本發(fā)明屬于循環(huán)水阻垢
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種復(fù)合緩蝕阻垢劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常采用循環(huán)水對設(shè)備進(jìn)行降溫或熱傳遞；循環(huán)水因其在系統(tǒng)中會蒸發(fā)部分水蒸氣，使得系統(tǒng)中的鹽濃度增大；而高濃度的含鹽水體在以鋼、銅結(jié)構(gòu)為主體的設(shè)備、管道中容易出現(xiàn)結(jié)垢或是腐蝕的問題，導(dǎo)致設(shè)備、管道銹穿或者因結(jié)垢影響傳熱，造成設(shè)備、管道焊縫開裂，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度、威脅職工生命安全。因此，需要使用緩蝕阻垢劑對循環(huán)水質(zhì)進(jìn)行有效地控制，從而實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、節(jié)水、節(jié)能的目的。目前，在工業(yè)循環(huán)水中可選用的緩蝕阻垢劑單體主要有亞硝酸鹽、鉻酸鹽、鋅鹽、有機膦酸鹽和硅酸鹽等，在這些緩蝕阻垢劑單體中，有的單體存在毒性大、遇熱遇氯易分解的缺點，已逐漸變得無法滿足當(dāng)下工業(yè)循環(huán)水緩蝕阻垢劑的要求。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為：現(xiàn)有緩蝕阻垢劑阻垢率低、緩蝕效果不好的問題。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為：提供一種新型復(fù)合緩蝕阻垢劑，其毒性小、耐高溫、耐氯化物、成本低，能有效防止循環(huán)水在系統(tǒng)運行中結(jié)垢，大幅降低循環(huán)水對系統(tǒng)設(shè)備、管道的腐蝕速度。本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢劑，其原料組成為：按重量百分比計，有機膦16-24％，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3-5％，鋅鹽2-3％，葡萄糖酸鈉8-14％，余量為水。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，所述的有機膦為羥基亞乙基二膦酸、膦?；人峁簿畚?、多元醇膦酸酯和2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷的混合物。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，所述的羥基亞乙基二膦酸、膦?；人峁簿畚铩⒍嘣检⑺狨ズ?-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷的重量比為：5-7﹕5-7﹕3-5﹕3-5。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，所述的鋅鹽為氯化鋅或硫酸鋅；優(yōu)選為氯化鋅。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，所述的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物固含量≥30％，CAS號為40623-75-4。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，原料還包括唑類衍生物，優(yōu)選苯并三氮唑。進(jìn)一步的，所述的唑類衍生物添加量為0.4-0.6％。優(yōu)選的，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑，其原料組成為：按重量百分比計，羥基亞乙基二膦酸5-7％，膦酰基羧酸共聚物5-7％，多元醇膦酸酯3-5％，2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷3-5％，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3-5％，氯化鋅2-3％，葡萄糖酸鈉8-13％，苯并三氮唑0.5％，余量為水。更優(yōu)選的，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑，其原料組成為：羥基亞乙基二膦酸6％，膦酰基羧酸共聚物6％，多元醇膦酸酯4％，2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷4％，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物4％，氯化鋅2.4％，葡萄糖酸鈉11％，苯并三氮唑0.5％，余量為水。上述的羥基乙叉二膦酸為活性成分大于50％的一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑；膦?；人崾且环N固含量超過30％，總膦大于7％的羧酸類有機膦鹽；多元醇膦酸酯是一種總膦含量超過30％的A類不含氮的多元醇膦酸酯；2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷為活性成分大于50％的一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑；丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物為固含量大于30％的無色或淡黃色液體共聚物；唑類衍生物為苯并三氮唑；氯化鋅為工業(yè)級原料；水為工業(yè)用水。本發(fā)明還提供一種上述新型復(fù)合緩蝕阻垢劑的制備方法，包括如下步驟：按配比稱取羥基亞乙基二膦酸、膦?；人?、多元醇膦酸酯、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，與水?dāng)嚢杌靹?，加入氯化鋅、葡萄糖酸鈉混勻，制備得到復(fù)合緩蝕阻垢劑；或按配比稱取羥基亞乙基二膦酸、膦?；人?、多元醇膦酸酯、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，與水?dāng)嚢杌靹颍尤肼然\、葡萄糖酸鈉溶解，再加入溶解的唑類衍生物，混勻，制備得到復(fù)合緩蝕阻垢劑。