，聚环氧琥珀酸钙的浓度为25-125g/L，海藻酸盐的浓度为3-8g/L；2)壁材混合液的配制取可溶性固化剂，加入水，溶解，混合均匀，均质，得固化剂溶液，固化剂溶液作为壁材混合液，在壁材混合液中，可溶性固化剂的浓度为2-7g/L；3)微胶囊的制备将芯材混合液加入壁材混合液中，并在壁材混合液中固化，清洗，干燥，得微胶囊；4)阻垢剂片的制备取润滑剂，添加到步骤3)所得的微胶囊中，搅拌，压片，得缓释型固体阻垢剂。
本发明的缓释型固体阻垢剂的制备方法还可以是采用微胶囊法制备而成的，在微胶囊法制备阻垢剂时，以聚环氧琥珀酸钙为核心，可溶性海藻酸盐与可溶性固化剂形成的微胶囊的外包层；先将聚环氧琥珀酸钙与可溶性海藻酸盐制成芯材混合液，然后，再将可溶性固化剂制成壁材混合液，将壁材混合液包埋在芯材混合液的外部，并固化，清洗，干燥，压片，而得到。本发明中所得的微胶囊需要静置一段时间以使其固化，优选地，将微胶囊在壁材混合液中浸泡30min-24h，使其内部结构得到进一步加固，从而得到充分定型。通常情况下，固化后的微胶囊采用水清洗，去除表面杂质，在烘箱或干燥器内烘干表面水分，在1.5吨压力内进行压片。本发明的缓释型固体阻垢剂的制备方法简单，操作方便，对设备无特殊要求，易于实现产业化。
可选地，所述步骤3)中，采用注射器将芯材混合液匀速滴入壁材混合液中；或者，通过恒流泵用针头，保持针头与液面的距离恒定，将芯材混合液逐滴滴加到壁材材料混合液中；或者，通过喷雾器将芯材混合液雾化，喷入壁材混合液中。本发明中使壁材混合液包埋芯材混合液得到微胶囊的方法有很多种，根据实际情况进行选用；通常情况下，注射器的规格为5mL，恒流泵用针头是恒流泵用25G的针头，这种针头的内径为0.26mm。
可选地，所述壁材混合液中还含有壳聚糖或羧甲基壳聚糖，所述壳聚糖或羧甲基壳聚糖的浓度为1-6g/L。本发明在壁材混合液中继续添加壳聚糖或羧甲基壳聚糖，以增加壁材混合液的粘稠度，使可溶性海藻酸盐与可溶性钙盐反应后的海藻酸钙充分粘结在聚环氧琥珀酸钙的外部，保证了其结构的稳定性。
在再一个方面，本发明还提出了一种缓释型固体阻垢剂的应用，所述缓释型固体阻垢剂应用于热水器中。本发明的缓释型固体阻垢剂填充在一个容器中，形成缓释型固体阻垢剂的阻垢器，这种阻垢器可以安装在热水器的进水口，进入热水器的自来水先经过阻垢器之后，再进入热水器，将阻垢器内缓释出的阻垢成分带入热水器中，实现阻垢。另外，这种阻垢剂还可以直接放在热水器里，与挡水板或者出水管结合，形成一个阻垢器，进入热水器的自来水先透过阻垢剂再进入热水器，将阻垢器内缓释出的阻垢成分带入热水器中，实现阻垢。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的这种缓释型固体阻垢剂是一种无磷、可生物降解的环保型阻垢剂，这种缓释型固体阻垢剂耐水流冲刷，具有缓慢释放的性能，缓慢释放的量可以对水中碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硅垢等具有良好的阻垢分散性能，阻垢时效长，耐高温。用于热水器中，由于无磷，在提高热水器阻垢片性能的同时，可直排，减少了水体中的富营养化风险；由于生物可降解，减少了环境中不断积累而造成环境污染风险。本发明的缓释型固体阻垢剂的制备方法简单，操作方便，对设备无特殊要求，易于实现产业化。
附图说明
图1为本发明微胶囊法制备阻垢剂的流程框图；
图2为本发明湿式压片法制备阻垢剂的流程框图；
图3为本发明聚环氧琥珀酸钙制备过程的流程框图；
图4为本发明所得缓释型固体阻垢剂的外观照片图。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种缓释型固体阻垢剂包括以下重量百分含量的成分：聚环氧琥珀酸钙80-94％，粘结剂5-19％，润滑剂1-2％。
具体地，所述粘结剂为海藻酸钠、明胶、阿拉伯胶、虫胶、紫胶、淀粉、糊精、蜡、松脂、玉米朊、壳聚糖中的任意一种或几种。
本发明的一种缓释型固体阻垢剂包括以下重量百分含量的成分：聚环氧琥珀酸钙50-79％，可溶性海藻酸盐5-19％，可溶性固化剂15-30％，润滑剂1-2％。可选地，所述可溶性固化剂为氯化钙、氢氧化钙、氯化铝、氯化镁、氯化钡、硫酸铝、硫酸镁、硫酸钛中的任意一种。
