本發明屬于緩蝕劑
技術領域:
,具體涉及一種阻垢緩蝕劑、其制備方法及應用。
背景技術:
:工業中循環水的利用有利于節約企業的成本,提高企業的效益,但是循環水在使用過程中會出現兩個問題,一個時水分的蒸發,造成了鹽類的結晶和沉淀,最常見的有碳酸鈣、硅酸鈣等水垢,水垢的存在大大降低了傳熱效率,其二是循環水的電化學腐蝕對設備的腐蝕作用,這種腐蝕是致命的,輕則更換設備;重則傷及人命,目前采用阻垢緩蝕劑添加入循環水中,減少水垢的出現,并減緩對設備的腐蝕作用。現有的阻垢緩蝕劑多為有機膦酸和有機聚合物組成,此類型阻垢緩蝕劑加入水體易引起水體富營養化,導致藻類等微生物爆發,水質惡化,在一定程度上減弱了防腐防垢的效果。技術實現要素:為了解決現有技術存在的問題,本發明提供了一種阻垢緩蝕劑、其制備方法及應用,所述阻垢緩蝕劑為無磷阻垢緩蝕劑,在不使用有機膦酸的同時,防腐防垢效果優良,無毒無刺激性氣味,對環境友好。本發明的目的是提供一種阻垢緩蝕劑。本發明的再一目的是提供所述阻垢緩蝕劑的制備方法。本發明的再一目的是提供所述阻垢緩蝕劑的應用。根據本發明的阻垢緩蝕劑,所述阻垢緩蝕劑由包括以下步驟的方法制備:a、取乙醛、丙酮和乙二胺混合,得到混合物,乙醛、丙酮和乙二胺的物質的量比例為1-3:2-5:0.5-1.5;b、調節步驟a得到的混合物的ph值至3-4,加熱至80-90℃,反應6-14小時后靜置,靜置后取上清液;c、向步驟b得到的上清液中加入丙炔醇溶液和檸檬酸溶液的混合液,反應0.5-1.5小時,得到所述阻垢緩蝕劑。根據本發明的阻垢緩蝕劑,其中,步驟a中,乙醛、丙酮和乙二胺的物質的量比例為2:4:1。根據本發明的阻垢緩蝕劑,其中,步驟b中,加熱至85-90℃。根據本發明的阻垢緩蝕劑,其中,步驟b中,反應10小時。根據本發明的阻垢緩蝕劑,其中,步驟b中,使用鹽酸調節所述混合物的ph值。根據本發明的阻垢緩蝕劑,其中,步驟c中,所述上清液和所述混合液的重量比為1:1;所述混合液中丙炔醇溶液和檸檬酸溶液的重量比為1:1。根據本發明的阻垢緩蝕劑,其中,步驟c中,丙炔醇溶液中的濃度為10-20wt%,檸檬酸溶液的濃度為10-20wt%。根據本發明的阻垢緩蝕劑,其中,步驟c中,丙炔醇溶液的濃度為15wt%,檸檬酸溶液的濃度為15wt%。根據本發明的阻垢緩蝕劑的制備方法,包括以下步驟:a、取乙醛、丙酮和乙二胺混合,得到混合物,乙醛、丙酮和乙二胺的物質的量比例為1-3:2-5:0.5-1.5;b、調節步驟a得到的混合物的ph值至3-4,加熱至80-90℃,反應6-14小時后靜置,靜置后取上清液;c、向步驟b得到的上清液中加入丙炔醇溶液和檸檬酸溶液組成的混合液,反應0.5-1.5小時后,得到所述阻垢緩蝕劑。根據本發明的阻垢緩蝕劑的制備方法,其中,步驟a中,乙醛、丙酮和乙二胺的物質的量比例為2:4:1。根據本發明的阻垢緩蝕劑的制備方法,其中,步驟b中,加熱反應的溫度為85-90℃。根據本發明的阻垢緩蝕劑的制備方法,其中,步驟b中,反應10小時。根據本發明的阻垢緩蝕劑的制備方法,其中,步驟b中,反應結束后,靜置至室溫后取上清液。本發明中,室溫為25℃。根據本發明的阻垢緩蝕劑,其中,步驟b中,使用鹽酸調節所述混合物的ph值。