CN209522662U - 一种循环水固体缓蚀阻垢剂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环水固体缓蚀阻垢剂，所述固体阻垢剂为片状体、饼状体、柱状体或球状体等。由内至外依次固体缓蚀阻垢剂活性组分‑染料核心以及水溶性包装材料。本实用新型循环水固体缓蚀阻垢剂结构的设计，使得缓蚀阻垢剂在使用时无须撕掉外包装，在固体缓蚀阻垢剂与染料一起在水中溶解，可以比较准确测定稀释后产品的浓度。使用时，药剂和包装膜一起投入水中，杜绝了人员直接接触化学品的可能。

Description

一种循环水固体缓蚀阻垢剂

技术领域

本实用新型涉及工业循环水处理领域，尤指一种循环水固体缓蚀阻垢剂，具有所述此结构的固体缓蚀阻垢剂可用于循环水系统的缓蚀阻垢控制。

背景技术

目前循环水处理用阻垢缓蚀剂主要使用液体方案，现场投加使用比较简单。但由于很多阻垢缓蚀剂属于危险化学品，具有腐蚀性特征，在运输、使用过程中液体物料容易泄漏飞溅等，都是潜在的风险。另外，液体阻垢缓蚀剂所用的包装桶也给后期固体废物处理带来负担。

除此之外，由于考虑到阻垢缓蚀剂的稳定性，液体复配的阻垢缓蚀剂浓度都不高，这导致使用现场需要储存相当体量的阻垢缓蚀剂，以保证系统安全运行的药剂量，同时需要大量人力物力来进行阻垢缓蚀剂的转移、添加等操作。这对危险化学品的储存、管理都带来了很大的挑战。

固体药剂由于其安全性，高有效浓度，无包装桶等特点，最近受到一些行业的欢迎。但由于目前使用的固体药剂主要制备为饼状，且需要适当的分配设备溶解，导致目前固体方案主要适用于一些较小的循环水系统，很难用于中、大型系统，限制了固体方案的使用范围。目前固体药剂通过塑料膜封装，使用时需要撕掉塑料膜，这些塑料膜属于接触化学品的废弃物，需要特殊处理，另外，药剂使用时，现场人员仍有接触化学药剂的可能性。同时，一个现场如果同时使用几个药剂方案，由于药剂形状、颜色相似，很容易混淆使用而影响使用效果，甚至影响安全生产。

目前的阻垢缓蚀剂产品主要制备为体积比较大的产品，不同产品的颜色形状都比较相近。另外，在使用时撕掉薄膜后，通过特定的分配容器溶解后使用。导致存在下列问题：1.不同产品之间可能会混淆；2.只适用一些比较小的系统，对较大系统很难适用；3.仍旧有接触化学品的废弃物；4.药剂投加方式受限于分配器，使用不灵活。

因此，开发出一种方便实用，安全环保的循环水固体缓蚀阻垢剂，显得尤为重要。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种循环水固体缓蚀阻垢剂，具有所述此结构的固体缓蚀阻垢剂可用于循环水系统的缓蚀阻垢控制，固体缓蚀阻垢剂通过水溶性包装膜包装或者水溶性薄膜包衣包装，能够使得缓蚀阻垢剂在使用时无须撕掉外包装，药剂和包装膜直接投加到系统中，固体缓蚀阻垢剂与染料一起在水中溶解，杜绝了人员直接接触化学品的可能。水溶性环保包装溶于水后，不会产生废弃物，更环保。此外本实用新型通过合适的染料来区分不同固体产品，还可以准确测定稀释后产品的浓度。

本申请循环水固体阻垢缓蚀药剂的制备一般是将液体药剂、原材料等活性组分通过去除绝大部分水分得到固体产品或者原材料，再将这些固体产品或者原材料与必要的非活性组分组合或混合，之后经相应的成形工艺制备成不同形状大小的固体药剂。在整个流程中，染料可以作为非活性组分预先加入到液体产品中，再经过相应的干燥、混合、成形工艺制备最终产品；染料也可以在固体原材料混合过程中加入，或者预先制成某一固定结构，再与活性组分的结构拼装在一起，再经相应的工艺制备最终产品。具体固体的形状、大小可以依据最终投加方式、使用习惯要求等选择合适的工艺。得到的固体药剂，通过水溶性的包装材料包装。

包装好的产品在现场使用时，可直接连水溶性包装材料一起使用。当现场使用需要先溶解制备液体产品时，可通过比色的方法确认溶解的液体产品浓度范围，更为精确的方法是利用紫外分光光度仪测定相应染料的浓度，结合产品中染料的浓度，可以计算出稀释后液体产品的有效浓度，便于现场药剂的准确投加使用。