可选地，所述聚环氧琥珀酸钙是由聚环氧琥珀酸与氯化钙在水溶液中反应而成，聚环氧琥珀酸与氯化钙的质量比为1：0.2-1：0.5。
进一步地，所述聚环氧琥珀酸钙的制备方法为：取聚环氧琥珀酸，加入水，制成聚环氧琥珀酸溶液；取氯化钙，加入水，制成氯化钙溶液；将氯化钙溶液添加到聚环氧琥珀酸溶液中，搅拌，充分反应；过滤，在80-90℃下，干燥，研磨，得聚环氧琥珀酸钙。
具体地，所述润滑剂为微粉硅胶、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种或几种。
本发明的一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
a)取聚环氧琥珀酸钙和粘结剂，将聚环氧琥珀酸钙和粘结剂混合，得混合物；
b)取润湿剂，添加到步骤a)所得的混合物中，混合均匀，过20-30目筛，得湿物料；
c)将步骤b)所得的湿颗粒干燥，得干颗粒；
d)取润滑剂，添加到步骤c)所得的干颗粒中，搅拌，压片，得缓释型固体阻垢剂。
可选地，所述步骤a)中，聚环氧琥珀酸钙的粒径大小为80-120目，所述粘结剂的粒径大小为120-150目。
可选地，所述步骤c)中，干燥后的干颗粒的目数为20-40目。
可选地，所述润湿剂为乙醇或水。
本发明的一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
1)芯材混合液的配制：取可溶性海藻酸盐,加入水，溶解，得海藻酸盐溶液；取聚环氧琥珀酸钙，将聚环氧琥珀酸钙添加到海藻酸盐溶液中，混合均匀，均质，得芯材混合液；在芯材混合液中，聚环氧琥珀酸钙的浓度为25-125g/L，海藻酸盐的浓度为3-8g/L；
2)壁材混合液的配制：取可溶性固化剂，加入水，溶解，混合均匀，均质，得固化剂溶液，固化剂溶液作为壁材混合液，在壁材混合液中，可溶性固化剂的浓度为2-7g/L；
3)包埋型微胶囊的制备：
将芯材混合液加入壁材混合液中，并在壁材混合液中固化，清洗，干燥，得包埋型微胶囊；
4)阻垢剂片的制备
取润滑剂，添加到步骤3)所得的包埋型微胶囊中，搅拌，压片，得缓释型固体阻垢剂。
可选地，所述壁材混合液中还含有壳聚糖或羧甲基壳聚糖，所述壳聚糖或羧甲基壳聚糖的浓度为1-6g/L。
本发明还提出了一种缓释型固体阻垢剂的应用，所述缓释型固体阻垢剂应用于热水器中。
实施例一
参阅附图1和附图3，本发明的一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
1)聚环氧琥珀酸钙的制备
取聚环氧琥珀酸钠，添加水，制成质量浓度为40％的聚环氧琥珀酸钠水溶液；取氯化钙，添加水，制成质量浓度4％的氯化钙水溶液；在常温和搅拌条件下，将氯化钙水溶液缓慢滴加到聚环氧琥珀酸水溶液中，搅拌，使聚环氧琥珀酸和氯化钙充分反应，聚环氧琥珀酸与氯化钙的质量比为1：0.5，生成白色固体；
加入清水冲洗，洗掉表面残留的氯化钙和未反应的聚环氧琥珀酸，打开真空泵，通过布氏漏斗抽滤掉多余的水分；在80℃的烘箱中，烘干，至完全干燥，并将干燥的白色固体进行研磨，过80目筛，得白色固体——聚环氧琥珀酸钙；
2)芯材混合液的配制
取海藻酸钠，加入水，溶解，得海藻酸钠溶液；取步骤1)制备的聚环氧琥珀酸钙，将聚环氧琥珀酸钙添加到海藻酸钠溶液中，混合均匀，均质，得芯材混合液；在芯材混合液中，聚环氧琥珀酸钙的质量浓度为125g/L，海藻酸钠的浓度为8g/L；
3)壁材混合液的配制
取氯化钙，加入水，溶解，添加壳聚糖，混合均匀，均质，得氯化钙溶液，即固化剂溶液，作为壁材混合液，在壁材混合液中，氯化钙的质量浓度为7g/L，壳聚糖的质量浓度为6g/L；
4)微胶囊的制备
通过恒流泵用25G(内径为0.26mm)的针头，维持针头与液面一定距离，将芯材混合液逐滴滴加到壁材材料混合液中，得微胶囊；将形成的微胶囊浸泡在上述氯化钙溶液中，固化，固化时间为24h；将固化后的微胶囊采用水清进行冲洗，去除表面杂质，在烘箱内烘干表面水分，得白色粉末；
5)阻垢剂片的制备
