一种芒硝生产用阻垢剂制造技术

本发明专利技术公开了一种芒硝生产用阻垢剂，属于精细化工产品技术领域。本发明专利技术的芒硝生产用阻垢剂各组分的质量百分含量为：ＨＸ－１０５阻垢剂６０％～８０％，聚马来酸８％～１５％，丙烯酸丙烯醛共聚物６％～１５％，聚环氧琥珀酸５％～２０％，稳定剂２％～５％，所述ＨＸ－１０５阻垢剂由丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂、分子量调节剂等原料制备而成。本发明专利技术的阻垢剂用于芒硝生产中，能延长８～１２倍结垢时间，使芒硝生产化学清洗频率从１８～２４次／年减少到２～４次／年，保证了芒硝生产长周期、稳定运行，也大大减轻了化学清洗对设备的损伤；使用芒硝生产阻垢剂对芒硝产品质量无影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻垢剂，特别涉及一种在芒硝生产中用于阻止CaCO3、CaSO4等杂质在设备和管路中结垢的组合物，属于精细化工产品

技术介绍
芒硝是自然界中含钠硫酸盐化合物的总称，具有工业利用价值的有钠芒硝(Na2SO4·10H2O和Na2SO4)和钙芒硝(Na2SO4·CaSO4)。芒硝矿生产芒硝的工艺路线为芒硝矿的溶解→硝水精制→蒸发浓缩结晶→干燥。首先是采用水溶法，使芒硝矿溶解于水而变成硝水。硝水中除含有硫酸钠外，还含有硫酸钙、硫酸镁、碳酸氢钠等杂质和机械杂质，所以，硝水需先精制，目的是除去机械杂质和钙镁；精制的方法是加入纯碱、烧碱使钙、镁生成CaCO3、Mg(OH)2沉淀，再过滤得精硝水。由于加入的纯碱、烧碱是过量的，因而精硝水中将会残余部分Na2CO3和NaOH。精硝水经五效蒸发浓缩罐减压蒸发浓缩结晶得到芒硝(Na2SO4·10H2O)，进一步干燥失水制元明粉(无水Na2SO4)。 在芒硝生产中，尤其是用钙芒硝矿生产芒硝中，由于生产工艺特性决定，生产流程中主要设备蒸发罐在运行中结垢非常严重。一般连续生产10～15天必须停产除垢。现有技术中采用化学清洗(一般都采用HCl酸洗)的方法除去芒硝生产过程中的结垢。这不仅影响生产的正常进行，而且在酸洗的过程中设备容易受到损伤，酸洗面也变得越来越粗糙，结垢也越来越严重。 为了保证芒硝生产长周期、稳定运行，上世纪八十年代末期曾有人做过阻垢方面的尝试，但因效果极不理想，从此无人问津。解决芒硝生产过程中的结垢问题，是广大芒硝生产企业一直渴望解决的生产性难题。目前，国内用于循环水的阻垢剂有磷系、钼系、硅系等，这些阻垢剂均为复配药剂。钼系、硅系受价格和水质的制约而很少使用，目前循环水所用阻垢剂主要是磷系配方阻垢剂。然而磷系阻垢剂含磷，不能用于芒硝生产，否则芒硝产品将引入含磷杂质，因为芒硝阻垢剂是投加芒硝溶液中，不是像其他阻垢剂投加到循环水中。并且，现有的磷系阻垢剂对芒硝溶液这种极高含盐量的水，阻垢率低，无法达到预期目的。因此，研发一种阻垢效果好、又不影响芒硝产品质量的阻垢剂具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有芒硝生产过程中结垢的难题，提供一种用于芒硝生产的阻垢剂，以保证芒硝生产长周期、稳定运行。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术人经过一系列试验研究，提供了以下技术方案 一种芒硝生产用阻垢剂，它是由以下质量百分含量的组分组成 HX-105阻垢剂60％～80％， 聚马来酸(HPMA)6％～15％， 丙烯酸-丙烯醛共聚物(POC)5％～11％， 聚环氧琥珀酸(PESA)5％～15％， 稳定剂2％～5％， 所述稳定剂为Na2S2O3或NaOH， 所述HX-105阻垢剂由以下原料合成丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、引发剂过硫酸钠、分子量调节剂异丙醇，其中AA、IA、MMA的摩尔比为AA∶IA∶MMA＝(2～5)∶(1～4)∶(1～2)，引发剂的用量为AA、IA、MMA总质量的5％～15％，分子量调节剂的用量为AA、IA、MMA总质量的6％～12％。 上述芒硝生产用阻垢剂较优选的组成为 HX-105阻垢剂64％～75％， 聚马来酸8％～12％， 丙烯酸-丙烯醛共聚物6％～11％， 聚环氧琥珀酸8％～12％， 稳定剂3％～4％。 所述HX-105阻垢剂的合成方法为将丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸甲酯按比例混合，加入反应釜中；将引发剂过硫酸钠配制成10～15％的水溶液后与异丙醇混合，加入反应釜中；使混合物在65℃～115℃的温度下反应2～4h，降温至室温～40℃，出料，得HX-105阻垢剂。 上述HX-105阻垢剂合成反应的温度优选85℃～95℃，反应时间优选3.0～3.5h。 检测分析合成的HX-105，其检测数据如下固含量≥32.0％，密度(20℃)≥1.10g/cm3，pH值(1％水溶液)≤3.5，分子量4500～10000，游离单体(以CH2＝CHCOOH计)≤0.3％。 本专利技术的芒硝生产用阻垢剂，它是由HX-105阻垢剂、聚马来酸、丙烯酸-丙烯醛共聚物、聚环氧琥珀酸及稳定剂按比例组成。其中，HX-105阻垢剂是专利技术人经反复试验研制而成，其原料及原料的用量，是通过大量试验确定的，上述组合及用量范围能较好地控制阻垢剂的分子量并使其具有优良的阻垢性能。