[发明专利]一种用于循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域，具体涉及一种无磷复合缓蚀阻垢剂。

背景技术

随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，许多地区面临严重的水危机。城市用水中，工业用水约占用水量的60~80%，而工业冷却水用量占整个工业用水量的70~80%。然而，有关资料显示我国的工业用水重复利用率平均为40~50%。我国城市工业万元产值耗水量达340立方米，是发达国家的10~20倍，耗水量高，重复利用率低，是我国工业系统水资源利用的突出问题。采用清洁生产工艺，发展新型节水技术，是缓解淡水不足的一个重大举措。因此，节约工业冷却水，使有限的水资源得到最大限度的利用，是工业领域节水工作的重中之重。

提高循环冷却水的浓缩倍数是节约冷却水的主要途径，但随着浓缩倍数增高，冷却水中阴阳离子浓度增大，易生成难溶的碳酸钙等污垢附着在换热器表面，影响换热效率，危害循环水系统。目前的主要解决方法是投加缓蚀阻垢剂，但单一投加缓蚀阻垢剂提高浓缩倍数有限，所以工厂一般采用的是先加入硫酸降低循环水中碱度的条件下，再投加缓蚀阻垢剂，这样能大幅度提高循环冷却水浓缩倍数，达到节能减排的目的。

目前国内大部分缓蚀阻垢剂配方都为含磷配方，有机磷酸，尤其是有机多元磷酸及其盐，化学性能稳定、能耐较高温度和PH值、有明显的“溶限效应”和“协同效应”等特点，是目前广泛使用的一类水处理剂。但有机磷不能有效地抑制磷酸钙垢、锌垢以及解决氧化铁沉淀等问题，而且本身易形成有机磷酸垢。同时由于磷对环境水域的富营养化，促进菌藻的生长而形成“赤潮”，造成水源的污染。加入硫酸提高冷却水浓缩倍数的系统，由于SO₄^2-含量过高，和缓蚀阻垢剂产生化学反应后，容易生成难溶的硫酸钙垢，附着在换热器表面，影响换热效率，成为循环水处理的一个难点。

循环水结垢后容易造成传热率不高或者传热不均匀，目前国内使用的缓蚀阻垢剂主要有钼酸盐、钨酸盐、铬酸盐等，这些缓蚀阻垢剂本身的浓度含量高，大剂量投加还会对环境造成很大污染。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，研发出适用于高浓缩倍数循环冷却水系统的无磷环保缓蚀阻垢剂，特别适用于加硫酸的循环冷却水系统。既能解决系统结垢和腐蚀的问题，也能有效的解决加硫酸后，冷却水中SO₄^2-过高，而生成难溶的硫酸钙垢的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂，由以下重量比例的各组分组成：聚天冬氨酸10-15% ，聚环氧琥珀酸 10-20% ，硫酸锌5-15% ，唑类衍生物1-2% ，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物15-25% ，葡萄糖酸钠10-20% ，其余成分为水。

优选地，所述唑类衍生物为苯骈三氮唑或甲基苯骈三氮唑。

优选地，所述无磷复合缓蚀阻垢剂由以下重量比例的各组分：聚天冬氨酸12-15% ，聚环氧琥珀酸 10-15% ，硫酸锌7-15% ，苯骈三氮唑1-2% ，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物15-20% ，葡萄糖酸钠10-20% ，其余成分为水。

优选地，所述硫酸锌为七水硫酸锌。

优选地，所述无磷复合缓蚀阻垢剂由以下重量比例的各组分：聚天冬氨酸13%，聚环氧琥珀酸13% ，七水硫酸锌10% ，苯骈三氮唑2% ，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物20%，葡萄糖酸钠20%，水22%。

一种用于循环水的无磷复合缓蚀阻垢剂的制备方法，依次将聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、水、硫酸锌、葡萄糖酸钠、唑类衍生物在20-40℃温度下加入反应设备中，搅拌均匀后静置即得，各原料的重量比为：聚天冬氨酸10-15% ，聚环氧琥珀酸 10-20% ，硫酸锌5-15% ，唑类衍生物1-2% ，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物15-25% ，葡萄糖酸钠10-20% ，其余成分为水。