根據本發明的阻垢緩蝕劑的制備方法,其中,步驟c中,所述上清液和所述混合液的重量比為1:1;所述混合液中丙炔醇溶液和檸檬酸溶液的重量比為1:1。根據本發明的阻垢緩蝕劑的制備方法,其中,步驟c中,丙炔醇溶液中丙炔醇的濃度為10-20wt%,檸檬酸溶液中檸檬酸的濃度為10-20wt%。根據本發明的阻垢緩蝕劑的制備方法,其中,丙炔醇溶液中丙炔醇的濃度為15wt%,檸檬酸溶液中檸檬酸的濃度為15wt%。本發明還公開了所述阻垢緩蝕劑在水體阻垢緩蝕上的應用。根據本發明的阻垢緩蝕劑的應用,其中,所述阻垢緩蝕劑水體的添加量為30-220ppm。本發明的有益效果為:1、本發明提供了一種阻垢緩蝕劑,以乙醛,丙酮和乙二胺為主要原料,通過曼尼希堿反應制備的產物復配一定量的丙炔醇和檸檬酸制得;曼尼希堿反應制備的產物中含有多個帶有孤對電子的氧原子和氮原子,而且在氧、氮或氮、氮之間隔著二個或三個非配位原子,曼尼希堿反應制備的產物是一個螯合配位體,它的配位原子的孤對電子進入鐵原子(離子)雜化的dsp空軌道,形成配位鍵,發生絡合作用,生成穩定的具有環狀結構的螯合物吸附在金屬表面上,形成較完整的疏水保護膜,起到良好的防腐作用;復配的丙炔醇和檸檬酸具有良好的阻垢性能。2、所述阻垢緩蝕劑為無磷阻垢緩蝕劑,在不使用有機膦酸的同時,防腐防垢效果優良,在高硬度、高堿度、高ph值的水質狀況下仍能起到優良的阻垢緩蝕性能,從而保護環境和節約水資源,無毒無刺激性氣味,對環境友好。3、所述阻垢緩蝕劑能夠用于工業循環水、石油、煉油、油田注水、化工、廢水、紙漿、造紙、電廠、鋼廠、塑料、橡膠、制藥、纖維、紡織等行業的工業水系統設備的防腐和防垢。4、所述阻垢緩蝕劑的制備方法,具有流程簡單,操作方便的優點。5、本發明還公開了所述阻垢緩蝕劑的應用,所述阻垢緩蝕劑水體的添加量為30-220ppm。經過室內效果評價實驗,添加量為50ppm時的室內動態緩蝕率達到90%以上,設備的結垢大大降低,減輕了換熱器的管道堵塞問題,清洗周期明顯變長;同等加劑量條件下在緩蝕與阻垢方面的使用效果均優于季銨鹽類的阻垢緩蝕劑,提高了企業生產的效率并降低了設備的維護費用。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是實施例1-4任一制備方法的工藝流程圖。具體實施方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將對本發明的技術方案進行詳細的描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式,都屬于本發明所保護的范圍。實施例1一種阻垢緩蝕劑,其制備方法包括以下步驟:a、取1mol乙醛、5mol丙酮和0.5mol乙二胺混合,得到混合物;b、使用鹽酸調節步驟a得到的混合物的ph值至4,加熱至80℃,反應14小時后靜置至室溫,靜置后取上清液;c、向步驟b得到的上清液中加入丙炔醇溶液和檸檬酸溶液組成的混合液,所述上清液和所述混合液的重量比為1:1,所述混合液中丙炔醇溶液和檸檬酸溶液的重量比為1:1,丙炔醇溶液中丙炔醇的濃度為10wt%,檸檬酸溶液中檸檬酸的濃度為10wt%;反應1.5小時后,得到所述阻垢緩蝕劑。