一种多效无磷锅炉水调节剂的制作方法

本发明是关于技术领域锅炉水调节剂技术领域，特别是关于一种多效无磷锅炉水调节剂。

背景技术：

锅炉的腐蚀和水垢主要来源锅炉内的介质，目前我国锅炉内的工作介质95％以上均为工业用水。工业冷却水的往往含有ca²⁺、mg²⁺等iia主族金属阳离子和fe²⁺、fe³⁺等离子，随着水在锅炉中的不断循环，水分随着受热面不断的蒸发，水中碳酸钙和硫化钙等物质也会随之发生分解形成一些难溶性无机盐附着在锅炉的受热面，形成水垢。这不仅使得受热面与介质的换热效果降低，引起垢下腐蚀，导致锅炉材料减薄。同时，由于水垢的产生阻碍了冷却循环水与锅炉受热面的接触，使得锅炉材料超温，材料的许用应力随之降低，容易产生锅炉事故。

现有技术cn102030420b涉及一种无磷锅炉水处理剂，由以下质量百分比原料制成：有机羧酸聚合物3-25，有机胺1-15，有机除氧剂1-5，氢氧化钠0-3，水52-95，其中有机羧酸聚合物分子式为-[chr1-ch(cooh)-r2]-n，r1是h、ch3、c6h5、cooh、烷基、环烷基、卤代基、杂芳基中的一种或几种，r2是ch2、ch(ch3)、c6h5、cooh、烷基、环烷基、卤代基、杂芳基、酰基、酰胺基中的一种或几种。

现有技术cn102083757b提供一种即使含有磷酸或磷酸盐和天然脱氧剂，也可以在保管和流通中不会降低其性能，且能够得到优异的水垢抑制效果的锅炉水处理剂和水处理方法。在锅炉水处理剂中配合有作为磷酸成分的聚合磷酸和/或聚合磷酸盐的同时，还配合有含有多元酚系有机化合物和/或多糖类系有机化合物的天然脱氧剂。进而，将该锅炉水处理剂和碱剂添加于锅炉水体系中，进行锅炉水体系的水处理。

现有技术cn109133392a提供了一种绿色低磷环保阻垢除垢防腐除氧的锅炉处理药剂，其组成成分及重量份数为：s-羧乙基硫代丁二酸：15份-35份、黄腐酸钠：5份-23份、乙二胺四甲叉膦酸五钠：10份-30份、氢氧化钾：6份-20份、d-异抗坏血酸钠：10份-20份、n-异丙基羟胺：8份-25份、去离子水：30份-90份。本发明的锅炉水处理药剂是一种低磷环保药剂，各组分绿色无污染，对环境没有危害。本发明广泛适用于工业锅炉循环水系统中，该锅炉水处理剂缓蚀阻垢性能优异，还兼有除氧作用。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多效无磷锅炉水调节剂，其能够克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种多效无磷锅炉水调节剂，该多效无磷锅炉水调节剂是由如下步骤制备的：提供十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；分别配制第一固体药剂、第二固体药剂以及第三固体药剂，其中，第一固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵以及二硫氰基甲烷，第二固体药剂包括十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷，第三固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；将丙烯酸-丙烯酸羟丙酯(aa-hpa)和pvc溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa纺丝液；将第一固体药剂加入aa-hpa纺丝液，得到第一药剂纺丝液，其中，第一固体药剂在第一药剂纺丝液中具有第一浓度；利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层；将马来酸酐-丙烯酰胺-苯乙烯(ma-am-se)和pvc溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到ma-am-se纺丝液；将第二固体药剂加入ma-am-se纺丝液，得到第二药剂纺丝液，其中，第二固体药剂在第二药剂纺丝液中具有第二浓度；利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层；将aa-hpa、ma-am-se和pvc溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa和ma-am-se纺丝液；将第三固体药剂加入aa-hpa和ma-am-se纺丝液，得到第三药剂纺丝液，其中，第三固体药剂在第三药剂纺丝液中具有第三浓度；利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层；以及将具有三层的复合锅炉水处理剂破碎，得到多效无磷锅炉水调节剂。

在一优选的实施例中，第一固体药剂中十二烷基苄基氯化铵与二硫氰基甲烷的质量比为(2-4)：1，第二固体药剂中十二烷基二甲基苄基溴化铵与二硫氰基甲烷的质量比为(2-4)：1。

