一种海水杀生剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种海水杀生剂及其制备方法和应用，其中，以质量百分比计，海水杀生剂包括以下组分：季鏻盐：5%~30%，改性季鏻盐：5%~30%，非离子表面活性剂：1%~5%，余量为水；其中，所述改性季鏻盐为硅烷化季鏻盐。该海水杀生剂中，通过三种不同季鏻盐与硅烷化季鏻盐复配具有良好的杀菌效果，同时其中的硅烷化季鏻盐可以使其具有长效的杀菌效果，应用于海水处理设备时，既能高效杀生，还能减少杀生剂的投放频率，节约成本的同时还能保护环境。节约成本的同时还能保护环境。

【技术实现步骤摘要】
一种海水杀生剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及海洋生物防治
，特别涉及一种海水杀生剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]大型火力发电厂需要大量的水作为冷却媒介对各种设备，如凝汽器、换热器等，进行冷却，对于水资源的消耗量巨大。而地球上2/3的面积都是大海。因此拥有广袤海岸线的沿海国家将大量的火力发电厂建于海边，利用海水作为冷却媒介。利用海水作为冷却介质，除了需要注意海水的强腐蚀性，考虑与海水接触设备材料的防海水腐蚀性能，还需要考虑海水中存在的大量微生物、藻类、贝类等海洋生物。这些海洋生物对于海边电厂的冷却系统有很大的影响，轻则堵塞管路，影响冷却效果，重则造成设备损坏，对电厂的生产造成巨大破坏性的影响。为此，需要在海水进入冷却系统前进行海生物的污染治理，即杀灭海水中的微生物、藻类、贝类等。
[0003]进行海生物污染治理的方法一般是投放杀生剂。由于环保的要求，其前提条件是杀生剂可在大海中降解，不会造成海洋污染，并且不会对鱼虾类生物造成大的影响。在此前提下，投放的药剂可分为氧化性和非氧化性两大类。
[0004]氧化性杀生剂效果明显，成本低，但是对于管道具有腐蚀性，另外，大剂量的氧化性杀生剂会使贝类生物受到刺激，关闭外壳处于休眠状态，反而起不到很好的效果。因此目前开发具有良好效果的非氧化性杀生剂是本领域目前研究的重点。
[0005]CN101422152A公开了一种复合杀生剂，其组成中主剂戊二醛，占50％～80％；副剂为双阳离子杀生剂，占10％～30％；助剂为C8～C18烷基(或双烷基)季铵盐杀生剂，占5％～30％。其采用戊二醛、有机卤以及季铵盐复配作为杀生剂，其缺点在于污染较大，且随着水循环流失，作用时效短，成本较高。
[0006]CN108633880A公开了一种海水杀贝剂及其制备方法和应用，该海水杀贝剂包含季铵盐，渗透剂，去离子水和有机溶剂，其主要杀贝成分是季铵盐，其缺点在于，其杀生效果有限，同样的该杀贝剂随着水循环流失，时效短，投放频率较高，以至于成本较高。

