一种阻垢缓蚀剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种阻垢缓蚀剂、其制备方法及应用，属于循环冷却水处理剂技术领域。按质量百分比包含以下组分：丙烯酸‑马来酸酐共聚物5‑20％、2‑羟基膦酰基乙酸1‑9％、丙烯酸‑磺酸盐共聚物2‑6％、十六烷基二甲基(2‑亚硫酸)乙基铵0.5‑2％、乙二胺四乙酸二钠0.5‑4％、余量为水。本发明专利技术阻垢缓蚀剂适应于企业高盐份高浓度复杂水质的要求，尤其适用于盐分高、氯根高、硫酸根高等高浓度高腐蚀性的循环冷却水系统，有效解决了循环冷却水高浓缩倍数下设备腐蚀结垢严重的问题，为企业循环冷却水高浓缩倍数运行工况提供有利的技术保障，延长设备使用寿命，降低生产成本，保障循环冷却水系统正常良好运转。

A scale and corrosion inhibitor, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种阻垢缓蚀剂、其制备方法及应用
本专利技术涉及循环冷却水处理剂
，具体涉及一种阻垢缓蚀剂。
技术介绍
随着节能减排的不断深入，企业通过技术升级改造，目前循环冷却水系统，大多数都实现了高浓缩倍数运行，一般都在4～5倍，水的重复利用率大幅提高，达到或接近欧美发达国家水平。然而随着浓缩倍数的不断提高，循环水中各种离子浓度也在成倍增加，这就更容易引起设备腐蚀结垢等现象的产生，一些传统的水处理药剂不能满足现在复杂水质的要求，设备结垢、腐蚀严重，大批换热设备因腐蚀提前报废，造成设备耗损严重，影响企业正常生产，因此迫切需要阻垢缓蚀性能优异的药剂配伍才能解决这些问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种阻垢缓蚀剂、其制备方法及应用，本专利技术阻垢缓蚀剂适应于企业高盐份高浓度复杂水质的要求，解决设备腐蚀结垢的问题，为企业循环冷却水高浓缩倍数运行工况提供有利的技术保障，延长设备使用寿命，降低生产成本，保障循环冷却水系统正常良好运转。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种阻垢缓蚀剂，各组分质量百分数如下：优选的阻垢缓蚀剂各组分质量百分数如下：阻垢缓蚀剂组分质量百分数可以为如下比例：丙烯酸-马来酸酐共聚物12％、2-羟基膦酰基乙酸5％、丙烯酸-磺酸盐共聚物3％，十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵1.5％、乙二胺四乙酸二钠1.5％、水77％。丙烯酸-马来酸酐共聚物15％、2-羟基膦酰基乙酸6％、丙烯酸-磺酸盐共聚物2％，十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵2％、乙二胺四乙酸二钠1％、水74％。丙烯酸-马来酸酐共聚物10％、2-羟基膦酰基乙酸9％、丙烯酸-磺酸盐共聚物4％，十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵0.5％、乙二胺四乙酸二钠2％、水74.5％。丙烯酸-马来酸酐共聚物18％、2-羟基膦酰基乙酸4％、丙烯酸-磺酸盐共聚物3％,十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵0.5％、乙二胺四乙酸二钠1％、水73.5％。丙烯酸-马来酸酐共聚物5％、2-羟基膦酰基乙酸8％、丙烯酸-磺酸盐共聚物6％，十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵1％、乙二胺四乙酸二钠4％、水76％。丙烯酸-马来酸酐共聚物15％、2-羟基膦酰基乙酸5％、丙烯酸-磺酸盐共聚物5％，十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵0.5％、乙二胺四乙酸二钠0.5％、水74％上述百分含量指有效成分的含量。本专利技术所用的丙烯酸-马来酸酐共聚物为有效成分含量为50％的丙烯酸-马来酸酐共聚物的水溶液；2-羟基膦酰基乙酸为有效成分含量为50％的2-羟基膦酰基乙酸水溶液，丙烯酸-磺酸盐共聚物为有效成分含量为40％的丙烯酸-磺酸盐共聚物水溶液。阻垢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：1)容器内按所述比例加入丙烯酸-马来酸酐共聚物和2-羟基膦酰基乙酸，加水搅拌使丙烯酸-马来酸酐共聚物和2-羟基膦酰基乙酸混合均匀，然后加入丙烯酸-磺酸盐共聚物混合均匀；2)先用水将乙二胺四乙酸二钠溶解后再加入步骤1)的混合物中搅拌至混合均匀，加入余量水，搅拌混合均匀；3)加入十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵混合均匀制得所述阻垢缓蚀剂。本专利技术阻垢缓蚀剂在高浓缩倍数循环冷却水处理中的应用。本专利技术阻垢缓蚀剂使用时的添加浓度为10～30mg/L。丙烯酸-马来酸酐共聚物具有良好的阻垢分散性能，可以使碳酸钙晶格畸变，具有增溶效果。溶于水后分子呈伸展状态，活性基团排列在分子侧面而暴露在外，能充分螯合水溶液中的钙、镁等离子或是吸附在碳酸钙晶体生长的晶格中，破坏碳酸钙晶体正常晶格，干扰垢物晶格的正常生长，使晶格发生畸变；同时能改变垢粒子表面电荷分布，形成一个双电层，使垢粒相互排斥而成为悬浮状态或絮状物被水流带走，从而控制垢物在传热面沉积,对碳酸钙和硫酸钙垢具有很好的阻垢效果。2-羟基膦酰基乙酸：分子中同时含有磷酸基-PO(OH)2和羧基-COOH两种基团，能与金属离子形成螯合物，并且有临界值效应和协同效应，它对抑制碳酸钙、水合氧化铁等的析出或沉积有很好的效果。