用于苦咸水循環水的無磷復合緩蝕阻垢劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于苦咸水循環水的無磷復合緩蝕阻垢劑及其制備方法，屬于水處理技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國工業的發展，淡水耗量急速增加，許多地區面臨嚴重的水危機。城市用水中，工業用水約占用水量的60?80%，而工業冷卻水用量占整個工業用水量的70?80%。我國東南沿海地區地位重要，水資源短缺形勢更加嚴峻，已嚴重制約了工業的發展。而且沿海地區由于靠近大海，很多地表水及地下水中含鹽量很高，稱之為“苦咸水”。如果直接用于循環冷卻水系統后，結垢、黏泥，特別是腐蝕問題非常嚴重，給水處理工作帶來很大的問題，所以目前利用率非常低，造成了水資源的極大浪費。
[0003]目前國內常用的緩蝕阻垢劑都為含磷配方，大部分由有機磷酸鹽及鋅鹽等組成。首先其不能有效解決高含鹽量、高PH條件下鋅鹽沉積、系統結垢腐蝕等問題，特別是高Cl-含量水造成碳鋼及不銹鋼的腐蝕問題。同時含磷循環水排放到環境中，會使環境水域富營養化，促進菌藻的生長繁殖，形成“赤潮”，使本來已經惡化的沿海環境更加惡劣。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種用于苦咸水循環水的無磷復合緩蝕阻垢劑，其與其他水處理劑不產生干擾，不含磷、鋅等對環境有害的成分，是一種綠色環保型緩蝕阻垢劑，特別適用于東南沿海地區苦咸水做循環冷卻水的系統，能有效解決用苦咸水時高鹽分、高PH下系統的腐蝕、結垢的問題；同時本發明提供了一種簡單便捷的制備方法。
[0005]所述用于苦咸水循環水的無磷復合緩蝕阻垢劑，由以下重量百分含量的原料制成:鉬酸鈉5?20%，烏洛托品5?20%，聚環氧琥珀酸10?30%，唑類衍生物I?5%，水解聚馬來酸酐5?20 %，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物5?15 %，腐植酸鈉5?15%，熒光示蹤劑0.1?1%，片堿0.5?2%，余量為去離子水。
[0006]優選地，由以下重量百分含量的原料制成:鉬酸鈉10?15%，烏洛托品8?17%，聚環氧琥珀酸15?27%，唑類衍生物2?5%，水解聚馬來酸酐10?15%，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物7?12 %，腐植酸鈉10?15 %，熒光示蹤劑0.2?0.5 %，片堿I?2%，余量為去尚子水。
[0007]所述鉬酸鈉為二水鉬酸鈉。
[0008]所述唑類衍生物為苯駢三氮唑或甲基苯駢三氮唑。
[0009]所述熒光示蹤劑為1，3，6，8-芘四磺酸鈉。
[0010]所述水解聚馬來酸酐分子量為400?800。
[0011]所述用于苦咸水循環水的無磷復合緩蝕阻垢劑的制備方法，包括以下步驟:依次將聚環氧琥珀酸、水解聚馬來酸酐和丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物在20-40°C下加入反應設備中，攪拌過程中再依次加入鉬酸鈉、腐植酸鈉、烏洛托品和熒光示蹤劑，再將已溶于去離子水的唑類衍生物和片堿加入反應設備中，攪拌均勻后靜置，即得用于苦咸水循環水的無磷復合緩蝕阻垢劑。
[0012]本發明所述配方中相關組分的性質和功效如下:
[0013]苯駢三氮唑:是白色或青白色針狀結晶，與銅原子能形成共價鍵和配位鍵，相互交替成鍵狀聚合體，在銅表面形成多層防護膜，使銅的表面不產生電化學反應，從而具有極好的緩蝕作用，對鋁、鋼等金屬材料也同樣有較好的防蝕作用。在循環水中，如與聚環氧琥珀酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸共聚物等復配，尤其在密閉循環冷卻水系統中緩蝕效果最佳。
[0014]鉬酸鈉:為白色菱形結晶體。鉬酸鈉屬陽極氧化膜型緩蝕劑，在陽極形成一層亞鐵-高鐵-鉬氧化物鈍化膜而起緩釋作用，與苯駢三氮唑等復配可提高緩蝕效果。
[0015]烏洛托品:學名六次甲基四胺，分子式(CH2)N4,白色至淡黃色結晶粉末，為有機高分子物質，能夠很好地吸附在金屬表面，形成一層保護膜，抑制金屬的腐蝕。
[0016]丙烯酸-丙烯酸脂-磺酸鹽三元共聚物:具有優異的阻垢分散性能，能阻止水中溶解鹽以及懸浮粒子沉淀的性能，在高溫阻垢性能方面遠勝于有機磷，對碳酸鈣等具有優異的抑制作用，還可以分散氧化鐵，跟各種緩蝕阻垢劑有良好的協同增效作用，特別適用于高濃縮倍數的水質處理。
[0017]腐植酸鈉:分子式為C9H8NA2O4,系采用天然含腐植酸的優質低鈣低鎂風化煤經化學提煉而成，它是多功能的高分子化合物，含有羥基、醌基、羧基等較多的活性基團，具有很大的內表面積，有較強的吸附、交換、絡合、螯合能力。
[0018]聚環氧琥珀酸:是一種無氮、非磷有機化合物，兼具阻垢緩蝕雙重功效，生物降解性能好并適用于尚喊、尚硬度、尚溫、尚金屬含量水系，尚pH條件下有優良的阻垢分散效果，與氯相容性好，阻垢性能不受氯濃度影響，與其他藥劑復配有明顯的協同增效作用，是一種綠色水處理化學品。
[0019]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0020](I)配方成分具有明顯的協同增效作用，與其他水處理劑不產生干擾；
[0021](2)配方中不含磷、鋅等對環境有害的成分，是一種綠色環保型緩蝕阻垢劑；
[0022](3)所述用于苦咸水循環水的無磷復合緩蝕阻垢劑，特別適用于東南沿海地區苦咸水做循環冷卻水的系統，能有效解決用苦咸水時高鹽分、高PH條件下系統的腐蝕、結垢的問題，使碳鋼、銅、不銹鋼等的腐蝕速率、污垢熱阻等指標都達到國家標準要求的碳鋼腐蝕速率小于0.075mm/a、銅和不銹鋼腐蝕速率小于0.005mm/a、污垢熱阻小于3.44*10V*K/ff ；
[0023](4)制備方法簡單便捷，常溫下將各原料組分按比例加入反應器中攪拌均勻即可，制得的產品穩定性好。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但其并不限制本發明的實施。
[0025]實施例1
[0026]依次將聚環氧琥珀酸、水解聚馬來酸酐和丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物在20°C下加入反應設備中，攪拌過程中再依次加入鉬酸鈉、腐植酸鈉、烏洛托品和熒光示蹤劑，再將已溶于去離子水的苯駢三氮唑和片堿加入反應設備中，攪拌均勻后靜置，即得用于苦咸水循環水的無磷復合緩蝕阻垢劑。各原料的重量百分含量為:鉬酸鈉15%，烏洛托品15%，聚環氧琥珀酸22%，唑類衍生物3%，水解聚馬來酸酐13%，丙烯酸-丙烯酸酯-