取润滑剂——微粉硅胶，在干燥后的白色粉末中添加微粉硅胶，混合，微粉硅胶的添加量为白色粉末质量的1％，倒入压片机，在1.5吨压力下进行压片，得缓释型固体阻垢剂。
实施例二
参阅附图1和附图3，本发明的一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
1)聚环氧琥珀酸钙的制备
取聚环氧琥珀酸钠，添加水，制成质量浓度为40％的聚环氧琥珀酸钠水溶液；取氯化钙，添加水，制成质量浓度4％的氯化钙水溶液；在常温和搅拌条件下，将氯化钙水溶液缓慢滴加到聚环氧琥珀酸水溶液中，充分搅拌均匀，使聚环氧琥珀酸和氯化钙充分反应，聚环氧琥珀酸与氯化钙的质量比为1：0.2，生成白色固体；
加入清水冲洗，洗掉表面残留的氯化钙和未反应的聚环氧琥珀酸，打开真空泵，通过布氏漏斗抽滤掉多余的水分；在90℃的烘箱中，烘干，至完全干燥，并将干燥的白色固体进行研磨，过100目筛，得白色固体——聚环氧琥珀酸钙；
2)芯材混合液的配制
取海藻酸钠，加入水，溶解，得质量浓度为6％海藻酸钠溶液；取步骤1)制备的聚环氧琥珀酸钙，将聚环氧琥珀酸钙添加到海藻酸钠溶液中，混合均匀，均质，得芯材混合液；在芯材混合液中，聚环氧琥珀酸钙的质量浓度为25g/L，海藻酸钠的浓度为3g/L；
3)壁材混合液的配制
取氯化钙，加入水，溶解，添加羧甲基壳聚糖，混合均匀，均质，得固化剂溶液，固化剂溶液作为得壁材混合液，在壁材混合液中，氯化钙的质量浓度为2g/L，羧甲基壳聚糖的质量浓度为1g/L；
4)微胶囊的制备
通过恒流泵用25G(内径为0.26mm)的针头，维持针头与液面一定距离，将芯材混合液逐滴滴加到壁材材料混合液中，得微胶囊；将形成的微胶囊浸泡在上述固化剂溶液中固化，固化时间为30min；将固化后的微胶囊采用水清进行洗，去除表面杂质，在烘箱内烘干表面水分，得白色粉末；
5)阻垢剂片的制备
取润滑剂——硬脂酸镁，在干燥后的白色粉末中添加硬脂酸镁，混合，硬脂酸镁的添加量为白色粉末质量的1％，倒入压片机，在1.5吨压力下进行压片，得缓释型固体阻垢剂。
实施例三
参阅附图1和附图3，本发明的一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
1)聚环氧琥珀酸钙的制备
取聚环氧琥珀酸钠，添加水，制成质量浓度为40％的聚环氧琥珀酸钠水溶液；取氯化钙，添加水，制成质量浓度4％的氯化钙水溶液；在常温和搅拌条件下，将氯化钙水溶液缓慢滴加到聚环氧琥珀酸水溶液中，充分搅拌均匀，使聚环氧琥珀酸和氯化钙充分反应，聚环氧琥珀酸与氯化钙的质量比为1：0.4，生成白色固体；
加入清水冲洗，洗掉表面残留的氯化钙和未反应的聚环氧琥珀酸，打开真空泵，通过布氏漏斗抽滤掉多余的水分；在85℃的烘箱中，烘干，至完全干燥，并将干燥的白色固体进行研磨，过120目筛，得白色固体——聚环氧琥珀酸钙；
2)芯材混合液的配制
取海藻酸钠，加入水，溶解，得质量浓度为4％的海藻酸钠溶液；取步骤1)制备的聚环氧琥珀酸钙，将聚环氧琥珀酸钙添加到海藻酸钠溶液中，混合均匀，均质，得芯材混合液；在芯材混合液中，聚环氧琥珀酸钙的质量浓度为50g/L，海藻酸钠的浓度为4g/L；
3)壁材混合液的配制
取氯化钙，加入水，溶解，均质，得氯化钙溶液，氯化钙溶液用作壁材混合液，在壁材混合液中，氯化钙的浓度为4g/L；
4)微胶囊的制备
通过喷雾器将芯材混合液雾化，喷入壁材混合液中，得微胶囊；将形成的微胶囊浸泡在上述氯化钙溶液中固化，固化时间为12h；将固化后的微胶囊采用水清进行洗，去除表面杂质，在烘箱内烘干表面水分，过40目筛，得白色粉末；
5)阻垢剂片的制备
取润滑剂——微粉硅胶，在干燥后的白色粉末中添加微粉硅胶，混合，微粉硅胶的添加量为白色粉末质量的1％，倒入压片机，在1.5吨压力下进行压片，得缓释型固体阻垢剂。
实施例四
参阅附图1和附图3，本发明的一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
1)聚环氧琥珀酸钙的制备
取聚环氧琥珀酸钠，添加水，制成质量浓度为40％的聚环氧琥珀酸钠水溶液；取氯化钙，添加水，制成质量浓度4％的氯化钙水溶液；在常温和搅拌条件下，将氯化钙水溶液缓慢滴加到聚环氧琥珀酸水溶液中，充分搅拌均匀，使聚环氧琥珀酸和氯化钙充分反应，聚环氧琥珀酸与氯化钙的质量比为1：0.3，生成白色固体；
