[发明专利]用于苦咸水循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于苦咸水循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂及其制备方法，属于水处理技术领域。

背景技术

随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，许多地区面临严重的水危机。城市用水中，工业用水约占用水量的60～80％，而工业冷却水用量占整个工业用水量的70～80％。我国东南沿海地区地位重要，水资源短缺形势更加严峻，已严重制约了工业的发展。而且沿海地区由于靠近大海，很多地表水及地下水中含盐量很高，称之为“苦咸水”。如果直接用于循环冷却水系统后，结垢、黏泥，特别是腐蚀问题非常严重，给水处理工作带来很大的问题，所以目前利用率非常低，造成了水资源的极大浪费。

目前国内常用的缓蚀阻垢剂都为含磷配方，大部分由有机磷酸盐及锌盐等组成。首先其不能有效解决高含盐量、高pH条件下锌盐沉积、系统结垢腐蚀等问题，特别是高Cl-含量水造成碳钢及不锈钢的腐蚀问题。同时含磷循环水排放到环境中，会使环境水域富营养化，促进菌藻的生长繁殖，形成“赤潮”，使本来已经恶化的沿海环境更加恶劣。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于苦咸水循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂，其与其他水处理剂不产生干扰，不含磷、锌等对环境有害的成分，是一种绿色环保型缓蚀阻垢剂，特别适用于东南沿海地区苦咸水做循环冷却水的系统，能有效解决用苦咸水时高盐分、高pH下系统的腐蚀、结垢的问题；同时本发明提供了一种简单便捷的制备方法。

所述用于苦咸水循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂，由以下重量百分含量的原料制成：钼酸钠5～20％，乌洛托品5～20％，聚环氧琥珀酸10～30％，唑类衍生物1～5％，水解聚马来酸酐5～20％，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物5～15％，腐植酸钠5～15％，荧光示踪剂0.1～1％，片碱0.5～2％，余量为去离子水。

优选地，由以下重量百分含量的原料制成：钼酸钠10～15％，乌洛托品8～17％，聚环氧琥珀酸15～27％，唑类衍生物2～5％，水解聚马来酸酐10～15％，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物7～12％，腐植酸钠10～15％，荧光示踪剂0.2～0.5％，片碱1～2％，余量为去离子水。

所述钼酸钠为二水钼酸钠。

所述唑类衍生物为苯骈三氮唑或甲基苯骈三氮唑。

所述荧光示踪剂为1,3,6,8-芘四磺酸钠。

所述水解聚马来酸酐分子量为400～800。

所述用于苦咸水循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：依次将聚环氧琥珀酸、水解聚马来酸酐和丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物在20-40℃下加入反应设备中，搅拌过程中再依次加入钼酸钠、腐植酸钠、乌洛托品和荧光示踪剂，再将已溶于去离子水的唑类衍生物和片碱加入反应设备中，搅拌均匀后静置，即得用于苦咸水循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂。

本发明所述配方中相关组分的性质和功效如下：

苯骈三氮唑：是白色或青白色针状结晶，与铜原子能形成共价键和配位键，相互交替成键状聚合体，在铜表面形成多层防护膜，使铜的表面不产生电化学反应，从而具有极好的缓蚀作用，对铝、钢等金属材料也同样有较好的防蚀作用。在循环水中，如与聚环氧琥珀酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸共聚物等复配，尤其在密闭循环冷却水系统中缓蚀效果最佳。

钼酸钠：为白色菱形结晶体。钼酸钠属阳极氧化膜型缓蚀剂，在阳极形成一层亚铁-高铁-钼氧化物钝化膜而起缓释作用，与苯骈三氮唑等复配可提高缓蚀效果。

乌洛托品：学名六次甲基四胺，分子式(CH₂)N₄，白色至淡黄色结晶粉末，为有机高分子物质，能够很好地吸附在金属表面，形成一层保护膜，抑制金属的腐蚀。

丙烯酸-丙烯酸脂-磺酸盐三元共聚物：具有优异的阻垢分散性能，能阻止水中溶解盐以及悬浮粒子沉淀的性能，在高温阻垢性能方面远胜于有机磷，对碳酸钙等具有优异的抑制作用，还可以分散氧化铁，跟各种缓蚀阻垢剂有良好的协同增效作用，特别适用于高浓缩倍数的水质处理。

腐植酸钠：分子式为C₉H₈NA₂O₄，系采用天然含腐植酸的优质低钙低镁风化煤经化学提炼而成，它是多功能的高分子化合物，含有羟基、醌基、羧基等较多的活性基团，具有很大的内表面积，有较强的吸附、交换、络合、螯合能力。