工業(yè)循環(huán)水增效劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種工業(yè)循環(huán)水增效劑，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，主要產(chǎn)生的問題：（1)水垢：由于循環(huán)水在冷 卻過程中不斷地蒸發(fā)，使水中含鹽濃度不斷增高，超過某些鹽類的溶解度而沉淀。常見的有 碳酸巧、憐酸巧、娃酸儀等垢。水垢的質(zhì)地比較致密，大大的降低了傳熱效率，0.6毫米的垢 厚就使傳熱系數(shù)降低了 20%。（2)泥垢:污垢主要由水中的有機(jī)物、微生物菌落和分泌物、泥 沙、粉塵等構(gòu)成，垢的質(zhì)地松軟，不僅降低傳熱效率而且還引起垢下腐蝕，縮短設(shè)備使用壽 命。（3)腐蝕:循環(huán)水對換熱設(shè)備的腐蝕，主要是電化腐蝕，產(chǎn)生的原因有設(shè)備制造缺陷、水 中充足的氧氣、水中腐蝕性離子(Cl-、Fe2+、化2+) W及微生物分泌的黏液所生成的污垢等 因素，腐蝕的后果十分嚴(yán)重，不加控制極短的時(shí)間即使換熱器、輸水管路設(shè)備報(bào)廢。（4)微生 物粘泥：因?yàn)檠h(huán)水中溶有充足的氧氣、合適的溫度及富養(yǎng)條件，很適合微生物的生長繁 殖，如不及時(shí)控制將迅速導(dǎo)致水質(zhì)惡化、發(fā)臭、變黑，冷卻塔大量黏垢沉積甚至堵塞，冷卻散 熱效果大幅下降，設(shè)備腐蝕加劇。
[0003] 傳統(tǒng)循環(huán)水處理，即通過向系統(tǒng)中投加凈水劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑，通稱作 水質(zhì)穩(wěn)定劑，保持循環(huán)水的水質(zhì)指標(biāo)在某一范圍內(nèi)。此方式只能是起到延緩腐蝕和結(jié)垢的 目的，并不能從根源上解決循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕結(jié)垢問題。尤其是設(shè)備表面的電化學(xué)腐蝕，傳 統(tǒng)的緩蝕阻垢技術(shù)如果加藥不當(dāng)，還可能加重電化學(xué)腐蝕的進(jìn)程。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的緩蝕阻垢劑 作用原理是通過阻垢劑分子與水中的巧儀離子結(jié)合來延緩結(jié)垢的速度，即傳統(tǒng)的藥劑分子 本身也存在水合與電離，使水的電導(dǎo)率上升，最終引起電化學(xué)腐蝕的加劇。水質(zhì)穩(wěn)定法處理 循環(huán)水，很難做到水質(zhì)的穩(wěn)定均一。
[0004] 循環(huán)水水質(zhì)受外部條件影響較大，在加上換熱工況也會(huì)受天氣等外界因素的影 響，水質(zhì)穩(wěn)定處理很難做到穩(wěn)定。如果長期采用水質(zhì)穩(wěn)定劑法處理循環(huán)水，會(huì)出現(xiàn)W下問 題： 1、 緩蝕阻垢率低； 2、 菌藻易產(chǎn)生抗藥性； 3、 已經(jīng)形成的污垢無法去除，會(huì)持續(xù)對設(shè)備和管道產(chǎn)生腐蝕。
[0005] 如果水質(zhì)穩(wěn)定處理方法不當(dāng)，甚至?xí)鸬较喾吹男Ч?，最終會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水指標(biāo)的 失控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對現(xiàn)有循環(huán)水處理技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)循環(huán)水增效 劑，把水處理變?yōu)榻饘俦砻嫣幚恚菇饘俦砻娼?jīng)過超分子膜化后，形成了穩(wěn)定、致密的超分 子保護(hù)膜，從而達(dá)到阻垢和緩蝕的目的，提高循環(huán)水流速和換熱能力，增加循環(huán)水的換熱效 率，減少污廢水排放。
[0007] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種工業(yè)循環(huán)水增效 劑，包括W下重量百分比的組分:脂肪醇聚氧乙締酸5~7%、丙締酸9.5~11%、聚環(huán)氧班巧酸 18~20%、徑基乙叉二麟酸21~25%、乙二胺四乙酸二鋼5~6.5%、十二烷基二甲基芐基漠化 錠2~3%，余量為水。
[0008] 本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水增效劑通過W下方法配制成:將各組分按配比依次混和均勻 后，用氨氧化鋼調(diào)抑為中性即可。
