一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，由以下质量份数的原料：单宁酸钠5～10份、葡萄糖3～5份、海藻5～12份、乙二醇衍生物3份、棉花秸秆3～5份、淀粉2份、除氧剂1份，余量为水，利用微生物发酵法制备锅炉水调节剂，不仅降低锅炉水调节对原料的要求，而且利用微生物蛋白受热变性的絮凝作用显著提升锅炉水调节剂的作用效果；该调节剂不含磷酸盐及联氨化合物等有害有毒物质，控制锅炉氧腐蚀和冷凝水腐蚀，能够大幅度提高炉水浓缩倍数，降低锅炉排污率，节约水资源和热能，实现节能减排目标。

Method for preparing boiler water regulator by microbial fermentation

The invention discloses a method for preparing boiler water regulator by microbial fermentation. The method comprises the following raw materials: sodium tannate 5-10 parts, glucose 3-5 parts, seaweed 5-12 parts, ethylene glycol derivative 3 parts, cotton stalk 3-5 parts, starch 2 parts, deoxidant 1 part, and the surplus is water. The pot is prepared by microbial fermentation. The boiler water regulator not only reduces the requirement of boiler water regulation on raw materials, but also significantly improves the effect of boiler water regulator by using the flocculation of microbial protein denatured by heat. The regulator does not contain harmful and toxic substances such as phosphates and diammonia compounds, controls the oxygen corrosion and condensate corrosion of boiler, and can be greatly improved. BF water concentration multiple, reduce boiler discharge rate, save water resources and heat energy, achieve energy saving and emission reduction goals.

【技术实现步骤摘要】
一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法
本专利技术涉及一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，尤其是一种基于海藻、秸秆等资源化利用的不含硫及有毒性除氧剂的新型绿色环保锅炉水调节剂，属于生物化学领域。
技术介绍
近些年来，锅炉用水及工业循环水（氮肥厂、制氧车间及制药厂的循环冷却水等）的处理大多为磷酸盐系配方，通常使用的是正磷酸盐、焦磷酸盐、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等，上述水处理剂缓蚀阻垢效果较好，应用广泛，但在使用中存在以下缺点：①PO43-对水垢的抑制没有阈值效应，故对水垢没有抑制效果，只能生成Ca10(OH)2(PO4)6水渣，且是按化学计量形成的，排污量大，锅炉水不能在高浓缩倍数下运行。为了排出磷酸盐，锅炉水排污底阀需每天间排，易导致频繁泄漏现象；②PO43-垢本身并无防腐功能，并且是成垢基团，无法对锅炉提供钝化防护，因此无法有效抑制结垢和沉积物的生成；③PO43-对锅炉水的ｐＨ值缓冲能力有限，且在锅炉负荷发生变化时易出现磷酸盐的“暂时消失”，导致磷酸盐加入过量。④钙、镁等与磷酸三钠锅炉水调节剂生成的盐类易因夹带进入蒸汽系统中，导致蒸汽系统汽压机结垢和管线腐蚀，表现为蒸汽系统中Na+、SiO2等含量偏高。