加入清水冲洗，洗掉表面残留的氯化钙和未反应的聚环氧琥珀酸，打开真空泵，通过布氏漏斗抽滤掉多余的水分；在85℃的烘箱中，烘干，至完全干燥，并将干燥的白色固体进行研磨，过100目筛，得白色固体——聚环氧琥珀酸钙；
2)芯材混合液的配制
取海藻酸钠，加入水，溶解，得质量浓度为4％的海藻酸钠溶液；取步骤1)制备的聚环氧琥珀酸钙，将聚环氧琥珀酸钙添加到海藻酸钠溶液中，混合均匀，均质，得芯材混合液；在芯材混合液中，聚环氧琥珀酸钙的质量浓度为100g/L，海藻酸钠的浓度为6g/L；
3)壁材混合液的配制
取氯化钙，加入水，溶解，均质，得氯化钙溶液，氯化钙溶液用作壁材混合液，在壁材混合液中，氯化钙的浓度为5g/L。
4)微胶囊的制备
通过喷雾器将芯材混合液雾化，喷入壁材混合液中，得微胶囊；将形成的微胶囊浸泡在上述氯化钙溶液中，固化，固化时间为12h；将固化后的微胶囊采用水清进行洗，去除表面杂质，在烘箱内烘干表面水分，过40目筛，得白色粉末；
5)阻垢剂片的制备
取润滑剂——微粉硅胶，在干燥后的白色粉末中添加微粉硅胶，混合，微粉硅胶的添加量为白色粉末质量的1％，倒入压片机，在1.5吨压力下进行压片，得缓释型固体阻垢剂。
实施例五
参阅附图2和附图3，本发明的另一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
a)聚环氧琥珀酸钙的制备
取聚环氧琥珀酸，添加水，制成质量浓度为40％的聚环氧琥珀酸水溶液；取氯化钙，添加水，制成质量浓度4％的氯化钙水溶液；在常温和搅拌条件下，将氯化钙水溶液缓慢滴加到聚环氧琥珀酸水溶液中，充分搅拌均匀，使聚环氧琥珀酸和氯化钙充分反应，聚环氧琥珀酸与氯化钙的质量比为1：0.5，生成白色混合物；
加入清水，打开真空泵，通过布氏漏斗上的滤纸将白色混合物中的水分过滤，得固体；加入清水，反复冲洗并过滤，冲洗三次；
在88℃的烘箱中，烘干，至完全干燥，并将干燥的白色固体进行研磨，过100目筛，得白色固体——聚环氧琥珀酸钙；
b)取步骤a)所得的聚环氧琥珀酸钙94份、粘结剂——阿拉伯胶2份和糊精3份，阿拉伯胶和糊精的粒径大小均为120目，将聚环氧琥珀酸钙、阿拉伯胶和糊精混合，得混合物；
c)取润湿剂——乙醇溶液，乙醇溶液的质量浓度为30％，添加到步骤b)所得的混合物中，混合均匀，过20目筛，得湿物料；
d)将步骤c)所得的湿颗粒恒温干燥，过20目筛，得干颗粒；
e)取润滑剂——微粉硅胶1份，添加到步骤d)所得的干颗粒中，搅拌，压片，得缓释型固体阻垢剂。
实施例六
参阅附图2和附图3，本发明的另一种缓释型固体阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
a)聚环氧琥珀酸钙的制备
取聚环氧琥珀酸，添加水，制成质量浓度为40％的聚环氧琥珀酸水溶液；取氯化钙，添加水，制成质量浓度4％的氯化钙水溶液；在常温和搅拌条件下，将氯化钙水溶液缓慢滴加到聚环氧琥珀酸水溶液中，充分搅拌均匀，使聚环氧琥珀酸和氯化钙充分反应，聚环氧琥珀酸与氯化钙的质量比为1：0.2，生成白色混合物；
加入清水，打开真空泵，通过布氏漏斗上的滤纸将白色混合物中的水分过滤，得固体；加入清水，反复冲洗并过滤，冲洗三次；
在88℃的烘箱中，烘干，至完全干燥，并将干燥的白色固体进行研磨，过100目筛，得白色固体粉——聚环氧琥珀酸钙；
b)取步骤a)所得的聚环氧琥珀酸钙80份、粘结剂——海藻酸钠19份，海藻酸钠的粒径大小均为150目，将聚环氧琥珀酸钙和海藻酸钠混合，得混合物；
c)取润湿剂——水，添加到步骤b)所得的混合物中，混合均匀，过30目筛，得湿物料；
d)将步骤c)所得的湿颗粒恒温干燥，过40目筛，得干颗粒；
e)取润滑剂——硬脂酸钙1份，添加到步骤d)所得的干颗粒中，搅拌，压片，得缓释型固体阻垢剂。
将实施例一至实施例六所得的六份缓释型固体阻垢剂以及现有的市售固体含磷缓释阻垢剂分别填充到一容器中制成阻垢器，并安装在热水器的进水口处，使进入热水器的自来水先经过阻垢器之后，再进入热水器，将阻垢器内缓释出的阻垢成分带入热水器中，实现阻垢。采用国标中GB/T 16632—2008规定的碳酸钙沉积法，在75℃条件下，阻垢剂投加量为5ppm时，即可阻垢。测定上述阻垢剂在热水器中的阻垢效率以及有效阻垢时间，水质总硬度为450mg/L，实验结果列入表1。
