用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂制造技术

本发明专利技术公开一种用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，包括下述以重量份数表示的组分：缓蚀剂20‑34份，阻垢剂19‑40份，去离子水20‑50份；所述缓蚀剂包括烷基咪唑啉、硼砂和单宁酸；所述阻垢剂包括聚天冬氨酸、聚丙环氧琥珀酸、腐植酸钠和苯并三唑。使用阻垢剂和缓蚀剂协同作用，有效去除循环冷却水中的水垢同时保护管体不被腐蚀。

Phosphate free scale corrosion inhibitor for circulating cooling water

The invention discloses a non phosphorus corrosion inhibitor for circulating cooling water, said to include the following components: weight inhibitor 20 inhibitor 19 34 copies, 40 copies, 50 copies of 20 deionized water; the corrosion inhibitor comprises alkyl imidazoline, borax and the tannic acid; the inhibitor including poly aspartic acid, poly propylene epoxy succinic acid, sodium humate and benzo triazole three. The use of scale inhibitor and corrosion inhibitor synergy can effectively remove the scale of circulating cooling water, and protect the tube from corrosion.

【技术实现步骤摘要】
用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂
本专利技术涉及一种工业上循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，更具体的说，它涉及一种用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂。
技术介绍
在工业领域，冷却水的用量已经占据工业用于量的一半。工业冷却水通常需要循环多次使用，为了减少补水量和排污量，通常需要对冷却水进行浓缩，但是在浓缩过程中，冷却水中的水垢以及杂菌等也逐渐增加，导致金属管道腐蚀，界面结垢或者微生物大量繁殖，从而影响冷却水的冷却效果。大多工业冷却水循环系统使用含磷阻垢缓蚀剂，但是使用含磷阻垢缓蚀剂的循环冷却水排放后，容易造成水体富营养化，危害环境。为了解决这一问题，目前也在逐渐开发无磷阻垢缓蚀剂，常用的无磷阻垢缓蚀剂如申请公布号为CN104150617A的专利所示，包括低分子量的聚合物，六次甲基四铵作为聚合物的缓蚀促进剂，还包括水解马来酸酐以及唑类缓蚀剂，多种组分结合起到缓蚀作用。这类无磷阻垢缓蚀剂更多倾向于缓蚀剂，保护金属管道避免其遭受腐蚀。在实际工业生产中，多次循环使用的冷却水中的水垢如果不及时去除，也会影响热量的传递，阻垢缓蚀剂中的阻垢作用也非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，使用阻垢剂和缓蚀剂协同作用，有效去除循环冷却水中的水垢同时保护管体不容易被腐蚀。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，其特征在于：包括下述以重量份数表示的组分：缓蚀剂20-34份，阻垢剂19-40份，去离子水20-50份；所述缓蚀剂包括烷基咪唑啉、硼砂和单宁酸；所述阻垢剂包括聚天冬氨酸、聚丙环氧琥珀酸、腐植酸钠和苯并三唑。采用以上技术方案，用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂主要包括缓蚀剂和阻垢剂。其中缓蚀剂中，烷基咪唑啉作为缓蚀剂的主要成分，可以与金属离子螯合，在金属表面形成一层保护膜，避免金属管道受到腐蚀。硼砂溶解在水中，可以作为pH缓冲剂，调节溶液的pH值。单宁酸上含有很多酚羟基并且聚合度不同，可以与冷却水中的钙、镁、铁和铝等离子反应生成溶解度较大的环状螯合物，吸附、沉积在金属表面，形成稳定的吸附膜，抑制金属的腐蚀。烷基咪唑啉和单宁酸均可以在金属表面形成稳定的保护膜，增大保护膜的厚度，对金属管实施双层保护。阻垢剂中，聚天冬氨酸与钙、镁、铜、铁等离子具有很好的螯合作用，形成溶解度大的螯合物，不容易在金属管道内结垢。聚天冬氨酸具有很好的生物降解作用，对环境友好。聚天冬氨酸还具有很好的分散性，可以均匀分散在金属管道表面，抑制金属管道腐蚀。聚天冬氨酸分散在金属管道表面，与烷基咪唑啉和单宁酸在金属管道表面形成保护膜协同作用，在金属管道表面进一步形成保护层。聚环氧琥珀酸也可以与水中的金属离子形成螯合物，防止结垢；同时，聚环氧琥珀酸对沉淀物的晶格顺序进行破坏，溶液中的晶体聚环氧琥珀酸占据晶体正常生长的晶格位置，抑制晶格规律生长，破坏晶体的规整性。腐植酸钠其表面含有丰富的羟基、羧基等含氧官能团，能够与金属离子发生络合反应形成疏松的螯合物，预防结垢。而其表面的羧酸基团可以抑制碳酸钙、硫酸钙垢沉淀。腐植酸钠表面有大量的孔隙，具有一定的吸附作用，能够吸附溶液中的悬浮颗粒，腐植酸钠表面的含氧官能团之间具有静电斥力，能够分散在金属表面，形成稳定的保护膜，抑制表面金属表面腐蚀。