[发明专利]用于除盐水循环冷却系统的硅钨缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于循环冷却水系统的硅钨缓蚀剂，特别适用于除盐水循环冷却系统缓蚀处理。

背景技术

在工业生产中有大量工艺过程需要用水冷却。随着社会城市化和工业生产的不断发展，水资源越来越紧张。为了节约用水，工业循环水冷却系统的浓缩倍数不断提高，达到4倍以上。由于浓缩倍数提高，水中的钙镁离子不断增加，造成循环水冷却系统结垢严重。为解决此问题，除盐水循环冷却系统越来越多被采用。但在使用除盐水的循环冷却系统，水中钙镁离子很低，不能形成水垢。由于没有垢层的保护，水中溶解氧直接与金属接触，管道的腐蚀非常严重。因此在除盐水循环冷却系统必须投加有效的缓蚀剂，才能保证冷却设备和管道不被腐蚀。

过去在水循环冷却系统的浓缩倍数不高，使用除盐水系统的较少，用于除盐水循环冷却系统的缓蚀剂发展较慢。现在可用在除盐水循环冷却系统的缓蚀剂有铬酸盐缓蚀剂，钼酸盐缓蚀剂，硅酸盐缓蚀剂，亚硝酸盐缓蚀剂。铬酸盐缓蚀剂是一种较老的铬酸盐缓蚀剂，缓蚀效果优良，具有毒性，又是环境污染物质，现已很少使用。钼酸盐缓蚀剂毒性小，成本高，使用较少。硅酸盐缓蚀剂具有无毒性、无污染特点，但对水质要求高，计量不足易产生点蚀，控制不好还会形成硅酸盐垢，因此较少使用。如美国Betz公司的硅缓蚀剂，其配方为硅酸钠10ppm、羟基乙叉二磷酸10ppm、羧甲基纤维素20ppm、苯并三氮唑3ppm，该缓蚀剂只适用于工业水循环冷却系统，不能用于除盐水循环冷却系统。首钢总公司1995申请的专利“用于软水密闭循环冷却系统的硅系缓蚀剂”(ZL 95117456.8)，其配比为硅酸钠(以SiO₂计)500-1000ppm、多元共聚聚丙烯酸钠5-10ppm、羟基乙叉二磷酸5-10ppm、苯并三氮唑1-2ppm，该缓蚀剂加药浓度较高，适用于软水密闭循环冷却系统，用于敞开式除盐水系统，有造成硅垢的危险。

发明内容

本发明的目的是克服上术技术的不足，提供一种硅酸盐和钨酸盐复合型缓蚀剂，该缓蚀剂硅酸盐含量低，可避免硅垢的形成，适用于除盐水循环冷却系统，有效防止除盐水循环冷却系统的腐蚀。

本发明所采用的技术方案是：用于除盐水循环冷却系统的硅钨缓蚀剂化学成分由硅酸盐、钨酸盐、三乙醇胺、铜缓蚀剂复合构成，各组分按重量配比为：硅酸盐70-90％，钨酸盐2.5-27％，三乙醇胺2.5-18％，铜缓蚀剂0.5-1.5％。其中硅酸盐是硅酸钠、硅酸钾其中一种，钨酸盐是钨酸钠、钨酸钾、钨酸铵其中一种，铜缓蚀剂是苯并三氮唑、巯基苯并噻唑其中一种。

该缓蚀剂在除盐水循环冷却系统中的使用计量为：硅酸盐以二氧化硅计，钨酸盐、三乙醇胺、铜缓蚀剂以工业品有效成分重量计，其浓度配比为：二氧化硅60-200ppm，钨酸盐5-30ppm，三乙醇胺5-20ppm，铜缓蚀剂1-3ppm。

本发明缓蚀剂为一种氧化膜沉淀膜混合型缓蚀剂。氧化膜型缓蚀剂又叫钝化膜型缓蚀剂。它能使金属表面氧化，形成一层致密的耐腐蚀的钝化膜而防止腐蚀。一般是通过氧化剂在溶液中使碳钢表面生成一层γ-Fe₂O₃金属氧化物的膜，由于它的存在，改变了金属的腐蚀电势，并通过钝化现象降低腐蚀反应的速度。

硅酸盐是一种沉淀膜型缓蚀剂，但加药浓度较高，加药量不足，还将引起严重的点蚀。硅酸钠与钨酸钠形成硅钨杂多酸，具有一定氧化特性。利用这一特性，结合硅酸盐缓蚀性形成复配增效作用。三乙醇胺为一种缓蚀增效剂。选用苯并三氮唑或巯基苯并噻唑作为铜的特效缓蚀剂，防止铜部件的腐蚀。

具体实施方式

实施例1

缓蚀剂由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成，其重量配比为硅酸钠82.6％、钨酸钠8.3％、三乙醇胺8.3％、苯并三氮唑0.83％。

实施例2

缓蚀剂由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成，其重量配比为硅酸钠88.3％、钨酸钠5.84％、三乙醇胺5.84％、苯并三氮唑0.58％。

实施例3

缓蚀剂由硅酸钠、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成，其重量配比为硅酸钠71％、钨酸钠14.2％、三乙醇胺14.2％、苯并三氮唑0.71％。

实施例4

缓蚀剂由硅酸钠、钨酸铵、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成，其重量配比为硅酸钠78％、钨酸钠10.4％、三乙醇胺10.4％、苯并三氮唑1.1％。

实施例5

缓蚀剂由硅酸钾、钨酸钠、三乙醇胺、苯并三氮唑复合构成，其重量配比为硅酸钾78％、钨酸钠10.4％、三乙醇胺10.4％、苯并三氮唑1.1％。

实施例6