專利名稱::高效低磷緩蝕阻垢劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種低磷復(fù)合阻垢緩蝕劑及其在高堿度、高硬度循環(huán)冷卻水處理中應(yīng)用。
背景技術(shù):
:目前,在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,主要存在結(jié)垢、腐蝕和微生物危害三方面問題。防止系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕最方便且有效的方法是在循環(huán)冷卻水中投加緩蝕阻垢劑。目前國內(nèi)常用于循環(huán)冷卻處理的配方多為膦系配方,其主劑為含有膦酸基(-P03H2)直接與碳原子相連的緩蝕阻垢劑,常稱之為有機膦酸。有機膦酸自六十年代后期被開發(fā)并應(yīng)用于循環(huán)冷卻水處理以來,使水處理技術(shù)和工藝有了長足的進展。與早期磷系配方中的無機聚磷酸鹽相比,有機膦酸具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、不易水解、可耐較高溫度、藥劑用量小,且兼具緩蝕和阻垢雙功能。有機膦酸是一類陰極型緩蝕劑,同時又是一類非化學(xué)當量阻垢劑,具有明顯的溶限效應(yīng)。它們地許多金屬離子Ca"Mg2+、Cu2+、Zn2+等都具有良好的螯合能力,甚至一些金屬的無機鹽類如CaC03、CaS04、MgSi03等也有較好的去活化作用。但含磷化合物對水體的污染及導(dǎo)致的富營養(yǎng)化問題使人們逐漸認識到控制含磷化合物排放的重要性,許多國家的環(huán)保部門已經(jīng)出臺了相應(yīng)的法規(guī)來限制含磷化合物的排放,我國GB8979-1996《污水綜合排放標準》一級排放要求一切排污企業(yè)磷(以P計)《0.5mg/L,因此常用有機膦的應(yīng)用受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種高效低磷緩蝕阻垢劑。以解決在黃河水系水質(zhì)變化較大、在堿度、鈣硬高達10mmol/L的情況下仍具有很好的阻垢效果,并達到GB8979-1996《污水綜合排放標準》一級排放要求。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種高效低磷緩蝕阻垢劑,其主要特點是按循環(huán)水加入量羥基乙叉二膦酸(HEDP)Q.2~1.2mg/L;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)0.125~1mg/L;磺酸共聚物0.14~1,2mg/L;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)0.625~5mg/L;聚丙烯酸(PAA)0~1.6mg/L;銅緩劑0~0.4mg/L。所述的高效低磷緩蝕阻垢劑,所述的磺酸共聚物是丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸多元共聚物(AA/AMPS)或/和丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物或/和羧酸鹽-磺酸鹽_非離子三元共聚物。所述的高效低磷緩蝕阻垢劑,所述的銅緩蝕劑是苯駢三氮唑(BTA)或甲苯駢三氮唑(TTA)。所述的高效低磷緩蝕阻垢劑制備方法,其主要特點是步驟為先將銅緩蝕劑溶于馬來酸-丙烯酸共聚物或聚丙烯酸中,可適當加熱,促進其溶解,其它組分按比例加入反應(yīng)釜中,攪拌后,再將溶有銅緩蝕劑的馬來酸-丙烯酸共聚物或聚丙烯酸緩慢倒入反應(yīng)釜中,加入水,攪拌2040分鐘,至混合均勻。此過程在常溫常壓下進行。2-膦酸基丁垸-1,2,4-三羧酸具有阻垢效率高、含磷量低的優(yōu)點,與羥基乙叉二膦酸復(fù)合使用有明顯的增效作用,在增強阻垢效果的同時也降低了藥劑使用量,而磺酸共聚物有優(yōu)異的阻垢分散作用且不含磷,適合高溫、高pH值、高硬與高堿條件下使用,與馬-丙共聚物配合使用,在濁度較高的、水質(zhì)變化較大的黃河水系仍具有很好的效果。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的低磷復(fù)合阻垢緩蝕劑可用于循環(huán)冷卻水的處理,其在循環(huán)水中總磷含量小于等于0.5mg/L,且綜合性能好,具有優(yōu)良的阻CaC03垢功能、緩蝕性能,用量小,一般情況下加藥量小于等于20mg/L,適用于循環(huán)冷卻水處理,降低了磷排放對環(huán)境的危害。本發(fā)明特別適合于黃河水系水質(zhì)變化較大的特點。在堿度、鈣硬高達1O腿ol/L的情況下仍具有很好的阻垢效果,保證循環(huán)水系統(tǒng)安全運行。具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。實施例1:一種高效低磷緩蝕阻垢劑,包括有羥基乙叉二膦酸(HEDP)5.76%;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)2.5%;丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-曱基丙石黃酸多元共聚物(AA/AMPS)3%;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)21.6%;苯駢三氮唑(BTA)1.2%;余量為水。制備方法在l噸的反應(yīng)釜內(nèi)配制1先將12kgBTA溶于市售,固含量為48%的的馬來酸-丙烯酸共聚物中450kg;2反應(yīng)釜中依次加入HEDP(市售,固含量為60。/。)96kg,PBTCA(市售,固含量為50W50kg,AA/AMPS(市售,固含量為30%)100kg,開啟攪拌;3在有攪拌的情況下,緩慢將溶有BTA的馬來酸-丙烯酸混合液加入反應(yīng)蒼中;4加入292kg水,充分攪拌。