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明將膦?；人帷?-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、羥基亞乙基二膦酸、多元醇膦酸酯、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、氯化鋅、葡萄糖酸鈉經(jīng)過合適的配比后，加入適量的水，制成復(fù)合緩蝕阻垢劑，具有耐高溫、高硬度和高pH的優(yōu)點，能適應(yīng)高濃縮倍數(shù)的苛刻水質(zhì)條件，并且都具有良好的穩(wěn)鋅效果，可防止鋅鹽過多沉淀，影響緩蝕效果；還能去除系統(tǒng)中已生成的污垢，耐高氯離子濃度，耐水解；并且該緩蝕阻垢劑毒性小，成本低，緩蝕阻垢效果顯著，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。具體實施方式本發(fā)明提供一種復(fù)合緩蝕阻垢劑，其原料組成為：按重量百分比計，有機膦16-24％，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3-5％，鋅鹽2-3％，葡萄糖酸鈉8-14％，余量為水。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，所述的有機膦為羥基亞乙基二膦酸、膦?；人峁簿畚?、多元醇膦酸酯和2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷的混合物。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，所述的羥基亞乙基二膦酸、膦?；人峁簿畚铩⒍嘣检⑺狨ズ?-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷的重量比為：5-7﹕5-7﹕3-5﹕3-5。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，所述的鋅鹽為氯化鋅或硫酸鋅；優(yōu)選為氯化鋅。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，所述的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物固含量≥30％，CAS號為40623-75-4。其中，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑中，原料還包括唑類衍生物，優(yōu)選苯并三氮唑。進(jìn)一步的，所述的唑類衍生物添加量為0.4-0.6％。優(yōu)選的，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑，其原料組成為：按重量百分比計，羥基亞乙基二膦酸5-7％，膦酰基羧酸共聚物5-7％，多元醇膦酸酯3-5％，2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷3-5％，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3-5％，氯化鋅2-3％，葡萄糖酸鈉8-13％，苯并三氮唑0.5％，余量為水。更優(yōu)選的，上述復(fù)合緩蝕阻垢劑，其原料組成為：羥基亞乙基二膦酸6％，膦酰基羧酸共聚物6％，多元醇膦酸酯4％，2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷4％，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物4％，氯化鋅2.4％，葡萄糖酸鈉11％，苯并三氮唑0.5％，余量為水。上述的羥基亞乙基二膦酸為活性成分大于50％的一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑，CAS號為2809-21-4；膦?；人崾且环N固含量超過30％，總膦大于7％的羧酸類有機膦鹽；多元醇膦酸酯是一種總膦含量超過30％的A類不含氮的多元醇膦酸酯；2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷為活性成分大于50％的一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑；丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物為固含量大于30％的無色或淡黃色液體共聚物；唑類衍生物為苯并三氮唑；氯化鋅為工業(yè)級原料；水為工業(yè)用水。本發(fā)明還提供一種上述新型復(fù)合緩蝕阻垢劑的制備方法，包括如下步驟：按配比稱取羥基亞乙基二膦酸、膦?；人?、多元醇膦酸酯、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，與水?dāng)嚢杌靹?，加入氯化鋅、葡萄糖酸鈉混勻，制備得到復(fù)合緩蝕阻垢劑；或按配比稱取羥基亞乙基二膦酸、膦?；人?、多元醇膦酸酯、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，與水?dāng)嚢杌靹?，加入氯化鋅、葡萄糖酸鈉溶解，再加入溶解的唑類衍生物，混勻，制備得到復(fù)合緩蝕阻垢劑。本發(fā)明緩蝕阻垢劑中采用的膦?；人帷?-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷含膦量低，具有耐高溫、高硬度和高pH的優(yōu)點，能適應(yīng)高濃縮倍數(shù)的苛刻水質(zhì)條件，并且都具有良好的穩(wěn)鋅效果，可防止鋅鹽過多沉淀，影響緩蝕效果。羥基亞乙基二膦酸和多元醇膦酸酯兼具緩蝕和阻垢的能力，能去除系統(tǒng)中已生成的污垢，耐高氯離子濃度，耐水解。丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物為典型的阻垢分散劑單體，其對各種污垢均有良好的抑制作用，能耐高溫、高堿度、高硬度和高pH值，是緩蝕阻垢劑復(fù)配中首選品種；葡萄糖酸鈉提高配方的pH，使其在加入系統(tǒng)是對系統(tǒng)的pH改變更小，同時葡萄糖酸鈉能對水中的重金屬離子進(jìn)行螯合易于其處理；通過針對性地采用以上各種單體，使配制的緩蝕阻垢劑毒性小，能耐高溫、耐氯化物等苛刻條件，同時實現(xiàn)降低藥劑成本，提高緩蝕阻垢效果的目的。