一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方及制备方法组成比例

本发明专利技术公开了一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方及制备方法，属于工业循环冷却水处理技术领域，一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方由下列质量配比的原料组成：盐酸2％～5％、锌盐10％～40％、磺酸盐共聚物10％～30％、钼酸盐1％～5％、硼酸盐1％～5％、去离子水30％～80％；一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法，水中加入氯化锌加水搅拌溶解，然后分别加入钼酸钠，硼酸钠，磺酸盐共聚物，盐酸，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀剂，所述锌盐为氯化锌，所述磺酸盐共聚物为羧酸盐‑磺酸盐‑非离子三元共聚物。本发明专利技术主要抑制工业循环冷却水系统中碳钢材质的腐蚀问题，具有无磷，高效，绿色环保，可降解的优点。

Formulation and preparation method of a compound high-efficiency corrosion inhibitor for phosphorus-free carbon steel

【技术实现步骤摘要】
一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方及制备方法
本专利技术涉及工业循环冷却水处理
，主要是针对一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方及其制备方法。
技术介绍
伴随着工业的高速发展，一方面造成水资源供应危机，一方面排放的废水对水体生态平衡造成的严重的破坏，为实现可持续发展的需求，合理节约工业用水，尤其是用于冷却用水(冷却水用水量占总用水量的60-80％)，提高其重复利用率，成为国家关注的重点，但在冷却水使用过程中，随着不断浓缩，水中矿物质含量也会不断增加，加剧了管道和换热器设备的腐蚀问题，常规的碳钢缓蚀剂一般由无机磷类药剂构成，但随着国家“水十条”的发布及各地对于工业外排水控制标准的逐级提高，工业用户逐渐提高循环水浓缩倍率，并且逐渐采用无磷易降解的配方，以达到与自然的友好相处，目前无磷阻垢剂可开发并逐渐加以应用，逐渐替代了原先磷系的阻垢剂，如聚环氧琥珀酸，聚天门冬氨酸，水解聚马来酸酐等，但却还没有专门针对性的无磷配方的缓蚀剂。因此，开发一种无磷的碳钢缓蚀剂，提高碳钢材质的耐蚀能力成为当前工业水处理发展的重点方向。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方及其制备方法，主要抑制工业循环冷却水系统中碳钢材质的腐蚀问题，具有无磷，高效，绿色环保，可降解的优点。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方及制备方法，包括一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方和一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法，一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方，由下列质量配比的原料组成：盐酸2％～5％、锌盐10％～40％、磺酸盐共聚物10％～30％、钼酸盐1％～5％、硼酸盐1％～5％、去离子水30％～80％。一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：水中加入氯化锌加水搅拌溶解，然后分别加入钼酸钠，硼酸钠，磺酸盐共聚物，盐酸，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀剂。进一步的，所述锌盐为氯化锌。进一步的，所述磺酸盐共聚物为羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物。进一步的，所述钼酸盐为钼酸钠。进一步的，所述硼酸盐为硼酸钠。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：本专利技术制备得到的无磷碳钢缓蚀剂，采用不同特性的无机和有机类缓蚀剂复配而成，利用阴极和阳极反应的缓蚀机理，形成吸附型和沉积型保护膜的，双重作用降低对碳钢材质腐蚀速率的目的。本专利技术制备得到的无磷碳钢缓蚀剂，不含磷，避免因磷的外排而引起的水体富营养化问题，减轻了环境污染，绿色环保，同时，能有效减轻循环水系统中因细菌及藻类大量滋生带来的腐蚀和粘泥沉积问题，进而可以降低杀菌剂的投加量和对金属的腐蚀影响。具体实施方式对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方：盐酸2％，氯化锌10％，磺酸盐共聚物10％，钼酸钠1％，硼酸钠1％，去离子水76％。一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法：水中加入氯化锌，加盐酸搅拌溶解，然后分别加入钼酸钠，硼酸钠，磺酸盐共聚物，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀剂。实施例2：一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方：盐酸2％，氯化锌20％，磺酸盐共聚物20％，钼酸钠2％，硼酸钠1％，去离子水55％。