一种复配缓蚀剂及其制备方法
【专利摘要】本发明一种复配缓蚀剂，由溶剂和溶质组成，溶剂为模拟海水淡化一级反渗透产水，溶质由2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉（UHCI）与硫酸锌（ZnSO4）组成，在2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉和硫酸锌的总浓度为100mg/L，2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉和硫酸锌的浓度比为（40mg/L-80mg/L）：（20mg/L-60mg/L）。本发明还提供了上述的一种复配缓蚀剂的制备方法。本发明通过调整UHCI与ZnSO4的复配比来提高对碳钢的缓蚀效果，缓蚀效率优于100mg/LUHCI单独使用的效果。本发明药剂加药量小、处理费用低、现场实施方便。
【专利说明】一种复配缓蚀剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，尤其涉及一种缓蚀剂，具体来说是一种用于海水淡化一级反渗透产水介质中的复配缓蚀剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着淡水资源的日益短缺，海水淡化反渗透技术的运用有效的解决了沿海地区工业和生活用水的紧张，缓解了沿海地区水资源短缺的问题。如今，海水淡化一级反渗透产水在发电厂、化工厂等高耗水型企业中广泛应用，而且对金属的强腐蚀性问题也日益突出。在实际应用中发现，海水淡化一级反渗透产水对碳钢输送管道同样具有强腐蚀性，管道出水通常呈淡黄色，并伴有大量悬浮腐蚀产物，这不仅大大降低了供水质量，严重的腐蚀还直接威胁着配水管网的安全。
[0003]目前一般采取向海水淡化一级反渗透产水中添加药剂来调节碱度、pH值等指标从而降低腐蚀性。但是这些方法虽然抑制腐蚀能取得很好的效果，但也存在着药剂加药量大、处理费用非常高、现场实施困难等问题。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种复配缓蚀剂及其制备方法，所述的这种复配缓蚀剂及其制备方法要解决现有技术中对海水淡化一级反渗透产水的抑制腐蚀方法加药量大、处理费用高、现场实施困难的技术问题。 [0005]本发明一种复配缓蚀剂，由溶剂和溶质组成，所述的溶剂为模拟海水淡化一级反渗透产水，其电导率为200-250 μ s/cm,所述的溶质由2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)组成，2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉和硫酸锌的总浓度为100mg/L，2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉和硫酸锌的浓度比为(40mg/L_80mg/L): (20mg/L_60mg/L)。
[0006]进一步的，所述的模拟海水淡化一级反渗透产水的电导率为230 μ s/cm。
[0007]本发明还提供了上述的一种复配缓蚀剂的制备方法，包括一个量取模拟海水淡化一级反渗透产水的步骤，一个分别称取2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉和硫酸锌的步骤，然后将2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)先后加入模拟海水淡化一级反渗透产水中，所述2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉的浓度为40mg/L-80mg/L,所述硫酸锌的浓度为20mg/L-60mg/L,搅拌均匀即得上述的复配缓蚀剂。
[0008]本发明所使用的缓蚀剂2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)均为环保型化合物，在缓蚀剂总浓度不变的情况下，通过调整UHCI与ZnSO4的复配比来提高对碳钢的缓蚀效果。100mg/L UHCI对碳钢的缓蚀效率达到67.9%，在总浓度为 100mg/L UHCI 与 ZnSO4 复配比为(40mg/L_80mg/L): (20mg/L_60mg/L)时，缓蚀效率优于100mg/L UHCI单独使用的效果，显示两者之间具有协同效应。[0009]本发明采用的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉无味低毒，pH值为
7.(T9.5，具有良好的抗静电性、润湿性和生物降解性，并对人的皮肤刺激性小，是一种绿色环境友好型缓蚀剂。另外一成份硫酸锌，无毒。因此本复配缓蚀剂是一种绿色环保型缓蚀剂。