當(dāng)循環(huán)水冷卻設(shè)備中有銅材設(shè)備使用時，本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢劑還含有唑類衍生物作為銅材緩蝕劑。下面通過實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進(jìn)一步的解釋說明，但不表示將保護(hù)范圍限制在實施例所述范圍內(nèi)。實施例1-4用本發(fā)明方法制備復(fù)合緩蝕阻垢劑按下表1所示對各原料進(jìn)行配比，制備復(fù)合緩蝕阻垢劑(原料100g)。表4復(fù)合緩蝕阻垢劑配方表其中，羥基乙叉二膦酸為活性成分大于50％的一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑；膦?；人崾且环N固含量超過30％，總膦大于7％的羧酸類有機膦鹽；多元醇膦酸酯是一種總膦含量超過30％的A類不含氮的多元醇膦酸酯；2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷為活性成分大于50％的一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑；丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物為固含量大于30％的無色或淡黃色液體共聚物；唑類衍生物為苯并三氮唑；氯化鋅為工業(yè)級原料；葡萄糖酸鈉為工業(yè)級原料；水為工業(yè)用水；各原料均來自普通市售產(chǎn)品。復(fù)合緩蝕阻垢劑制備方法如下：按表1配方將羥基亞乙基二膦酸、膦酰基羧酸、多元醇膦酸酯、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、水?dāng)嚢杌旌?，加入氯化鋅、葡萄糖酸鈉溶解，再加入已經(jīng)溶解的唑類衍生物，制備成復(fù)合緩蝕阻垢劑。為了驗證實施例中的復(fù)合緩蝕阻垢劑的效果，本發(fā)明做了如下的驗證實驗。按照國標(biāo)GB/T16632-2008“水處理阻垢性能的測定碳酸鈣沉積法”進(jìn)行了靜態(tài)阻垢實驗。靜態(tài)阻垢實驗實驗樣品：實施例1-4制備的復(fù)合緩蝕阻垢劑。實驗儀器和設(shè)備：1000W水浴鍋。試液制備：在500mL的容量瓶中加入250mL水，用滴定管加入一定體積的氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，使鈣離子的量為120mg。用移液管加入5.0mL水處理劑試樣溶液，搖勻。在加入20mL的硼酸緩沖溶液，搖勻。用滴定管加入一定體積的NaHCO3標(biāo)準(zhǔn)溶液(邊加邊搖動)，使溶液中碳酸根離子的量達(dá)到366mg，用水稀釋至刻度并搖勻。同時做空白試驗。試劑：氫氧化鉀溶液：40g/L，硼酸緩沖溶液：pH≈9，碳酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：3.0mol/L，氯化鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.15mol/L，EDTA二鈉溶液：0.04998mg/L，鈣羧酸指示劑，三乙醇胺溶液：1+2(三乙醇胺與水的體積比)。實驗結(jié)果見表2。表2實施例復(fù)合緩蝕阻垢劑靜態(tài)阻垢實驗結(jié)果實施例加入劑量阻垢率/％實施例1按標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-200892.7實施例2按標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-200889.5實施例3按標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-200894.9實施例4按標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-200898.3對比例1按標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-200882.8由上表可知，本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢劑靜態(tài)阻垢實驗阻垢率均達(dá)到80％以上，實施例4配方中的復(fù)合緩蝕阻垢劑阻垢效果最好，阻垢率達(dá)到98.3％。動態(tài)腐蝕性能測定實驗實驗樣品：實施例1-4制備的復(fù)合緩蝕阻垢劑。采用《冷卻水動態(tài)模擬試驗方法》HG/T2160-2008。試驗裝置為江蘇高郵市摩天電子儀器有限公司生產(chǎn)。投藥濃度20ppm，補水及投藥方式連續(xù)進(jìn)行。表3工藝條件表4實驗水質(zhì)指標(biāo)(2016年3月現(xiàn)場取水)測試項目補水實驗水質(zhì)總硬度(以CaCO3計)，mg/L185485全堿度(以CaCO3計)，mg/L126310氯根，mg/L58.3201pH8.628.76電導(dǎo)，μs/cm4381195此種水質(zhì)條件下的動態(tài)模擬試驗結(jié)果見表5。表5腐蝕實驗結(jié)果由實驗結(jié)果可知，實施例中碳鋼和銅的腐蝕速率均低于國家標(biāo)準(zhǔn)(碳鋼≤0.075mm/a，銅≤0.005mm/a)，滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》(GB50050-2007)標(biāo)準(zhǔn)要求。將本發(fā)明制備的復(fù)合緩蝕阻垢劑應(yīng)用于某海綿鈦整個生產(chǎn)系統(tǒng)的循環(huán)水中，濃縮倍數(shù)為3.5倍，使用濃度按補水量計為60ppm，碳鋼、不銹鋼和銅的腐蝕速率均低于國家標(biāo)準(zhǔn)(碳鋼≤0.075mm/a，不銹鋼≤0.005mm/a，銅≤0.005mm/a)，滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》(GB50050-2007)標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)前第1頁1 2 3