表1不同阻垢剂的阻垢效果
| 阻垢剂 | 阻垢效率(％) | 释放速度(mg/L/天) | 有效阻垢时间(天) |
| 实施例一 | 85.8 | 3.6 | 390 |
| 实施例二 | 91.7 | 3.7 | 369 |
| 实施例三 | 96.4 | 3.7 | 365 |
| 实施例四 | 93.2 | 3.4 | 371 |
| 实施例五 | 92.1 | 3.9 | 379 |
| 实施例六 | 87.5 | 3.7 | 370 |
| 对照样 | 80.1 | 6.7 | 266 |
由表1可以看出，本发明的方法所得的缓释型固体阻垢剂在75℃条件下，阻垢剂投加量为5ppm时，阻垢效率均在85.8％以上，甚至可以达到96.4％；然而，现有的固体含磷缓释阻垢剂的阻垢效率只有80.1％；因此，本发明的方法所得的缓释型固体阻垢剂的阻垢效率更高。本发明的方法所得的缓释型固体阻垢剂在75℃条件下，阻垢剂投加量为5ppm时，阻垢剂的释放速度均在3.9mg/L/天以下；然而，现有的固体含磷缓释阻垢剂的释放速度为6.7mg/L/天；因此，本发明的方法所得的缓释型固体阻垢剂的释放速度慢。本发明的方法所得的缓释型固体阻垢剂在75℃条件下，阻垢剂投加量为5ppm时，阻垢剂的有效阻垢时间均在365天以上；然而，现有的固体含磷缓释阻垢剂的有效阻垢时间为266天；因此，本发明的方法所得的缓释型固体阻垢剂可以实现长期缓慢释放，阻垢有效时间长。
因此，与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的这种缓释型固体阻垢剂是一种无磷、可生物降解的环保型阻垢剂，这种缓释型固体阻垢剂耐水流冲刷，具有缓慢释放的性能，缓慢释放的量可以对水中碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和硅垢等具有良好的阻垢分散性能，阻垢时效长，耐高温。用于热水器中，由于无磷，在提高热水器阻垢片性能的同时，可直排，减少了水体中的富营养化风险。本发明的缓释型固体阻垢剂的制备方法简单，操作方便，对设备无特殊要求，易于实现产业化。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种缓释型固体阻垢剂，其特征在于，包括以下重量百分含量的成分：聚环氧琥珀酸钙80-94％，粘结剂5-19％，润滑剂1-2％。
2.根据权利要求1所述的缓释型固体阻垢剂，其特征在于，
所述粘结剂为海藻酸钠、明胶、阿拉伯胶、虫胶、紫胶、淀粉、糊精、蜡、松脂、玉米朊、壳聚糖中的任意一种或几种。
3.一种缓释型固体阻垢剂，其特征在于，包括以下重量百分含量的成分：
聚环氧琥珀酸钙50-79％，可溶性海藻酸盐5-19％，可溶性固化剂15-30％，润滑剂1-2％；
优选地，所述可溶性固化剂为氯化钙、氢氧化钙、氯化铝、氯化镁、氯化钡、硫酸铝、硫酸镁、硫酸钛中的任意一种。
4.根据权利要求1或2或3所述的缓释型固体阻垢剂，其特征在于：
所述聚环氧琥珀酸钙是由聚环氧琥珀酸钠与氯化钙在水溶液中反应而成，聚环氧琥珀钠与氯化钙的质量比为1：0.2-1：0.5。
优选地，所述聚环氧琥珀酸钙的制备方法为：取聚环氧琥珀钠，加入水，制成聚环氧琥珀酸钠溶液；取氯化钙，加入水，制成氯化钙溶液；将氯化钙溶液添加到聚环氧琥珀酸钠溶液中，搅拌，充分反应；过滤，在80-90℃下，干燥，研磨，得聚环氧琥珀酸钙。
5.根据权利要求1或2或3所述的缓释型固体阻垢剂，其特征在于，
所述润滑剂为微粉硅胶、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的任意一种或几种。
6.一种根据权利要求1或2或4或5中任意一项所述的缓释型固体阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)取聚环氧琥珀酸钙和粘结剂，将聚环氧琥珀酸钙和粘结剂混合，得混合物；
