一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂及其制备方法。本发明专利技术利用马来酸‑丙烯酸共聚物对碳酸盐类的高分散阻垢作用和与其它水处理药剂具有良好协同作用的优势，加之丙烯酸钠‑丙烯酰胺‑丙烯酸羟丙酯共聚物上同时含有羧酸基、酰胺基、羟基等基团，具有较高钙容忍度等特点，通过两种药剂的有效复配，解决了现有技术中阻垢效果不稳定的技术问题，实现了保证设备产水量的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂及其制备方法
本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂及其制备方法。
技术介绍
低温多效海水淡化(LT-MED)为多个蒸发器前后串联，在负压状态下运行，前一效蒸发产生的二次蒸汽直接作为下一效的加热蒸汽，且后一效的温度低于前一效的温度，蒸发器内的温度在70℃以下，以减缓结垢倾向。但是，海水是一种高含盐量、高硬度、高硫酸根含量的水质，并且在LT-MED运行过程中，海水不断蒸发浓缩(一般控制1.5倍左右的浓缩倍率)，在换热管表面会析出碳酸钙垢、硫酸钙垢、镁盐垢以及少量的硅酸盐垢，尤其在温度最高的第一效，结垢速度较快，对换热管的换热效果和设备的产水效率产生严重影响。其中，硫酸钙垢结构致密且溶解度低，一旦形成致密的硫酸钙垢，用常规的无机酸很难清洗，对设备的运行、维护成本和产水效率都产生了恶劣影响。目前，针对LT-MED海水淡化的阻垢剂非常少且阻垢效果不稳定，在65-70℃、浓缩1.5倍左右海水的情况下难以满足生产要求，影响了设备的产水量。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂及其制备方法，解决了现有技术中阻垢效果不稳定的技术问题，实现了保证了设备的产水量的技术效果。本专利技术提供了一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂，所述阻垢剂由60-80wt％的马来酸-丙烯酸共聚物和20-40wt％由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯聚合的丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物复合构成。进一步地，所述马来酸-丙烯酸共聚物和所述丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物的最佳重量复配比为66.67wt％:33.33wt％。本专利技术提供的用于低温多效海水淡化的阻垢剂的制备方法，包括：将水加入反应釜中，并加热，得到初始反应体系；向所述初始反应体系中加入引发剂和由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯组成的混合单体，得到中间反应体系；将所述中间反应体系加热再冷却；将冷却后的中间反应体系进行酸碱中和，将所述冷却后的中间反应体系的PH值控制在8-10之间，得到所述丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物；将所述丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物与马来酸-丙烯酸共聚物混合，得到阻垢剂。进一步地，所述将水加入反应釜中，并加热，具体包括：将所述水加入所述反应釜中，并加热到75-95℃。进一步地，在所述将水加入反应釜中，并加热之后，还包括：加入异丙醇，得到所述初始反应体系。进一步地，所述异丙醇与水的重量比为1:6-8。进一步地，在所述向所述初始反应体系中加入引发剂和由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯组成的混合单体的过程中，将体系的温度控制在75-95℃之间。进一步地，所述引发剂为过硫酸盐。进一步地，所述混合单体中的丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯的重量比为10-30∶5-10∶10-30。进一步地，所述将所述中间反应体系加热再冷却，具体包括：将所述中间反应体系加热到100-120℃，再保温反应6-8小时。本专利技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术利用马来酸-丙烯酸共聚物对碳酸盐类的高分散阻垢作用和与其它水处理药剂具有良好协同作用的优势，加之丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物上同时含有羧酸基、酰胺基、羟基等基团，具有较高的钙容忍度等特点，通过两种药剂的有效复配，解决了现有技术中阻垢效果不稳定的技术问题，实现了保证设备产水量的技术效果。附图说明图1为本专利技术实施例提供的用于低温多效海水淡化的阻垢剂的制备方法的流程图。具体实施方式本专利技术实施例通过提供一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂及其制备方法，解决了现有技术中阻垢效果不稳定的技术问题，实现了保证了设备的产水量的技术效果。本专利技术实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：本专利技术利用马来酸-丙烯酸共聚物对碳酸盐类的高分散阻垢作用和与其它水处理药剂具有良好协同作用的优势，加之丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物上同时含有羧酸基、酰胺基、羟基等基团，具有较高的钙容忍度等特点，通过两种药剂的有效复配，解决了现有技术中阻垢效果不稳定的技术问题，实现了保证设备产水量的技术效果。为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。