所述阻垢緩蝕劑水體的添加量為30-220ppm。本實施例中得到的阻垢緩蝕劑添加量為30ppm時的室內動態緩蝕率達到90.6%。實施例2一種阻垢緩蝕劑,其制備方法包括以下步驟:a、取3mol乙醛、2mol丙酮和1.5mol乙二胺混合,得到混合物;b、使用鹽酸調節步驟a得到的混合物的ph值至3,加熱至90℃,反應6小時后靜置至室溫,靜置后取上清液;c、向步驟b得到的上清液中加入丙炔醇溶液和檸檬酸溶液組成的混合液,所述上清液和所述混合液的重量比為1:1,所述混合液中丙炔醇溶液和檸檬酸溶液的重量比為1:1,丙炔醇溶液中丙炔醇的濃度為20wt%,檸檬酸溶液中檸檬酸的濃度為20wt%;反應0.5小時后,得到所述阻垢緩蝕劑。所述阻垢緩蝕劑水體的添加量為30-220ppm。本實施例中得到的阻垢緩蝕劑添加量為220ppm時的室內動態緩蝕率達到91.7%。實施例3一種阻垢緩蝕劑,其制備方法包括以下步驟:a、取2mol乙醛、4mol丙酮和1mol乙二胺混合,得到混合物;b、使用鹽酸調節步驟a得到的混合物的ph值至3-4,加熱至85℃,反應10小時后靜置至室溫,靜置后取上清液;c、向步驟b得到的上清液中加入丙炔醇溶液和檸檬酸溶液組成的混合液,所述上清液和所述混合液的重量比為1:1,所述混合液中丙炔醇溶液和檸檬酸溶液的重量比為1:1,丙炔醇溶液中丙炔醇的濃度為15wt%,檸檬酸溶液中檸檬酸的濃度為15wt%;反應1小時后,得到所述阻垢緩蝕劑。所述阻垢緩蝕劑水體的添加量為30-220ppm。本實施例中得到的阻垢緩蝕劑添加量為50ppm時的室內動態緩蝕率達到91.6%。實施例4一種阻垢緩蝕劑,其制備方法包括以下步驟:a、取2mol乙醛、4mol丙酮和1mol乙二胺混合,得到混合物;b、使用鹽酸調節步驟a得到的混合物的ph值至3-4,加熱至87℃,反應10小時后靜置至室溫,靜置后取上清液;c、向步驟b得到的上清液中加入丙炔醇溶液和檸檬酸溶液組成的混合液,所述上清液和所述混合液的重量比為1:1,所述混合液中丙炔醇溶液和檸檬酸溶液的重量比為1:1,丙炔醇溶液中丙炔醇的濃度為15wt%,檸檬酸溶液中檸檬酸的濃度為15wt%;反應1小時后,得到所述阻垢緩蝕劑。所述阻垢緩蝕劑水體的添加量為30-220ppm。本實施例中得到的阻垢緩蝕劑添加量為100ppm時的室內動態緩蝕率達到92.5%。本發明所述的阻垢緩蝕劑的主要性能指標如表1所示。表1:阻垢緩蝕劑的主要性能指標項目指標外觀淡黃色透明液體密度(20℃,g/cm3)≥1.15總磷(以po43-計,%)5.0~12.5膦酸鹽(以po43-計%)5.0~10.0亞磷酸(以po33-計%)≤0.5非揮發性固體含量(%)≥28.0唑類(以c6h4nhn計,%)≥0.8ph(10g/l水溶液,%)1.5~4.5從上表能夠看出,所述阻垢緩蝕劑成分穩定,含有多種活性有效成分,具有防腐防垢效果優良的優點。以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本
技術領域:
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。當前第1頁12