本產(chǎn)品固含量為32%,滿足電力行業(yè),循環(huán)水緩蝕阻垢劑固含量>32%的要求,按?mg/L或14mg/L加入循環(huán)水中,結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>加藥量為7mg/L時,循環(huán)水中HEDP0.40mg/L,PBTCA0.175mg/L,磺酸共聚物0.21mg/L,馬-丙共聚物1.51mg/L,BTA0.084mg/L。加藥量為14mg/L時,循環(huán)水中HEDPQ.80mg/L,PBTCA0.35mg/L,石黃酸共聚物0.42mg/L,馬-丙共聚物3.Q2mg/L,BTA0.17mg/L。循環(huán)冷卻水中磷含量符合GB8979-1996《污水綜合排放標準》一級排放要求。緩蝕阻垢效果符合《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理標準》GB50050-94的各項技術(shù)指標要求。實施例2:—種高效低磷緩蝕阻垢劑,包括有羥基乙叉二膦酸(HEDP)4.8%;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)5%;丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸多元共聚物(AA/AMPS)6%;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)14.4%;苯駢三氮唑(BTA)2%;余量為水。制備方法在l噸的反應(yīng)釜內(nèi)配制1先將20kgBTA溶于市售,固含量為48%的的馬來酸-丙烯酸共聚物中300kg;2反應(yīng)釜中依次加入HEDP(市售,固含量為60。/。)80kg,PBTCA(市售,固含量為50Wl00kg,AA/AMPS(市售,固含量為30%)200kg,開啟攪拌;3在有攪拌的情況下,緩慢將溶有BTA的馬來酸-丙烯酸混合液加入反應(yīng)蒼中;4加入300kg水,充分攪拌。本產(chǎn)品固含量為33.3%,,按17mg/L或20mg/L加入循環(huán)水中,結(jié)果如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>加藥量為17mg/L時,循環(huán)水中HEDP0.82mg/L,PBTCA0.85mg/L,磺酸共聚物1.02mg/L,馬-丙共聚物2.45mg/L,BTA0.34mg/L。加藥量為20mg/L時,循環(huán)水中HEDP0.96mg/L,PBTCA1.00mg/L,磺酸共聚物1.2mg/L,馬-丙共聚物2.90mg/L,BTA0.4mg/L。實施例3:—種高效低磷緩蝕阻垢劑,包括有羥基乙叉二膦酸(HEDP)4.32%;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)4.5%;丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸多元共聚物(AA/AMPS)5.4%;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)12.96%;聚丙烯酸(PAA)6.5%;苯駢三氮唑(BTA)1%;余量為水。制備方法在l噸的反應(yīng)釜內(nèi)配制1先將10kgBTA溶于市售,固含量為48%的的馬來酸-丙烯酸共聚物中300kg;2反應(yīng)釜中依次加入HEDP(市售,固含量為60%)72kg,PBTCA(市售,固含量為50%)90kg,AA/AMPS(市售,固含量為30%)180kg,PAA(市售,固含量5W)開啟攪拌;3在有攪拌的情況下,緩慢將溶有BTA的馬來酸-丙烯酸混合液加入反應(yīng)釜中;4加入248kg水,充分攪拌。本產(chǎn)品固含量為33.3%,,按17mg/L或20mg/L加入循環(huán)水中。該實施例應(yīng)用于某電廠二期循環(huán)水動態(tài)實驗,原水為黃河水,結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>加藥量為17mg/L時,循環(huán)水中HEDP0.74mg/L,PBTCA0.765mg/L,磺酸共聚物0.92mg/L,馬-丙共聚物2.20mg/L,PAA1.llmg/L,BTA0.17mg/L。加藥量為20mg/L時,循環(huán)水中服DP0.86mg/L,PBTCA0.90mg/L,磺酸共聚物1.08mg/L,馬-丙共聚物2.59mg/L,BTA0.34mg/L。實施例4:一種高效低磷緩蝕阻垢劑,包括有羥基乙叉二膦酸(HEDP)6%;2-膦酸基丁烷-l,2,4-三羧酸(PBTCA)5%;丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸多元共聚物(AA/AMPS)6。/。;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)15.36%;苯駢三氮唑(BTA)1%;余量為水。制備方法在1噸的反應(yīng)釜內(nèi)配制1先將10kgBTA溶于市售,固含量為48%的的馬來酸-丙烯酸共聚物中320kg;2反應(yīng)釜中依次加入HEDP(市售,固含量為60%)100kg,PBTCA(市售,固含量為50%)100kg,AA/AMPS(市售,固含量為30%)200kg,開啟攪拌;3在有攪拌的情況下,緩慢將溶有BTA的馬來酸-丙烯酸混合液加入反應(yīng)釜中;4加入270kg水,充分攪拌。本產(chǎn)品固含量為33.3°/,,按12mg/L或17mg/L加入循環(huán)水中。該實施例應(yīng)用于某電廠輔機冷卻水動態(tài)實驗,原水為黃河水,結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>加藥量為12mg/L時,循環(huán)水中HEDP0.72mg/L,PBTCA0.60mg/L,磺酸共聚物0.72mg/L,馬-丙共聚物l,84mg/L,BTA0.12mg/L。