[发明专利]一种低温多效蒸馏海水淡化装置的阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻垢剂及其制备方法，特别是涉及一种低温多效蒸馏海水淡化装置的阻垢剂及其制备方法。

背景技术

低温多效蒸馏海水淡化工艺是指盐水的最高蒸发温度(TBT)不超过70℃、具有若干效组(蒸发器)的海水淡化技术，蒸发器内布置有水平传热管(上层为钛管，下层为铝黄铜)。输入一定量的蒸汽并通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水。蒸汽汽源来自发电机组汽轮机的中压缸抽汽，通过抽真空使效内压力降低，进而降低水的沸点，使整套系统都能在低温下运行(≤68℃)以便于降低设备的结垢和腐蚀机率。

海水水质随地域变化差异较大，但均存在可能发生沉淀的盐类化合物，如：碳酸钙CaCO₃、硫酸钙CaSO₄和氢氧化镁Mg(OH)₂等，而且海水中碳酸氢根含量较高。海水中Ca²⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-等离子的存在会使海水淡化设备结盐垢。在海水蒸馏过程中，从海水中析出的沉淀物直接粘附在换热面上，从而破坏蒸馏过程的进行，这种附着的沉淀物称为“锅垢”，其主要组成如下：软垢：CaCO₃，Mg(OH)₂，又呈碱性锅垢；硬垢：CaSO₄，CaSO₄.2H₂O；复盐垢：如Na₂SO₄.5CaSO₄.3H₂O，Na₂SO₄.2MgSO₄，Mg(OH)₂.4H₂O，Na₂SO₄.CaSO₄；其他：少量NaCl及铜、铁盐，海水中析出的有机物、悬浮物、硅等。

尽管带有蒸汽压缩喷射器的低温多效蒸馏海水淡化装置设计采用低温(≤68℃)运行，在一定程度上可以降低设备的结垢和腐蚀机率，但由于海水中碳酸氢根等大量易成垢离子的存在，使得低温多效蒸馏海水淡化装置在实际运行中仍要采取必要的防垢措施，主要是在海水淡化装置运行中向进料海水中添加适量阻垢剂，其作用首先是使水体中的小晶体或悬浮粒子稳定分散在水体中，其次是破坏碳酸盐的晶体结构，保持碳酸盐溶解在水中而不是在换热表面沉积。然而，现有的阻垢剂价格高且采购渠道单一，使得企业的运营成本较高，并且现有的阻垢剂也还具有影响产品水口感等缺陷。

例如，目前Sokalan PM15 I型阻垢剂市场售价约2.5万元人民币/吨，按年消耗阻垢剂60吨计，每年仅购买海水淡化阻垢剂一项费用就达150万元人民币。同时Sokalan PM15I型阻垢剂在常温下有难闻的气味，药剂添加到水中，这些易挥发有机物在蒸馏过程中会全部随蒸汽带入产品水中，导致产品水饮用口感差，影响产品水外售。

发明内容

本发明的目的在于，克服上述现有技术的缺陷而提供一种生产成本更低、阻垢效果更好，并且产品水饮用口感好的低温多效蒸馏海水淡化装置的阻垢剂。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种低温多效蒸馏海水淡化装置的阻垢剂，所述阻垢剂包括质量级的以下组份：聚丙烯酸40～57％、丙烯酸二元共聚物20～35％、苯骈三氮唑0.05～0.35％、水解聚马来酸1～4.5％、乙醇0.05～2％、苯酚聚氧乙烯醚0.05～0.35％，其余为水。

优选地，所述阻垢剂包括质量级的以下组份：聚丙烯酸45～49％、丙烯酸二元共聚物25～28％、苯骈三氮唑0.05～0.15％、水解聚马来酸2.5～3％、乙醇0.05～1％、苯酚聚氧乙烯醚0.2～0.3％，其余为水。

进一步优选地，所述乙醇为食品级酒精。

本发明的另一目的在于提供一种制备低温多效蒸馏海水淡化装置阻垢剂的方法，所述的制备方法包括以下步骤：

A、在反应釜中加入质量级0.05～0.35％的苯骈三氮唑；

B、然后向反应釜中加入质量级0.05～2％的乙醇，在加入、混合的同时搅拌5～50分钟；

C、向上述搅拌后的溶液中加入质量级20～35％的丙烯酸二元共聚物，并搅拌5～50分钟；

D、向上述搅拌后的溶液中加入质量级40～57％的聚丙烯酸和1～4.5％的水解聚马来酸，并搅拌10～50分钟；