腐植酸钠除了抑制结垢之外，还可以吸附在金属管道表面，进一步增加金属表面保护膜的厚度，减少金属的腐蚀。此外，腐植酸钠具有很好的抑菌效果，避免滋生更多的微生物。苯并三唑能够与铜离子形成稳定的络合物保护膜，增强对铜的缓蚀性能。由于苯并三唑和烷基咪唑啉上均含有氮原子，氮原子为活性位点更容易与金属自组装形成稳定的表面吸附膜，苯并三唑和烷基咪唑啉具有很好的协同缓蚀作用。聚环氧琥珀酸上的羧基等活性位点结合苯并三唑上的氮原子活性位点，聚环氧琥珀酸除具有阻垢作用外，还可以与苯并三唑协同在金属表面形成稳定吸附膜。三者复配具有很好缓蚀阻垢效果。进一步地，所述缓蚀剂包括以下述重量份数表示的组分：烷基咪唑啉10-15份，硼砂5-9份，单宁酸5-10份。优选地，所述烷基咪唑啉为十七烷基咪唑啉或者十八烷基咪唑啉中的一种。选择长链的烷基咪唑啉，长链的烷基具有疏水性，咪唑上的氮原子上电子云密度较大，容易与金属离子络合，吸附在金属的表面，抑制金属管道继续腐蚀。优选地，单宁酸的相对分子质量为2500。相对分子质量为2500的单宁酸含有大量的酚羟基，能够与钙镁等金属离子形成较大的螯合物。进一步地，所述阻垢剂包括以下述重量份数表示的组分：优选地，聚天冬氨酸的分子量为15000。如果分子量太高，聚天冬胺酸的粘度太高，溶解度较差，作用效果不好。如果分子量太低，其与金属离子的螯合作用不明显。经过试验验证，分子量为15000的聚天冬氨酸使用效果最好。更加优选地，用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，包括下述以重量份数表示的组分：使用该配比制备的阻垢缓蚀剂，阻垢和缓蚀作用协同，阻垢缓蚀效果更好。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、烷基咪唑啉、硼砂和单宁酸作为缓蚀剂，这些物质表面的官能团带负电荷，容易与水中的阳离子发生反应形成螯合物，在金属表面形成一层保护膜，避免金属管道受到腐蚀。2、聚天冬氨酸、聚丙环氧琥珀酸、腐植酸钠和苯并三唑作为阻垢剂，对水中的难溶性无机盐具有分散功能，干扰、阻止难溶或者微溶无机盐在管道内沉淀、结垢。3、苯并三唑、聚天冬氨酸同时也可以作为缓蚀剂，起缓蚀作用，单宁酸也起到阻垢的作用。4.苯并三唑、烷基咪唑啉和聚环氧琥珀酸协同具有阻垢缓蚀的作用，同时还具有抑菌效果。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂做详细说明。本专利技术所用的原料均为市售，可用常规方法制备本专利技术的无磷阻垢剂，复配时，在常温下将各组分按比例加入容器，经搅拌之后得到所需样品。本专利技术的无磷阻垢缓蚀剂适用于高硬度水质的循环冷取水处理。使用时，冷却水水质无需任何预处理，只需要将制备好的本专利技术的无磷阻垢缓蚀剂按所需浓度加入循环水系统的管网中即可。以下实施例均按照中国石油化工总公司生产部和发展部编写的《冷却水分析和试验方法》中“碳酸钙沉积法和旋转挂片失重法”进行静态阻垢试验和旋转挂片腐蚀试验。实施例：将用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂按30ppm加入到水质中；本实施例所用的水质中氯离子浓度为19000mg/L，钙离子浓度为1080mg/L，镁离子浓度为224.06mg/L，总碱浓度为6.54mmol/L。在该水质中加入按照各实施例的配比构成的无磷阻垢缓蚀剂，之后浓缩3.8倍再进行静态阻垢试验和旋转挂片腐蚀试验。本实施例中测试所用试片为A3碳钢。各实施例中各组分的质量如表1所示。表1各实施例中无磷阻垢缓蚀剂组分的质量按照测试标准对实施例一至实施例六的样品进行测试。表2各实施例中无磷阻垢缓蚀剂的测试结果根据表1-2可知，实施例一的性能更加优越，实施例一中的各组分质量份数如下：烷基咪唑啉12份，硼砂6份，单宁酸7份，聚天冬氨酸13份，聚环氧琥珀酸4份，腐植酸钠6份，苯并三唑2份，去离子水30份，该组分作为优选。对实施例一进行除菌试验。在加入无磷阻垢缓蚀剂前测量水质中的细菌含量作为起始值，加入无磷阻垢缓蚀剂后4h测量水质中的细菌含量，并用此时的细菌含量与起始值之间的差值作为杀菌量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，其特征在于：包括下述以重量份数表示的组分：缓蚀剂    20‑34份，阻垢剂    19‑40份，去离子水  20‑50份；所述缓蚀剂包括烷基咪唑啉、硼砂和单宁酸；所述阻垢剂包括聚天冬氨酸、聚丙环氧琥珀酸、腐植酸钠和苯并三唑。

【技术特征摘要】
1.一种用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，其特征在于：包括下述以重量份数表示的组分：缓蚀剂20-34份，阻垢剂19-40份，去离子水20-50份；所述缓蚀剂包括烷基咪唑啉、硼砂和单宁酸；所述阻垢剂包括聚天冬氨酸、聚丙环氧琥珀酸、腐植酸钠和苯并三唑。2.根据权利要求1所述的用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，其特征在于：所述缓蚀剂包括以下述重量份数表示的组分：烷基咪唑啉10-15份，硼砂5-9份，单宁酸5-10份。3.根据权利要求2所述的用于循环冷却水的无磷阻垢缓蚀剂，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周若，龚秋鸣，张建，刘志，田慧茹，冯斌，
申请(专利权)人：天津市科达斯实业有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12