本发明涉及水处理剂
技术领域：
，特别涉及阻垢剂及其制备方法和海水淡化装置的阻垢方法。
背景技术：
：随着水资源的日益匮乏、水的需求量越来越多，解决淡水资源缺乏问题迫在眉睫，其中海水淡化是解决淡水资源缺乏问题的有效途径。以多级闪蒸、低温多效为主要技术的热法海水淡化工艺是目前世界上的主要海水淡化技术，是很多缺水国家和地区的重要淡水来源。在热法海水淡化过程中,由于海水中的矿化度、硬度、其他杂质的含量均较高,导致在海水淡化装置的换热面上易形成致密坚硬的水垢，成为影响海水淡化效率的关键因素。阻垢剂是用来作为解决热法海水淡化过程中的形成水垢问题的一种重要手段，目前国内热法海水淡化装置大多采用国外进口阻垢剂，部分装置尝试使用国内阻垢剂，但阻垢效果较差。技术实现要素：本发明提供了一种阻垢剂及其制备方法和海水淡化装置的阻垢方法，用以抑制碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸盐等水垢的形成，延长海水淡化装置的清洗和运行周期。为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种阻垢剂，包括：1～5重量份的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱；1～5重量份的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉；1～5重量份的4-苯基氨基硫脲；20～30重量份的多醚基磺酸基聚合物；10～20重量份的氨基三亚甲基膦酸；10～20重量份的多氨基多醚基甲叉磷酸。在一些可选的实施方式中，所述多醚基磺酸基聚合物的相对分子质量为2000～3000。在一些可选的实施方式中，所述2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为5，所述1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为3，所述4-苯基氨基硫脲的重量份为2，所述多醚基磺酸基聚合物的重量份为24，所述氨基三亚甲基膦酸的重量份为16，所述多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为14。在一些可选的实施方式中，所述多醚基磺酸基聚合物的化学分子式如式I所示：其中，m、n、x、y的取值范围均为1～10。在一些可选的实施方式中，所述多醚基磺酸基聚合物的化学分子式如式II所示：其中，m、n、x的取值范围均为1～10。在一些可选的实施方式中，所述多醚基磺酸基聚合物的化学分子式如式III所示：其中，m、n、x、y的取值范围均为1～10。本发明还提供了一种上述任一项所述的阻垢剂的制备方法，包括：向反应釜中加入重量份为15～57的去离子水；向反应釜中加入重量份为1～5的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为1～5的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为1～5的4-苯基氨基硫脲，并搅拌30～60分钟；向反应釜中加入重量份为20～30的多醚基磺酸基聚合物、重量份为10～20的多氨基多醚基甲叉磷酸、重量份为10～20的氨基三亚甲基膦酸，并搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，进行过滤。本发明还提供了一种海水淡化装置的阻垢方法，包括：采用上述任一项所述的阻垢剂进行阻垢。在一些可选的实施方式中，所述阻垢剂设置于所述海水淡化装置中的换热面上。在一些可选的实施方式中，采用连续投加的方式将所述阻垢剂投入所述海水淡化装置中，且所述阻垢剂的用量为每升水加入2～10mg。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供了一种阻垢剂，包括：1～5重量份的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱；1～5重量份的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉；1～5重量份的4-苯基氨基硫脲；20～30重量份的多醚基磺酸基聚合物；10～20重量份的氨基三亚甲基膦酸；10～20重量份的多氨基多醚基甲叉磷酸。上述一种阻垢剂可以抑制碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸盐等水垢的形成，延长海水淡化装置的清洗和运行周期。多氨基多醚基甲叉磷酸相对分子质量：约600，多氨基多醚基甲叉磷酸PAPEMP为最新一代水处理剂，具有很高的螯合分散性能和很高的钙容忍度及优异的阻垢性能，该药剂可作为循环冷却水系统的阻垢缓蚀剂，特别适用于高硬度、高碱度、高pH的循环冷却水系统和油田水处理。对碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙的阻垢性能优异，同时可有效地抑制硅垢的形成，且具有良好的稳定金属离子如锌、锰、铁的作用。PAPEMP用于反渗透系统的膜阻垢剂，多级闪蒸系统等高含盐量、高浊度、高温系统的阻垢和缓蚀(如煤汽化系统高温高浊水系统的阻垢)，纺织印染助剂和造纸助剂(返黄抑制剂)，可替代EDTA、DTPA、NTA等。氨基三亚甲基膦酸是一种化学物质，分子式为C3H7NO9P3。上述阻垢剂在应用时一般还包括：15～57重量份的去离子水，上述去离子水主要起到稀释的作用。一种可选的实施方式中，上述多醚基磺酸基聚合物的相对分子质量为2000～3000。一种较佳的实施方式中，2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为5，1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为3，4-苯基氨基硫脲的重量份为2，多醚基磺酸基聚合物的重量份为24，氨基三亚甲基膦酸的重量份为16，多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为14。其中去离子水的重量份为36。一种具体实施方式中，上述多醚基磺酸基聚合物的化学分子式如式I所示：其中，m、n、x、y的取值范围均为1～10。一种具体实施方式中，上述多醚基磺酸基聚合物的化学分子式如式II所示：其中，m、n、x的取值范围均为1～10。一种具体实施方式中，上述多醚基磺酸基聚合物的化学分子式如式III所示：其中，m、n、x、y的取值范围均为1～10。本发明还提供了一种上述任一项所述的阻垢剂的制备方法，包括：向反应釜中加入重量份为15～57的去离子水；向反应釜中加入重量份为1～5的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为1～5的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为1～5的4-苯基氨基硫脲，并搅拌30～60分钟；向反应釜中加入重量份为20～30的多醚基磺酸基聚合物、重量份为10～20的多氨基多醚基甲叉磷酸、重量份为10～20的氨基三亚甲基膦酸，并搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，进行过滤。本发明还提供了一种海水淡化装置的阻垢方法，包括：采用上述任一项所述的阻垢剂进行阻垢。进一步的，上述阻垢剂设置于海水淡化装置中的换热面上。可选的，采用连续投加的方式将阻垢剂投入海水淡化装置中，且阻垢剂的用量为每升水加入2～10mg。本发明实施例提供的阻垢剂的具体组成成份可以有多种，下述实施例中的阻垢剂均包括去离子水：实施例一本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为4、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为2、4-苯基氨基硫脲的重量份为3、多醚基磺酸基聚合物的重量份为25、氨基三甲基膦酸的重量份10、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为15、去离子水的重量份为41。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式I：式中m、n、x、y的取值分别为3、8、4、4。