⑤磷酸盐也会夹带进入蒸汽中，并沉积在汽压机叶片上，影响汽压机的长期安全、稳定运行。此外，随着大量的磷排入水域，造成水的富营养化，发生赤潮，使水中菌藻繁殖，进而可能会造成水中缺氧，致使水生物死亡，不仅水产受害而且破坏生态环境。目前现有技术中大多数锅炉水处理剂中仍含有一定量的磷酸盐系，如专利201510405747.X（公开日2017.01.18）公开了一种锅炉水处理剂，其原料中含有5-10份的亚硫酸钠；专利201610376456.7（公开日2016.08.03）公开了一种生物质锅炉用水处理剂，其原料中含有15-19份催化亚硫酸钾、8-13份羟基乙叉二磷酸和5-8份磷酸三钠；专利201610636723.X（公开日2017.01.04）公开了一种复合型锅炉水处理剂组合物，其原料中含有2～15%聚磷酸盐。目前该问题已经起各国的普遍重视，一些研究机构和学者开始研发无磷低钠锅炉水处理剂，如专利201710128659.9（公开日2017.06.13）公开了一种无磷低钠锅炉水处理剂，该药剂包括以下原料组分：聚烷基丙烯酸盐、聚马来酸盐、聚环氧琥珀酸盐、苯骈化合物、钠盐等；专利201710127999.X（公开日2017.06.09）公开了一种无磷无钠锅炉水处理药剂，其原料组成包括聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸苷、有机氨类、苯骈化合物等。分析上述无磷锅炉水处理剂，尽管其不含磷，但其原料中的苯骈化合物、有机氨类等属毒性较强的物质，并被怀疑有致癌作用，操作时容易溅到人的眼睛、皮肤或衣服上，极易被人体吸入，影响操作人员的健康；并且联氨的挥发性强、易燃、易爆，当空气中所含联氨蒸汽的体积分数达到4.7％时。遇火要发生爆燃，给运输、贮存和使用带来了麻烦，欧、美、日等国家已相继摒弃上述化学物质。因此目前锅炉水调节剂的原料主要是化学化工制品，在锅炉水调节剂的制备工艺上主要采用配料、混合的工艺，目前尚未发现其他制备工艺，尤其是未发现利用微生物发酵法制备锅炉水调节剂的报道。为了取代传统的磷酸盐和氢氧化钠水处理方法，并取代联氨类化合物的使用，使锅炉更加高效、环保、绿色、安全的运行，开发绿色新型高效安全的锅炉水处理剂成为必然。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，响应国内外提倡的节能、减排、降耗的环保、节能政策，本申请提供一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，该方法利用微生物发酵法制备锅炉水调节剂，不仅降低锅炉水调节对原料的要求，而且利用微生物蛋白受热变性的絮凝作用显著提升锅炉水调节剂的作用效果；该调节剂不含磷酸盐及联氨化合物等有害有毒物质，控制锅炉氧腐蚀和冷凝水腐蚀，能够大幅度提高炉水浓缩倍数，降低锅炉排污率，节约水资源和热能，实现节能减排目标，从而提高经济效益；还能够有效的降低蒸汽中的二氧化硅的含量，可大大降低，甚至避免锅炉及汽轮机上产生硅垢问题。本专利技术通过下述技术方案实现上述技术效果：一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述锅炉水调节剂含有以下质量份数的原料：单宁酸钠5～10份、葡萄糖3～5份、海藻5～12份、乙二醇衍生物3份、棉花秸秆3～5份、淀粉2份、除氧剂1份，余量为水，总量100份。最优的，一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述锅炉水调节剂含有以下质量份数的原料：单宁酸钠6.8份、葡萄糖4份、海藻9.2份、乙二醇衍生物3份、棉花秸秆4份、淀粉2份、除氧剂1份，纯净水70份。上述海藻是海带、浒苔中的一种或两种的混合物。上述除氧剂是乙醛肟和二乙基羟胺的混合物，其质量比为7:3。本申请提供一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述微生物包括黑曲霉、酵母菌、枯草芽孢杆菌，其接种比例为1:1:1。上述酵母菌可以是产朊假丝酵母、啤酒酵母、酿酒酵母、糖蜜酵母中一种或几种的混合菌；优选的，酵母菌的最佳菌种为产朊假丝酵母与糖蜜酵母的混合菌，其用量比为1:0.75。上述黑曲霉种子液的制备方法为：在无菌条件下，采用土豆培养基在35～40℃条件下培养24h，制得黑曲霉种子液，要求种子液的有效活菌数≥109cfu/mL。