[0009] 超分子膜的阻垢性能是常規(guī)水處理藥劑無法比擬的，不僅阻止污垢的附著，還能 將老垢清除干凈，可W說阻垢效率是接近100%的;超分子膜化更完全更徹底，其緊密的微觀 結(jié)構(gòu)，能夠有效對金屬設(shè)備表面進(jìn)行改性，增強(qiáng)金屬本身的抗腐蝕性能。因?yàn)槌肿幽つ芫?絕污物的附著，防止循環(huán)水中的腐蝕性離子與設(shè)備接觸，有效保護(hù)設(shè)備不受腐蝕，其緩蝕性 能接近1〇〇〇/〇。
[0010] 水垢和污垢通過超分子的分散溶解作用，均勻分布到循環(huán)水里，因?yàn)檠h(huán)水運(yùn)行 工況下，40°C左右水的導(dǎo)熱系數(shù)一般為0.64W/m · K，20°C時(shí)水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.60 W/m · K， 很小，加進(jìn)鐵、巧、儀等鹽類，會(huì)提高水的導(dǎo)熱速度，有利于熱交換，將金屬表面的污垢變成 了水的導(dǎo)熱促進(jìn)劑，化害為利。
[0011] 超分子藥劑為大分子物質(zhì)，在加入循環(huán)水后，能與水分子及循環(huán)水中的無機(jī)鹽分 子進(jìn)行橋連，通過氨鍵等弱分子間作用力形成空間網(wǎng)狀分子集團(tuán)。運(yùn)種結(jié)構(gòu)的形成，能夠大 大減少水中的滿流和靠近管壁的滯流層厚度，使循環(huán)水處于類層流狀態(tài)，從而提高流速，單 位時(shí)間流經(jīng)換熱設(shè)備的循環(huán)水量增加，換熱效率進(jìn)一步提高;具有高效的滲透和分散作用， 可W破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，抑制、殺滅菌藻的滋生，具有廣譜、高效的殺菌作用。
[001 ^ 本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水增效劑，使用方法如下： 1、 用量:根據(jù)水質(zhì)和工藝要求，投加量為0.3%; 2、 對于新循環(huán)水系統(tǒng)，一次沖擊性投加8Kg/m3,連續(xù)運(yùn)行15天，可W替代開車前的清洗 預(yù)膜，超分子組裝成膜后，可直接開車生產(chǎn)，藥劑無需外排。W后可W用加藥裝置按照常規(guī) 用量0.3%連續(xù)投加； 3、 加藥點(diǎn)要遠(yuǎn)離排污口； 4、 對于旁濾系統(tǒng)，可大大降低排污量，甚至不排污，提高節(jié)水率； 5、 日常只需監(jiān)測水的抑值和總固溶，10~15天化驗(yàn)一次，如抑>9.5或總固溶大于6000 mg/L，可W稍微加大排污和補(bǔ)水即可，操作十分簡便； 本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水增效劑適用范圍：電力、化工、石油、化肥、造紙、鋼鐵等工業(yè)循環(huán) 水系統(tǒng)均可使用。
[0013] 本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水增效劑為無色至淡黃色透明液體，無毒、無味、不揮發(fā)、不燃 不爆。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1: 一種工業(yè)循環(huán)水增效劑，包括W下重量百分比的組分:脂肪醇聚氧乙締 酸5%、丙締酸10%、聚環(huán)氧班巧酸20%、徑基乙叉二麟酸22%、乙二胺四乙酸二鋼6.0%、十二燒 基二甲基芐基漠化錠2%，余量為水。將上述各組分按配比依次混和均勻后，用氨氧化鋼調(diào)抑 為中性即可。
[0015] 實(shí)施例2: -種工業(yè)循環(huán)水增效劑，包括w下重量百分比的組分:脂肪醇聚氧乙締 酸7.0%、丙締酸11%、聚環(huán)氧班巧酸19%、徑基乙叉二麟酸24%、乙二胺四乙酸二鋼6.5%、十二 烷基二甲基芐基漠化錠3%，余量為水。將上述各組分按配比依次混和均勻后，用氨氧化鋼調(diào) 抑為中性即可。
[0016] 實(shí)施例3本實(shí)施例是采用本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水增效劑對新華制藥股份有限公司 循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)施的節(jié)能增效工程。
[0017] 該公司循環(huán)水系統(tǒng)保有水量1000m3，循環(huán)量1600m 3/h，排污量60m 3/h，補(bǔ)水量100m 3/h，補(bǔ)水為地下水，管道材質(zhì)為碳鋼，系統(tǒng)內(nèi)換熱設(shè)備材質(zhì)為不誘鋼、碳鋼、銅管。系統(tǒng)運(yùn)行 Ξ年，設(shè)備出現(xiàn)腐蝕結(jié)垢問題，設(shè)備換熱效果下降了約20%。系統(tǒng)水質(zhì)分析如表1。