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为4的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为2的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为3的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至所加入的溶剂充分溶解，再一次性加入重量份为25的多醚基磺酸基聚合物、重量份为15的多氨基多醚基甲叉磷酸、重量份为10的氨基三甲基膦酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK01的阻垢剂。上述阻垢剂在使用时：采用连续投加的方式，投加浓度为4mg/L。实施例二本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为1、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为5、4-苯基氨基硫脲的重量份为3、多醚基磺酸基聚合物的重量份为22、氨基三甲基膦酸的重量份为12、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为17、去离子水的重量份为40。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式III：式中m、n、x、y的取值分别为4、6、2、6。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为1的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为5的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为3的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为22的多醚基磺酸基聚合物、重量份为12的氨基三甲基膦酸、重量份为17的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK02的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为5mg/L。实施例三本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为2、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为3、4-苯基氨基硫脲的重量份为4、多醚基磺酸基聚合物的重量份为28、氨基三甲基膦酸的重量份为10、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为14、去离子水的重量份为39。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式III：式中m、n、x、y的取值分别为2、8、6、4。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为2的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为3的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为4的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为28的多醚基磺酸基聚合物、重量份为10的氨基三甲基膦酸、重量份为14的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK03的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为6mg/L。实施例四本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为5、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为3、4-苯基氨基硫脲的重量份为2、多醚基磺酸基聚合物的重量份为24、氨基三甲基膦酸的重量份为16、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为14、去离子水的重量份为36。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式II：式中m、n、x的取值分别为4、10、10。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为5的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为3的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为2的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为24的多醚基磺酸基聚合物、重量份为16的氨基三甲基膦酸、重量份为14的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK04的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为5mg/L。实施例五本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为3、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为4、4-苯基氨基硫脲的重量份为3、多醚基磺酸基聚合物的重量份为25、氨基三甲基膦酸的重量份为14、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为10、去离子水的重量份为41。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式式III：式中m、n、x、y的取值分别为4、2、10、2。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为3的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为4的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为3的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为25的多醚基磺酸基聚合物、重量份为14的氨基三甲基膦酸、重量份为10的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK05的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为4mg/L。实施例六本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为2、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为1、4-苯基氨基硫脲的重量份为5、多醚基磺酸基聚合物的重量份为20、氨基三甲基膦酸的重量份为20、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为13、去离子水的重量份为41。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式II：式中m、n、x的取值分别为10、2、4。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为2的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为1的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为5的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为20的多醚基磺酸基聚合物、重量份为20的氨基三甲基膦酸、重量份为13的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK06的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为4mg/L。实施例七本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为4、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为2、4-苯基氨基硫脲的重量份为1、多醚基磺酸基聚合物的重量份为30、氨基三甲基膦酸的重量份为12、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为13、去离子水的重量份为38。