经检测，HX-105阻垢剂对CaCO3、CaSO4和其它盐分均具有较好的分散作用，也具有较强晶格畸变能力，所以，在高温、高pH、高碱、高含盐量水中具有很好的阻垢(CaCO3、CaSO4)作用。并且，本专利技术使用过硫酸钠作为引发剂、用异丙醇作为分子量调节剂，使得阻垢剂中除C、H、O、S元素外，没有引入其他的元素，不会对芒硝产品产生不利影响。 聚马来酸是一种低分子量聚电解质，相对分子量为400～800，化学稳定性及热稳定性高，具有良好的抑制水垢生成和剥离老垢的作用。 丙烯酸-丙烯醛共聚物用作硬度稳定剂和分散剂，常作高含盐量水中阻垢剂，在水系统中，低于化学计量的情况下仍可防止CaCO3、CaSO4结晶。 聚环氧琥珀酸的相对分子量为400～1500，对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，同时具有一定的缓蚀作用，是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂http://www.thwater.com/huanshiji.htm。 本专利技术的芒硝生产用阻垢剂的这些组分的组合具有较强的协同增效作用，按照上述配比复配后，阻垢剂与水中钙、镁等离子螯合并有晶格畸变能力，可提高淤渣的流动性，使阻垢剂的阻垢性能大幅增强。各组分及配比，对阻垢剂的阻垢效果均有重要影响，组分的改变或用量的改变均会对阻垢效果产生较大的影响(如表8、表9)。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是本专利技术的阻垢剂用于芒硝生产中，能延长8～12倍结垢时间，使芒硝生产化学清洗频率从18～24次/年减少到2～4次/年，保证了芒硝生产长周期、稳定运行，也大大减轻了化学清洗对设备的损伤；使用芒硝生产阻垢剂对芒硝产品质量无影响，因为本专利技术的阻垢剂各组分均以C、H、O、S元素组成，随着时间的推移和温度的升高，该阻垢剂将逐渐降解和分解，不会产生影响芒硝产品质量的产物。 具体实施例方式 下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。 本专利技术列举的芒硝生产用阻垢剂，是由以下质量百分含量的组分组成 HX-105阻垢剂60％～80％， 聚马来酸6％～15％， 丙烯酸-丙烯醛共聚物5％～11％， 聚环氧琥珀酸5％～15％， 稳定剂2％～5％， 所述稳定剂为Na2S2O3或NaOH。 按配比称取各组分于反应釜中，常温搅拌均匀即可出料，本专利技术列举的实施例1～3中芒硝生产用阻垢剂的组分具体配比如表1所示 表1芒硝生产用阻垢剂各组分配比 所述HX-105阻垢剂由以下原料合成丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、引发剂过硫酸钠、分子量调节剂异丙醇，其中AA、IA、MMA的摩尔比为AA∶IA∶MMA＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芒硝生产用阻垢剂，其特征在于它由以下质量百分含量的组分组成：　　ＨＸ－１０５阻垢剂６０％～８０％，　　聚马来酸６％～１５％，　　丙烯酸丙烯醛共聚物５％～１１％，　　聚环氧琥珀酸５％～１５％，　　稳定剂２％～５％，　　所述ＨＸ－１０５阻垢剂由以下原料合成：丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂过硫酸钠、分子量调节剂异丙醇，其中丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸甲酯的摩尔比为２～５∶１～４∶１～２，引发剂的用量为ＡＡ、ＩＡ、ＭＭＡ总质量的５％～１５％，分子量调节剂的用量为ＡＡ、ＩＡ、ＭＭＡ总质量的６％～１２％，　　所述稳定剂为Ｎａ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［３］或ＮａＯＨ。

【技术特征摘要】
1.一种芒硝生产用阻垢剂，其特征在于它由以下质量百分含量的组分组成HX-105阻垢剂60％～80％，聚马来酸6％～15％，丙烯酸丙烯醛共聚物5％～11％，聚环氧琥珀酸5％～15％，稳定剂2％～5％，所述HX-105阻垢剂由以下原料合成丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸甲酯、引发剂过硫酸钠、分子量调节剂异丙醇，其中丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸甲酯的摩尔比为2～5∶1～4∶1～2，引发剂的用量为AA、IA、MMA总质量的5％～15％，分子量调节剂的用量为AA、IA、MMA总质量的6％～12％，所述稳定剂为Na2S2O3或NaOH。2.根据权利要求1所述的芒硝生产用阻垢剂，其特征在于各组分的质量百分含量为HX-105阻垢剂64％～75％，聚马来酸9％～10％，丙烯酸丙烯醛共聚物8％～10％，聚环氧琥珀酸9％～12％，稳定剂3％～4％。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，殷捷，叶军，杨慧林，
申请(专利权)人：自贡市鸿康实业有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]