CN106967537A - 工业水处理装置清污除垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的工业水处理装置清污除垢剂及其制备方法涉及一种水垢清除领域，是由下列组份按重量份数制成：羟基乙叉二膦酸100～250份、水解聚马来酸酐250～500份、丙烯酸‑2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸共聚物300～500份、甲基苯并三氮唑10～50份、氢氧化钠0.01～0.05份、水30～70份。本发明的工业水处理装置清污除垢剂，复配所需的单体为 磺酸、磷磺酸及多功能磺酸共聚物。其除垢性能优良，在高硬度、高碱度、高浓缩运行情况下，仍能发挥其优良的除垢性能。其次，该药剂在复配过程中添加了多种缓蚀除垢功能药剂，对碳钢、不锈钢、铜及多种设备材质，具有良好的除垢缓蚀作用，有效地防止腐蚀。

Description

工业水处理装置清污除垢剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水垢清除领域 ，特别是涉及到一种工业水处理装置清污除垢剂及其制备方法。

背景技术

众所周知，水垢是一种与水的硬度密切相关的沉淀物，当水被加热或蒸发时，水垢就会产生。特别是工业生产领域，工业用水的除垢尤为重要，如电厂、化工装置、供水行业等等，这类设备如果不能做到有效的防垢除垢，就会造成较严重的管道堵塞和设备腐蚀现象，以致于停产，甚至发生安全事故。目前，此类工业设备用的水处理剂，如硫酸、盐酸冲洗只能除去碳酸盐垢，但对非碳酸盐垢效果不佳、污染环境，且需要停设备、影响生产、费事费力。还有一种是采用化学加药，如加阻垢剂等，但是在低温循环水、冷却水的工作温度下，水中的微生物极易生长，而许多阻垢剂常常又是微生物的营养源，所以，通常在加阻垢剂的同时，还需加入大量的杀菌剂、灭藻剂、平衡剂等等。

发明内容

本发明旨在于克服现有技术的不足，提供了一种工业水处理装置清污除垢剂及其制备方法。

本发明的工业水处理装置清污除垢剂，是由下列组份按重量份数制成：羟基乙叉二膦酸100～250份、水解聚马来酸酐250～500份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物300～500份、甲基苯并三氮唑10～50份、氢氧化钠0.01～0.05份、水30～70份。

作为本发明的进一步改进，优先羟基乙叉二膦酸130～220份、水解聚马来酸酐300～400份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物380～400份、甲基苯并三氮唑20～45份、氢氧化钠0.02～0.045份、水45～55份。

本发明的工业水处理装置清污除垢剂的制备方法，包括下列步骤：

a、将100～250份的羟基乙叉二膦酸、250～500份的水解聚马来酸酐、300～500份的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物混合均匀，备用；

b、在10～50份的甲基苯并三氮唑中加入0.01～0.05份的氢氧化钠，再加入30～70份的水混合搅拌均匀，

c、将b步骤制得的混合物加入a步骤制得的混合物中，混合均匀；

d、将c步骤制得的混合物进行过滤、即制得工业水处理装置清污除垢剂。

配方中的羟基乙叉二膦酸（HEDP）,化学用品，一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。HEDP是一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。HEDP在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH值下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机磷酸（盐）好。HEDP可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而HEDP具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应。

配方中的马来酸酐(MAH)水解成聚马来酸酐（ HPMA）为桔黄色粘稠液体，相对密度为1.2（20℃），平均分子量约600，酸性，能电离，溶于冷水，本品无毒性。HPMA通常以1～15ppm与有机膦酸盐复合，用于循环冷却水、油田注水、原油脱水处理及低压锅炉的炉内处理，具有良好的抑制水垢生成和剥离老垢的作用，阻垢率可达98%。HPMA与锌盐复配时，能有效地防止碳钢的腐蚀。

配方中的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物（AA-AMPSA），外观无色或淡黄色粘稠液体固体含量 % ≥3040游离单体（以丙烯酸计）% ≤0.50.8密度(20℃)g/cm3 ≥1.051.15极限粘数 (30℃) dl/g0.055 - 0.100-pH(1%水溶液) ≤2.53.5 - 4.5。

