一种含有纳米材料的水质稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于环保技术领域，特别是涉及一种工业循环水和锅炉水等的主要功效为阻垢、缓蚀作用的、含有纳米材料的水质稳定剂及其制备方法。该水质稳定剂由下列物质按重量百分比组成：化合物Ｃ↓［９］Ｈ↓［２８］Ｏ↓［１５］Ｎ↓［３］Ｐ↓［５］　９６．５～９９．２％；纳米材料０．８％－３．５％；其中的纳米材料以正硅酸乙酯、结晶氯化铝为主要原料制备前驱体溶胶，然后采用真空冷冻干燥处理的方法制备三氧化二铝－二氧化硅体系纳米超细粉体，经１１００℃热处理后全部转化为针状纳米材料。本发明专利技术的目的在于解决工业水处理存在产品成本增加、操作步骤繁琐、处理效果不理想等方面的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，特别是涉及一种工业循环水和锅炉 水等的主要功效为阻垢、缓蚀作用的、含有纳米材料的水质稳定剂及其制备方法。
技术介绍
目前，国内工业循环水和锅炉水的处理都能达到绿色环保的要 求，但同时也存在一些缺点，如对工业循环水和锅炉水要想达到阻垢和缓蚀的 目的，就需要同时加入阻垢剂和缓蚀剂，对一些特殊的水质还需要加入分散剂。 此外，对一些碱性循环冷却水还需要调整PH值再处理阻垢和缓蚀两方面的问 题，这就存在了工业水处理的成本增加、操作步骤繁琐、还有处理效果不理想 等方面的问题。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术提供，其 目的在于解决工业水处理存在产品成本增加、操作步骤繁琐、处理效果不理想 等方面的问题。技术方案本专利技术是通过以下技术方案实现的一种含有纳米材料的水质稳定剂，其特征在于该水质稳定剂由下列物质 按重量百分比组成化合物C9H28015N3P5 96. 5 99.2%; 纳米材料0. 8%-3. 5%;其中的化合物其分子结构式为<formula>formula see original document page 3</formula>其中的纳米材料是以正硅酸乙酯、结晶氯化铝为主要原料制备前驱体溶胶， 然后采用真空冷冻干燥处理的方法制备三氧化二铝一二氧化硅体系纳米超细粉体，经110(TC热处理后全部转化为针状纳米材料制得的。一种如权利要求1所述的含有纳米材料水质稳定剂的制备方法，其特征在于该制备方法按如下步骤进行a、 取化合物(:晶8015化 5备用；b、 以正硅酸乙酯、结晶氯化铝为主要原料制备前驱体溶胶，然后采用真空冷冻干燥处理的方法制备三氧化二铝一二氧化硅体系纳米超细粉体，经iioo'C热处理后全部转化为针状纳米材料；c、将步骤a、 b所得的两种物质进行混合，混合的比例为-化合物C9H280,5N:,P5 96.5 99.2%; 纳米材料0. 8%-3. 5%;将上述两种物质充分混合均匀后，得到含有纳米材料的水质稳定剂。优点及效果该纳米水质稳定剂是循环冷却水和锅炉水中的优良缓蚀阻垢剂，特别适用于碱性循环冷却水中作为不调PH值的阻垢缓蚀剂，并可用于含 碳酸钡、硫酸钡高的油田注水和冷却水，锅炉水的阻垢缓蚀剂，本品单独使用 或复配药剂中无须投加分散剂，污垢沉积量也很小，特别适用于冲灰水闭路循 环和高硬高碱水质中。具体实施例方式下面对本专利技术作近一步说明本专利技术一种含有纳米材料的水质稳定剂，其主要由下列物质按重量百分比 组成化合物C9H28015N3P5 96. 5 99.2%; 纳米材料0. 8%-3. 5%;其中的化合物其分子结构式为(C叫N该水质稳定剂的制备方法按如下步骤进行a、 取化合物C9H2AsN3P5备用；b、 以正硅酸乙酯、结晶氯化铝为主要原料制备前驱体溶胶，然后采用真空冷冻干燥处理的方法制备三氧化二铝一二氧化硅体系纳米超细粉体，经1100'C热处理后全部转化为针状纳米材料；C、将步骤a、 b所得的两种物质进行混合，混合的比例为化合物C9H28015N3P5 96. 5 99.2%;纳米材料0. 8%-3. 5%; 将上述两种物质充分混合均匀后，得到含有纳米材料的水质稳定剂。 在处理水的操作中，将上述的水质稳定剂加水调配到60mg/L。 添加该纳米材料0.8%-1.5%，可以显著获得① 在碱性溶液中(PHlO-ll)，对碳酸钙仍有良好的阻垢能力，比HEDP、 ATMP 可提高2-3倍 以上。② 对硫酸钡有良好的阻垢能力。