[0010] 本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明在保持缓蚀剂总浓度不变的情况下，通过复配提高缓蚀剂在海水淡化一级反渗透产水介质中对碳钢的缓蚀效率，而且药剂加药量小、处理费用低、现场实施方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1、碳钢电极在含有不同复配比例缓蚀剂的模拟海水淡化一级反渗透产水中浸泡Id后的极化曲线。图中曲线I为空白；曲线2为100mg/L UHCI ;曲线3为40mg/LUHCI+60mg/L ZnSO4 ；曲线 4 为 50mg/L UHCI+50mg/L ZnSO4 ；曲线 5 为 60mg/L UHCI+40mg/LZnSO4;曲线 6 为 80mg/L UHCI+20mg/L ZnSO4。
[0012]图2、碳钢电极在不同条件下的实物图(a)实验前；(b)空白；(c) 100mg/L咪唑啉溶液；(d)总浓度为100mg/L，咪唑啉与硫酸锌复配比为50mg/L:50mg/L。
【具体实施方式】
[0013]下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步详细描述，但并不限制本发明。
[0014]对2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)单独使用，以及由2_ 十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)组成的复配缓蚀剂对碳钢的缓蚀效果比较，包括下列步骤:
(1)100mg/L UHCI单独使用时对碳钢的缓蚀效果
采用极化曲线研究在模拟海水淡化一级反渗透产水中100mg/L UHCI单独使用时对碳钢的缓蚀效果；
(2)UHCI与ZnSO4复配对碳钢的缓蚀效果
采用极化曲线研究在模拟海水淡化一级反渗透产水中当总浓度为100mg/L时，UHCI与ZnSO4复配对碳钢的缓蚀效果。
[0015]极化曲线获得方法
实验在三电极体系中进行，测试介质为含与不含缓蚀剂的模拟海水淡化一级反渗透产7JC,工作电极为20号碳钢电极，取用环氧树脂密封，工作面积为1cm2，表面经1#飞#金相砂纸主机打磨抛光，用无水乙醇除油，经去离子水冲洗干净。辅助电极和参比电极分别为Pt电极和饱和甘汞电极(SCE)。极化曲线测量使用美国普林斯顿应用研究公司的2273型电化学工作站，极化曲线扫描速率5mv/s，扫描电位-1~-0.1V。
[0016]实施例1
一种碳钢在海水淡化一级反渗透产水介质中的复配缓蚀剂，由溶剂和溶质组成，其中溶剂为模拟海水淡化一级反渗透产水，其电导率为230 μ s/cm,溶质由2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)组成，在总浓度为100mg/L，UHCI与ZnSO4的浓度配比，即 UHC1:ZnSO4 为 40 mg/L:60 mg/L。
[0017]上述的一种碳钢的复配缓蚀剂的制备方法如下:将40 mg/L的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)和60 mg/L的硫酸锌(ZnSO4)先后加入到模拟海水淡化一级反渗透产水中，搅拌均匀即可。
[0018]将电极用环氧树脂密封，工作面积为1cm2，表面经1#飞#金相砂纸主机打磨抛光，用无水乙醇除油，经去离子水冲洗干净后分别放入含有100mg/L UHC1、(40mg/LUHCI+60mg/L ZnSO4)的模拟海水淡化一级反渗透产水中，极化曲线测试结果显示(40mg/LUHCI+60mg/L ZnSO4)的缓蚀效果优于 100mg/L UHCI 的。
[0019]实施例2
一种碳钢在海水淡化一级反渗透产水介质中的复配缓蚀剂，由溶剂和溶质组成，其中溶剂为模拟海水淡化一级反渗透产水，其电导率为230 μ s/cm,溶质由2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)组成，在总浓度为100mg/L，UHCI与ZnSO4的浓度配比，即 UHC1:ZnSO4 为 50 mg/L:50 mg/L。
[0020]上述的一种碳钢的复配缓蚀剂的制备方法如下:
将50 mg/L的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)和50 mg/L的硫酸锌(ZnSO4)先后加入到模拟海水淡化一级反渗透产水中，搅拌均匀即可。
[0021]将电极用环氧树脂密封，工作面积为1cm2，表面经1#飞#金相砂纸主机打磨抛光，用无水乙醇除油，经去离子水冲洗干净后分别放入含有100mg/L UHC1、(50mg/LUHCI+50mg/L ZnSO4)的模拟海水淡化一级反渗透产水中，极化曲线测试结果显示(50mg/LUHCI+50mg/L ZnSO4)的缓蚀效果优于 100mg/L UHCI 的。 [0022]实施例3
