[发明专利]三效顺流蒸发器浓缩硫酸锌溶液时的沉积物溶解试剂及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除杂方法，特别涉及一种三效顺流蒸发器浓缩硫酸锌溶液时的沉积物溶解试剂及其使用方法。

背景技术

三效顺流蒸发器作为节能装置，国内外大量使用效果相当明显，但用于浓缩生产硫酸锌水溶液，却使用效果较差，国内有几家如湖南某企业使用一段时间后停用，设备闲置，最后放弃使用，不得已选择传统的气耗较大的浓缩釜来完成。这是由于其在使用过程中容易出现以下问题：精制硫酸水溶液经三效顺流蒸发器浓缩时，蒸发器壁，特别是加热室的列管中有少量沉积物附着，随时推移，出现结垢，水洗和加热洗效果一般，很难洗掉，导致三效顺流蒸发器的传热困难，蒸发水量下降，产量降低，严重时堵死停用。这是由于硫酸锌盐为偏酸性外，pH值5.1～6，正常情况钙、镁等金属杂质比碱性和中性溶液含量高约400PPm左右，在高温环境（140℃左右）易生产钙、镁盐沉积结垢，非常坚硬。目前的处理方法一般是用硫酸加温浸泡，但是基本上不反应，无效果，盐酸反应很慢，同时对设备有腐蚀（因为列管为316L材质）。

申请号：200880014684.3、申请日：2008-05-02的中国发明涉及使用水溶性镁化合物的组合物和方法,该组合物包括水和水溶性镁化合物,但缺乏普遍用于清洁组合物的其他材料。所述方法和组合物可以在水中提供以与钙离子成预定比例的镁离子,例如摩尔量等于或超过钙离子的摩尔量的镁离子。包括水溶性钙盐的阴离子的水溶性镁盐比具有水不溶性钙盐的阴离子的镁盐更有效。这些组合物可用于减少从硬水形成石灰垢或沉淀物、除去皂垢等。但是现有的各种试剂均无法有效的溶解三效顺流蒸发器上的沉积物。为了改善现状，需要研制出针对三效顺流蒸发器浓缩硫酸锌溶液时的沉积物进行有效溶解的试剂。

发明内容

本发明提供一种三效顺流蒸发器浓缩硫酸锌溶液时的沉积物溶解试剂，该试剂对三效顺流蒸发器浓缩硫酸锌溶液时的沉积物具有较好的溶解效果，同时可避免对设备的腐蚀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种三效顺流蒸发器浓缩硫酸锌溶液时的沉积物溶解试剂，其特征在于：该试剂以水为溶剂，其中包括如下质量浓度的物质，氢氧化钠20～40%，螯合剂3～8%，分散剂2×10^-4～6×10^-4%，助溶剂3×10^-4～5×10^-4%。本试剂除垢的原理反应式为：NaOH+ZnSO4=Na2ZnO2+Na2SO4。

作为优选，所述的螯合剂为己二胺四甲叉膦酸。

作为优选，所述的分散剂选自聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸中的一种或两种。分散剂的作用是使钙镁从硬垢里溶解。

作为优选，所述的助溶剂选自马来酸或PBTCA（2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷）中的一种或两种。作为优选，所述的助溶剂为马来酸和PBTCA以1:3质量比混合的混合物。

作为优选，该试剂以水为溶剂，其中包括如下质量浓度的物质，氢氧化钠30%，己二胺四甲叉膦酸2%，聚丙烯酸3×10^-4%，聚环氧琥珀酸2×10^-4%，马来酸1×10^-4%，PBTCA4×10^-4%。

聚丙烯酸（PAA）用作凝集剂、水质处理剂、分散剂、软化剂等各种高分子助剂,能与金属离子、钙、镁等形成稳定的化合物，对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用。

聚环氧琥珀酸(PESA)是一种无氮、非磷有机化合物，兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系，是一种绿色水处理化学品,

1、PESA的阻垢性能

实验说明PESA对硫酸钙垢的沉积具有溶限效应，其阻垢率随着加药量的增加而增加，到达一定浓度时，阻垢能力不再明显增加。PESA阻碳酸钙垢的效果优于一些常用的聚羧酸类、磺酸盐类、聚磷酸类阻垢剂。

PESA的主要阻垢机理如下：

(1)螯合作用阻垢剂中的部分活性基团对成垢阳离子具有一定的螯合力，发生了螯合作用，所以加入PESA后，可封锁部分成垢阳离子，抑制其与阴离子的反应，从而阻止结垢。