一种锅炉水处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锅炉水处理技术领域，具体公开一种锅炉水处理剂及其制备方法。该处理剂包括：沸石微粒42~55份、碳酸根型水滑石粉24~31份、玻璃粉10~16份、海绵铁微粒11~18份和粘接剂16~20份。所述制备方法包括：（1）将所述沸石微粒、水滑石粉、玻璃粉、海绵铁微粒和粘接剂混匀，然后造粒形成前驱体。（2）将烘干的所述前驱体在高于所述的玻璃粉熔点且低于500℃的温度条件和隔氧环境中进行烧结，完成后冷却至室温，即得锅炉水处理剂。本发明专利技术的处理剂不仅能够有效发挥软化锅炉水以及对其进行除氧的作用，还能够显著减少向锅炉水中引入的有毒、有害或者副作用明显的杂质，同时，该处理剂具有良好的可再生重复利用的特点。良好的可再生重复利用的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉水处理剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锅炉水处理
，尤其涉及一种锅炉水处理剂及其制备方法。

技术介绍

[0002][0003]锅炉是工业领域广泛应用的热交换设备，其是将燃料释放的热量传递给水形成高温蒸汽，然后供给下游设备使用。水质对锅炉的安全运行非常重要，最常见且危害最大的就是锅炉用水的结垢问题，尤其对于钙镁离子含量较高的硬水，对锅炉系统产生的危害极大，不仅会大大降低锅炉的传热效率，甚至造成管道堵塞、爆炸。因此，对进入锅炉系统的用水进行处理是保障锅炉系统安全运行的重要措施。
[0004]目前，通常采用直接在锅炉用水中加入处理剂的方式，例如向水中加入阻垢剂、除垢剂、缓蚀剂、除氧剂等。这些药剂溶解在水中一同进入锅炉系统中。然而，这种方式存在的不足是各种药剂的引入本身会影响水质，改变锅炉用水的理化性质，例如联氨（N2H4）、肟（通式R
‑
C=NOH）等除氧剂本身是有毒有害的物质，安全性较差，不利于水质安全的控制。再例如，加入的磷酸三钠、有机磷酸盐等阻垢剂导致排出的锅炉废水中含有大量磷元素，不仅造成排污量大，而且面临着这类含磷废水不易处理的问题。因此，探索新型的锅炉水处理方式是企业面临的重要课题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种锅炉水处理剂及其制备方法，其不仅能够有效发挥软化锅炉水以及对其进行除氧的作用，还能够显著减少向锅炉水中引入的有毒、有害或者副作用明显的杂质。同时，该处理剂具有良好的可再生重复利用的特点。为实现上述目的，本专利技术公开如下的技术方案。
[0006]首先，本专利技术提供一种锅炉水处理剂，以重量份计，该处理剂的原料组成包括：沸石微粒42~55份、水滑石粉24~31份、玻璃粉10~16份、海绵铁微粒11~18份和粘接剂16~20份。其中：所述玻璃粉的熔点在440~460℃之间。所述水滑石为碳酸根型水滑石。
[0007]进一步地，所述粘接剂包括水玻璃、淀粉、环糊精、羟甲基纤维素等中的任意一种。其主要用于将上述各原料粘接在一起造粒。另外，以所述淀粉、环糊精、羟甲基纤维素等作为粘接剂还有助于增加得到的处理剂中的孔隙，使所述水滑石、海绵铁微粒与锅炉水接触更加充分。
[0008]进一步地，所述水滑石包括Mg6Al2(OH)
16
CO3·
4H2O、Mg4Al2(OH)
12
CO3·
4H2O、Zn6Cr2(OH)
16
CO3·
4H2O、Zn4Cr2(OH)
12
CO3·
4H2O、Ni6Fe2(OH)
16
CO3·
4H2O、Co4Cr2(OH)
14
CO3·
4H2O等中的任意一种。可选地，所述水滑石粉的粒径为300~500目。这类水滑石经过在后续的烧结改性后具有良好的去除水中碳酸根、碳酸氢根离子的作用，而且具有而再生重复利用的特点。
[0009]进一步地，所述沸石微粒的粒径为200~300目。所述沸石微粒具有大量的纳米级介
孔，对钙镁离子具有良好的吸附能力，可以有效降低锅炉水中钙镁离子的浓度，有助于防止锅炉管道系统结垢。
[0010]进一步地，所述玻璃粉的粒径为200~300目。采用这类低熔点玻璃在后续高温烧结的工序中软化、熔融后既能够使各组分粘接，冷却硬化后可使得到的处理剂固化定型，使其具有良好的体积稳定性、化学稳定性和热稳定性，而且避免了因烧结温度过高对沸石微粒的孔隙结构造成破坏。
[0011]进一步地，所述海绵铁微粒的粒径为200~300目。所述海绵铁可以消耗锅炉水中的氧气，降低造成的氧腐蚀。同时，所述海绵铁也便于对处理剂进行磁回收。
[0012]其次，本专利技术提供一种锅炉水处理剂的制备方法，包括如下步骤：（1）将所述沸石微粒、水滑石粉、玻璃粉、海绵铁微粒和粘接剂混合后搅拌均匀，然后湿法造粒形成颗粒状前驱体，烘干后备用。
[0013]（2）将烘干的所述颗粒状前驱体在高于所述的玻璃粉熔点且低于500℃的温度条件和隔氧环境中进行烧结，完成后冷却至室温，即得锅炉水处理剂。
[0014]进一步地，步骤（2）中，所述烧结的温度为460~490℃，时间为30~50min。
