一种具有杀菌效果无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法和应用技术

技术编号:12309821 阅读:74 留言:0更新日期:2015-11-11 18:30
本发明专利技术公开了一种缓蚀阻垢剂用组合物,该组合物由咪唑啉或改性咪唑啉酰胺、含磺酸基烯烃共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、可溶性金属盐、咪唑类物质组成,所述咪唑啉或咪唑啉酰胺、含磺酸基共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、可溶性金属盐、咪唑类物质的重量比为1:0.2-15:0.04-10:0.2-5:0.1-15:0.1-5,优选为1:0.5-7.5:0.2-5.0:0.3-4:1-7.5:0.1-3,所述缓蚀阻垢剂用组合物无磷无氮对环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水阻垢剂领域,具体涉及一种具有杀菌效果无磷缓蚀阻垢剂的及其制备方法和应用。
技术介绍
水是人类赖以生存的基本条件,但世界上水资源是有限的。我国的人均水量仅为世界人均水量的四分之一,水资源更为贫乏。随着工业的高速发展,水的生态平衡日益受到严重破坏。为解决水资源危机,适应可持续发展,必须合理节约用水。工业用水中的冷却水用量占总用水量的60-80重量%,因此,节约工业用水的主要目标是循环使用冷却水,尽可能地提高重复利用率,同时减少排污。但在冷却水使用过程中,随着不断地循环和浓缩,水中矿物质的含量也会不断增加,加剧了管道和设备腐蚀与结垢问题;另外,现在很多电厂使用中水作为循环冷却水的补充水,这种水中无机盐含量高、有机物含量高易于菌藻繁殖,所以必须往冷却水中加入杀菌剂和缓蚀阻垢剂以改善冷却水的质量,从而保证设备安全运行,但是这些化学药剂会增加循环水中的磷含量,致使排放受限,如放到环境当中,会加重环境污染,同时两种药剂的投加会增加使用成本。目前国内科研院校和水处理厂家对无磷或低磷水处理剂进行了研究,但仅限于对钼系、硅系、钨系、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、锌盐的复配增效研究。而且目前部分使用的无磷产品含有高含量的钼和钨,众所周知,钼和钨为不可再生的矿产资源,属于国家控制矿种,并且价格高昂,排放后不能被生物降解,严重污染水体。CN1609020A公开一种用含聚环氧琥珀酸的缓蚀阻垢水处理方法,是单独使用聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸与葡萄糖酸或葡糖酸盐和锌盐(Zn2+)配合使用的缓蚀阻垢方法,但聚环氧琥珀酸基本没有分散功能和缓蚀功能,而且易造成锌盐的沉积,导致缓蚀性能低;CN101591073A公开了一种无磷缓蚀缓蚀阻垢剂,该无磷缓蚀缓蚀阻垢剂含有木质素及丹宁混合物 12-16%、水 55-65%、Na0H0.7-0.8%'H2SO4L 7-2.2%、三乙醇胺 12-16%、顺酐4-6%、硼砂3-5%;CN101591074A公开了一种阻垢性能优异、微生物及粘泥危害得到有效控制的无磷水处理剂,该无磷水处理剂中无磷缓蚀阻垢剂为15-25%、三元为(AMPS)8-12%、氯化锌为6-10 %、聚马6-10 %、室温水40-65 %。但是上述公开的阻垢缓蚀产品使用浓度高、复配加量大、不易复配且难以检测和操作、对水质的适应范围窄且阻垢缓蚀效果差,对水质无杀菌效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足,提供一种无磷无氮对环境友好的缓蚀阻垢剂用组合物及其制备方法和一种缓蚀阻垢剂对循环水菌藻具有杀灭效果的应用。为了实现上述目的,本专利技术提供一种缓蚀阻垢剂用组合物,该组合物由咪唑啉或改性咪唑啉酰胺、含磺酸基烯烃共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、可溶性金属盐、咪唑类物质组成,所述咪唑啉或咪唑啉酰胺、含磺酸基烯烃共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、可溶性金属盐、咪唑类物质的重量比为 1:0.2-15:0.04-10:0.2-5:0.1-15:0.1-5,优选为 1:0.5-7.5:0.2-5.0:0.3-4:1-7.5:0.1-3。所述咪唑啉或改性咪唑啉酰胺在本专利技术的缓蚀阻垢剂组合物中主要起杀菌和缓蚀作用,只要选用具有咪唑啉母体结构的化合物即可实现本专利技术的目的,优选为咪唑啉季铵盐、改性咪唑啉、咪唑啉酰胺。所述含羧酸基均聚物作为组合物中的重要组分,能防止水垢在金属表面的沉积,维持换热设备的传热效果,保证设备的正常运行,所述含羧酸基均聚物可以选用本领域常用的均聚物,优选地,所述含羧酸基均聚物为选自聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸以及它们的钾盐、钠盐和铵盐中的至少一种,所述含羧酸基均聚物的重均分子量优选为800-2000。