一种锅炉及给水管路用阻垢剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于锅炉用阻垢剂技术领域，具体是涉及一种适用于高硬度水并防止锅炉 及低温给水管路结垢的一种阻垢剂。
【背景技术】
[0002] 锅炉水处理方法主要分锅外水处理和锅内水处理两种形式。锅外水处理技术主要 采用离子交换法，离子交换法主要通过离子交换设备中的离子交换树脂对水质进行软化， 降低锅炉给水中Ca' Mg+2离子含量达到软化水目的。离子交换设备适应水质硬度范围小 于7mmol/L，如果设备运行正常，水质软化合格，锅炉的低温给水管路和锅炉本体的高温蒸 发受热面系统不结垢。当锅炉水质硬度大于7mmol/L，离子交换设备不能保证水质软化合 格。许多设备用户会对水质进行预处理，预处理过程中会产生大量废弃物，加上预处理设 备投资及运行费用过高，锅炉用户为降低软化成本直接采用超标水质进入锅炉，由于超标 水质Ca +2、Mg+2离子过高易造成锅炉给水管路与锅炉本体高温蒸发受热面结垢，影响安全生 产。
[0003] 锅内水处理方法主要采用两种配方形式，一种是由纯碱、火碱、腐植酸钠和单宁组 成复合物，其工作原理是配方中的纯碱、火碱与水中的结垢成份Ca+ 2、Mg+2离子在高温下反 应变为沉淀晶体和胶体物质，与配方中的吸附成份腐植酸钠、单宁吸附变为水渣，通过锅炉 排污将结垢成份排出锅体，起到阻垢目的。该配方适用于高硬度水质，其吸附成份对水质中 结垢物质如〇 &0)3、1%(0!1)2、0&30 4、1^04吸附能力与吸附剂量和水质温度成正比例关系，在 KKTC以上时其吸附及防垢能力最强。不易造成锅炉本体高温蒸发系统结垢。当锅炉给水 投加上述阻垢剂，通过给水管路时，给水管路温度在40~80°C，水中的硬度成份Ca+ 2、Mg+2 离子受热或与阻垢剂中的纯碱或火碱部分反应，形成沉淀物；由于配方中的吸附成份，在温 度低于KKTC时其吸附能力较低，无法阻止沉淀物沉淀于管道内壁形成水垢。这样易造成锅 炉低温给水系统，如锅炉给水泵、给水管道、锅炉省煤器和锅炉注水分布器这段锅炉给水管 路系统结垢。生产实践中观察，一般采用该配方对锅炉进行锅内水处理时，给水管路结垢强 弱与锅炉所使用的水质硬度有关，硬度小于4mmol/L三个月必须对给水管路进行除垢，硬 度大于4mm 〇l/L小于14mm〇l/L，30~15天就必须对给水管路进行一次除垢。
[0004] 锅内水处理药剂，另一种形式是采用工业循环水用阻垢缓蚀剂系列，如有机膦和 无机磷以及有机羧酸类聚合物，有的还加入少量的吸附性物质，如腐值酸钠、单宁酸，如申 请号89106613.6 "锅炉防垢除垢灵"、公开号CN102786157A "锅炉阻垢剂"以及公开号 CN101580311A "聚马来酸锅炉缓蚀阻垢剂"、公开号CN102701470A "一种锅炉专用缓蚀阻垢 剂"等这些专利申请。但未见对锅炉低温给水系统和锅炉本体蒸发系统阻垢协调性能做适 当的文献报道。
[0005] 经对现有阻垢剂技术的详细研宄(现有阻垢剂对水质在80°C的低温阻垢性能和温 度在KKTC条件下的高温阻垢性能)，可以说明：现有阻垢剂在硬度低于4mmol/L时低温阻 垢率一般在60~80%，高温阻垢率在85%左右，其高温阻垢率基本符合国家锅炉水处理协 会关于阻垢剂的行业标准(注：行业标准对低温阻垢性能未规定）；由于自然界的水质差别 较大，高硬度水质为6mmol/L，低温阻垢率为30~50%，高温阻垢率在20~40%。水质硬度 超过6mmol/L时，低温与高温阻垢率几乎为0。所以，目前现有阻垢剂在锅炉水质硬度小于 4mmol/L时基本可满足锅炉本体高温受热面的无垢或微垢运行并减弱给水管道的结垢能 力；当水质硬度大于4mmol/L，无法发挥作用，制约了这些阻垢剂的适用范围。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种 水质硬度适用范围宽、对锅炉本体高温蒸发及给水管路系统防垢能力较佳的一种锅炉及给 水管路用阻垢剂。
[0007] 为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为： 本发明提供一种锅炉及给水管路用阻垢剂，所述阻垢剂通过以下方法制备而成： a、 首先将淀粉、腐植酸钠和木质素磺酸钠，按照0. 5 :0. 5~2 :0. 5~1的质量比进行混 合，混合均匀后配制成A物料； b、 将有机羧酸类聚合物和有机膦酸按照0. 5~1 :0. 5~3的质量比进行混合，混合均 匀后配制成B液体； c、 将步骤a得到的A物料溶于纯水中配制成质量含量为30~50%的水溶液，所得水溶 液加热至50~65°C，然后滴加质量百分含量为27. 5%的双氧水，A物料与双氧水二者的质 量比为I :0. 1~0. 3,滴加时间为0. 5~Ih ;滴加完成后，在50~65°C条件下反应1~2h ; d、 反应结束后，所得反应液中滴加步骤b得到的B液体，B液体与A物料的质量比为 0. 3~0. 6 :1 ;并滴加质量百分含量为50%的烧碱溶液，滴加时控制pH值为9~9. 5,滴加 时间为1~I. 5h ;滴加结束后，在65~80°C条件下反应1~I. 5h ;反应结束后降至常温， 得到产品液体阻垢剂。