同时它还具有良好的缓蚀作用，对碳钢、不锈钢、铜、铝等材质具有较好的缓蚀性能。丙烯酸-磺酸盐共聚物：具有较好的阻垢分散性，尤其阻磷酸钙垢性能优异，还具有良好的分散性能，对Zn2+、Mn2+、Fe2+等离子及粘泥和氧化铁均具有优良的分散能力，对钙垢、金属盐的沉积具有很好的抑制作用。十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵：它含有长链烷基、季铵盐和亚硫酸酯的结构，具有良好的杀菌、缓蚀性能，并对菌藻、粘泥具有剥离作用。分子中长链烃基碳链非极性基团和季铵盐结构，有利于在金属表面形成吸附层，而且覆盖面积大,吸附层紧密,缓烛效果优异。而且对换热面上形成的水垢、粘泥具有剥离效果。乙二胺四乙酸二钠：具有络合作用，可以络合水中的金属离子，尤其络合水中的铁离子、铜离子，减少循环冷却水中高价金属离子浓度，从而减少换热设备金属的腐蚀趋势。本专利技术配方的各组分具有很好的相溶性、协同性和互补性，具有较好的阻垢、分散、缓蚀性能，在高硬度水中其阻垢率达90％以上，黄铜、不锈钢、碳钢腐蚀率达到国标缓蚀性能,特别适用于高盐份高腐蚀性水质。本专利技术阻垢缓蚀剂投加到循环冷却水系统后，丙烯酸-马来酸酐共聚物、2-羟基膦酰基乙酸、丙烯酸-磺酸盐共聚物起到阻垢、分散的作用，能与Ca2+、Mg2+等金属离子形成稳定的络合物，提高CaCO3晶粒析出时的过饱和度，增加了CaCO3在水中的溶解度。同时，它们会吸附到碳酸钙晶体的活性增长点上与Ca2+螯合，抑制晶格向一定的方向成长，使晶格歪曲，使CaCO3晶体发生错位，在垢层中形成一些空洞，分子与分子之间的相互作用减小，使硬垢变软，极易被水流冲走，从而在换热器表面减少硬垢的形成。2-羟基膦酰基乙酸、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵两种组分缓蚀性能协同增效，互补提高。它们独特的分子结构可以在金属表面发生物理化学吸附，形成紧密吸附层，协同增效，覆盖面积大,吸附层紧密,能够很好的阻碍金属表面的点蚀及全面腐蚀，乙二胺四乙酸二钠的加入，可以络合水中的金属离子，尤其络合水中的铁离子、铜离子，减少循环冷却水中高价金属离子浓度，从而减少换热设备金属的腐蚀趋势。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术阻垢缓蚀剂适应于企业高盐份高浓度复杂水质的要求，尤其适用于盐分高、氯根高、硫酸根高等高浓度高腐蚀性的循环冷却水系统，有效解决了循环冷却水高浓缩倍数下设备腐蚀结垢严重的问题，为企业循环冷却水高浓缩倍数运行工况提供有利的技术保障，延长设备使用寿命，降低生产成本，保障循环冷却水系统正常良好运转。本专利技术阻垢缓蚀剂阻垢效果好，对钙镁垢具有良好的阻垢效果，并且具有良好的分散作用；本专利技术阻垢缓蚀剂具有良好的缓蚀性能，对金属及合金的腐蚀具有缓蚀能力，而且对高含盐水引起的垢下腐蚀同样有很好的缓蚀作用；本专利技术阻垢缓蚀剂不仅有阻垢和缓蚀效果，还具有粘泥剥离的作用；可抑制多种垢物沉积，各组分具有协同增效的作用，可广泛应用于化工、冶金、制药等行业的循环冷却水系统，解决高浓缩倍数运行设备腐蚀结垢的问题。本专利技术配方的各组分具有很好的相溶性、协同性和互补性，具有较好的阻垢、分散、缓蚀性能，在高硬度水中其阻垢率达90％以上，黄铜、不锈钢、碳钢腐蚀率达到国标缓蚀性能,特别适用于高盐分、高腐蚀性水质。具体实施方式实施例1一种阻垢缓蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻垢缓蚀剂，其特征在于：各组分质量百分数如下：

【技术特征摘要】
1.一种阻垢缓蚀剂，其特征在于：各组分质量百分数如下：2.根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于：各组分质量百分数如下：3.根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于：各组分质量百分数如下：丙烯酸-马来酸酐共聚物12％、2-羟基膦酰基乙酸5％、丙烯酸-磺酸盐共聚物3％，十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵1.5％、乙二胺四乙酸二钠1.5％、水77％。4.根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于：各组分质量百分数如下：丙烯酸-马来酸酐共聚物15％、2-羟基膦酰基乙酸6％、丙烯酸-磺酸盐共聚物2％，十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵2％、乙二胺四乙酸二钠1％、水74％。5.根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于：各组分质量百分数如下：丙烯酸-马来酸酐共聚物10％、2-羟基膦酰基乙酸9％、丙烯酸-磺酸盐共聚物4％、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵0.5％、乙二胺四乙酸二钠2％、水74.5％。6.根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于：各组分质量百分数如下：丙烯酸-马来酸酐共聚物18％、2-羟基膦酰基乙酸4％、丙烯酸-磺酸盐共聚物3％、十六烷基二甲基(2-亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：田彩利，田晓军，李娜，李海花，
申请(专利权)人：河北省科学院能源研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13