[0018] 表1新華制藥股份有限公司循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)分析
考慮到循環(huán)水總?cè)芄檀蟆Ⅺ}度高，先進(jìn)行置換排污，然后投加3t本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水增 效劑進(jìn)行循環(huán)，每日補(bǔ)加量為3(K)ppm，并在日常進(jìn)行監(jiān)測補(bǔ)加，系統(tǒng)運(yùn)行13個(gè)月，運(yùn)行狀況 良好，系統(tǒng)內(nèi)換熱設(shè)備表面已形成的垢樣被剝離溶解，排污量為10m Vh，補(bǔ)水量40m Vh，換 熱效果提升了 18%，循環(huán)累電流降至260A，夏季未出現(xiàn)菌藻過盛現(xiàn)象。
[0019] 本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水增效劑，解決了 W下問題:①把循環(huán)水處理變?yōu)榻饘俦砻嫣?理(荷葉膜技術(shù)）。②緩蝕阻垢效率做到接近100%。
[0020] ③提高設(shè)備換熱能力。④提高水的導(dǎo)熱能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：20°C時(shí)水的導(dǎo)熱系數(shù) 為0.60 W/m-K，添加0.2%的本發(fā)明的增效劑后為0.63 W/m· K，導(dǎo)熱能力提高5%;添加3% 的本發(fā)明的增效劑后為0.67 W/m · K，導(dǎo)熱能力提高了 10%。也就是說，本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水 增效劑進(jìn)循環(huán)水后，立即可W提升水的導(dǎo)熱能力，加上后續(xù)不斷分散下來的污垢分子和離 子，水的導(dǎo)熱能力提高5-10%。⑤提高循環(huán)水的流速，實(shí)驗(yàn)證明：投加0.2%的本發(fā)明的增效 劑，可將循環(huán)水的流量提高5%。。⑥提高水累效率。實(shí)驗(yàn)證明：投加0.2%的本發(fā)明的增效劑， 通過消除滿流的摩擦，可W使循環(huán)水累節(jié)電3%。⑦減少循環(huán)水的風(fēng)吹損失和蒸發(fā)損失。實(shí) 驗(yàn)證明：添加0.2%的本發(fā)明的增效劑，在提高循環(huán)水換熱效率的同時(shí)，可將循環(huán)水的風(fēng)吹損 失和蒸發(fā)總量降低5%。⑧系統(tǒng)不需要停車清洗。⑨顯著提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，節(jié)約工業(yè) 用水。⑩工業(yè)循環(huán)水增效劑兼具殺菌功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種工業(yè)循環(huán)水增效劑，其特征在于，包括以下重量百分比的組分:脂肪醇聚氧乙烯 醚5~7%、丙烯酸9.5~11 %、聚環(huán)氧琥珀酸18~20%、羥基乙叉二膦酸21~25%、乙二胺四乙酸 二鈉5~6.5%、十二烷基二甲基芐基溴化銨2~3%，余量為水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)循環(huán)水增效劑，其特征在于，通過以下方法配制成：將各 組分按配比依次混和均勻后，用氫氧化鈉調(diào)pH為中性即可。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工業(yè)循環(huán)水增效劑，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。一種工業(yè)循環(huán)水增效劑，包括以下重量百分比的組分：脂肪醇聚氧乙烯醚5～7%、丙烯酸9.5～11%、聚環(huán)氧琥珀酸18～20%、羥基乙叉二膦酸21～25%、乙二胺四乙酸二鈉5～6.5%、十二烷基二甲基芐基溴化銨2～3%，余量為水。本發(fā)明的工業(yè)循環(huán)水增效劑在加入循環(huán)水后，通過超分子識別和選擇性組裝作用，在金屬表面形成優(yōu)于納米膜的超分子膜，從而使緩蝕和阻垢的效果接近100%；而且可以在線清洗預(yù)膜、防腐、阻垢、殺菌滅藻，在線清洗預(yù)膜后不需要排污，直接運(yùn)行；還可以提高循環(huán)水流速和換熱能力，增加循環(huán)水的換熱效率，減少污廢水排放。
【IPC分類】C02F5/14, C02F5/10
【公開號】CN105585142
【申請?zhí)枴緾N201610010689
【發(fā)明人】金保全
【申請人】青島潔能環(huán)保有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年1月8日