配方中的甲基苯并三氮唑，简称TTA，白色颗粒或粉末。

本发明的工业水处理装置清污除垢剂，采用膦系配方，其除垢机理螯合、包裹、分子包围，化学药剂物理性能。在结垢成份还在离子状态时药剂就将其包围起来，紧紧抓住，限制其与带负电荷的离子碰撞、结合、使其不能增大体积；并且即使体积有所增大也会对已经产生的污垢进行清除的作用，以达到不饱和、不析出；药剂的这种除垢作用在循环水（允许停留）时间为200h，最后随污水排出水系统。由于该产品属低膦产品，其排污水对环保不会造成危害。

本发明的工业水处理装置清污除垢剂，复配所需的单体为 磺酸、磷磺酸及多功能磺酸共聚物。其除垢性能优良，在高硬度、高碱度、高浓缩运行情况下，仍能发挥其优良的除垢性能。其次，该药剂在复配过程中添加了多种缓蚀除垢功能药剂，对碳钢、不锈钢、铜及多种设备材质，具有良好的除垢缓蚀作用，有效地防止腐蚀。

具体实施方式

实施例1

本发明的工业水处理装置清污除垢剂，是由下列组份按重量份数制成：羟基乙叉二膦酸100份、水解聚马来酸酐250份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物300份、甲基苯并三氮唑10份、氢氧化钠0.01份、水30份；

其制备方法如下：

a、将羟基乙叉二膦酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物混合均匀，备用；

b、在甲基苯并三氮唑中加入固体氢氧化钠，再加入水混合搅拌均匀，

c、将b步骤制得的混合物加入a步骤制得的混合物中，混合均匀；

d、将c步骤制得的混合物进行在120目条件下过滤、即制得工业水处理装置清污除垢剂。

实施例2

本发明的工业水处理装置清污除垢剂，是由下列组份按重量份数制成：羟基乙叉二膦酸250份、水解聚马来酸酐250份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物500份、甲基苯并三氮唑50份、氢氧化钠0.05份、水70份；

其制备方法同实施例1。

实施例3

本发明的工业水处理装置清污除垢剂，是由下列组份按重量份数制成：羟基乙叉二膦酸130份、水解聚马来酸酐400份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物380份、甲基苯并三氮唑45份、氢氧化钠0.045份、水45份；

其制备方法同实施例1。

实施例4

本发明的工业水处理装置清污除垢剂，是由下列组份按重量份数制成：羟基乙叉二膦酸220份、水解聚马来酸酐300份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物400份、甲基苯并三氮唑20份、氢氧化钠0.02份、55份；

其制备方法同实施例1。

实施例5

本发明的工业水处理装置清污除垢剂KLX-328，HEDP（羟基乙叉二膦酸）130公斤、HPMA（水解聚马来酸酐）400公斤、AA/AMP （ 丙烯酸与2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸（AMPS）共聚物）400公斤、TTA固体（甲基苯并三氮唑）20公斤、氢氧化钠20克、水50公斤；

其制备方法同实施例1。

实施例6

本发明的工业水处理装置清污除垢剂KLX-217，HEDP（羟基乙叉二膦酸）220公斤、HPMA（水解聚马来酸酐）300公斤、AA/AMP （ 丙烯酸与2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸（AMPS）共聚物）400公斤、TTA固体（甲基苯并三氮唑）30公斤、氢氧化钠30克、水50公斤；

其制备方法同实施例1。

实施例7

本发明的工业水处理装置清污除垢剂HD-9801： HEDP（羟基乙叉二膦酸）180斤、HPMA（水解聚马来酸酐）340公斤、AA/AMP （ 丙烯酸与2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸（AMPS）共聚物）380公斤、TTA固体（甲基苯并三氮唑）45公斤、氢氧化钠45克，水55公斤；

其制备方法同实施例1。

将实施例5制得的KLX-328除垢剂、实施例6制得的KLX-217除垢剂作为系统防结垢、防腐蚀的主要药剂，实施例7制得的HD-9801除垢剂作为防止污水结垢腐蚀的主要药剂。