所述可溶性金属盐可以选用本领域常用于制备缓蚀阻垢剂的金属盐,为了保证本专利技术的缓蚀阻垢剂用组合物的环境友好性,所述可溶性金属盐优选为选自可溶性锌盐、锰盐中的至少一种,进一步优选为选自氯化锌、氯化锰、硫酸锌、硫酸锰、硝酸锌和硝酸锰中的至少一种。所述含磺酸基烯烃共聚物可以为本领域常用于缓蚀阻垢剂中的各种碳原子数是2-3的含羰基烯烃与含磺酸基烯烃的共聚物。所述含羰基烯烃优选为丙烯酸、马来酸和马来酸酐中的至少一种;所述含磺酸基烯烃优选为选自2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸和烯丙基聚乙二醇磺酸中的至少一种,更优选为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸、烯丙基聚乙二醇磺酸、或者3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸和烯丙基聚乙二醇磺酸两种。具有上述优选结构单元的含磺酸基共聚物的分散性能更佳,可以进一步提高所述缓蚀阻垢剂的阻垢性能。以所述含磺酸基烯烃共聚物的总量为基准,所述含磺酸基烯烃结构单元的摩尔百分比为5-15%,所述含磺酸基共聚物的重均分子量为1500-5000。根据本专利技术,由于咪唑类物质可以进一步增强缓蚀剂抑制金属腐蚀的功能,所述咪唑啉或咪唑啉酰胺与所述咪唑类物质的重量比优选为1:0.3-2ο所述咪唑类物质优选为选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、氯代甲基苯并三氮唑、正丁基苯并三氮唑和2-巯基苯并噻唑中的至少一种。本专利技术的缓蚀阻垢剂含有上述缓蚀阻垢剂用组合物和水。根据本专利技术,所述缓蚀阻垢剂中缓蚀阻垢剂用组合物的含量可以根据需要在较宽范围内选择,以所述缓蚀阻垢剂的总量为基准,所述缓蚀阻垢剂用组合物的含量优选为水的含量优选为20-60重量%,更优选为25-40重量%。根据本专利技术,所述缓蚀阻垢剂可以通过现有的各种方法获得,例如可以将形成所述缓蚀阻垢剂的原料按照前述所需比例混合均匀而制得。优选情况下,将咪唑啉、可溶性金属盐和含羧酸基共聚物在水中溶解后再加入其他原料。进一步优选情况下,在50-70°C温度下,将咪唑啉、可溶性金属盐和含羧酸基共聚物在重量为咪唑啉季铵盐、改性咪唑啉、改性咪唑啉酰胺的2-10倍的水中溶解并混匀后再加入其他原料,搅拌使其溶解并混匀。本专利技术的缓蚀阻垢剂在处理循环水中的应用,所述缓蚀阻垢剂为上述复合缓蚀阻垢剂。根据本专利技术,所述缓蚀阻垢剂的添加量可以为8-50mg/L循环水,优选为10_30mg/L循环水,当缓蚀阻垢剂在水中的添加量在上述优选的范围内时,表现出更为优异的阻垢缓蚀性能和杀菌性能。本专利技术的缓蚀阻垢剂对环境友好,避免使用含磷化合物和不可再生的钼酸盐或钨酸盐等,具有无磷、无氮的特性,符合绿色环保的要求,减轻了环境负担,同时含有杀菌成分,能有效减轻循环水系统的细菌腐蚀和菌藻生长问题,从而减少循环水杀菌灭藻剂的用量,减轻使用杀菌灭藻剂带来的二次污染问题,使冷却水的处理费用及日常维护工作量显著降低;本专利技术的缓蚀阻垢剂对钙和碱度容忍度高,耐高浓度的氯离子的腐蚀,对水质的适应范围宽,为循环水在高浓缩倍数下运行和减少污水排放提供了技术条件;本专利技术的缓蚀阻垢剂在循环水系统应用中,具有优良的阻垢缓蚀性能,加量少,阻垢处理过程简单且效果明显,易于推广应用。本专利技术无磷缓蚀阻垢剂与现有缓蚀阻垢剂对比具有以下优点: 1、本专利技术涉及的各种原料组分不含磷元素等对人体和环境有害的物质,属于无毒无公害广品; 2、本专利技术阻垢缓蚀效果好,对碳钢、不锈钢和铜等材质均起到很好的保护左右,保证本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种缓蚀阻垢剂用组合物,其特征在于,该组合物由咪唑啉或改性咪唑啉酰胺、含磺酸基烯烃共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸乙酯/2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸共聚物、可溶性金属盐、咪唑类物质组成,所述咪唑啉或咪唑啉酰胺、含磺酸基共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸乙酯/2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸共聚物、可溶性金属盐、咪唑类物质的重量比为1:0.2‑15:0.04‑10:0.2‑5:0.1‑15:0.1‑5,优选为1:0.5‑7.5:0.2‑5.0:0.3‑4:1‑7.5:0.1‑3。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王俊明苗吉宾梁清雷黄凯王金明胡新霞刘文峰高云峰张少蔚郑萍
申请(专利权)人:山东天庆科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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