在一优选的实施例中，第三固体药剂中十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷的质量比为(1-2)：(1-2)：4。

在一优选的实施例中，aa-hpa纺丝液中aa-hpa浓度为10-15wt％，第一浓度为15-20wt％。

在一优选的实施例中，利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为10-15ml/h，纺丝电压为25-30kv，纺丝喷头与基板距离为15-20cm。

在一优选的实施例中，ma-am-se纺丝液中ma-am-se浓度为15-20wt％，第二浓度为10-15wt％。

在一优选的实施例中，利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为5-10ml/h，纺丝电压为20-25kv，纺丝喷头与基板距离为10-15cm。

在一优选的实施例中，aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，aa-hpa的浓度为7-10wt％，ma-am-se的浓度为7-10wt％，第三浓度为12-14wt％。

在一优选的实施例中，利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为7-13ml/h，纺丝电压为15-20kv，纺丝喷头与基板距离为5-10cm。

在一优选的实施例中，aa-hpa纺丝液中pvc浓度为10-15wt％，ma-am-se纺丝液中pvc浓度为15-20wt％，aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，pvc浓度为15-20wt％。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：锅炉水处理剂已经经历了多年的发展，各类处理剂已经被大量开发出来，最近几年，我国的锅炉水处理剂的研发一般都侧重于化学组分的挑选以及成分配比的选择，这种方式虽然能够少量提高处理剂的阻垢效果，但是由于这种处理剂组分复杂，所以各个组组分之间的相互关系、相互影响也比较复杂，导致这类产品稳定性不高，对于使用条件以及存储条件要求也很高。这种创新实际上大大提高了处理剂的成本。本发明针对现有技术的问题，提出了一种新的处理剂制备方法，本发明通过静电纺丝的方法制备出具有新的形态的炉水处理剂，发明人发现本申请的水处理剂在水中分散性更好，炉水阻垢效果更强。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的多效无磷锅炉水调节剂的制备方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。aa-hpa以及ma-am-se是本领域公知的共聚物，例如在百度搜索相关材料即可得到上述材料的购买渠道，同时本领域的早期文献已经给出了两种材料的制备方法(例如us4223120以及us4029577)。

图1是根据本发明一实施方式的多效无磷锅炉水调节剂的制备方法流程图。如图所示，多效无磷锅炉水调节剂是由如下步骤制备的：

步骤101：提供十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；

步骤102：分别配制第一固体药剂、第二固体药剂以及第三固体药剂，其中，第一固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵以及二硫氰基甲烷，第二固体药剂包括十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷，第三固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；

步骤103：将丙烯酸-丙烯酸羟丙酯(aa-hpa)和pvc溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa纺丝液；

步骤104：将第一固体药剂加入aa-hpa纺丝液，得到第一药剂纺丝液，其中，第一固体药剂在第一药剂纺丝液中具有第一浓度；

步骤105：利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层；

步骤106：将马来酸酐-丙烯酰胺-苯乙烯(ma-am-se)和pvc溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到ma-am-se纺丝液；

步骤107：将第二固体药剂加入ma-am-se纺丝液，得到第二药剂纺丝液，其中，第二固体药剂在第二药剂纺丝液中具有第二浓度；

步骤108：利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层；

步骤109：将aa-hpa、ma-am-se和pvc溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa和ma-am-se纺丝液；