b)取润湿剂，添加到步骤a)所得的混合物中，混合均匀，过20-30目筛，得湿物料；
c)将步骤b)所得的湿颗粒干燥，得干颗粒；
d)取润滑剂，添加到步骤c)所得的干颗粒中，搅拌，压片，得缓释型固体阻垢剂。
7.根据权利要求6所述的缓释型固体阻垢剂的制备方法，其特征在于，
所述步骤a)中，聚环氧琥珀酸钙的粒径大小为80-120目，所述粘结剂的粒径大小为120-150目；
优选地，
所述步骤c)中，干燥后的干颗粒的目数为20-40目；
优选地，
所述润湿剂为乙醇、水中的任意一种或两种。
8.一种根据权利要求3或4或5所述的缓释型固体阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)芯材混合液的配制：取可溶性海藻酸盐,加入水，溶解，得海藻酸盐溶液；取聚环氧琥珀酸钙，将聚环氧琥珀酸钙添加到海藻酸盐溶液中，混合均匀，均质，得芯材混合液；在芯材混合液中，聚环氧琥珀酸钙的浓度为25-125g/L，海藻酸盐的浓度为3-8g/L；
2)壁材混合液的配制：取可溶性固化剂，加入水，溶解，混合均匀，均质，得固化剂溶液，固化剂溶液作为壁材混合液，在壁材混合液中，可溶性固化剂的浓度为2-7g/L；
3)包埋型微胶囊的制备：
将芯材混合液加入壁材混合液中，并在壁材混合液中固化，清洗，干燥，得包埋型微胶囊；
4)阻垢剂片的制备
取润滑剂，添加到步骤3)所得的包埋型微胶囊中，搅拌，压片，得缓释型固体阻垢剂。
9.根据权利要求8所述的缓释型固体阻垢剂的制备方法，其特征在于，
所述壁材混合液中还含有壳聚糖或羧甲基壳聚糖，所述壳聚糖或羧甲基壳聚糖的浓度为1-6g/L。
10.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的缓释型固体阻垢剂的应用，其特征在于：
所述缓释型固体阻垢剂应用于热水器中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011111803.6A CN114380400A (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011111803.6A CN114380400A (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114380400A true CN114380400A (zh) | 2022-04-22 |
Family
ID=81192632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011111803.6A Pending CN114380400A (zh) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114380400A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115432833A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-12-06 | 厦门百霖净水科技有限公司 | 一种卫浴用缓释阻垢滤料及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102092862A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-06-15 | 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 | 一种用于海水水处理的复合阻垢剂及应用 |
| CN209522662U (zh) * | 2018-11-21 | 2019-10-22 | 上海循诺环保科技有限公司 | 一种循环水固体缓蚀阻垢剂 |
-
2020