[0015]进一步地，步骤（2）中，所述隔氧环境为保护气氛营造，可选地，所述保护气氛包括氮气或者惰性气氛等。
[0016]进一步地，还包括对经过用于锅炉水处理后的所述处理剂进行再生的步骤：将所述处理剂先置于洗脱液中进行超声清洗，然后再用新鲜的洗脱液进行淋洗。完成后烘干去除残留的洗脱液。然后将得到的处理剂置于400~430℃的氢气气氛中进行还原再生，完成后冷却至室温，即得。
[0017]进一步地，所述洗脱液包括水、甲醇、乙醇等中的任意一种。可选地，所述超声清洗时间为40~60min，功率为350~500W，所述淋洗的时间为30~40min。经过超声洗涤使吸附在所述处理剂中的钙镁离子解吸进入洗脱液中，利用所述淋洗进一步去除吸附处理剂中的残留钙镁离子，便于对处理剂重复利用。
[0018]进一步地，所述还原再生的时间为1.0~1.5小时。通过在氢气和高温环境下再生处理使所述海绵铁表面形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁转化为氧化物后被还原为纳米铁单质，同时在使用过程中吸水和碳酸根、碳酸氢根而复原后的所述水滑石被再次去除了水和碳酸根、碳酸氢根，从而实现水滑石的再生利用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术取得的有益技术效果包括：本专利技术以所述沸石微粒、碳酸根型水滑石、玻璃粉、海绵铁为原料制备的锅炉水处理剂不仅可以有效降低水中的钙、镁离子以及碳酸根、碳酸氢根等容易造成锅炉系统结垢的物质，同时还能够消耗溶解在水中的氧气，降低造成的氧腐蚀。另外，本专利技术的这种锅炉水处理剂具有良好的可再生后重复利用的特点。其原因在于：首先，导致锅炉水结垢的形成主要在于水中溶解的钙镁离子与碳酸根形成的碳酸盐沉淀以及钙镁离子与碳酸氢根形成的碳酸氢盐在锅炉水的温度下分解后形成的碳酸盐沉淀。为此，利用所述沸石微粒的纳米级介孔对水中的钙镁离子进行吸附，进而阻断形成这类水垢的条件。进一步地，由于水中的碳酸根、碳酸氢根还存在会与其他金属离子形成沉淀的可能，且所述沸石对这类阴离子去除效果不佳。为此，本专利技术利用烧结成型制备成处理剂的高温条件对碳酸根型水滑石进行可逆改性处理。在此过程中，所述水滑石中的层间水分子和碳酸根分解后脱出，其形成的空位使水滑石形成具有能够反复再生复原的
可逆结构，当该处理剂进入锅炉水中后所述空位吸收水和碳酸根或碳酸氢根再次形成水滑石，实现对水中碳酸根、碳酸氢根离子的去除。另外，本专利技术的处理剂中还利用海绵铁与锅炉水中的氧气和水形成氢氧化亚铁和/或氢氧化铁的反应，对锅炉水进行除氧防止溶解氧形成的氧腐蚀。另外，所述海绵铁还使本专利技术制备的处理剂能够被进行磁回收后进行再生重复利用。所述玻璃粉在高温烧结过程中软化、熔融后使各组分粘结，冷却硬化后使得到的处理剂固化定型，使处理剂具有良好的体积稳定性、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉水处理剂，其特征在于，以重量份计，该处理剂的原料组成包括：沸石微粒42~55份、水滑石粉24~31份、玻璃粉10~16份、海绵铁微粒11~18份和粘接剂16~20份；其中：所述玻璃粉的熔点在440~460℃之间；所述水滑石为碳酸根型水滑石。2.根据权利要求1所述的锅炉水处理剂，其特征在于，所述水滑石包括Mg6Al2(OH)
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CO3·
4H2O、Mg4Al2(OH)
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CO3·
4H2O、Zn6Cr2(OH)
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CO3·
4H2O、Zn4Cr2(OH)
12
CO3·
4H2O、Ni6Fe2(OH)
16 CO3·
4H2O、Co4Cr2(OH)
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CO3·
4H2O中的任意一种。3.根据权利要求1所述的锅炉水处理剂，其特征在于，所述沸石微粒的粒径为200~300目；所述海绵铁微粒的粒径为200~300目。4.根据权利要求1所述的锅炉水处理剂，其特征在于，所述水滑石粉的粒径为300~500目。5.根据权利要求1所述的锅炉水处理剂，其特征在于，所述玻璃粉的粒径为200~300目。6.根据权利要求1
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5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张安国，韩淑媛，秦勤，毕建峰，王旭，张柯楠，
申请(专利权)人：济南山源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：