步骤110：将第三固体药剂加入aa-hpa和ma-am-se纺丝液，得到第三药剂纺丝液，其中，第三固体药剂在第三药剂纺丝液中具有第三浓度；

步骤111：利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层；以及

步骤112：将具有三层的复合锅炉水处理剂破碎，得到多效无磷锅炉水调节剂。

实施例1

多效无磷锅炉水调节剂是由如下步骤制备的：提供十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；分别配制第一固体药剂、第二固体药剂以及第三固体药剂，其中，第一固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵以及二硫氰基甲烷，第二固体药剂包括十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷，第三固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；将丙烯酸-丙烯酸羟丙酯(aa-hpa)溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa纺丝液；将第一固体药剂加入aa-hpa纺丝液，得到第一药剂纺丝液，其中，第一固体药剂在第一药剂纺丝液中具有第一浓度；利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层；将马来酸酐-丙烯酰胺-苯乙烯(ma-am-se)溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到ma-am-se纺丝液；将第二固体药剂加入ma-am-se纺丝液，得到第二药剂纺丝液，其中，第二固体药剂在第二药剂纺丝液中具有第二浓度；利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层；将aa-hpa和ma-am-se溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa和ma-am-se纺丝液；将第三固体药剂加入aa-hpa和ma-am-se纺丝液，得到第三药剂纺丝液，其中，第三固体药剂在第三药剂纺丝液中具有第三浓度；利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层；将具有三层的复合锅炉水处理剂破碎，得到多效无磷锅炉水调节剂。第一固体药剂中十二烷基苄基氯化铵与二硫氰基甲烷的质量比为2：1，第二固体药剂中十二烷基二甲基苄基溴化铵与二硫氰基甲烷的质量比为2：1。第三固体药剂中十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷的质量比为1：1：4。aa-hpa纺丝液中aa-hpa浓度为10wt％，第一浓度为15wt％。利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为10ml/h，纺丝电压为25kv，纺丝喷头与基板距离为15cm。ma-am-se纺丝液中ma-am-se浓度为15wt％，第二浓度为10wt％。利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为5ml/h，纺丝电压为20kv，纺丝喷头与基板距离为10cm。aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，aa-hpa的浓度为7wt％，ma-am-se的浓度为7wt％，第三浓度为12wt％。利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为7ml/h，纺丝电压为15kv，纺丝喷头与基板距离为5cm。aa-hpa纺丝液中pvc浓度为10wt％，ma-am-se纺丝液中pvc浓度为15wt％，aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，pvc浓度为15wt％。

实施例2

多效无磷锅炉水调节剂是由如下步骤制备的：提供十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；分别配制第一固体药剂、第二固体药剂以及第三固体药剂，其中，第一固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵以及二硫氰基甲烷，第二固体药剂包括十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷，第三固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；将丙烯酸-丙烯酸羟丙酯(aa-hpa)溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa纺丝液；将第一固体药剂加入aa-hpa纺丝液，得到第一药剂纺丝液，其中，第一固体药剂在第一药剂纺丝液中具有第一浓度；利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层；将马来酸酐-丙烯酰胺-苯乙烯(ma-am-se)溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到ma-am-se纺丝液；将第二固体药剂加入ma-am-se纺丝液，得到第二药剂纺丝液，其中，第二固体药剂在第二药剂纺丝液中具有第二浓度；利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层；将aa-hpa和ma-am-se溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa和ma-am-se纺丝液；将第三固体药剂加入aa-hpa和ma-am-se纺丝液，得到第三药剂纺丝液，其中，第三固体药剂在第三药剂纺丝液中具有第三浓度；利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层；将具有三层的复合锅炉水处理剂破碎，得到多效无磷锅炉水调节剂。第一固体药剂中十二烷基苄基氯化铵与二硫氰基甲烷的质量比为4：1，第二固体药剂中十二烷基二甲基苄基溴化铵与二硫氰基甲烷的质量比为4：1。第三固体药剂中十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷的质量比为2：2：4。aa-hpa纺丝液中aa-hpa浓度为15wt％，第一浓度为20wt％。利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为15ml/h，纺丝电压为30kv，纺丝喷头与基板距离为20cm。ma-am-se纺丝液中ma-am-se浓度为20wt％，第二浓度为15wt％。利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为10ml/h，纺丝电压为25kv，纺丝喷头与基板距离为15cm。aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，aa-hpa的浓度为10wt％，ma-am-se的浓度为10wt％，第三浓度为14wt％。利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为13ml/h，纺丝电压为20kv，纺丝喷头与基板距离为10cm。aa-hpa纺丝液中pvc浓度为15wt％，ma-am-se纺丝液中pvc浓度为20wt％，aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，pvc浓度为20wt％。