本专利技术实施例提供的用于低温多效海水淡化的阻垢剂，所述阻垢剂由60-80wt％的马来酸-丙烯酸共聚物和20-40wt％由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯聚合的丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物复合构成。优选地，马来酸-丙烯酸共聚物和丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物的最佳重量复配比为66.67wt％:33.33wt％。需要说明的是，该阻垢剂适用于温度低于70℃(优选为67℃)下初始总硬度(以CaCO3计，下同)为4500-5000mg/L、初始硫酸根浓度为2500-2800mg/L且浓缩倍数为1.5-2倍的海水。该阻垢剂用于低温多效海水淡化的投加量为3-7mg/L，优选为4mg/L。参见图1，本专利技术实施例提供的用于低温多效海水淡化的阻垢剂的制备方法，包括：步骤S110：将水加入反应釜中，并加热，得到初始反应体系；对本步骤进行具体说明，步骤S110具体包括：将水加入反应釜中，并加热到75-95℃。在将水加入反应釜中，并加热之后，还包括：加入异丙醇，得到初始反应体系。具体地，通过异丙醇控制丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物聚合过程的分子量，该共聚物分子量一般控制在10万-30万之间，其硫酸盐阻垢效率最高。在本实施例中，水的加量根据理论固含量25％-45％计算，异丙醇与水的重量比为1:6-8。步骤S120：向初始反应体系中滴加引发剂和由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯组成的混合单体，丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯在引发剂的作用下打开双键，并聚合成丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物，从而得到中间反应体系；对本步骤进行具体说明，在向初始反应体系中加入引发剂和由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯组成的混合单体的过程中，将体系的温度控制在75-95℃之间，将聚合反应温度控制在较小的范围内，从而得到分子量范围较小的聚合物。具体地，引发剂的用量为混合单体总重量的0.5％-1.5％。这里需要说明的是，混合单体和引发剂的滴加速度与所控制的体系温度有关。由于该聚合为放热反应，当体系温度低于控制温度范围时，需要适量加快滴加速度以提高体系温度；当体系温度高于控制温度范围时，需要适量降低滴加速度乃至暂停滴加，以降低体系温度。在本实施例中，引发剂为过硫酸盐，如过硫酸铵或过硫酸钾等。混合单体中的丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯的重量比为10-30∶5-10∶10-30。步骤S130：将中间反应体系加热再冷却；对本步骤进行具体说明，步骤S130具体包括：将中间反应体系加热到100-120℃，再保温反应6-8小时。步骤S140：将冷却后的中间反应体系进行酸碱中和，将冷却后的中间反应体系的PH值控制在8-10之间，得到丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物；对本步骤进行具体说明，步骤S140具体包括：冷却后滴加20％含量的氢氧化钠溶液，将药液的PH值调制在8-10之间，得到丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物。在本实施例中，将药液的PH值调制在8-10之间，加强了得到的共聚物的稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂，其特征在于，所述阻垢剂由60‑80wt％的马来酸‑丙烯酸共聚物和20‑40wt％由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯聚合的丙烯酸钠‑丙烯酰胺‑丙烯酸羟丙酯共聚物复合构成。

【技术特征摘要】
1.一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂，其特征在于，所述阻垢剂由60-80wt％的马来酸-丙烯酸共聚物和20-40wt％由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯聚合的丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物复合构成。2.如权利要求1所述的阻垢剂，其特征在于，所述马来酸-丙烯酸共聚物和所述丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物的最佳重量复配比为66.67wt％:33.33wt％。3.一种用于低温多效海水淡化的阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括：将水加入反应釜中，并加热，得到初始反应体系；向所述初始反应体系中加入引发剂和由丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯酸羟丙酯组成的混合单体，得到中间反应体系；将所述中间反应体系加热再冷却；将冷却后的中间反应体系进行酸碱中和，将所述冷却后的中间反应体系的PH值控制在8-10之间，得到所述丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物；将所述丙烯酸钠-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯共聚物与马来酸-丙烯酸共聚物混合，得到阻垢剂。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾利涛，李增朴，刘旭明，张跃洋，董舒宇，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11