加藥量為17mg/L時,循環(huán)水中HEDP1.02mg/L,PBTCA0.85mg/L,磺酸共聚物1.02mg/L,馬-丙共聚物2.61mg/L,BTA0.17mg/L。實施例5:—種高效低磷緩蝕阻垢劑,包括有羥基乙叉二膦酸(HEDP)4.2%;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)2.5%;丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸多元共聚物(AA/AMPS)2.8%和丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物2.8%;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)12.5%;聚丙烯酸(PAA)8%;余量為水。實施例6:—種高效低磷緩蝕阻垢劑,包括有羥基乙叉二膦酸(HEDP)5.76%;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)2.5%;丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物2.8%;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)25%;聚丙烯酸(PAA)2%;曱苯駢三氮唑(TTA)1.2%;余量為水。實施例7:—種高效低磷緩蝕阻垢劑,包括有羥基乙叉二膦酸(HEDP)5.76%;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)2.5%;丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸多元共聚物(AA/AMPS)2.8%和羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元共聚物2.8%;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)22.5%;聚丙烯酸(PAA)4%;甲笨駢三氮唑(TTA)2%;余量為水。實施例8:—種高效低磷緩蝕阻垢劑,包括有羥基乙叉二膦酸(HEDP)5.76°/。;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)2.5%;羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元共聚物5%;馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)22.5%;甲苯駢三氮唑(TTA)1%;余量為水。配制方法如同實例1~4,配制成一定固含量的產(chǎn)品,進行動態(tài)模擬實驗,根據(jù)實驗結(jié)果,按520mg/L加入循環(huán)水中。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種高效低磷緩蝕阻垢劑,其特征是按循環(huán)水加入量羥基乙叉二膦酸0.2~1.2mg/L;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸0.125~1mg/L;磺酸共聚物0.14~1.2mg/L;馬來酸-丙烯酸共聚物0.625~5mg/L;聚丙烯酸0~1.6mg/L;銅緩劑0~0.4mg/L。2.如權(quán)利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢劑,其特征是所述的磺酸共聚物是丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸多元共聚物或/和丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物或/和羧酸鹽-磺酸鹽-非離子三元共聚物。3.如權(quán)利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢劑,其特征是所述的銅緩蝕劑是苯駢三氮唑或曱苯駢三氮唑。4.如權(quán)利要求1至3所述的高效低磷緩蝕阻垢劑制備方法,其特征是步驟為先將銅緩蝕劑溶于馬來酸-丙烯酸共聚物或聚丙烯酸中,其它組分按比例加入反應(yīng)釜中,攪拌后,再將溶有銅緩蝕劑的馬來酸-丙烯酸共聚物或聚丙烯酸緩慢倒入反應(yīng)釜中,加入水,攪拌2040分鐘,至混合均勻。全文摘要本發(fā)明涉及一種低磷復(fù)合阻垢緩蝕劑及其在高堿度、高硬度循環(huán)冷卻水處理中應(yīng)用。一種高效低磷緩蝕阻垢劑,其特征是按循環(huán)水加入量羥基乙叉二膦酸0.2~1.2mg/L;2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸0.125~1mg/L;磺酸共聚物0.14~1.2mg/L;馬來酸-丙烯酸共聚物0.625~5mg/L;聚丙烯酸0~1.6mg/L;銅緩劑0~0.4mg/L。本發(fā)明的低磷復(fù)合阻垢緩蝕劑可用于循環(huán)冷卻水的處理,其在循環(huán)水中總磷含量小于等于0.5mg/L,且綜合性能好,具有優(yōu)良的阻CaCO<sub>3</sub>垢功能、緩蝕性能,用量小,一般情況下加藥量小于等于20mg/L,適用于循環(huán)冷卻水處理,降低了磷排放對環(huán)境的危害。文檔編號C02F5/10GK101560023SQ200910142058公開日2009年10月21日申請日期2009年5月26日優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日發(fā)明者李桂英,琦王,王心齊,王福霖申請人:蘭州華星高科技開發(fā)有限公司