[发明专利]一种用于低温多效蒸馏海水淡化装置高效无磷阻垢缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，具体涉及低温多效蒸馏海水淡化装置高效无磷阻垢缓蚀剂。

背景技术

水资源不仅是基础性的自然资源，而且也是战略性的经济资源，目前淡水资源短缺成为制约我国经济和社会可持续发展的重要因素之一。海水淡化利用成为解决我国水资源短缺和经济发展的有力措施。海水淡化技术的发展不仅能够解决沿海地区海水淡化和西部地区苦咸水需求，而且可以带动材料、化工、能源等领域的发展，取得显著的经济效益和社会、生态效益。

在海水处理过程中，随着溶液酸碱度和温度的升高，溶液浓度增大，海水中存在的大量金属和酸根离子，如镁离子、钙离子、碳酸根离子、硫酸根离子以及磷酸根离子等等，容易形成一些难溶解的碳酸钙、硫酸钙等物质使海水淡化设备结垢。在低温多效蒸馏海水淡化工艺中，水力停留时间短，最高温度低，盐度高，这些因素导致设备系统压力增大、产水能力下降、设备表面的传热效率降低，损失和浪费了一定的能源，同时影响着安全生产。所以在海水淡化过程中需要对设备进行除垢等保护工作外，改变垢的性状，使水垢软化、分散也是阻垢剂的主要作用。

阻垢剂通过延缓或扭曲晶体的生长，使晶体生长发生畸变，不利于形成致密结晶，防止了难溶盐在设备上的结垢。缓蚀剂的使用可以改变金属相合金腐蚀电极的过程，抑制阴极或者阳极的反应，减缓原电池反应，对防止设备中金属组件的腐蚀起到了延缓作用。阻垢缓蚀剂的使用解决了海水淡化过程中的结垢问题。阻垢剂的种类繁多，常用的有磷系阻垢剂，虽然它性能良好、稳定性高，但是磷的过度排放污染水体，危害人类健康，影响人们的生产生活。

因此开发绿色高效无磷阻垢缓蚀剂，解决低温多效蒸馏海水淡化装置中结垢多、腐蚀严重等问题具有重大意义。

发明内容

本发明针对海水淡化过程中的结垢问题，提供了一种高效环保的阻垢缓蚀剂。研究表明不同阻垢剂的不同功能基团之间存在一定的协同作用，几种不同类型的阻垢剂复配使用往往会达到更好的使用效果。

因此，通过改变阻垢剂的各有效成分的比例，达到很好的阻垢缓蚀效果。

为实现以上发明目的，本发明提供的技术方案为：

一种用于低温多效蒸馏海水淡化装置高效无磷阻垢缓蚀剂，由高分子量5000～12000的水解聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚苯乙烯磺酸钠、稀有金属钠盐混合而成，其余为水。该阻垢剂的有效成分中，水解聚马来酸酐质量百分含量为25％～50％，聚环氧琥珀酸10％～40％，聚苯乙烯磺酸钠5％～25％，稀有金属钠盐0.1～5％，其余为水。

进一步地，所述海水淡化阻垢缓蚀剂的有效成分中，水解聚马来酸酐质量百分含量为30％～45％，聚环氧琥珀酸15％～30％，聚苯乙烯磺酸钠5％～20％，稀有金属钠盐0.1～3％，其余为水。

进一步地，所述海水淡化阻垢缓蚀剂中水解聚马来酸酐分子量为7000～10000，不同于其他低分子量的聚马来酸酐，表现出良好的阻垢缓蚀性能。

进一步地，所述海水淡化阻垢缓蚀剂有效成分中稀有金属钠盐含有钒酸钠或钼酸钠中一种或两种。

所述海水淡化阻垢缓蚀剂无毒、低磷，把它用于高盐度高硬度海水中，用量为10～20mg/L时，进行静态阻垢实验，阻垢率可达92％以上。

具体实施方式

下面以实施例进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1：

在5L不锈钢反应釜中，加入平均分子量为7600的水解聚马来酸酐35％，聚环氧琥珀酸20％，聚苯乙烯磺酸钠10％，钼酸钠0.5％，其余为水，放入一起搅拌1h，即得到低温多效蒸馏海水淡化所用的阻垢缓蚀剂1。再根据国标GB/T16632-2008水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法，评价此阻垢剂的阻垢效果，加入药剂20ppm阻垢率可达93.5％。

实施例2：

在5L不锈钢反应釜中，加入平均分子量为8200的水解聚马来酸酐30％，聚环氧琥珀酸25％，聚苯乙烯磺酸钠15％，钒酸钠1％，其余为水，放入一起搅拌0.5h，即得到低温多效蒸馏海水淡化所用的阻垢缓蚀剂2。加入药剂15ppm，静态阻垢率可达93％。

实施例3：

在5L不锈钢反应釜中，加入平均分子量为8500的水解聚马来酸酐38％，聚环氧琥珀酸18％，聚苯乙烯磺酸钠8％，钼酸钠和钒酸钠1.5％，其余为水，放入一起搅拌1.5h，即得到低温多效蒸馏海水淡化所用的阻垢缓蚀剂3。加入药剂15ppm，静态阻垢率可达95％。

实施例4：