为了达到本实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：一种循环水固体缓蚀阻垢剂，由内至外依次为活性组分-染料核心以及水溶性包装材料，活性组分-染料核心为活性组分部分和染料部分拼接在一起，或者染料部分包裹在活性组分部分外；所述活性组分-染料核心通过水溶性包装材料固定在一起。

可选地，所述缓蚀阻垢剂的形状选自片状体、饼状体、柱状体和球状体。

可选地，所述缓蚀阻垢剂为球状体时，所述活性组分-染料核心直径为 5～50mm，当所述缓蚀阻垢剂为片状体时，其活性组分-染料核心长宽高分别为5～30mm、5～30mm、1～10mm；当所述缓蚀阻垢剂为柱状体或饼状体时，其活性组分-染料核心底面直径为10～300mm，厚度为5～200mm；

当染料部分包裹在活性组分部分外时，染料的厚度为0.1～2.0mm；

所述水溶性包装材料的厚度为10～200μm。

可选地，所述水溶性包装材料选自水溶性包装膜和水溶性薄膜包衣；所述水溶性包装膜选自PVA薄膜、改性淀粉水溶性膜、纤维素薄膜和聚氧乙烯薄膜中的任意一种或多种；所述水溶性薄膜包衣选自羟丙基甲氧基纤维素、羟丙基纤维素、丙烯酸树脂类和聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或多种。

可选地，所述的活性组分部分选自丙烯酸-co-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯的三元共聚物、羟基乙叉二膦酸及其盐、水解聚马来酸及其盐、聚环氧琥珀酸及其盐、氯化锌、硫酸锌、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸及其盐中的任意一种或多种。

可选地，所述染料部分选自靛蓝二磺酸钠、靛蓝、灿烂绿、直接耐晒蓝和刃天青中的任意一种或多种。

可选地，所述活性组分部分或染料部分中还含有辅料，所述辅料选自氯化钠，硫酸钠，碳酸钠，羟甲基纤维素，木质素磺酸盐，聚氧乙烯和聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或多种；

所述染料中还含有羟丙基甲氧基纤维素、羟丙基纤维素、丙烯酸树脂类或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或多种。

与现有技术相比，本实用新型所述的缓蚀阻垢剂包括由缓蚀阻垢剂和染料拼接在一起组成缓蚀阻垢剂-染料核心，以及水溶性包装材料；其中，所述缓蚀阻垢剂由内至外依次为缓蚀阻垢剂-染料核心，以及水溶性包装材料，所述缓蚀阻垢剂-染料核心通过水溶性包装材料固定在一起。使得缓蚀阻垢剂在使用时无须撕掉外包装，药剂和包装膜直接投加到系统中，固体缓蚀阻垢剂与染料一起在水中溶解，杜绝了人员直接接触化学品的可能。水溶性环保包装溶于水后，不会产生废弃物，更环保。此外本实用新型通过合适的染料来区分不同固体产品，还可以准确测定稀释后产品的浓度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为实施例1制备的球体产品直径截面结构示意图其中1-活性组分部分、2-染料部分、3-水溶性包装材料。

图2为球形缓蚀阻垢剂产品溶解后产品活性组分(有效物)浓度与染料吸光度的工作曲线。

图3为实施例2制备的圆柱体产品垂直底面直径的截面结构示意图，其中4-第一活性组分部分、5-第二活性组分部分、6-改性淀粉水溶性膜。

图4为片剂缓蚀阻垢剂产品垂直底面直径的截面结构示意图，其中7染料部分、8-活性组分部分、9-水溶性包装材料。

图5为片剂缓蚀阻垢剂产品溶解后产品活性组分(有效物)浓度与染料吸光度的工作曲线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

参见说明书附图，一种循环水固体缓蚀阻垢剂，包括缓蚀阻垢剂的活性组分部分和染料部分拼接在一起组成缓蚀阻垢剂-染料核心，以及水溶性包装材料。所述缓蚀阻垢剂-染料核心过组合拼接压制固定在一起。缓蚀阻垢剂由内至外依次为缓蚀阻垢剂-染料核心，以及水溶性包装材料，所述缓蚀阻垢剂-染料核心与水溶性包装材料固定在一起。本实用新型缓蚀阻垢剂结构的设计使得缓蚀阻垢剂在使用时无须撕掉外包装，使得固体缓蚀阻垢剂活性组分部分与染料部分一起在水中同步溶解，直至染料部分与缓蚀阻垢剂的活性组分部分一同溶解消失，可以比较准确测定稀释后产品的浓度。使用时，药剂和包装膜一起投入水中，杜绝了人员直接接触化学品的可能。

