一種高效緩蝕阻垢劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種高效緩蝕阻垢劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于淡水資源的日益短缺，工業(yè)上循環(huán)冷卻水處理藥劑越來越受到人們的重視，循環(huán)冷卻水伴隨著生產(chǎn)的全過程，占總用水量的70-80%，循環(huán)冷卻水在使用過程中不斷蒸發(fā)和濃縮，使得冷卻水管道結(jié)垢、腐蝕的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，容易滋生菌藻，以致影響設(shè)備的傳熱效果和縮短設(shè)備的使用壽命，為解決這些問題，必須對循環(huán)冷卻水進(jìn)行水質(zhì)處理。有機(jī)膦酸是目前廣泛使用的一類水處理劑，它是國外60年代中期開發(fā)，70年代被確認(rèn)的一類水處理劑，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫性且兼具用量少、緩蝕和阻垢作用等特點(diǎn)。此外，有機(jī)膦酸對許多金屬離子具有優(yōu)異的螯合能力，它們解決了系統(tǒng)產(chǎn)生碳酸鈣垢的問題，C-P鍵存在使其化學(xué)性能穩(wěn)定、較耐高溫，有明顯“溶限效應(yīng)”和“協(xié)同效應(yīng)”。其缺陷是有機(jī)膦酸不能有效地抑制磷系和磷鋅系水處理配方中產(chǎn)生的磷酸鈣垢、鋅垢和氧化鐵沉積問題，含磷廢水排放造成水體富營養(yǎng)化和海洋赤潮問題。國外已實(shí)施限磷或禁磷措施，我國也大力提倡低磷和無磷產(chǎn)品的開發(fā)。共聚物阻垢劑是進(jìn)入80年代后開發(fā)的一種新型水處理劑，其性能優(yōu)越、復(fù)配性好、無磷污染、發(fā)展前景廣闊，但其價(jià)格高，單獨(dú)使用不能滿足水處理需要，故需加入其他組分復(fù)配后使用。
[0003]經(jīng)檢索，中國專利申請公開號CN 101560022 B公開了一種復(fù)合緩蝕阻垢劑，該緩蝕阻垢劑由有機(jī)膦酸15%?30%、丙烯酸或丙烯酸共聚物10%?20%、聚馬來酸2%?10%、唑類衍生物1%?3%、多元有機(jī)胺磺酸鹽15%?30%、二甲基甲酰胺或酒精2%?6%、水20%?35%質(zhì)量配比的原料制成，該發(fā)明復(fù)合緩蝕阻垢劑用于中水作為循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)，能夠解決中水循環(huán)水對設(shè)備造成的腐蝕，但是該復(fù)合緩蝕阻垢劑中含磷量較高且組分復(fù)雜，只適用于中水作為循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)，應(yīng)用受到限制。中國專利申請公開號CN 102897925 A公開了一種緩蝕阻垢劑，其原料及其重量配比為:鉬酸鹽8-12%，亞硝酸鹽12-15%，唑類衍生物4-6 %，丙烯酸鈉-甲基丙烯酸羥乙酯-丙烯酸甲酯共聚物10-15 %，其余為濃度為4-5wt%堿溶液，該發(fā)明緩蝕阻垢劑為無鋅、堿性、鉬系配方，適用于軟化水閉路循環(huán)系統(tǒng)，但是緩蝕劑組分中的鉬酸鹽和亞硝酸鹽均為有毒物質(zhì)，會(huì)對環(huán)境造成污染。因此，為了滿足目前的水處理需要，急需研發(fā)出一種毒性低，對環(huán)境、人體和作物沒有危害，且緩蝕阻垢效率高、成本低的緩蝕阻垢劑。目前，關(guān)于緩釋阻垢劑制備方法的報(bào)道很少，而且緩釋阻垢劑的組分不同，其制備方法必然也有很大差別，不同緩釋阻垢劑的制備方法之間沒有借鑒意義。