③ 比HEDP、 ATMP缓蚀效果更好。④ 是二氧化氯杀菌剂的稳定剂。活性组分％ 》 50.0亚磷酸(以P033-计)％《 5.0氯化物(以Cl-计)％《 15钙螯合值mg/g 》 450 5密度(20°C) g/cm3 1.25 1.45 PH(l。/。水溶液) 《 2.0该纳米水质稳定剂是循环冷却水和锅炉水中的优良缓蚀阻垢剂，特别适用 于碱性循环冷却水中作为不调PH值的阻垢缓蚀剂，并可用于含碳酸钡、硫酸 钡高的油田注水和冷却水，锅炉水的阻垢缓蚀剂，本品单独使用或复配药剂中 无须投加分散剂，污垢沉积量也很小，特别适用于冲灰水闭路循环和高硬高碱 水质中。下面通过具体的实验，加以说明该专利技术的缓蚀、阻垢效果显著。实验报告一、循环水冷却系统概况循环系统的换热器主要材质为碳钢，其系统的运行参数见表l。表l循环系统运行参数项目i 单位 二循循环水量m7h5200保有水量v3 m2500温差°C7. 0蒸发损失量EmVh ;45. 5风吹损失DmVh5.0排污量Bm3/h17. 8 6. 4补水量MniVh68. 8 56. 9浓縮倍数K/3 5二、补充水水质状况补充水水质分析数据见表2。表2补充水分析数据6<table>table see original document page 7</column></row><table>三、旋转挂片试验1、 试验条件(1) 试片20#优质碳素钢(2) 试验用水浓縮倍数N二1 (即新水)(3) 物理参数旋转速度80 85r/min;试验温度50±1°C;试验时间72h2、 试验结果 试验结果见表3表3 旋转挂片验结果<table>table see original document page 8</column></row><table>试验结果表明在这种水质条件下，如不加水质稳定剂处理，腐蚀及结垢严重，而加纳米 水质稳定剂处理，腐蚀率仅为0. 021mm/a，远远小于腐蚀率为0. 07mm/a的试台^验指标，显示出优异的缓蚀和阻垢性倉s 四、静态阻垢试验静态阻塘试验着重评价药剂的阻垢性能，试验方法按国家石油化工冷却水 分析和试验方法中的静态阻垢评定试验方法。1、 试验条件(1) 多孔恒温水浴锅，满足80士rc的要求(2) 刻度烧杯lOOOmL(3) 配制水水质用蒸馏水配制，配水水质为Ca2+ (以CaC03计)浓度 280. 10mg/L， HC03- (以CaC03计)碱度273. 75mg/L。(4) 浓縮倍数N=1.5。2、 试验结果 试验结果见表4。表4静态阻垢试验结果<table>table see original document page 8</column></row><table>结果显示在易结垢的水质情况下，纳米水质稳定剂的阻垢率可高达92. 12%，具有 优异的阻垢效果。厶匕能。五、动态模拟试验试验目的是在有传热面条件下，全面考察全纳米水质稳定剂的缓蚀阻街性 1、试验条件及数据试验条件及数据见表5表5动态模拟试验条件及数据药剂名称纳米水质稳定剂维持药量60mg/L腐蚀速 1挂片材质碳钢度0.029腿/a 1水质现场水粘附速挂片时间360h度4.32mcm 1浓縮倍数4. 5 5. 52、试验结果分析从动态模拟试验可得到如下结果(1) 产品具有优异的缓蚀性能，挂片表面清洁，无点蚀和锈蚀，试管腐蚀 速度0. 029mm/a，达到很好级别。(国家标准S5001 —83:很好0 0.037mm/a，好0. 037 0. 070mm/a， 可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有纳米材料的水质稳定剂，其特征在于：该水质稳定剂由下列物质按重量百分比组成：　　化合物Ｃ↓［９］Ｈ↓［２８］Ｏ↓［１５］Ｎ↓［３］Ｐ↓［５］　９６．５～９９．２％；　　纳米材料０．８％－３．５％；　　其中的化合物其分子结构式为：　　＊＊＊；　　其中的纳米材料是以正硅酸乙酯、结晶氯化铝为主要原料制备前驱体溶胶，然后采用真空冷冻干燥处理的方法制备三氧化二铝－二氧化硅体系纳米超细粉体，经１１００℃热处理后全部转化为针状纳米材料制得的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勇，
申请(专利权)人：罗勇，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]