一种复合阻垢缓蚀剂及其在循环冷却水处理中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种复合阻垢缓蚀剂，该复合阻垢缓蚀剂含有羧甲基菊粉、植物天然高分子化合物及其衍生物以及聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸。在所述复合阻垢缓蚀剂中，羧甲基菊粉：植物天然高分子化合物及其衍生物：聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸的重量比可以为：(12-100)：(2-25)：(5-25)。本发明专利技术还公开了上述复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用。本发明专利技术提供的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，还可以避免现有含磷循环冷却水中的含磷药剂引起的环境问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻垢缓蚀和循环水处理领域，具体地，涉及一种复合阻垢缓蚀剂及其在循环冷却水处理中的应用。
技术介绍
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，铬系缓蚀剂因为毒性而被禁用，磷系配方的阻垢缓蚀剂易滋养菌藻、使水体富营养化，故己被限制排放，因此，迫切需要一种新型的、对环境友好的无磷水处理剂。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和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、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。r>《羧甲基菊粉的合成及应用研究进展》(罗意,袁颂东,胡昆鹏,熊坤,卢蒙.食品工业科技2012,33(19))指出羧甲基菊粉是一种优异的阻垢剂和抗再沉淀剂，在非常低的浓度(0.1～200ppm)下就能有效防止钙离子以碳酸盐、草酸盐或硫酸盐的形式结晶，可替代PBTCA(2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷)和HEDP(羟基乙叉二膦酸)等高硬度水体系的磷系阻垢剂，用来处理工业循环冷却水或工业废水。现有文献没有羧甲基菊粉缓蚀性能的研究和与其它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研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合阻垢缓蚀剂。该复合阻垢缓蚀剂尤其适用于循环冷却水。该复合阻垢缓蚀剂不仅满足了循环冷却水对阻垢和缓蚀的要求，还解决了现有含磷循环冷却水中的含磷药剂引起的环境问题。本专利技术的专利技术人经研究后意外地发现，羧甲基菊粉具有缓蚀性能，将羧甲基菊粉、植物天然高分子化合物及其衍生物以及聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸复配使用可以获得缓蚀阻垢增效作用，从而更充分地发挥羧甲基菊粉的阻垢和缓蚀作用，提高复合药剂的缓蚀阻垢作用，降低单一药剂的使用量，从而完成了本专利技术。本专利技术提供了一种复合阻垢缓蚀剂，该复合阻垢缓蚀剂含有羧甲基菊粉、植物天然高分子化合物及其衍生物以及聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸。本专利技术还提供了上述复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用。本专利技术提供的复合阻垢缓蚀剂具有良好的阻垢和缓蚀性能，应用于循环冷却水，不仅可以满足循环冷却水对阻垢和缓蚀的要求，还可以避免现有含磷循环冷却水中的含磷药剂引起的环境问题。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种复合阻垢缓蚀剂，该复合阻垢缓蚀剂含有羧甲基菊粉、植物天然高分子化合物及其衍生物以及聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸。根据本专利技术，在所述复合阻垢缓蚀剂中，羧甲基菊粉、植物天然高分子化合物及其衍生物以及聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸的含量均可以在较大范围内变动。优选地，羧甲基菊粉：植物天然高分子化合物及其衍生物：聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸的重量比可以为：(12-100)：(2-25)：(5-25)，进一步优选为(15-80)：(5-20)：(8-20)。根据本专利技术，在所述复合阻垢缓蚀剂中，当同时含有聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸时，二者的比例没有特别限定。优选地，所述聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸的重量比为1：(0.5-2)。根据本专利技术，所述羧甲基菊粉的取代度可以为0.3～2，优选为0.6～1.2。所述取代度指菊粉羧甲基化反应的程度，以平均每个呋喃果糖单元中的羟基被取代的数量来表示，每个呋喃果糖单元有3个羟基，因此取代度最高为3。根据本专利技术，对所述植物天然高分子化合物及其衍生物没有特别限定，可以为本领域常用的植物天然高分子化合物及其衍生物。优选地，所述植物天然高分子化合物可以选自木质素、纤维素和丹宁中的至少一种。优选地，所述植物天然高分子化合物的衍生物可以选自木质素磺酸盐、羧甲基木质素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素中的至少一种。根据本专利技术，对所述聚天冬氨酸没有特别限定，可以为本领域常用的聚天冬氨酸。优选地，所述聚天冬氨酸的分子量为2500-3500。根据本专利技术，对所述聚环氧琥珀酸没有特别限定，可以为本领域常用的聚环氧琥珀酸。优选地，所述聚环氧琥珀酸的分子量为500-800。根据本专利技术，所述复合阻垢缓蚀剂中还可以含有杂环化合物作为铜材缓蚀剂。所述杂环化合物可以为巯基苯并噻唑和/或苯并三氮唑。相对于100重量份的所述复合阻垢缓蚀剂，所述杂环化合物的含量可以为0.5-2.0重量份，优选为0.8-1.5重量份。根据本专利技术，所述复合阻垢缓蚀剂还可以含有锌盐。所述锌盐例如可以为硫酸锌和/或氯化锌。相对于100重量份的所述复合阻垢缓蚀剂，所述锌盐的用量以Zn2+的重量计可以为0.5-2.0重量份，优选为1.0-1.5重量份。根据本专利技术，对所述复合阻垢缓蚀剂的制备方法没有特别地限定，可以为本领域任何常规的制备方法。在制备所述复合阻垢缓蚀剂时，所述各组分的加料顺序也无需特别地限定。所述复合阻垢缓蚀剂的制备方法例如可以为将各成分按照一定的重量比直接混合在一起。如果所述复合阻垢缓蚀剂为浓缩母液，所述复合阻垢缓蚀剂的制备方法可以为：将羧甲基菊粉、植物天然高分子化合物及其衍生物、聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸、锌盐(如果有的话)和杂环化合物(如果有的话)以及适量水混合均匀，即可制得所需的复合阻垢缓蚀剂。本专利技术还涉及上述复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用。根据本专利技术所述的应用，羧甲基菊粉的有效浓度可以为2-20mg/L，优选为3-16mg/L。植物天然高分子化合物及其衍生物的有效浓度可以为2-25mg本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，该复合阻垢缓蚀剂含有羧甲基菊粉、植物天然高分子化合物及其衍生物以及聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸。

【技术特征摘要】
1.一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，该复合阻垢缓蚀剂含有羧甲基
菊粉、植物天然高分子化合物及其衍生物以及聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀
酸。
2.根据权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，羧甲基菊粉：植物
天然高分子化合物及其衍生物：聚天冬氨酸和/或聚环氧琥珀酸的重量比为：
(12-100)：(2-25)：(5-25)，优选为(15-80)：(5-20)：(8-20)。
3.根据权利要求1或2所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，所述羧甲基菊
粉的取代度为0.3～2，优选为0.6～1.2。
4.根据权利要求1或2所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，所述植物天然
高分子化合物选自木质素、纤维素和丹宁中的至少一种；所述植物天然高分
子化合物的衍生物选自木质素磺酸盐、羧甲基木质素、羧甲基纤维素及其
钠盐、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素及其钠盐中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，所述复合阻垢
缓蚀剂还含有杂环化合物；
优选地，所述杂环化合物为巯基苯并噻唑和/或苯并三氮唑；
优选地，相对于100重量份的所述复合阻垢缓蚀剂，所述杂环化合物的
含量为0.5-2.0重量份，优选为0.8-1.5重量份。
6.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦会敏，郦和生，张化冰，杨玉，谢文州，李博伟，楼琼慧，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11