可选地，所述缓蚀阻垢剂的形状可选为片状体、饼状体、柱状体和球状体，使得缓蚀阻垢剂可以根据具体的使用环境进行投放，并能够根据不同的形状控制溶解速度的快慢。

可选地，所述产品为球状体时，所述活性组分-染料核心直径为 5-50mm，当所产品为片状体时，其活性组分-染料核心长宽高分别为 5～30mm、5～30mm、1～10mm；当所述产品为柱状体或饼状体时，其活性组分-染料核心底面直径为10-300mm，厚度为5-200mm，所述水溶性包装材料的厚度为10-200μm。使得缓蚀阻垢剂适用于任意的投放窗口，并能够根据不同的形状控制溶解速度的快慢。更方便的用于不同的使用环境。

可选地，缓蚀阻垢剂活性组分部分选自丙烯酸-co-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯的三元共聚物、羟基乙叉二膦酸及其盐、水解聚马来酸及其盐、聚环氧琥珀酸及其盐、氯化锌、硫酸锌、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸及其盐中的中的任意一种或多种。针对不同的使用环境选取合适的缓蚀阻垢剂。

可选地，缓蚀阻垢剂染料部分选自靛蓝二磺酸钠、靛蓝、灿烂绿、直接耐晒蓝和刃天青中的任意一种或多种。多种颜色可选，可以更准确的区分药剂，避免因颜色相近而错误投放或接触药剂。

可选地，活性组分部分以及染料部分中还含有固体辅料，所述固体配料选自氯化钠，硫酸钠，碳酸钠，羟甲基纤维素，木质素磺酸盐，聚氧乙烯，聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种，在制备过程中添加辅料，使得原材料更易成型。

可选地，通过控制活性组分-染料核心中，活性组分部分与染料部分的形状、体积、密度以及组成，使得染料部分与活性组分部分同步溶解，直至染料部分与缓蚀阻垢剂一同完全溶解。也可以控制上述参数，使得染料部分与缓蚀阻垢剂分段溶解，或达到其它的预设效果。

可选的，将染料和活性组分均匀混合后压制成型，再包裹水溶性膜。

可选地，通过控制活性组分部分与染料部分中添加的固体辅料，来控制活性组分或染料的溶解速度，使得染料部分与活性组分部分同步溶解，直至染料部分与缓蚀阻垢剂一同完全溶解。后续通过肉眼观测溶剂颜色，或者使用分光光度计，测定吸光度，计算出相应的药剂浓度。也可以控制辅料的添加，使得染料部分与缓蚀阻垢剂分段溶解，或达到其它的预设效果。

实施例1

在含有10％的丙烯酸-co-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(简称 AA/AMPS共聚物)和15％的2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)的液体产品中，该溶液经喷雾干燥工艺后，制备出固体粉末。后进一步通过模具压制制备直径为4cm缓蚀阻垢剂的活性组分部分1。将含有靛蓝二磺酸钠的粉末与市售的羟丙基甲氧基纤维素类型的水溶性包衣粉混合溶解于水，并涂覆在阻垢缓蚀剂活性组分球体表面，制备表面为蓝色薄膜的染料部分2，厚度1.0mm，内部为缓蚀阻垢剂活性成分的球体，并用水溶性包装材料3聚乙烯醇(PVA)包装，所述水溶性膜的厚度为20μm，制备得到相应包装的固体缓蚀产品。经PVA水溶性膜包装的产品进一步包装，由于PVA包装的存在，药剂不会与该外包装接触。

经以上制备方法值得的缓蚀阻垢剂产品，球体的活性组分部分被包裹在带有颜色的薄膜内，球体外包裹有水溶性包装材料，活性组分部分和染料部分通过水溶性包装材料固定在一起。活性组分部分的材质为AA/AMPS 共聚物和PBTC，占整个球体体积的90％以上，染料部分的材质为复配羟丙基甲氧基纤维素包衣粉和靛蓝二磺酸钠占整个球体体积的小于10％。

在使用时，取出150个PVA膜包装的球形阻垢缓蚀剂产品每个的重量为60g，放于100L的容器中，加水溶解产品，最终加入50L左右的水。 PVA膜在接触水后很快溶解，待产品完全溶解后，溶液为浅蓝色。取5ml 溶解的产品，用紫外分光光度计于620nm检测吸光度，可知该条件下，固体产品的有效浓度为160g/L。产品的有效浓度与吸光度的工作曲线见图2。