上述酵母菌种子液制备方法为：在无菌操作条件下，从酵母菌YDP斜面上用接种环挑取两环菌种，接种到500mL装300mLPDA液体培养基的三角瓶内，28℃～32℃，140r/min振荡培养24h后，然后按照上述工艺接种种子罐扩大培养制备酵母菌种子液，要求种子液的有效活菌数≥109cfu/mL。上述枯草芽孢杆菌种子液制备方法为：在无菌条件下，采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体芽孢杆菌种子液，要求种子液的有效活菌数≥109cfu/mL。本专利技术提供一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于锅炉水调节剂通过如下工艺制备：（1）原料预处理：将海藻、棉花秸秆粉碎后过100目筛；（2）配料：将单宁酸钠、葡萄糖、海藻、乙二醇衍生物、棉花秸秆、淀粉、除氧剂按比例准确配料；（4）混合：将混合后的原料通过加药装置加入到纯净水中，混合均匀；（5）微生物发酵：将活化后的黑曲霉、酵母菌、枯草芽孢杆菌按3～5%的比例接种至步骤（4）混合均匀的物料，在28～35℃条件下通风发酵培养24～48H；（6）过滤：将发酵后的物料过滤，除去不溶物；（7）分装:将过滤后的物料精准分装，制得锅炉水处理剂。本申请提供了一种微生物发酵法制备的锅炉水处理剂，原料包括单宁酸钠、葡萄糖、海藻、乙二醇衍生物、棉花秸秆、淀粉、除氧剂等，通过复合微生物发酵工艺制备。所述原料中：单宁酸钠的作用是形成单宁酸盐防腐保护膜并吸附氧。单宁酸盐是目前最好的防止腐蚀的锅炉水添加剂，可以吸附水中的氧形成单宁酸盐保护膜(即磁铁矿保护膜)，从而避免腐蚀问题的发生；葡萄糖的作用是促进微生物生长繁育；海藻的作用在于通过微生物发酵作用使海藻中的多糖、多肽等活性物质对金属离子的络合作用在金属表面形成保护膜，从而避免腐蚀问题的发生，还可以通过海藻的吸附作用防止水垢的生成，抑制发泡；乙二醇衍生物的作用是抑制泡沫的形成，可以在保证纯净蒸汽的同时，提高锅炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述锅炉水调节剂含有以下质量份数的原料：单宁酸钠5～10份、葡萄糖3～5份、海藻5～12份、乙二醇衍生物3份、棉花秸秆3～5份、淀粉2份、除氧剂1份，余量为水，总量100份。

【技术特征摘要】
1.一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述锅炉水调节剂含有以下质量份数的原料：单宁酸钠5～10份、葡萄糖3～5份、海藻5～12份、乙二醇衍生物3份、棉花秸秆3～5份、淀粉2份、除氧剂1份，余量为水，总量100份。2.根据权利要求1所述的一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述锅炉水调节剂含有以下质量份数的原料：单宁酸钠6.8份、葡萄糖4份、海藻9.2份、乙二醇衍生物3份、棉花秸秆4份、淀粉2份、除氧剂1份，纯净水70份。3.根据权利要求1-2所述的一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述海藻是海带、浒苔中的一种或两种的混合物。4.根据权利要求1-2所述的一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述除氧剂是乙醛肟和二乙基羟胺的混合物，其质量比为7:3。5.一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述微生物包括黑曲霉、酵母菌、枯草芽孢杆菌，其接种比例为1:1:1。6.根据权利要求5所述的一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述酵母菌可以是产朊假丝酵母、啤酒酵母、酿酒酵母、糖蜜酵母中一种或几种的混合菌。7.根据权利要求5所述的一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述酵母菌的最佳菌种为产朊假丝酵母与糖蜜酵母的混合菌，其用量比为1:0.75。8.根据权利要求5所述的一种微生物发酵法制备锅炉水调节剂的方法，其特征在于所述黑曲霉、酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯文燕，
申请(专利权)人：侯文燕，
类型：发明
国别省市：山东,37