一种碳钢在海水淡化一级反渗透产水介质中的复配缓蚀剂，由溶剂和溶质组成，其中溶剂为模拟海水淡化一级反渗透产水，其电导率为230 μ s/cm,溶质由2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)组成，在总浓度为100mg/L，UHCI与ZnSO4的浓度配比，即 UHC1:ZnSO4 为 60 mg/L:40 mg/L。
[0023]上述的一种碳钢的复配缓蚀剂的制备方法如下:
将60 mg/L的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)和40 mg/L的硫酸锌(ZnSO4)先后加入到模拟海水淡化一级反渗透产水中，搅拌均匀即可。
[0024]将电极用环氧树脂密封，工作面积为1cm2，表面经1#飞#金相砂纸主机打磨抛光，用无水乙醇除油，经去离子水冲洗干净后分别放入含有100mg/L UHC1、(60mg/LUHCI+40mg/L ZnSO4)的模拟海水淡化一级反渗透产水中，极化曲线测试结果显示(60mg/LUHCI+40mg/L ZnSO4)的缓蚀效果优于 100mg/L UHCI 的。
[0025]实施例4 一种碳钢在海水淡化一级反渗透产水介质中的复配缓蚀剂，由溶剂和溶质组成，其中溶剂为模拟海水淡化一级反渗透产水，其电导率为230μ s/cm，溶质由2-1烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnS04)组成，在总浓度为100mg/L，UHCI与ZnS04的浓度配比，即 UHCI:ZnS04 为 80 mg/L:20 mg/L。
[0026]上述的一种碳钢的复配缓蚀剂的制备方法如下:
将80 mg/L的2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)和20 mg/L的硫酸锌(ZnS04)先后加入到模拟海水淡化一级反渗透产水中，搅拌均匀即可。
[0027]将电极用环氧树脂密封，工作面积为1cm2，表面经1#~6#金相砂纸主机打磨抛光，用无水乙醇除油，经去离子水冲洗干净后分别放入含有100mg/L UHC1、(80mg/LUHCI+20mg/L ZnS04)的模拟海水淡化一级反渗透产水中，极化曲线测试结果显示(80mg/LUHCI+20mg/L ZnS04)的缓蚀效果优于 100mg/L UHCI 的。
[0028]极化曲线分析
图1为碳钢电极在含不同复配比缓蚀剂的模拟海水淡化一级反渗透产水中浸泡Id后的极化曲线图。由极化曲线分析得到的电化学参数列于表1中。
[0029]表1由图1分析得出的电化学参数
【权利要求】
1.一种复配缓蚀剂，由溶剂和溶质组成，其特征在于:所述的溶剂为模拟海水淡化一级反渗透产水，其电导率为200-250μ s/cm，所述的溶质由2-1烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)组成，2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉和硫酸锌的总浓度为100mg/L，2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉和硫酸锌的浓度比为(40mg/L_80mg/L):(20mg/L-60mg/L)。
2.如权利要求1所述的一种复配缓蚀剂，其特征在于:所述的模拟海水淡化一级反渗透产水的电导率为230 μ s/cm。
3.权利要求1所述的的一种复配缓蚀剂的制备方法，其特征在于:包括一个量取模拟海水淡化一级反渗透产水的步骤，一个分别称取2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉和硫酸锌的步骤，然后将2-1^一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉(UHCI)与硫酸锌(ZnSO4)先后加入模拟海水淡化一级反渗透产水中，所述2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉的浓度为40mg/L-80mg/L，所述硫酸锌的浓度为20mg/L-60mg/L，搅拌均匀即得上述的复配缓 蚀剂。
【文档编号】C23F11/08GK103966610SQ201410187896
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】廖强强, 王玉娜, 邵玉佩, 张心华, 聂凯斌, 赵书奇, 张劲杰 申请人:上海电力学院