技术实现思路

[0007]本申请提供了一种海水杀生剂及其制备方法和应用，该海水杀生剂的部分杀生成分可以不随水循环而流失，达到长效的杀生效果，从而减少投放频率，进而节约成本的同时，保护环境。
[0008]第一方面，本申请提供了一种海水杀生剂，以质量百分比计，包括以下组分：
[0009]季鏻盐：5％～30％，
[0010]改性季鏻盐：5％～30％，
[0011]非离子表面活性剂：1％～5％，
[0012]余量为水；
[0013]其中，所述改性季鏻盐为硅烷化季鏻盐。
[0014]本申请的一些实施例中，所述季鏻盐选自十二烷基三丁基溴化膦，十二烷基三苯基溴化膦，十四烷基三丁基溴化膦，十六烷基三丁基溴化膦，苄基三苯基溴化膦中的一种或几种。
[0015]本申请的一些实施例中，所述季鏻盐为质量比为1：1～3：1～3的十二烷基三苯基溴化膦、十六烷基三丁基溴化膦、苄基三苯基溴化膦的混合物。
[0016]本申请的一些实施例中，所述硅烷化季鏻盐为有机卤硅烷化合物与三苯基膦反应制得。
[0017]本申请的一些实施例中，所述有机卤硅烷化合物选自3
‑
氯丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氯丙基三甲氧基硅烷、氯三乙氧基硅烷中的一种或几种。
[0018]本申请的一些实施例中，所述硅烷化季鏻盐的制备方法，包括以下步骤：
[0019]在氮气氛围下，将有机卤硅烷化合物与三苯基膦在溶剂中加热反应得到所述硅烷化季鏻盐；
[0020]其中，所述有机卤硅烷化合物与所述三苯基膦的摩尔比为1：1～1.2，
[0021]所述溶剂选自二甲基亚砜、N，N
‑
二甲基甲酰胺、异丙醇中的一种。
[0022]本申请的一些实施例中，所述加热反应具体为：在110～130℃反应18～32h。
[0023]本申请的一些实施例中，所述非离子表面活性剂选自脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中一种或几种；
[0024]可选的，所述非离子表面活性剂选自十四烷基脂肪胺聚氧乙烯醚。
[0025]第二方面，本申请提供了一种海水杀生剂的制备方法，包括以下步骤：
[0026]提供根据第一方面任一实施例所述的海水杀生剂的组分作为原料；
[0027]将季鏻盐、改性季鏻盐和表面活性剂溶解在水中得到所述海水杀生剂。
[0028]在本申请的一些实施例中，所述将季鏻盐、改性季鏻盐和表面活性剂溶解在水中具体包括：
[0029]将季鏻盐、改性季鏻盐和表面活性剂加入水中，在30～40℃下，150～300r/min搅拌2～5h。
[0030]第三方面，本申请提供了一种处理海水的方法，包括以下步骤：
[0031]向海水中投放根据第一方面任一实施例所述的海水杀生剂或根据第二方面任一实施例所述的制备方法制备得到的海水杀生剂；
[0032]其中，所述投放的频率为每15～30d一次，投放时所述海水杀生剂的有效浓度为2～10mg/L。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0034]1、本申请的海水杀生剂使用的多种季鏻盐与改性季鏻盐复配，对海洋细菌以及各种贝类具有很好的杀灭效果，同时抑制细菌和贝类的生长发育，季鏻盐与改性季鏻盐阳离子表面活性剂，其杀菌机理为带正电荷的有机阳离子被带负电荷的细菌选择性地吸附(阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子之间的疏水结合等作用)，或聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡，或通过渗透和扩散作用，穿过表面进入细胞膜，从而阻碍细胞膜的半渗透作用，并进一步进入细胞内部，使细胞酶钝化，蛋白质酶不能产生，从而使蛋白质变形，达到杀死细菌细胞的作用。这种阳离子表面活性剂的
亲油基团能溶解并损伤细菌表面的脂肪壁，改变了细菌原生质膜的物化性质。亲油基的溶解性能越好，越有利于破坏细菌原生质膜，加速细菌的死亡。本申请中不同种类的季鏻盐，主要是其亲油基团不同，对于不同细胞膜的溶解性能不同，由此拓宽了杀生剂的杀生谱，对各种微生物和贝类都具有很好的杀灭效果。
[0035]2、本申请提供的海水杀生剂相较于现有技术中的季铵盐，氮和磷是同族元素，但氮原子是第二周期元素，而磷原子是第三周期的元素，磷原子半径较氮原子半径大，相应的离子半径也大。离子半径大使其极化作用增大，从而使其周围的正电性增加。正电性增加使其容易与带负电荷的微生物产生静电吸附作用，更容易杀死微生物。因此从结构上分析季鏻盐的杀菌效果比季铵盐的杀菌效果更好。同时季鏻盐的起泡性相较于季铵盐弱，使用时不需要额外添加消泡剂，节约成本并减少污染。
[0036]3、本申请提供的海水杀生剂相较于现有技术中氧化性海水杀生剂，对处理海水设备，如海水取水系统、海水冷却系统中的管道没有腐蚀作用，可以提高处理海水设备的使用寿命。同时贝类对季鏻盐不敏感，即在季鏻盐的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水杀生剂，其特征在于，以质量百分比计，包括以下组分：季鏻盐：5%~30%，改性季鏻盐：5%~30%，非离子表面活性剂：1%~5%，余量为水；其中，所述改性季鏻盐为硅烷化季鏻盐。2.根据权利要求1所述的海水杀生剂，其特征在于，所述季鏻盐选自十二烷基三丁基溴化膦，十二烷基三苯基溴化膦，十四烷基三丁基溴化膦，十六烷基三丁基溴化膦，苄基三苯基溴化膦中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的海水杀生剂，其特征在于，所述季鏻盐为质量比为1：1~3：1~3的十二烷基三苯基溴化膦、十六烷基三丁基溴化膦、苄基三苯基溴化膦的混合物。4.根据权利要求1所述的海水杀生剂，其特征在于，所述硅烷化季鏻盐为有机卤硅烷化合物与三苯基膦反应制得。5.根据权利要求4所述的海水杀生剂，其特征在于，所述有机卤硅烷化合物选自3
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氯丙基三乙氧基硅烷、3
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氯丙基三甲氧基硅烷、氯三乙氧基硅烷中的一种或几种。6.根据权利要求4或5所述的海水杀生剂，其特征在于，所述硅烷化季鏻盐的制备方法，包括以下步骤：在氮气氛围下，将有机卤硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，
申请(专利权)人：山东迪益博自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：