因此，對于一種新研宄出來的緩釋阻垢劑需要相應(yīng)的研宄出一種適合于它的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.要解決的問題針對現(xiàn)有的緩蝕阻垢劑制備方法存在應(yīng)用范圍窄，對于新組分的緩釋阻垢劑制備不具有借鑒意義等問題，本發(fā)明提供一種高效緩蝕阻垢劑的制備方法，本發(fā)明的緩蝕阻垢劑是一種不含磷、組分安全環(huán)保的高效緩蝕阻垢劑，通過合理的設(shè)計(jì)各物質(zhì)的混合順序以及控制制備過程中的溫度、攪拌速度和時(shí)間等條件最后得到一種緩蝕效果好、耐儲(chǔ)存的環(huán)境友好型緩蝕劑。
[0005]2.技術(shù)方案
為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種高效緩蝕阻垢劑的制備方法，其中，該高效緩蝕阻垢劑的組成成分和各組分的質(zhì)量份數(shù)為:10-15份聚天冬氨酸、20-30份硅酸鈉、10-15份鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、15-20份聚二烯基丙二甲基氯化銨、8-15份六次甲基四胺、10-18份雙(羥甲基)咪唑烷基脲、5-10份甲基異噻唑啉酮、5-10份海藻糖、8-12份三羥甲基氨基甲烷、60-80份水。其制備步驟為:
(O按質(zhì)量份數(shù)稱取聚天冬氨酸10-15份、硅酸鈉20-30份、15-20份聚二烯基丙二甲基氯化銨、三羥甲基氨基甲烷4-6份和20-25份水?dāng)嚢杈鶆?，得到緩蝕阻垢劑的A液；
(2)按質(zhì)量份數(shù)稱取三羥甲基氨基甲烷4-6份、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯10-15份、海藻糖5-10份和20-25份水?dāng)嚢杈鶆?，并加熱?0-40°C保溫0.5-1 h，得到緩蝕阻垢劑的B液；
(3)按質(zhì)量份數(shù)稱取六次甲基四胺8-15份、雙(輕甲基)咪唑烷基脲10-18份、甲基異噻唑啉酮5-10份和20-30份水?dāng)嚢杈鶆颍玫骄徫g阻垢劑的C液；
(4)將步驟(I)中得到的緩蝕阻垢劑A液與步驟(3)中得到的緩蝕阻垢劑C液攪拌混合均勻，得到緩蝕阻垢劑的D液；
(5)當(dāng)步驟(2)中的緩蝕阻垢劑的B液冷卻至20-25°C后，在攪拌的條件下將步驟(4)中得到的緩蝕阻垢劑D液滴加入B液中；
(6)步驟(5)中的D液滴加完畢后升溫至30-40°C，攪拌保溫0.5-1 h后得到權(quán)利要求1所述的緩蝕阻垢劑。
[0006]優(yōu)選地，所述的步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)中的攪拌速度為110-150 rpm。
[0007]優(yōu)選地，所述的步驟(5)中攪拌速度為220-240 rpm。
[0008]優(yōu)選地，所述的步驟(5)中緩蝕阻垢劑D液的滴加速度為25-40 g/min。
[0009]3.有益效果
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑不含磷、組分安全環(huán)保、生產(chǎn)工藝簡單，阻垢效率高、緩蝕性能好，與現(xiàn)有技術(shù)中的緩蝕阻垢劑相比，緩蝕阻垢效果提高了 30%以上；
(2)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑的制備方法簡單，在30-40°C條件下制備的緩蝕阻垢劑B液分散均勻，在220-240 rpm攪拌速度下，將緩蝕阻垢劑D液滴加入B液中并保溫0.5-1 h，此條件下得到的緩蝕阻垢劑效果顯著，易于制造，具有很好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。