对实施例5制得的KLX-328除垢剂、实施例6制得的KLX-217除垢剂进行，一次水水样的阻垢和浓缩倍数的试验：

1.配方筛选：根据一次水化验结果，在自然PH值下，当此水浓缩至8.0倍时已属于严重结垢和腐蚀性水质。针对该水的特性，本着给节约水资源和绿色环保的精神，按照“化工部动态试验”方法，对一次水进行配方的筛选。

2、除垢和浓缩倍数对比试验结果：

表一（以CaCO3计）

3、对上述二个配方的筛选，本着既看除垢阻垢率和浓缩倍数的关系，更重要的是看投药的效果，这样一来我们认为KLX-328是最佳采取方案，为了使其的进一步真实性，我们对KLX-328进行了“极限碳酸盐碱度”的实验，108小时，结果如下：

表二“极限碳酸盐碱度”试验

可见，通过以上数据可以看出投实施例5制得的KLX-328除垢剂、实施例6制得的KLX-217除垢剂各项数值都趋于正常，两种药剂对高难度水质起到了控制作用。

针对循环水如今一般机组的换热器都为不锈钢材质，那么水中的氯离子对其会有腐蚀的作用。如果补水中的氯离子含量较高，对氯根就会有很大的影响，随着循环水的蒸发浓缩，氯离子含量会越来越高并且现在有些地方不允许排污，那么常规情况下氯离子很容易便超标对机组的换热系统会有很大损害，应用实施例5制得的KLX-328除垢剂、实施例6制得的KLX-217除垢剂后对换热器没有任何影响并且没有发生腐蚀现象，本发明的药剂是同行业中药剂不具备的。

工业水中都存在一些离子波动的情况，并且有些电厂凝汽器换热管为不锈钢材质，这就要求控制氯离子、正磷、浓缩倍率等13个相关数值。2016年10月份我厂处理某电厂时氯离子长期处在1000mg/L以上（正常应控制600mg/L以内）。2016年10月份正磷在110mg/L(正常应该控制在10mg/L以内)，正磷为有机物的养料如果机组循环水长期正磷超标，就容易滋生磷酸钙垢，对凝汽器换热管的效率有损害，减少使用寿命，而通过投加我厂生产的除垢剂后，使数值得以控制。根据小型实验该除垢剂控制氯离子能达1500mg/L-2000mg/L（正常应控制600mg/L）不会结垢。正磷短时间内可以控制在150mg/L-200 mg/L(正常应该控制在10mg/L以内) 不会结磷酸钙垢，浓缩倍率可以控制在8-10倍以上（正常数值根据药剂不同通常在4倍左右），这是同行业国产药剂中任何一家不能做到的，同时由于机组换热器为不锈钢材质，这样对氯离子、正磷、浓缩倍率等数据要求特殊高，我厂药剂方案中含有独有成分能够耐受1500mg/L-2000mg/L以上的氯离子带来的腐蚀，可以控制住短时间内正磷150mg/L-200 mg/L时所带来的磷酸钙垢，能够使浓缩倍率达到8倍以上时节省水资源，为电厂节省费用，同时可以保证对凝汽器换热管没有任何损害，延长使用寿命，因此和其他厂家药剂相比有无可比拟的优势。

Claims (3)

1.工业水处理装置清污除垢剂，是由下列组份按重量份数制成：羟基乙叉二膦酸100～250份、水解聚马来酸酐250～500份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物300～500份、甲基苯并三氮唑10～50份、氢氧化钠0.01～0.05份、水30～70份。

2.如权利要求1所述的工业水处理装置清污除垢剂，是由下列组份按重量份数制成：羟基乙叉二膦酸130～220份、水解聚马来酸酐300～400份、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物380～400份、甲基苯并三氮唑20～45份、氢氧化钠0.02～0.045份、水45～55份。

3.制备权利要求1所述的工业水处理装置清污除垢剂的制备方法，包括下列步骤：

a、将100～250份的羟基乙叉二膦酸、250～500份的水解聚马来酸酐、300～500份的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物混合均匀，备用；

b、在10～50份的甲基苯并三氮唑中加入0.01～0.05份的氢氧化钠，再加入30～70份的水混合搅拌均匀，

c、将b步骤制得的混合物加入a步骤制得的混合物中，混合均匀；

d、将c步骤制得的混合物进行过滤、即制得工业水处理装置清污除垢剂。