一种高效阻垢缓蚀剂的制作方法

文档序号:9228960阅读:345来源:国知局
一种高效阻垢缓蚀剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于一种中水回用于电厂循环冷却水系统的阻垢缓蚀剂。
【背景技术】
[0002] 据统计,我国600座城市有一半以上严重缺水,水资源短缺问题已制约了部分地 区的经济与社会发展,电力工业水资源短缺问题更是日益严重,开展城市中水回用则开辟 了一种新的水源,城市中水回用作电厂循环冷却水系统,除了可以降低水消耗,还能降低经 济成本,是未来电力发展的趋势,但相对于河水、地下水等原水,中水的成分非常复杂,碱 度、硬度、微生物含量都比较高,因此,火电厂常规的阻垢缓蚀剂应用在中水回用的电厂循 环冷却水系统时,系统常出现结垢现象,严重时会导致凝汽器真空度降低,此外常规的阻垢 缓蚀剂加药量大、经济成本高,在一定程度上制约了中水回用于电厂循环冷却水系统的发 展,很多本来设计为中水回用的电厂多采用地表水、地下水与中水混用模式。

【发明内容】

[0003] 本发明提供一种高效阻垢缓蚀剂,以解决常规的阻垢缓蚀剂应用在中水回用的电 厂循环冷却水系统时,系统常出现结垢现的问题。
[0004] 本发明采取的技术方案是:由如下质量份数的原料组成:
[0005]
[0006] 本发明综合考虑中水水质的复杂性,按照垢的形成机理、阻垢分散原理,同时发挥 阻垢缓蚀剂复合配方的协同和拮抗作用,减少溶液中正磷酸盐的浓度,制备了新型阻垢缓 蚀剂,并通过实验室筛选及现场应用,应用效果良好。
[0007] 因中水的微生物含量高,在中水回用于电厂循环冷却水时,极易促进其生长,易 出现生物腐蚀,还会影响阻垢缓蚀剂的效果,2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮通过断开细菌和 藻类蛋白质的化学键而其杀生作用,在较宽的PH范围内都有优良的杀生性能,并且和阻 垢缓蚀剂在冷却水中能够彼此相容,本发明在阻垢缓蚀剂配方中加入2-甲基-4-异噻唑 啉-3-酮,避免中水的微生物影响阻垢缓蚀剂的发挥的同时还能防止生物腐蚀,该新型阻 垢缓蚀剂兼具缓蚀、阻垢、杀菌三种性能,是本发明的一大创新点。本发明中有机膦酸类多 氨基多醚基亚甲酸氨PAPEMP对中水回用易出现的碳酸钙和硫酸钙的阻垢效率非常高;而 聚羧酸类新型环保生物高分子材料聚天冬氨酸PASP不仅单体具有很好的阻垢和缓蚀效 果,而且和多氨基多醚基亚甲酸氨PAPEMP具有明显的协同增效作用;聚丙烯酸PAA能与金 属离子、钙、镁等形成稳定的化合物,对水中的碳酸钙和氢氧化钠有优良的分解作用;2-磷 酸-1,2, 4-三羧酸丁烷PBTCA是一种低磷阻垢缓蚀剂,具有良好的耐高温、耐氧化、耐氯稳 定性能;苯并三氮唑可以防止药剂对黄铜材料的腐蚀,在冷却水中可以与多种阻垢剂、杀菌 剂配合使用,对循环冷却水系统缓蚀效果良好,通过实验及现场应用确定的配方,因其成份 的相互协同配促进,使其在阻垢、缓蚀、杀菌方面的性能优越。
[0008] 本发明专门针对将城市中水回用作电厂循环的冷却水系统,兼具阻垢、缓蚀、杀菌 三重性能。此新型的阻垢缓蚀剂已经在吉林省内多家使用中水的电厂中得到了应用,得到 电厂的好评。
【具体实施方式】[0009]实施例1
[0010] 由如下质量份数的原料组成:
[0011]
[0012] 实施例2
[0013] 由如下质量份数的原料组成:
[0014]
[0016]实施例3
[0017] 由如下质量份数的原料组成:
[0018]
[0022] 使用时,将上述原料加入水中,调匀。
[0023] 下面通过实验例和现场应用例来进一步说明本发明的效果,实验例中所采用的本 发明按实施例方法制备。
[0024] 实验例,实验室性能评价
[0025] 1、原水水质分析
[0026] 以某厂使用的中水为试验用水和其稳定性进行分析,见表1和表2。由水质稳定性 可以判断,浓缩过程中结垢趋势逐渐强化,在浓缩倍数到达3时,具有严重结垢趋势,而电 厂实际运行浓缩倍率也接近3。
[0027] 表1原水水质
[0028]
[0029] 表2水质稳定性
[0030]
[0031] 2、试验方法
[0032] 2. 1阻垢试验
[0033] 静态阻垢试验参照《水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法》。试验条件为 (80±l°C),t = 10h,用EDTA测定溶液中剩余钙离子浓度计算阻垢率,计算公式见(1);
[0034] Y= (C2-C0)Z(C1-C0) X 100% (1)
[0035] 式中Y-阻垢率%;
[0036] C2-投加阻垢剂时剩余钙离子浓度,mg/L;
[0037] C1 一初始溶液钙离子浓度,mg/L;
[0038] Ctl-未投加阻垢剂时剩余钙离子浓度,mg/L
[0039] 2. 2腐蚀试验测定
[0040] 采用旋转挂片腐蚀试验法(GB/T18175-2000)测定挂片在3倍浓缩水中的腐蚀情 况。测试条件为:T = (45±1)°C,t = 72h,试验结束后,将试片清洗、称重,并计算出试片 的平均腐蚀速率,计算公式见式(2):
[0042] 式中X-腐蚀速率,mm/a;
[0043] Am-试片质量损失,g;
[0044] s一试片表面积,cm2;
[0045] P-试片的密度,g/cm3;
[0046] t一试验时间,h;
[0047] 8760一换算小时系数,h/a ;10-换算毫米系数,mm/cm。
[0048] 3、阻垢性能测试
[0049] 采用碳酸钙沉积法检测模拟中水水质下本发明高效阻垢缓蚀剂的阻垢性能,试验 结果表3。从表3可以看出,随着本发明投加量的增加,缓释率也升高,投加量为30mg/L时, 已有良好稳定的阻垢性能。
[0050] 表3本发明高效阻垢缓蚀剂碳酸钙阻垢率
[0051]

