[发明专利]无磷复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法

说明书

本发明涉及循环冷却水处理领域，公开了一种无磷复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法。该无磷复合阻垢缓蚀剂含有羧甲基菊粉钠、环糊精衍生物和共聚物，所述共聚物含有由式(I)所示的硫脲衍生物提供的结构单元、由C3‑C10的不饱和羧酸提供的结构单元和由C4‑C10的丙烯酸酯提供的结构单元；以及上述无磷复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用；循环冷却水的处理方法包括往循环冷却水中加入上述无磷复合阻垢缓蚀剂。本发明提供的无磷复合阻垢缓蚀剂表现出良好的阻垢缓蚀综合性能，应用于循环冷却水时，不仅可以满足循环冷却水对阻垢和缓蚀的要求，还可以避免现有的含磷药剂引起的环境问题。

技术领域

本发明涉及循环冷却水处理领域，具体地，涉及一种无磷复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法。

背景技术

在循环冷却水系统中，主要存在结垢和腐蚀问题。为了防止系统结垢和腐蚀，目前最方便且有效的方法是在循环冷却水中投加缓蚀阻垢剂。但在冷却水使用过程中，随着不断的循环和浓缩，水中矿物质含量也会不断增加，使管道和设备腐蚀与结垢加剧，因此需要加入缓蚀阻垢剂以改善冷却水质量，保证设备安全运行。而这些化学药剂最终将作为废物排放进入环境。然而，随着人们环保意识的日益提高和环保法规的越来越严格，迫切需要一种对环境友好的新型无磷水处理剂。

缓蚀阻垢剂配方由缓蚀组分和阻垢分散组分两部分组成。阻垢性能优良的无磷共聚物类阻垢分散剂品种较多，其中很多已在实际生产中得以成功应用。而性能优良的无磷聚合物缓蚀剂可选择余地较小。

羧甲基菊粉(CMI)是由菊粉分子上的伯醇或仲醇基团与氯乙酸等含有羧基基团(-COOH)的化合物在碱性条件下发生取代反应而形成。羧甲基菊粉的研究始于20世纪90年代，集中于羧甲基菊粉的合成及其阻垢性能的研究方面。资料表明，CMI在保持菊粉的生物可降解、可再生和无毒等特性的基础上增加了新的功能，可以用作阻垢剂或重金属离子螯合剂。用在制糖工业中可抑制CaCO₃结晶，在印染过程中用作洗除污染物的添加剂等。

刘克颜的《羧甲基菊粉的研究》以菊粉为原料，通过对羧甲基菊粉的制备工艺的单因素实验和正交实验研究，分析了各单因素对合成产物羧甲基菊粉取代度的影响，找出了制备羧甲基菊粉的最佳工艺条件。

然而，羧甲基菊粉不易溶于水，现有文献还没有关于羧甲基菊粉缓蚀性能以及与其它无磷聚合物水处理剂复配形成复合缓蚀阻垢剂应用于循环冷却水处理的报导。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无磷复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种无磷复合阻垢缓蚀剂，该无磷复合阻垢缓蚀剂含有羧甲基菊粉钠、环糊精衍生物和共聚物；所述共聚物含有由式(I)所示的硫脲衍生物提供的结构单元、由C3-C10的不饱和羧酸提供的结构单元和由C4-C10的丙烯酸酯提供的结构单元，

其中，R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地为H、取代或未取代的C2-C10的脂肪链，所述脂肪链为饱和或不饱和的，且R₁、R₂、R₃和R₄中的至少一个为不饱和的脂肪链。

另一方面，本发明提供了上述无磷复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用。

再一方面，本发明提供了一种循环冷却水的处理方法，该方法包括往循环冷却水中加入上述无磷复合阻垢缓蚀剂。