[发明专利]一种可降解的无磷复合缓蚀阻垢剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻垢剂，尤其是涉及一种可降解的无磷复合缓蚀阻垢剂。 

背景技术

水中含有的钙、镁等离子在循环冷却水系统中会不断地在管壁表面结垢，导致管壁传热效率降低，严重时影响循环水流动。同时形成电化学腐蚀，使管壁逐渐变薄，减少使用寿命，严重影响系统的安全运行。解决这一问题的传统方法是采用添加缓蚀阻垢剂。 

目前，常用的有机磷配方缓蚀阻垢剂，包括有羟基乙叉二膦酸(HEDP)，氨基三甲叉膦酸(ATMP)，2-膦酸丁烷-1，2-膦酸丁烷-2，4一三羟酸(PBTCA)等，相对早期磷酸盐不仅提高了缓蚀阻垢效率，而且降低了磷含量，能够减少对水体的污染，但无法避免对水体富营养化的影响。 

这些常用缓蚀阻垢剂采用聚羧酸、聚磺酸类作阻垢分散剂，由于不能生物降解，它们不断累积，对水体必然产生不良影响。随着环保要求越来越高，绿色缓蚀阻垢剂亦越来越受到重视。 

葡萄糖酸钙作为水质稳定剂组分之一，通常使用量较大，使用传统的制作工艺和催化剂存在收率低、反应条件苛刻以及设备结构复杂等缺陷。 

具体来说：葡萄糖酸钙的生产方法有电解氧化法、溴化法、金属催化合成法、发酵法等。在工业化大生产中，目前主要采用金属催化法和发酵法。 

近年来，酶制剂工业伴随着下游行业的快速发展而发展，在种类和品质上都有了很大的提高。酶法工艺就是利用酶制剂直接将葡萄糖转化成葡萄糖酸，再经过碱的中和作用，将其转化成葡萄糖酸盐系列产品。与发酵法相比，酶法最显著的特点就是不需要种子培养，免去了微生物和培养基等原辅材料对反应体系的干扰，提高了反应产物的纯度，给提取和精制带来方便。没有了种子培养，因而反应更加容易控制，生产也会变得更加平稳。对生产者而言，酶法工艺简便，设备简单、操作方便，没有染菌的危险，而且产物单一，纯度高，易于分离和精制，产品质量和收率显著提高，产品等级完全达到食品级和注射级标准。对于新建厂，可以省去种子罐和部分提取设备，降低了设备投资。与金属催化法相比，酶法还具有安全性高的特点。 

将酶进行固定化，可以显著提高酶的稳定性。不易受外界环境的影响而失活。固定化酶易于与产品分离，由于反应体系中只有底物，产物，固定化酶，反应结束后将固定化酶从反应体系中分离回收，体系中只存在产物，易于进行产品的精制，产品纯度高。固定化酶可以重复进行回收利用，大大降低酶的成本。 

但是，这些固定化酶方法仍然存在一些缺点：比如载体微球表面积有限，无法负载过多的酶蛋白，使酶活力回收率较低。另外，由于传质阻力的影响，反应过程中生成的H₂O₂不能迅速分解，从而导致GOD和CAT失活，固定化酶在连续使用后很快便失去大部分的酶活性。 

发明内容

本发明设计了一种可降解的无磷复合缓蚀阻垢剂，其解决的技术问题是：(1)现有阻垢剂含磷，存在毒性，并且无法降解，容易对水体和环境造成污染；(2)现有通过固定化酶制备葡萄糖酸钙工艺存在载体微球表面积有限，无法负载过多的酶蛋白，使酶活力回收率较低；(3)由于传质阻力的影响，反应过程中生成的H₂O₂不能迅速分解，从而导致GOD和CAT失活，固定化酶在连续使用后很快便失去大部分的 酶活性。 

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：