[发明专利]一种适合低硬度水的复合高效低磷缓蚀阻垢药剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种适合低硬度水的复合高效低磷缓蚀阻垢药剂及制备方法。

背景技术

在工业生产中水的使用不可或缺，且用量巨大，在水资源日益匮乏的今天，工业上普遍采用循环冷却水系统，而伴随着循环水浓缩倍数的增加，会出现结垢、腐蚀及微生物危害等问题，造成换热器设备效率下降、堵塞、腐蚀穿孔等严重问题，目前通常采用的是投加水处理药剂来抑制腐蚀及结垢，而有机磷系药剂应用最为广泛。

有机磷系缓蚀阻垢阻垢剂具有缓蚀阻垢及阻垢的双重作用，适用水质广泛，但是一般有机磷缓蚀阻垢阻垢剂控制的总磷范围在6～8mg/L，导致水中总磷含量偏高，排放到环境后，会造成水体的富营养化，形成“赤潮”等危害，最终污染水质。我国目前已经对工业排放水的总磷含量做出要求以总磷计≤1.0mg/L(GB 13456—2012),所以未来低磷和无磷绿色环保药剂将是水处理剂的发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合低硬度水的复合高效低磷缓蚀阻垢药剂及制备方法，克服现有技术的缺点，低磷绿色环保、具有优异的缓蚀阻垢和阻垢分散性，适用于低硬度、高碱度、强腐蚀性的工业循环冷却水。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种适合低硬度水的复合高效低磷缓蚀阻垢药剂，其组成成分及质量百分比为：十七烯基羟乙基咪唑啉季铵盐：15％～25％、膦酰基羧酸共聚物：5％～15％、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物：10％～20％、苯并三氮唑：0.1％～1.5％、无水氯化锌5％～15％、助溶剂：1％～3％，其余成分为水。

助溶剂为二甲基甲酰胺。

一种适合低硬度水的复合高效低磷缓蚀阻垢药剂的制备方法，在常温下按照上述配比，将十七烯基羟乙基咪唑啉季胺盐、膦酰基羧酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物和水加入反应釜中，之后在转速150rpm速度下搅拌0.5h，待溶液混合均匀后，升温至40℃-50℃，加入无水氯化锌和苯并三氮唑搅拌使其完全溶解，再加入二甲基甲酰胺持续搅拌0.8h，保温1h-2h，混匀后冷却静置，即得本发明。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、适用于低硬度、高碱度、强腐蚀性水质，碱度小于600mg/L(以CaCO₃计)，阻垢和缓蚀阻垢性能均优异。

2、本发明的复合剂较有机磷磷酸盐及磷酸酯类药剂总磷含量更低，并在工业排放水中总磷含量≤1.0mg/L(以总磷计)，还具有生物降解的能力，无污染，更环保。

3、本发明的复合剂成本低，容易复配，稳定性好，用量少。

4、适用pH值在6.5—9.0范围内，具有自适自控功能。

5、各组分之间具有良好的协同性，性能稳定，具有优异的缓蚀阻垢性能。

具体实施方式

下面对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

一种适合低硬度水的复合高效低磷缓蚀阻垢药剂，其组成成分及质量百分比为：十七烯基羟乙基咪唑啉季铵盐：15％～25％、膦酰基羧酸共聚物：5％～15％、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物：10％～20％、苯并三氮唑：0.1％～1.5％、无水氯化锌5％～15％、助溶剂：1％～3％，其余成分为水。

十七烯基羟乙基咪唑啉季胺盐为秦皇岛胜利化工有限公司生产的OED，是本发明中的主剂之一，十七烯基羟乙基咪唑啉季胺盐是一种高效缓蚀阻垢剂，不仅具有良好的生物降解性能，利于环保，还有良好的耐热稳定性，遇热不分解。在复合剂中的含量为15％-25％，优选17％-23％。

本发明采用十七烯基羟乙基咪唑啉季胺盐替代有机磷磷酸盐及磷酸酯类药剂，当金属与酸性介质接触时，十七烯基羟乙基咪唑啉季胺盐能够吸附在金属表面上形成单分子膜，呈严密、均匀保护膜。

膦酰基羧酸共聚物(POCA)是本发明中的主剂之二，具有优良的阻碳酸钙、磷酸钙垢效果，与常用的水处理剂配伍性好，增效作用明显。在复合剂中的含量为5％-15％，优选7％-13％。

丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物为东涛化工技术有限公司生产的DT-101，是本发明中的主剂之三，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物是一种兼具缓蚀阻垢性能的高效阻垢分散剂，适用于高温、高pH值、高碱条件下使用，该组分在复合剂中的含量为10％-20％，优选13％-17％。