[0010](3)本發(fā)明的緩蝕阻垢劑在制備過程中，當(dāng)B液冷卻至20_25°C后，將緩蝕阻垢劑D液滴加入B液中，控制D液的滴加速度為25-40 g/min,并不斷攪拌，然后在30-40°C條件下保溫0.5-1 h，此條件下制備的緩釋阻垢劑分散性最好，性能非常穩(wěn)定，避光儲(chǔ)存2-3年后依然具有優(yōu)異的緩釋阻垢效果。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0012]實(shí)施例1
一種高效緩蝕阻垢劑，其組成成分和各組分的質(zhì)量份數(shù)為:10份聚天冬氨酸、25份硅酸鈉、15份鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、15份聚二烯基丙二甲基氯化銨、8份六次甲基四胺、16份雙(羥甲基)咪唑烷基脲、10份甲基異噻唑啉酮、5份海藻糖、10份三羥甲基氨基甲烷、68份水。
[0013]上述的一種高效緩蝕阻垢劑的制備方法，其步驟為:
(O按質(zhì)量份數(shù)稱取聚天冬氨酸10份、硅酸鈉25份、15份聚二烯基丙二甲基氯化銨、三羥甲基氨基甲烷6份和20份水在110 rpm速度下攪拌均勻，得到緩蝕阻垢劑的A液；
(2)按質(zhì)量份數(shù)稱取三羥甲基氨基甲烷4份、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯15份、海藻糖5份和25份水在110 rpm速度下攪拌均勻，并加熱至30°C保溫I h，得到緩蝕阻垢劑的B液；
(3)按質(zhì)量份數(shù)稱取六次甲基四胺8份、雙(羥甲基)咪唑烷基脲16份、甲基異噻唑啉酮10份和23份水在110 rpm速度下攪拌均勻，得到緩蝕阻垢劑的C液；
(4)將步驟(I)中得到的緩蝕阻垢劑A液與步驟(3)中得到的緩蝕阻垢劑C液攪拌混合均勻，得到緩蝕阻垢劑的D液；
(5)當(dāng)步驟(2)中的緩蝕阻垢劑的B液冷卻至20°C后，在220rpm的攪拌速度下將步驟(4)中得到的緩蝕阻垢劑D液滴加入B液中，滴加速度為25 g/min ；
(6)步驟(5)中的D液滴加完畢后升溫至30°C，攪拌保溫Ih后得到權(quán)利要求1所述的緩蝕阻垢劑。
[0014]本實(shí)施例制備的高效緩蝕阻垢劑水處理效果好，耐儲(chǔ)存，在無光照的情況下密封保存2年，液體的性能和各項(xiàng)指標(biāo)未發(fā)生明顯變化。
[0015]按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18175—2000規(guī)定的旋轉(zhuǎn)掛片法測試本實(shí)施例中得到的高效緩蝕劑的緩蝕效果，步驟如下:
實(shí)驗(yàn)材料為鋁(型號3003)，II型標(biāo)準(zhǔn)掛片，規(guī)格為50mmX 25mmX 2mm，面積28cm2。所用掛片均經(jīng)金相砂紙逐級打磨，再經(jīng)蒸餾水、無水乙醇清洗后再用丙酮清洗、冷風(fēng)吹干，置于干燥器24 h以上，備用。
[0016]實(shí)驗(yàn)采用失重法，實(shí)驗(yàn)溫度50°C。將試片旋轉(zhuǎn)的線速度保持在0.35 m/s (70 r/min)，時(shí)間72小時(shí)，掛片按GB/T 18175— 2000方法處理后稱重，再按下式計(jì)算掛片的腐蝕率V:
V(mm/a) =8.76X 104.Δ ff/s.t.P
式中:AW為掛片的失重(g)，s為掛片的表面積(cm2)，t為時(shí)間(h)，P為掛片密度(g/
m3)。
[0017]然后按下式計(jì)算緩蝕劑對鋁的緩蝕率E:
E (%) =100.(V0- Vc)/ V0
式中％為空白腐蝕率，V。為給定緩蝕劑的腐蝕率。
[0018]試驗(yàn)溶液為加有本實(shí)施