实施例2

通过喷雾干燥方法制备AA/AMPS共聚物的固体粉末，购买市售羟基乙叉二膦酸(HEDP)固体，氯化锌固体和苯并三氮唑(BZT)固体。将10g 灿烂绿，20kgAA/AMPS共聚物的固体粉末，8kg的氯化锌和2kg的硫酸钠混合均匀，取混匀的原料后进一步通过模具压制制备成占整个圆柱体体积 50％的直径为15cm，厚度为7cm圆柱体的一部分，即阻垢缓蚀剂的第一活性组分部分4。将10g灿烂绿，24kg的HEDP固体，4kg的BZT固体和2kg 的硫酸钠于混合设备中混匀，取混匀的原料后进一步通过模具压制制备成占整个圆柱体体积的50％的直径为15cm，厚度为7cm圆柱体的一部分，即阻垢缓蚀剂的第二活性组分部分5；第二活性组分部分5和第一活性组分部分4经拼接形成完整的圆柱体。每块固体产品重约2.5kg左右(1.236L)，该圆柱状固体产品用改性淀粉水溶性膜6包装，包装膜厚度为50μm。

经以上制备方法制得的缓蚀阻垢剂产品，由含有染料的各占圆柱体体积一半的第一活性组分部分4和第二活性组分部分5组成完整的圆柱体，圆柱体外包裹有改性淀粉水溶性膜6，活性组分部分重量占93.7％，辅料部分占比6.7％。

实施例3

通过喷雾干燥方法制备AA/AMPS共聚物的固体粉末，水解聚马来酸的粉末，购买市售的氯化锌固体和苯并三氮唑固体各10kg、10kg、4kg、 1kg，将上述固体原材料与制备固体的辅料聚氧乙烯5kg混匀，将上述样品通过合适的压片机制备直径为1.5cm，厚度为2mm的片状体，为缓蚀阻垢剂活性组分部分8。取活性组分部分重量0.01％的染料靛蓝二磺酸钠及制备固体的聚氧乙烯辅料500g混匀，将上述染料部分通过压片机压制在直径 1.5cm，厚度为2mm的片状活性组分表面，制备表面为染料部分7，内部为阻垢缓蚀剂的活性组分。由于染料占比较低，最终片剂直径为1.5cm，厚度为2mm。上述制备的固体缓蚀阻垢剂产品封装于PVA水溶膜中，所述片状缓蚀阻垢剂固体产品可以单片封装，也可以多片成组封装，所述缓蚀阻垢剂通过PVA水溶膜固定，膜厚度为20μm。

经以上制备方法值得的缓蚀阻垢剂产品，为直径为1.5cm厚度为2mm 的片状体活性组分部分，外部包裹0.05-0.2mm染料部分，片状体体外包裹有水溶性包装材料，活性组分部分和染料部分经压制成型以及水溶性包装材料9固定在一起。活性组分部分的材质为AA/AMPS共聚物、水解聚马来酸、氯化锌和苯并三氮唑，染料部分的材质为固体辅料聚氧乙烯、靛蓝二磺酸钠染料。

使用时，将5kgPVA包装的产品放入桶中，加入50L左右的水溶解。染料部分与活性组分部分同步溶解，直至染料部分与缓蚀阻垢剂一同溶解消失。多次取出溶解混匀的液体样品溶液，用手持式分光光度计在630nm 测定吸光度，由此计算出相应的有效药剂浓度7.9％产品的有效浓度与吸光度的工作曲线见图3。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的保护范围仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种循环水固体缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述缓蚀阻垢剂由内至外依次为活性组分-染料核心以及水溶性包装材料，活性组分-染料核心为活性组分部分和染料部分拼接在一起，或染料部分包裹在活性组分部分外；所述活性组分-染料核心通过水溶性包装材料固定在一起。

2.根据权利要求1所述的循环水固体缓蚀阻垢剂，其中，所述缓蚀阻垢剂的形状选自片状体、饼状体、柱状体和球状体。

3.根据权利要求2所述的循环水固体缓蚀阻垢剂，其中，所述缓蚀阻垢剂为球状体时，所述活性组分-染料核心直径为5～50mm，当所述缓蚀阻垢剂为片状体时，其活性组分-染料核心长宽高分别为5～30mm、5～30mm、1～10mm；当所述缓蚀阻垢剂为柱状体或饼状体时，其活性组分-染料核心底面直径为10～300mm，厚度为5～200mm；

当染料部分包裹在活性组分部分外时，染料部分的厚度为0.1～2.0mm；

所述水溶性包装材料的厚度为10～200μm。