[0008] 根据上述的锅炉及给水管路用阻垢剂，步骤b中所述有机羧酸类聚合物为聚马来 酸酐、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物中任一 种或任两种。
[0009] 根据上述的锅炉及给水管路用阻垢剂，步骤b中所述有机膦酸为氨基三甲叉膦 酸、乙二胺四甲叉膦酸和二亚乙基三胺五亚甲基膦酸中的任一种或任两种。
[0010] 根据上述的锅炉及给水管路用阻垢剂，所得产品液体阻垢剂使用时，采用雾化方 法与纯碱按照质量比为1~2 :8~9的比例混匀后使用。
[0011] 根据上述的锅炉及给水管路用阻垢剂，所得产品液体阻垢剂使用时，采用雾化方 法与纯碱和固体烧碱按照质量比为1~2 :6~8 :1~3的比例混合均匀后使用。
[0012] 本发明积极有益效果： 1、本发明阻垢剂适用于锅炉及给水管路，即适用于工业锅炉和采暖热水锅炉及给水管 路。
[0013] 2、本发明阻垢剂对于水温在80°C时其阻垢率较高，可解决锅炉低温给水系统结垢 问题；当水温大于100°c，浓缩8倍时，阻垢性能优良，具有高温低温良好的阻垢协调性。适 用于工业蒸汽锅炉、民用采暖热水锅炉以及低温工业冷却水系统的阻垢，能够抑制高低温 条件下的结垢并对使用设备的金属起到防腐蚀作用。
[0014] 3、与现有技术相比，本发明另外具有以下优点： 1)本发明采用的原料大部分为可再生物质如淀粉、造低黑液提取物(木质素磺酸钠)、 低热量风化煤制成品腐植酸钠，有利于生物降解，优化环境。因此，本发明具有显著的经济 效益和社会效益。
[0015] 2)本发明阻垢剂应用于低温循环冷却水时可提高循环系统的浓缩倍数，降低循环 冷却系统的用水量。
[0016] 3)采用本发明产品时水体显棕黑色，从而可以阻隔循环水中的微生物生长所需 的光合作用、抑制水中微生物繁殖、减少杀菌剂的投加量，因此能够有效降低循环水运行成 本。
[0017] 4)本发明产品应用于锅炉水处理时，由于其低温和高温阻垢能力强，从而可有效 减少锅炉停炉次数、降低维修成本和提高用户的经济效益。
[0018] 5)本发明产品适用水质硬度在14mmol/L以下，高于现有锅内水处理技术所适用 的4mmol/L以下水质，可满足自然界的大部分水源，适用面较广。
[0019] 6)本发明采用的原料易购，生产成本低可降低锅炉水处理成本。
[0020] 7)制备本发明产品的工艺技术属清洁性环境友好工艺，具有很好的经济效益和社 会效益。
[0021]
【具体实施方式】： 以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
[0022] 实施例1 : 本发明锅炉及给水管路用阻垢剂，所述阻垢剂是通过以下方法制备而成： a、 首先将IOkg淀粉、IOkg腐植酸钠和IOkg木质素磺酸钠进行混合，混合均匀后配制成 A物料30kg ; b、 将聚马来酸酐3kg和氨基三甲叉膦酸6kg进行混合，混合均匀后配制成B液体9kg ; c、 将步骤a得到的A物料30kg溶于纯水中配制成质量含量30%的水溶液，所得水溶 液加热至55°C，然后滴加质量百分含量为27. 5%的双氧水3kg，滴加时间为0. 5h ;滴加完成 后，在55°C条件下反应1.5h; d、 反应结束后，所得反应液中滴加步骤b得到的B液体9kg，滴加过程中不断测定反应 液的pH值，并用质量百分含量50%的烧碱溶液进行滴加控制pH值为9~9. 5,滴加时间为 1.0 h ;滴加结束后，在70°C条件下反应I. 2h ;反应结束后降至常温，得到产品液体阻垢剂。
[0023] 使用时，取所得产品液体阻垢剂10kg，采用雾化方法与90kg纯碱混合搅拌均匀， 制成本发明产品。
[0024] 实施例2 : 本发明锅炉及给水管路用阻垢剂，所述阻垢剂是通过以下方法制备而成： a、 首先将11. 8kg淀粉、16. 6kg腐植酸钠和16. 6kg木质素磺酸钠进行混合，混合均匀后 配制成A物料45kg ; b、 将丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物IOkg和二亚乙基三胺五亚甲基磷酸 17kg进行混合，