- 2020-10-16 CN CN202011111803.6A patent/CN114380400A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102092862A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-06-15 | 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 | 一种用于海水水处理的复合阻垢剂及应用 |
| CN209522662U (zh) * | 2018-11-21 | 2019-10-22 | 上海循诺环保科技有限公司 | 一种循环水固体缓蚀阻垢剂 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115432833A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-12-06 | 厦门百霖净水科技有限公司 | 一种卫浴用缓释阻垢滤料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4663961B2 (ja) | 制御された放出添加剤組成物 | |
| CN102690645A (zh) | 一种缓释破胶型压裂支撑剂及其制备方法 | |
| CN114380400A (zh) | 一种缓释型固体阻垢剂及其制备方法和应用 | |
| CN104130056B (zh) | 一种pH敏感包膜缓释磷肥及其制备方法 | |
| CA2806782A1 (en) | Compositions, systems and methods for releasing additive components | |
| CN106699449A (zh) | 一种用于改善盐碱地的双层包膜缓释氮肥及其制备方法 | |
| WO2006131213A1 (en) | Coated plant seeds and a method for coating seeds | |
| CN112080264B (zh) | 一种阻垢颗粒及其制备方法和应用 | |
| CN106748250A (zh) | 配位络合包膜型含微量元素缓释尿素及其制备方法 | |
| CN104030767B (zh) | 利用稀糖蜜酒精废液生产肥料的方法 | |
| CN106148006A (zh) | 一种抗抑郁愉悦型洗衣液用微胶囊香精 | |
| JPS58135194A (ja) | アルキド樹脂で被覆したｎｐｋ含有顆粒肥料 | |
| CN101767853B (zh) | 环保可生物降解性漆雾凝聚剂的制备及其应用 | |
| CN103664376A (zh) | 一种包膜控释复合肥料的制备方法 | |
| CN116589107A (zh) | 一种具有抗菌除菌功能的阻垢材料及其制备方法 | |
| CN109400492B (zh) | 一种天冬氨酸二乙酸四钠的制备方法 | |
| CN104387161B (zh) | 一种通过pH敏感性材料控释的磷肥及其制备方法 | |
| CN106810397A (zh) | 一种含生石灰粉的可改良酸性土壤的包膜缓释肥及其制备方法 | |
| CN112726126B (zh) | 一种用于衣物处理装置的抑垢洗涤筒及其制备方法 | |
| CN107868553A (zh) | 一种防霉抗菌乳胶漆的制备方法 | |
| CN105367137B (zh) | 一种多元微量元素螯合肥及其制备方法 | |
| CN106699362A (zh) | 一种防止病虫害的环境友好型包膜缓释肥及其制备方法 | |
| CN102698664B (zh) | 一种包水微胶囊的制备方法 | |
| CN115399333B (zh) | 抗菌纳米复合材料的制备方法及其应用 | |
| JP3713721B2 (ja) | 崩壊しないジクロロイソシアヌル酸ソーダ含有錠剤の製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220422 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |