专利名称：一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂及其制备方法和应用，属循环冷却水处理领域。
背景技术：
凝汽器是发电厂的冷却设备，在我国以淡水为冷却水的凝汽器普遍采用铜合金管。由于水资源的短缺和环境污染，铜合金管的腐蚀问题日渐突出。近几年来已有不少电厂开始在凝汽器中使用不锈钢管代替黄铜管，而且呈现出较快的上升趋势，原因是其在冷却水中耐蚀性能要优于铜合金。不锈钢的耐蚀性与其表面钝化膜性能密切相关。钝化膜具有低的离子导电性和低的电子导电性。钝化膜对金属的保护作用与钝化膜的稳定性、致密性等有关。根据前人的研究经验，氯离子和硫离子可对不锈钢的耐蚀性能产生较大影响，其中硫离子对不锈钢表面保护性钝化膜的形成过程产生较大的阻碍。传统的钝化型缓蚀剂钼酸盐、钨酸盐等具有成本高、缓蚀效率低等问题，因此，研究一种用于防止硫离子腐蚀的不锈钢管凝汽器的低价、高效缓蚀剂非常必要。
发明内容
本发明的目的之一是为了解决上述技术问题而提供一种低价、高效的防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂，用于防止冷却水中硫离子对不锈钢的腐蚀。本发明的目的之二是提供一种上述的防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂的制备方法及其应用方法。本发明的技术原理
由于不锈钢在循环冷却水中的主要腐蚀形式是点蚀，冷却水中的硫离子可以破坏不锈钢表面钝化膜的形成，增大钝态电流密度，促进点蚀，而阴离子表面活性剂可以抑制硫离子对钝化膜的破坏，通过极化曲线的测定可以获得不锈钢的过钝化电位或点蚀电位，从而来判断不锈钢是否可发生点蚀以及点蚀的敏感性。通过在循环冷却水中加入一定浓度的十二烷基苯磺酸钠，可以在不锈钢表面形成吸附层，显著提高不锈钢的点蚀电位，使不锈钢的点蚀敏感性降低。当不锈钢的极化曲线出现过钝化时，不锈钢将不会发生点蚀。本发明采用的技术方案
一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂，由溶质和溶剂组成，溶质为阴离子表面活性剂，溶剂为去离子水，缓蚀剂中溶质与溶剂的质量体积比，即溶质溶剂为Ig: 1 IOL ；
所述的阴离子表面活性剂主要成分为十二烷基苯磺酸钠。—种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂的制备方法，其特征在于步骤如下
在室温下向去离子水中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后即得本发明的不锈钢管凝汽器循环冷却水系统的缓蚀剂。本发明的不锈钢管凝汽器循环冷却水系统的缓蚀剂的应用
本发明的不锈钢管凝汽器循环冷却水系统的缓蚀剂适用体系为不锈钢管凝汽器，根据冷却水中硫离子浓度的相对含量确定需要加入的本发明的不锈钢缓蚀剂的量，一般其使用量按其溶质与含硫离子的循环冷却水的质量体积比计算，即防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂中的溶质十二烷基苯磺酸钠含硫离子的循环冷却水为0. 2 100mg/L，优选2 100 mg/L。但具体可以根据不锈钢在循环冷却水中的阳极钝化曲线确定所需的十二烷基苯磺酸钠浓度。如果不锈钢在循环冷却水中的阳极钝化曲线出现过钝化，则不需加入缓蚀剂；当不锈钢的钝化膜被破坏，阳极钝化曲线出现点蚀电位时，加入一定量的缓蚀剂使不锈钢重新进入过钝化。本发明的有益效果
本发明的一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂由于采用绿色廉价的十二烷基苯磺酸钠为溶质，从而使得水处理成本较低。本发明的一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂由于采用十二烷基苯磺酸钠为溶质，通过在不锈钢表面形成吸附层，可以显著提高不锈钢在含硫离子溶液中的点蚀电位，降低钝态电流密度，从而提高不锈钢的耐蚀性能。
图1、SUS304不锈钢电极在含不同浓度SDBS及12mg/L硫离子的模拟冷却水中的极化曲线；
图2、SUS304不锈钢电极在分别含有6mg/L硫离子以及12mg/L硫离子及5mg/L的SDBS 的模拟冷却水中的极化曲线；
图3、不锈钢电极在分别含有6mg/L和12mg/L硫离子及lmg/L的SDBS的模拟冷却水中的 Mott-Schottky 图。
具体实施例方式下面通过实施例并结合附图对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。1、本发明所用的实验材料及模拟冷却水
将S U S 3 0 4不锈钢板材加工成工作面为1 C m Icm的试片，工作面背面焊上导线，用环氧树脂封装非工作面。实验前用0#飞#砂纸逐级打磨后，再用酒精脱脂，去离子水冲洗。模拟冷却水，其基本组成为(以mg/L计)ea2+、Mg2+、HC03 -、SO42"- Ct、
Na+分别为 20、6、122、360、300、379。实验温度为 45°C。2、测试方法
不锈钢电极的电化学测试在CHI660C电化学工作站上进行。扫描速度lmV/S; Mott-Schottky图测定的测试频率为1kHz，扰动正弦波幅值为5mV，测定电位范围0. IV — 1. 4V，电位间隔50mV，由高电位向低电位移动。测定时以钼电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，参比电极和工作电极之间用盐桥连接。本发明中涉及电位均相对于饱和甘汞电极。实施例1
一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂
以十二烷基苯磺酸钠为溶质，去离子水为溶剂，即溶质与溶剂的质量体积比为lg/L的防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂。模拟循环冷却水的制备
称取一定量的九水合硫酸钠，加入模拟冷却水，最终得硫离子浓度为12mg/L模拟循环冷却水。上述所得的一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂在含硫离子的模拟循环冷却水系统的不锈钢管凝汽器中的应用
在500mL模拟循环冷却水中加入本实施例所得的不锈钢缓蚀剂，以不锈钢缓蚀剂中的溶质十二烷基苯磺酸钠计算，最终配制成十二烷基苯磺酸钠的浓度分别为0 mg/L、0. Img/ L、lmg/L、5 mg/L、10mg/L、50mg/L、100mg/L 的测试液。在上述测试液中进行不锈钢阳极极化曲线测定，结果见图1，图中曲线1为测试液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为O mg/L下的不锈钢阳极极化曲线，曲线2为测试液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为0. lmg/L下的不锈钢阳极极化曲线，曲线3为测试液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为lmg/L下的不锈钢阳极极化曲线，曲线4为测试液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为5mg/L下的不锈钢阳极极化曲线，曲线5为测试液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为 10 mg/L下的不锈钢阳极极化曲线，曲线6为测试液中十二烷基苯磺酸钠的缓蚀剂浓度为 50mg/L下的不锈钢阳极极化曲线，曲线7为测试液中十二烷基苯磺酸钠浓度为100mg/L下的不锈钢阳极极化曲线。根据图1的极化曲线获得的点蚀电位或过钝化电位，及OV时不锈钢的钝态电流密度，结果见表1。表1、点蚀电位或过钝化电位，及OV时不锈钢的钝态电流密度
权利要求
1.一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂，由溶质和溶剂组成，其中溶剂为去离子水，其特征在于溶质为阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠。
2.如权利要求1所述的一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂，其特征在于所述的缓蚀剂中溶质十二烷基苯磺酸钠与溶剂的质量体积比，即溶质溶剂为Ig TlOL0
3.如权利要求2所述的一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂，其特征在于所述的缓蚀剂中溶质十二烷基苯磺酸钠与溶剂的质量比，即溶质溶剂优选为lg:lL。
4.如权利要求1、2或3所述的一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂的制备方法，其特征在于步骤如下在室温下向去离子水中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后即得本发明的不锈钢管凝汽器循环冷却水系统的缓蚀剂。
5.如权利要求1、2或3所述的一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂，在含硫离子的循环冷却水系统的不锈钢管中的应用。
6.如权利要求5所述的一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂在含硫离子的循环冷却水系统的不锈钢管中的应用方法，其特征在于其使用量按其溶质十二烷基苯磺酸钠与含硫离子的循环冷却水的质量体积比计算，即防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂中的溶质十二烷基苯磺酸钠含硫离子的循环冷却水为0. 2 100mg/L。
7.如权利要求6所述不锈钢管凝汽器循环冷却水系统的缓蚀剂在含硫离子的循环冷却水系统的不锈钢管凝汽器中的应用方法，其特征在于其使用量按其溶质十二烷基苯磺酸钠与含硫离子的循环冷却水的质量体积比计算，即防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂十二烷基苯磺酸钠含硫离子的循环冷却水优选为2 100mg/L。
全文摘要
本发明公开了一种防止循环冷却水中硫离子腐蚀的不锈钢缓蚀剂及其制备方法和应用。所述的不锈钢缓蚀剂由溶质和溶剂组成，溶剂为去离子水，溶质为十二烷基苯磺酸钠。其制备方法即在室温下向去离子水中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌溶解后即得本发明的不锈钢管凝汽器循环冷却水系统的缓蚀剂。本发明的不锈钢缓蚀剂其应用时以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)计算，最终在循环冷却水中的十二烷基苯磺酸钠浓度为0.2~100mg/L。本发明的不锈钢缓蚀剂，可以促进不锈钢钝化膜的形成，显著提高不锈钢点蚀电位，在合适浓度下不锈钢的极化曲线出现过钝化，不再有点蚀发生。可大幅度降低使用成本，并有效防止不锈钢在含硫离子的冷却水环境中的点蚀。
文档编号C23F11/16GK102251245SQ20111022169
公开日2011年11月23日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者位承君, 徐学敏, 葛红花, 许贺丽, 陶洁婷, 韩建勋 申请人:上海电力学院