[0052] 4、缓蚀性能测试
[0053] 采用旋转挂片腐蚀试验法测定本发明的缓蚀性能。实验结果如表4,从表4可 以看出,当本发明多30mg/L时,不锈钢和铜合金两种材质挂片的腐蚀速率均符合要求,根 据GB50050-1995《工业循环冷却水处理设计规范》中,关于换热设备的循环冷却水侧管 壁的腐蚀速率的规定,敞开式系统的腐蚀速率为:铜、铜合金和不锈钢管壁的腐蚀速率: 0. 005mm/a〇
[0054] 表4本发明高效阻垢缓蚀剂腐蚀速率
[0055]
[0056] 5、杀菌性能测定
[0057] 实验结果如表5,可以看出随着本发明含量的增大,异氧菌、铁细菌、硫酸盐还原菌 的杀菌率增大,在本发明浓度为30mg/L时,已有良好稳定的杀菌效果。
[0058] 表5本发明高效阻垢缓蚀剂的杀菌率
[0059]
[0060] 现场应用实例
[0061] 某中水回用于循环冷却水系统的电厂使用其它常规阻垢缓蚀剂,发现结垢腐蚀现 象严重,该电厂一直以低浓缩倍率(2. 0~2. 5)运行,从2014年1月开始使用本发明高效 阻垢缓蚀剂,在2015年1月的大检查中确认:凝汽器状况良好,铜管内无垢附着、未见腐蚀 现象,检查记录见表6,根据运行情况表明,在加药量相同的情况下,使用本发明高效阻垢缓 蚀剂,可以将浓缩倍率从2. 5提高到3,使电厂耗水量大幅度下降,对于一个300MW的机组, 浓缩倍率从2提高到3,则补充水量可以减少2600t/d,按该市中水1. 05元/t的价格,以每 年运行时间365天计算,每台机组每年可节省水费100万元,该电厂有四台机组,每年可节 约400万元。
[0062] 表6 2015年1月抽管检查情况现场记录
[0063]
【主权项】
1. 一种高效阻垢缓蚀剂,包括如下质量份数的原料: 多氨基多醚基亚甲酸氨 25~26份 聚天冬氨酸 20~20. 5份 聚丙烯酸 19~19. 5份。2. 根据权利要求1所述的一种高效阻垢缓蚀剂,其特征在于还包括如下质量份数的原 料: 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮 16~16. 5份。3. 根据权利要求1或2所述的一种高效阻垢缓蚀剂,其特征在于还包括如下质量份数 的原料: 2_磷酸-1,2, 4-三羧酸丁烷 17~17. 5份。4. 根据权利要求1或2所述的一种高效阻垢缓蚀剂,其特征在于还包括如下质量份数 的原料: 苯并三氮唑 3~3. 2份。5. 根据权利要求3所述的一种高效阻垢缓蚀剂,其特征在于还包括如下质量份数的原 料: 苯并三氮唑 3~3. 2份。
【专利摘要】本发明涉及一种高效阻垢缓蚀剂,于一种中水回用于电厂循环冷却水系统的阻垢缓蚀剂。由如下质量份数的原料组成:多氨基多醚基亚甲酸氨25~26份,聚天冬氨酸20~20.5份,聚丙烯酸19~19.5份,2-磷酸-1,2,4-三羧酸丁烷17~17.5份,2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮16~16.5份,苯并三氮唑3~3.2份。优点是针对将城市中水回用作电厂循环的冷却水系统,兼具阻垢、缓蚀、杀菌三重性能,使用中水的电厂中得到了应用,得到电厂的好评。
【IPC分类】C02F5/14, C02F5/10
【公开号】CN104944600
【申请号】CN201510431402
【发明人】刘熙旸, 王久生, 张春波, 刘絮飞, 周诗宇, 赵维愚
【申请人】国网吉林省电力有限公司电力科学研究院, 吉林省电力科学研究院有限公司, 国家电网公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月22日
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