一种海水淡化装置阻垢剂及其制备方法
【专利说明】一种海水淡化装置阻垢剂及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本申请属于环保试剂工艺领域，尤其涉及一种环保、缓蚀性能好的海水淡化装置阻垢剂及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]阻垢剂(scale inhibitor):是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成，为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、溶剂等性能，它的附着力强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。缓蚀阻垢剂由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂等组成，对水中的碳酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢具有良好的缓蚀效果，主要用于钢铁厂循环冷却水系统的缓蚀阻垢，其缓蚀效果好、阻垢力强。
[0005]分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚，从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子，还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。金属钝化剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低，则被吸附分散的粒子数少，分散效率低；聚合度过高，则被吸附分散的粒子数过多，水体变浑浊，甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。与螯合作用相比，分散作用是高效的。在中高硬度水中，阻垢剂的分散功能起主要作用。锅炉专用缓蚀阻垢剂是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品，具有很高的缓蚀和阻垢性能，其耐温性特别好，可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。
[0006]由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良。与有机膦复配，增效作用明显。特别适合高PH、高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢金属钝化剂之一。
[0007]热网专用阻垢剂主要由高效金属钝化剂、酚羟基、磺酸基团等组成，对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，显示出优良的阻垢作用。
[0008]锅炉专用缓蚀阻垢剂是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品，具有很高的缓蚀和阻垢性能，其耐温性特别好，可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。缓蚀阻垢剂由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂及铜缓蚀剂复配而成，对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢、铜具有良好的缓蚀效果。
[0009]EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力，与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。m)TMPA为高纯试剂且无毒，在电子行业可作为半导体芯片的清洗剂用于制造集成电路；在医药行业作放射性元素的携带剂，用于检查和治疗疾病；EDTMPA的螯合能力远超过EDTA和DTPA，几乎在所有使用EDTA作螯合剂的地方都可用EDTMPA替代。热网专用阻垢剂主要由高效金属钝化剂、酚羟基、磺酸基团等组成，对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，显示出优良的阻垢作用。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种阻垢效果好、稳定性强、无毒且缓蚀效果好的海水淡化装置阻垢剂及其制备方法是非常必要的。
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【发明内容】
[0011]解决的技术问题:
本申请针对上述技术问题，提供一种海水淡化装置阻垢剂及其制备方法，解决现有水处理阻垢剂成本高、抗温性差、阻垢稳定性差和缓蚀效果差等技术问题。
[0012]技术方案:
一种海水淡化装置阻垢剂，所述海水淡化装置阻垢剂的原料按重量份数配比如下:聚丙烯酸40-60份；苯并三氮唑0.05-0.25份；马来酸酐20-40份；乙醇0.05-2份；去离子水100份；苯酚聚氧乙烯醚0.05-0.45份；金属钝化剂1-20份；羧甲基纤维素6_14份；淀粉5-25份；磺化木质素为10-30份；溶剂15-55份。
[0013]作为本发明的一种优选技术方案:所述海水淡化装置阻垢剂的原料按重量份数配比如下:聚丙烯酸45-55份；苯并三氮唑0.1-0.2份；马来酸酐24-35份；乙醇0.5-1.5份；去离子水100份；苯酚聚氧乙烯醚0.15-0.35份；金属钝化剂5-15份；羧甲基纤维素8_12份；淀粉10-20份；磺化木质素为15-25份；溶剂25-45份。
[0014]作为本发明的一种优选技术方案:所述海水淡化装置阻垢剂的原料按重量份数配比如下:聚丙烯酸50份；苯并三氮唑0.15份；马来酸酐30份；乙醇I份；去离子水100份；苯酚聚氧乙烯醚0.25份；金属钝化剂10份；羧甲基纤维素10份；淀粉15份；磺化木质素为20份；溶剂35份。
[0015]作为本发明的一种优选技术方案:所述金属钝化剂采用双水杨二亚乙基三胺或双水杨二亚丙基三胺。
[0016]作为本发明的一种优选技术方案:所述溶剂采用煤油或柴油。
[0017]作为本发明的一种优选技术方案:所述海水淡化装置阻垢剂的制备方法，包括如下步骤:
第一步:按照重量份数配比称取聚丙烯酸、苯并三氮唑、马来酸酐、乙醇、去离子水、苯酚聚氧乙烯醚、金属钝化剂、羧甲基纤维素、淀粉、磺化木质素和溶剂；
第二步:在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入淀粉和去离子水，加热至30-50°C，搅拌5-25min，滴加聚丙烯酸和苯并三氮唑，升温至40_60°C，反应 10-30min ；
第三步:加入乙二胺、羧甲基纤维素、马来酸酐和磺化木质素，升温至70-90°C，反应35-55min ；
第四步:升温至100-12(TC，加入剩余原料，搅拌20-40min，即得海水淡化装置阻垢剂。
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有益效果:
本发明所述一种海水淡化装置阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:1、与金属离子的螯合物有强烈的化学吸附作用，吸附在金属表面形成防腐屏障，缓蚀速度0.001-0.01mm/a ;2、垢层松软、易被水流冲洗掉，有较高热稳定性，阻垢时间可达4-8d ;3、无毒，对环境生态无影响，可生物降解，降解物对人、鱼无毒，耐350-400°C，阻垢率达98-100% ;4、保质期长，60-70°C放置一个月，阻垢效果99_100%，成本要比现有阻垢剂低10%-30%，原料为食品级，不易挥发，延长海水淡化金属设备的使用寿命，有效保证海水淡化设备安全稳定运行，可以广泛生产并不断代替现有材料。
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【具体实施方式】
[0020]实施例1:
按照重量份数配比称取聚丙烯酸40份；苯并三氮唑0.05份；马来酸酐20份；乙醇0.05份；去离子水100份；苯酚聚氧乙烯醚0.05份；双水杨二亚丙基三胺I份；羧甲基纤维素6份；淀粉5份；磺化木质素为10份；煤油15份。
[0021]在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入淀粉和去离子水，加热至30°C，搅拌5min，滴加聚丙烯酸和苯并三氮唑，升温至40°C，反应lOmin。
[0022]加入乙二胺、羧甲基纤维素、马来酸酐和磺化木质素，升温至70°C，反应35min，升温至100°C，加入剩余原料，搅拌20min，即得海水淡化装置阻垢剂。
[0023]缓蚀速度0.01mm/a ;垢层松软、易被水流冲洗掉，有较高热稳定性，阻垢时间可达4d ;无毒，对环境生态无影响，可生物降解，降解物对人、鱼无毒，耐350°C，阻垢率达98% ;保质期长，60°C放置一个月，阻垢效果99%，成本要比现有阻垢剂低10%，原料为食品级，不易挥发，延长海水淡化金属设备的使用寿命，有效保证海水淡化设备安全稳定运行。
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