实施例3

多效无磷锅炉水调节剂是由如下步骤制备的：提供十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；分别配制第一固体药剂、第二固体药剂以及第三固体药剂，其中，第一固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵以及二硫氰基甲烷，第二固体药剂包括十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷，第三固体药剂包括十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷；将丙烯酸-丙烯酸羟丙酯(aa-hpa)溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa纺丝液；将第一固体药剂加入aa-hpa纺丝液，得到第一药剂纺丝液，其中，第一固体药剂在第一药剂纺丝液中具有第一浓度；利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层；将马来酸酐-丙烯酰胺-苯乙烯(ma-am-se)溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到ma-am-se纺丝液；将第二固体药剂加入ma-am-se纺丝液，得到第二药剂纺丝液，其中，第二固体药剂在第二药剂纺丝液中具有第二浓度；利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层；将aa-hpa和ma-am-se溶于dmf和thf的混合溶剂中，得到aa-hpa和ma-am-se纺丝液；将第三固体药剂加入aa-hpa和ma-am-se纺丝液，得到第三药剂纺丝液，其中，第三固体药剂在第三药剂纺丝液中具有第三浓度；利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层；将具有三层的复合锅炉水处理剂破碎，得到多效无磷锅炉水调节剂。第一固体药剂中十二烷基苄基氯化铵与二硫氰基甲烷的质量比为3：1，第二固体药剂中十二烷基二甲基苄基溴化铵与二硫氰基甲烷的质量比为3：1。第三固体药剂中十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷的质量比为1.5：1.5：4。aa-hpa纺丝液中aa-hpa浓度为12wt％，第一浓度为18wt％。利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为12ml/h，纺丝电压为27kv，纺丝喷头与基板距离为18cm。ma-am-se纺丝液中ma-am-se浓度为18wt％，第二浓度为12wt％。利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为7ml/h，纺丝电压为22kv，纺丝喷头与基板距离为12cm。aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，aa-hpa的浓度为8wt％，ma-am-se的浓度为8wt％，第三浓度为13wt％。利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为10ml/h，纺丝电压为18kv，纺丝喷头与基板距离为8cm。aa-hpa纺丝液中pvc浓度为12wt％，ma-am-se纺丝液中pvc浓度为16wt％，aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，pvc浓度为16wt％。

对比例1

与实施例1不同之处在于：第一固体药剂是十二烷基苄基氯化铵，第二固体药剂是二硫氰基甲烷，第三固体药剂是十二烷基二甲基苄基溴化铵。

对比例2

与实施例1不同之处在于：将第二固体药剂加入aa-hpa纺丝液，得到第二药剂纺丝液，其中，第二固体药剂在第二药剂纺丝液中具有第二浓度。

对比例3

与实施例1不同之处在于：将第三固体药剂加入aa-hpa纺丝液，得到第三药剂纺丝液，其中，第三固体药剂在第三药剂纺丝液中具有第三浓度。

对比例4

与实施例1不同之处在于：第一固体药剂中十二烷基苄基氯化铵与二硫氰基甲烷的质量比为5：1，第二固体药剂中十二烷基二甲基苄基溴化铵与二硫氰基甲烷的质量比为5：1。

对比例5

与实施例1不同之处在于：第三固体药剂中十二烷基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵以及二硫氰基甲烷的质量比为3：3：4。

对比例6

与实施例1不同之处在于：aa-hpa纺丝液中aa-hpa浓度为20wt％，第一浓度为25wt％。

对比例7

与实施例1不同之处在于：利用第一药剂纺丝液并通过静电纺丝法在基板上生成第一锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为20ml/h，纺丝电压为35kv，纺丝喷头与基板距离为25cm。

对比例8

与实施例1不同之处在于：ma-am-se纺丝液中ma-am-se浓度为25wt％，第二浓度为20wt％。

对比例9

与实施例1不同之处在于：利用第二药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第一锅炉水处理剂层上生成第二锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为15ml/h，纺丝电压为35kv，纺丝喷头与基板距离为20cm。

对比例10

与实施例1不同之处在于：aa-hpa和ma-am-se纺丝液中，aa-hpa的浓度为15wt％，ma-am-se的浓度为15wt％，第三浓度为15wt％。

对比例11

与实施例1不同之处在于：利用第三药剂纺丝液并通过静电纺丝法在第二锅炉水处理剂层上生成第三锅炉水处理剂层具体工艺为：纺丝液注射速度为15ml/h，纺丝电压为25kv，纺丝喷头与基板距离为15cm。

对比例12

与实施例1不同之处在于：us4029577表4编号23的共聚物。

对比例13

与实施例1不同之处在于：us4029577示例1的共聚物。

对实施例1-3以及对比文件1-13的各个锅炉水处理剂进行碳酸钙、磷酸钙以及锌盐的阻垢测试，测试水温80℃，测试ph值9，处理剂添加量保持各个实施例以及对比例一致(加入量保持10mg/l)。测试方法参见《新型锅炉水处理剂的研制》，山东大学硕士学位论文，作者张利红。

表1

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。