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式I：式中m、n、x、y的取值分别为6、6、4、4。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为4的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为2的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为1的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为30的多醚基磺酸基聚合物、重量份为12的氨基三甲基膦酸、重量份为13的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK07的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为5mg/L。实施例八本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为3、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为2、4-苯基氨基硫脲的重量份为5、多醚基磺酸基聚合物的重量份为26、氨基三甲基膦酸的重量份为15、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为15、去离子水的重量份为34。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式式III：式中m、n、x、y的取值分别为2、10、8、4。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30去离子水，然后向反应釜中加入重量份为3的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为2的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为5的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为26的多醚基磺酸基聚合物、重量份为15的氨基三甲基膦酸、重量份为15的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编码为NsK08的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为6mg/L。实施例九本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为5、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为1、4-苯基氨基硫脲的重量份为4、多醚基磺酸基聚合物的重量份为21、氨基三甲基膦酸的重量份为16、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为13、去离子水的重量份为40。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式I：式中m、n、x、y的取值分别为4、6、6、2。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为5的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为1的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为4的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为21的多醚基磺酸基聚合物、重量份为16的氨基三甲基膦酸、重量份为13的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK09的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为5mg/L。实施例十本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为2、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为4、4-苯基氨基硫脲的重量份为3、多醚基磺酸基聚合物的重量份为28、氨基三甲基膦酸的重量份为15、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为10、去离子水的重量份为38。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式II：式中m、n、x的取值分别为8、4、6。上述阻垢剂的制备方法包括：首先向反应釜中加入重量份为30的去离子水，然后向反应釜中加入重量份为2的2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱、重量份为4的1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉、重量份为3的4-苯基氨基硫脲，搅拌30～60分钟直至充分溶解，再一次性加入重量份为28的多醚基磺酸基聚合物、重量份为15的氨基三甲基膦酸、重量份为10的多氨基多醚基甲叉磷酸，搅拌40～60分钟；最后加入剩余的水，并搅拌30～40分钟后停止，过滤、装桶，得到最终编号为NsK10的阻垢剂。上述阻垢剂的使用方法是：采用连续投加的方式，投加浓度为4mg/L。下面对上述列举的编号为NsK01～NsK010的阻垢剂进行试验，该试验是对自配实验用水做浓缩阻垢实验性能评价，其中自配实验用水水质见表1。表1：自配实验用水水质成分单位含量正2价的钙离子Ca2+mg/L240碳酸氢根HCO3-mg/L732氯化钠NaCl％3对编号为NsK01～NsK010的阻垢进行性能试验：在500mL的高型烧杯中中加入500mL自配实验用水，然后分别加入编号为NsK01～NsK010的阻垢剂，在(75±1)℃的恒温水浴中浓缩2倍，最后用250mL容量瓶定容。测定水中的正2价的钙离子Ca2+浓度，计算阻垢剂对碳酸钙的阻垢率η：其中：式中C1、CS分别为加入阻垢剂和未加阻垢剂的试验后的正2价的钙离子Ca2+浓度(mg/L)，C0为初始实验用水中的正2价的钙离子Ca2+浓度(mg/L)。初始实验用水是指未经试验的实验用水，而未加阻垢剂的是指初始实验用水在不添加阻垢剂的情况下经过试验过程得到的水。本发明提供的不同编号的阻垢剂对应的试验结果如表2：表2：本发明的不同实施例提供的阻垢剂的阻垢效果从表格中可以看出，本发明实施例提供的阻垢剂，对碳酸钙的阻垢率较高，故可以抑制碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅酸盐等水垢的形成，延长海水淡化装置的清洗和运行周期。实施例十一本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为5、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为5、4-苯基氨基硫脲的重量份为5、多醚基磺酸基聚合物的重量份为30、氨基三甲基膦酸的重量份为20、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为20、去离子水的重量份为15。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式I：式中m、n、x、y的取值分别为6、6、4、4。实施例十二本实施例提供的阻垢剂，其各组分的比例为：2-吡啶甲醛缩氨基硫脲席夫碱的重量份为1、1-乙氨基-2-三氟甲基-咪唑啉的重量份为1、4-苯基氨基硫脲的重量份为1、多醚基磺酸基聚合物的重量份为20、氨基三甲基膦酸的重量份为10、多氨基多醚基甲叉磷酸的重量份为10、去离子水的重量份为57。其中多醚基磺酸基聚合物的化学分子式采用上述式II：式中m、n、x的取值分别为10、2、4。显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页1 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