CN1425618A

CN1425618A - 复合阻垢缓蚀剂

Info

Publication number: CN1425618A
Application number: CN 01133709
Authority: CN
Inventors: 冯李文; 刘政; 李莉; 张玉莲; 马俊英; 刘其先; 钟伟; 娄开利; 朱月明; 黄慧
Original assignee: CHUANHUA GROUP Co Ltd
Current assignee: CHUANHUA GROUP Co Ltd
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-06-25
Anticipated expiration: 2021-12-20
Also published as: CN1204064C

Abstract

本发明是一种复合型高效阻垢缓蚀剂，由一组有机、无机的缓蚀阻垢剂、阻垢分散剂、辅助剂复配而成，具有协调作用强、与杀菌剂兼容性好、使用操作方便、综合性能优良的特点。在高浓缩倍数、高pH值条件下，对碳钢、不锈钢、铜等材质的腐蚀和碳酸钙、磷酸钙等无机垢的沉积有较强的抑制作用。

Description

复合阻垢缓蚀剂

一、技术领域

本发明涉及循环冷却水用阻垢缓蚀剂，尤其是高浓缩倍数、高硬度、高pH值的循环冷却水系统用阻垢缓蚀剂。

二、背景技术

水是工业的血液。在工业用水中，冷却水的用量约占80％，其中50％为循环冷却水。冷却水的循环使用达到了节水的目的，但同时也带来了换热设备结垢、腐蚀等问题。国标GB50050-95《工业循环冷却水处理设计规范》对循环冷却水水质有严格的要求：碳钢腐蚀率＜0.125mm/a，不锈钢、紫铜、黄铜腐蚀率＜0.005mm/a，污垢热阻值宜＜1.72×10^-4～3.44×10^-4m²·K/W，循环冷却水系统浓缩倍数宜＞3.0。

目前用于工业循环冷却水系统的阻垢缓蚀剂种类已较多，但使用单一的阻垢缓蚀剂，存在浓缩倍数不高，pH值低于8.5等问题。现有的复合型阻垢缓蚀剂也存在不能更好地在高于4倍以上的浓缩倍数下运行，使循环冷却水系统排污量大，药剂消耗和补充水偏大。如CN98113264所述的阻垢缓蚀剂适用pH值范围为5.2～6.8；《工业水处理》2000，20(9).-42-44文章中所述的阻垢缓蚀剂的浓缩倍数控制在2.5～3.0倍等。

三、发明内容

本发明利用水处理剂单体，按各自不同的作用机理，利用合理的复配技术，充分发挥各单体之间的协同作用，设计出复合配方型阻垢缓蚀剂。所供选择的水质稳定剂单体有：多元醇膦酸酯(PAPE)、膦羧酸(PBTCA)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、2-羟基膦基乙酸(HPA)、聚丙烯酸(PAA)、丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯三元共聚物、丙烯酸-磺酸类三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯-磺酸三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物、苯并三氮唑，甲基苯并三唑、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、硫酸锌、氯化锌等；辅助剂：水、硫酸、盐酸、二甲基甲酰胺等。

本发明中选用的丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物，是含有羧基、羟基、膦羧基、磺酸基等基团的共聚物。同常用的水处理剂比较，他的配位性好，防止碳酸钙、磷酸钙沉积效果优良，适合范围广泛。作为阻垢分散剂，一般与有机膦酸盐复合使用。

本发明中运用有机缓蚀剂苯并三氮唑，甲基苯并三唑解决铜材质的腐蚀问题。但因苯并三氮唑，甲基苯并三唑在低pH值下，不溶于水和其他阻垢缓蚀剂，运用有机溶剂二甲基甲酰胺，使苯并三氮唑，甲基苯并三唑相溶于膦羧酸、羟基乙叉二膦酸、丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物。

用于高浓缩倍数，高硬度，高pH值(7.8～9.2)，碳钢、不锈钢材质的循环冷却水系统的阻垢缓蚀剂，其质量百分比组成如下：

30％～40％膦羧酸

5％～15％羟基乙叉二膦酸

2 0％～25％丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物

5％～10％锌盐

15％～30％水、盐酸。

用于高浓缩倍数，高硬度，pH值自然平衡，碳钢、不锈钢、铜材质的循环冷却水系统条件下运行的阻垢缓蚀剂，其质量百分比组成如下：

10％～20％膦羧酸

5％～15％羟基乙叉二膦酸

40％～60％丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物

5％～10％锌盐

1％～5％苯并三氮唑、甲基苯并三唑

2％～8％二甲基甲酰胺

5％～22％水、盐酸。

本发明的复合阻垢缓蚀剂适合在高硬度、pH值范围在7.8～9.2或者pH值自然平衡条件下使用，并且对碳钢、不锈钢、铜材质的设备具有优良的缓蚀效果，浓缩倍数最高可以高达5.5～6.0倍，与现有的杀菌剂兼容性好。在长期稳定高浓缩倍数条件下长期稳定的运行，既节约用水，又节约水处理剂，同时又克服了在底浓缩倍数下，循环水系统设备易腐蚀的问题。

