[发明专利]一种用于循环冷却水系统的绿色全有机碳钢阻垢缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明属于化学药剂技术，涉及一种工业冷却水系统化学处理方法用的化学药剂，具体地说，是一种用于循环冷却水系统的绿色全有机碳钢阻垢缓蚀剂，所述处理的循环冷却水的钙硬度为100～300mg/L，碱度为150～400mg/L。

背景技术

在工业生产过程中，常常需要将工艺物质进行冷却，用以带走工业生产过程不需要的热量的冷却用水，称为冷却水。由于工业生产中冷却水占工业用水的比例很高，约为80%。石油化工和冶金等工业的冷却水比例在90%左右，而电力工业冷却水占总用水量比例甚至高达99%。因此水冷却系统是许多工业领域生产流程中必不可少的重要组成部分，如电力，炼油，化工等工业领域中的许多设备或装置都需要设置循环冷却水系统，用来防止因温度升高而导致工作效率降低。循环冷却水系统在运行过程中常常会遇到诸如结垢、腐蚀等问题。循环冷却水系统中的结垢问题主要冷却水中的碳酸氢钙{Ca(HCO₃)}₂受热转变成碳酸钙（CaCo₃）沉淀而引起的；碳钢在冷却水中的腐蚀是冷却水的溶解氧碳钢上的铁原子之间的电化学相互作用而引起的。结垢和腐蚀会造成冷却水系统中金属设备的破坏，冷却效果降低，水质的污染等问题，为防止或减缓结垢、腐蚀的发生，冷却水处理的工程技术人员通常采取以下化学方法来控制碳钢结垢和腐蚀：

①、通常选择一些诸如聚磷酸盐，氨基三亚甲基膦酸（ATMP），羟基亚乙基二膦酸，的磷系水处理剂，加入到冷却水中。目前，冷却水系统多用磷系复合配方，如：多氨基多醚基甲叉膦酸和膦酰基羧酸。自70 年代初，磷系水处理剂被发现并应用于工业循环水中以来，因为其无毒、低价及具有好的缓蚀与阻垢性能，目前在水处理中仍占绝对主导的地位。但是，这些膦酸盐和磷酸盐往往是冷却水中微生物生长的有效养分，其废水排放到开放水系里容易造成水中赤潮，导致河里鱼虾及微生物因缺氧而大量死亡，造成水体发黑发臭。

②、锌盐亦是一种目前常用的冷却水缓蚀剂。锌盐主要靠Zn²⁺离子起缓蚀作用,其成膜比较迅速,与其它缓蚀剂如磷酸盐、有机膦酸盐等协同使用时,可取得良好的缓蚀效果。由于锌有毒性,使用浓度必须小于5mg/L。锌对鱼类和水生生物的毒性比对人的毒性大，故渔业水质要求为0.1mg/L。另外，系统的pH大于8.3时,锌有产生沉淀的倾向。

根据可持续发展战略，推进绿色化学，研究开发性能良好，无毒无害无污染的缓蚀剂是水处理行业的方向。开发具有自主知识产权的绿色水处理药剂，以逐步取代当前国内外大量采用的易产生富营养化和赤潮公害的磷锌系冷却水处理化学药剂，推进绿色化学药剂的发展，积极开发应用无磷无重金属及易生物降解的冷却水处理药剂，具有重大的意义，是该技术领域工程技术人员的重要的一项研究课题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种用于循环冷却水系统的绿色全有机碳钢阻垢缓蚀剂，该碳钢阻垢缓蚀剂属于完全无磷配方，所排放的废水不会对环境造成富营养化污染，同时使用过程中不存在生成磷酸垢的危险，从而解决了现有技术存在的问题。

为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

一种用于循环冷却水系统的绿色全有机碳钢阻垢缓蚀剂，其特征在于：所述阻垢缓蚀剂由一）、阻垢剂和二）、缓蚀剂组成，一）、阻垢剂和二）、缓蚀剂的组分分别如下：

一）、阻垢剂

由水解聚马来酸酐与聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯三元共聚物，丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸类共聚物其中的一种或其中几种组成，优选的由水解聚马来酸酐与丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸类共聚物组成，组成阻垢剂的组分物的质量百分比为：

组分                                                         %

水解聚马来酸酐                                        45～50

聚丙烯酸                                                 12～22

聚甲基丙烯酸                                           12～22

丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物                   12～22

丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯三元共聚物   12～22