一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法：水中加入氯化锌，加盐酸搅拌溶解，然后分别加入钼酸钠，硼酸钠，磺酸盐共聚物，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀剂。实施例3：一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方：盐酸3％，氯化锌25％，磺酸盐共聚物20％，钼酸钠2％，硼酸钠1％，去离子水39％。一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法：水中加入氯化锌，加盐酸搅拌溶解，然后分别加入钼酸钠，硼酸钠，磺酸盐共聚物，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀剂。对比例1：一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方：盐酸3％，氯化锌25％，磺酸盐共聚物20％，钼酸钠2％，去离子水50％。一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法：水中加入氯化锌，加盐酸搅拌溶解，然后分别加入钼酸钠，磺酸盐共聚物，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀剂。对比例2：一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方：盐酸3％，氯化锌25％，磺酸盐共聚物20％，硼酸钠1％，去离子水51％。一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法：水中加入氯化锌，加盐酸搅拌溶解，然后分别加入硼酸钠，磺酸盐共聚物，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀剂。对比例3：一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方：盐酸3％，氯化锌30％，磺酸盐共聚物20％，钼酸钠2％，去离子水45％。一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法：水中加入氯化锌，加盐酸搅拌溶解，然后分别加入钼酸钠，磺酸盐共聚物，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀剂。下面通过试验说明本专利技术的循环水无磷碳钢缓蚀剂对碳钢材质的缓蚀效果。参照GB/T18175-2000《标准水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》将本专利技术实施例1、实施例2和实施例3得到的无磷碳钢缓蚀剂、空白试样进行旋转挂片腐蚀试验。金属腐蚀速率及碳钢材质的缓蚀率可按如下公式计算：以mm/a表示的年腐蚀率(B)B＝KG/ATD式中：K—3.65×103；G—试管腐蚀后减少的质量，单位为克(g)；T—试验时间，单位为天(d)；A—试管腐蚀面积，单位为平方厘米(cm2)；G—试管腐蚀后减少的质量，单位为克(g)；D—金属密度，单位为克/每立方厘米(g/cm3)；(碳钢7.85)。缓蚀率可按如下公式计算：I(％)＝100％×(R0-Rt)/R0式中I为缓蚀率；R0为未投加缓蚀剂空白试样的腐蚀速率，Rt为添加碳钢缓蚀剂后试样的腐蚀速率。试验水质：本实验用水为某化工企业循环冷却水的补充水试验条件：试验水温控制在30±1℃，挂片转速75转/分，连续运行72h，实施例1-3得到的无磷碳钢缓蚀剂、空白水样、20#碳钢挂片的腐蚀速率，缓蚀率。试验水温控制在45±1℃，挂片转速75转/分，连续运行72h，实施例1-3得到的无磷碳钢缓蚀剂、空白水样、20#碳钢挂片的腐蚀速率，缓蚀率。试验水温控制在60±1℃，挂片转速75转/分，连续运行72h，实施例1-3得到的无磷碳钢缓蚀剂、空白水样、20#碳钢挂片的腐蚀速率，缓蚀率。药剂添加浓度：按系统容量计，加入20mg/L(商品浓度，下同)、30mg/L、40mg/L、50mg/L表1：相同水样温度，不同加药浓度下20#碳钢试片腐蚀速率表2：相同水样温度，不同加药浓度下20#碳钢试片腐蚀速率表3：相同水样温度，不同加药浓度下20#碳钢试片腐蚀速率从上述数据可以看出，本专利技术实施例3为最佳技术方案，得到的无磷碳钢缓蚀剂对20#碳钢试片腐蚀速率和缓蚀率控制方面效果最好，由此制得的无碳钢缓蚀剂对碳钢试片的腐蚀速率均符合《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2017中，碳钢腐蚀速率小于0.075mm/a的要求。另外，相比含磷碳钢缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方，其特征在于，由下列质量配比的原料组成：盐酸2％～5％、锌盐10％～40％、磺酸盐共聚物10％～30％、钼酸盐1％～5％、硼酸盐1％～5％、去离子水30％～80％。

【技术特征摘要】
1.一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的配方，其特征在于，由下列质量配比的原料组成：盐酸2％～5％、锌盐10％～40％、磺酸盐共聚物10％～30％、钼酸盐1％～5％、硼酸盐1％～5％、去离子水30％～80％。2.根据权利要求1的一种复合型高效无磷碳钢缓蚀剂的制备方法，其特征在于：水中加入氯化锌加水搅拌溶解，然后分别加入钼酸钠，硼酸钠，磺酸盐共聚物，盐酸，充分搅拌溶解，得到澄清透明溶液，制得无磷碳钢缓蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福康，赵清顺，官静贤，
申请(专利权)人：北京中天兰清环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11