四、实施例

实施例1：

22kg水、3kg盐酸、5kg氯化锌、30kg膦羧酸，15kg羟基乙叉二膦酸、25kg丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物在反应釜中搅拌均匀制得复合阻垢缓蚀剂。在循环冷却水中加入本复合阻垢缓蚀剂，保持循环水中复合阻垢缓蚀剂浓度为50mg/l。其结果为：

测定项目	不锈钢腐蚀率	碳钢腐蚀率	污垢热阻	浓缩倍数
测定项目	不锈钢腐蚀率	碳钢腐蚀率	污垢热阻	浓缩倍数	单位	mm/a	mm/a	m²·K/W	以K⁺计
GB50050-95	＜0.05	＜0.125	＜1.722×10^-4～3.44×10^-4	＞3.0	单位	mm/a	mm/a	m²·K/W	以K⁺计
GB50050-95	＜0.05	＜0.125	＜1.722×10^-4～3.44×10^-4	＞3.0	实施例1	0.00003	0.004939	4.43×10^-5	5.313

实例运用得到的四项指标均优于GB50050-95的规定。

实施例2：

1kg苯并三氮唑、0.5k甲基苯并三唑、10kg水、20kg膦羧酸、5kg羟基乙叉二膦酸、50kg丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物、4kg盐酸、9.5kg氯化锌在反应釜中搅拌均匀制得复合阻垢缓蚀剂。在循环冷却水中加入本复合阻垢缓蚀剂，保持循环水中复合阻垢缓蚀剂浓度为50mg/l。其结果为：

测定项目	腐蚀率(mm/a)				污垢热阻(m²·K/W)	浓缩倍数(以K⁺计)
	腐蚀率(mm/a)						碳钢	不锈钢	紫铜	黄铜
	GB50050-95	＜0.125	＜0.005	＜0.005			碳钢	不锈钢	紫铜	黄铜	＜0.005	＜1.722×10^-4～3.44×10^-4	＞3.0
实施例2	GB50050-95	＜0.125	＜0.005	＜0.005	0.01238	0.0001057	0.0008402	0.00009508	1.138×10^-4	5.54	＜0.005	＜1.722×10^-4～3.44×10^-4	＞3.0

实例运用得到的六项指标均优于GB50050-95的规定。

Claims

1 一种复合阻垢缓蚀剂，由膦羧酸、羟基乙叉二膦酸、共聚物、锌盐、水等构成，用于循环冷却水系统，防止循环冷却水结垢和循环冷却水系统的碳钢、不锈钢、铜设备腐蚀，其特征在于含有丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸类四元共聚物。

2 按照权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于按质量百分比由以下组分组成：

30％～40％膦羧酸

5％～15％羟基乙叉二膦酸

20％～25％丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物

5％～10％锌盐

15％～30％水、盐酸。

3 按照权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于按质量百分比由以下组分组成：

10％～20％膦羧酸

5％～15％羟基乙叉二膦酸

40％～60％丙烯酸-丙烯酸酯-磷酸-磺酸四元共聚物

5％～10％锌盐

1％～5％苯并三氮唑、甲基苯并三唑

2％～8％二甲基甲酰胺

5％～22％水、盐酸。

4 按照权利要求2所述的复合阻垢缓蚀剂，适用于pH值7.8～9.2范围，碳钢和不锈钢材质的循环冷却水系统。

5 按照权利要求3所述的复合阻垢缓蚀剂，适用于pH值自然平衡，碳钢、不锈钢、铜材质的循环冷却水系统。

6 按照权利2和权利3所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征是：在循环冷却水系统作清洗预膜剂时，复合阻垢缓蚀剂浓度控制在160～350mg/l，运行时间为48～72h。

7 按照权利2和权利3所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征是：在循环冷却水系统作正常运行药剂时，复合阻垢缓蚀剂浓度控制在15～60mg/l。