[发明专利]一种海水淡化用阻垢缓蚀分散剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海水淡化用阻垢缓蚀分散剂的制备方法，属于化工技术领域。

背景技术

随着工业生产的迅速发展，工业用水量日益增加，而我国又是淡水资源较为匮乏的国家，因此发展海水淡化技术迫在眉睫。海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。在海水淡化系统中，受水质、工艺条件影响，海水淡化水处理系统设备经常会发生腐蚀、结垢现象，严重影响换热效率，降低设备使用寿命，影响机组的安全运行。同时海水中高Na⁺和高Cl^-对设备的膜系统也将产生非常不利的影响，为了防止设备结垢同时降低系统中Na⁺和Cl^-的含量，提高设备利用率，节约能源、确保生产的正常运行，需要在海水淡化系统中添加各种阻垢缓蚀剂。目前，用于该领域的阻垢剂主要有聚磷酸盐、有机磷酸盐、聚羧酸等种类。聚羧酸作为阻垢剂，使用较多的是聚丙烯酸(钠)和聚马来酸等。由于聚马来酸阻垢性能明显优于聚丙烯酸(钠)，因而近年来聚丙烯酸(钠)阻垢剂在工业循环冷却水中的用量呈下降趋势，正逐步被性能更为优异的聚马来酸系列阻垢剂替代。聚马来酸酐中的羧基(-COOH)会水解成-CO-和-OH，它们会吸附到碳酸钙晶体的活性增长点上与Ca2+鳌合，抑制了晶格向一定的方向成长，因此使晶格歪曲长不大，聚马来酸酐的分子量越大，羧基(-COOH)数量越多，阻垢效果越好。本专利申请人发明了一种高分子量(平均分子量大于5500)聚马来酸酐的制备方法，并由中国专利申请CN200910117136.X对其进行公开。本发明基于该高分子量聚马来酸酐制备的一种海水淡化领域用阻垢缓蚀分散剂，是一种性能卓越、适合应用在海水淡化水处理系统设备中的阻垢缓蚀分散剂，属无磷配方，优于目前国内外的阻垢缓蚀分散剂产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有工艺流程简单、生产成本低，无磷配方产品，质量稳定，阻垢缓蚀高效的无毒，能有效除去Cl^-和Na⁺等离子对系统造成的影响，可以有效的用于海水淡化系统的复合阻垢缓蚀分散剂的制备方法。

其特征是将平均分子量大于5500的聚马来酸酐、季铵盐、马来酸-丙烯酸共聚物和水按照一定比例复配而成。

所述聚马来酸酐、季铵盐、马来酸-丙烯酸共聚物和水的质量配比为：50-60∶10-15∶10-15∶10-20的一种。所述铵盐为NH⁴⁺的硫酸盐。

配方的顺序是：聚马来酸酐与水先相溶，然后加马来酸-丙烯酸共聚物，最后加季铵盐。

聚马来酸酐(HPMA)的平均分子量大于5500，高分子量的聚马来酸酐具有高效分散性，它们会吸附到碳酸钙晶体的活性增长点上与Ca²⁺螯合，抑制了晶格向一定的方向成长，使晶格歪曲长不大，羧基(-COOH)数量越多，阻垢效果越好。季铵盐和马来酸-丙烯酸共聚物也有很好的缓蚀阻垢功能，与聚马来酸酐复配，发挥协同作用，提高阻垢缓蚀效果。

其技术效果是：一种海水淡化用阻垢缓蚀分散剂，将平均分子量大于5500的聚马来酸酐(HPMA)、季铵盐和马来酸-丙烯酸共聚物通过一定比例复配而成，其生产工艺流程简单、生产成本低，无磷配方，质量稳定，阻垢缓蚀高效无毒，能有效除去Cl^-和Na⁺等离子对系统造成的影响，同时，其生产工艺为环保型清洁工艺，无工业三废排放，操作简便，生产成本低，适合工业化规模生产。

具体实施方式

实施例1。将50kg聚马来酸平均分子量为5600加入20kg水溶液中，再加入马来酸-丙烯酸共聚物15kg，最后加入季铵盐15kg，搅拌充分无沉淀即得一种海水淡化用阻垢缓蚀分散剂。

实施例2。将60kg聚马来酸平均分子量为6500加入10kg水溶液中，再加入马来酸-丙烯酸共聚物15kg，最后加入季铵盐15kg，搅拌充分无沉淀即得一种海水淡化用阻垢缓蚀分散剂。

实施例3。将55kg聚马来酸平均分子量为8600加入18kg水溶液中，再加入马来酸-丙烯酸共聚物12kg，最后加入季铵盐15kg，搅拌充分无沉淀即得一种海水淡化用阻垢缓蚀分散剂。

阻垢性能测定采用静态阻垢试验法进行，具体参见水处理剂阻垢性能的测定——碳酸钙沉积法；缓蚀性能测定采用旋转挂片失重法进行，具体参见水处理剂缓蚀性能的测定——旋转挂片法，采用以上三种实施例配制的阻垢缓蚀分散剂，阻垢率与缓蚀率均大于95％，其阻垢缓释效果较好。