[发明专利]一种复合型锅炉阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供的复合型锅炉阻垢缓蚀剂中有机高分子阻垢剂，尤其是聚天门冬氨酸对于碳酸钙、氢氧化镁具有优良的阻垢作用，生物降解性好，没有向锅炉系统中引入杂质，提高了锅炉水的临界含盐量，锅炉排污率降低；有机高分子分散剂具有分散作用，能够稳定水中的钙镁离子，抑制硅垢、铁垢、铜垢和镁垢的形成；缓蚀剂具有极强的还原性，能够在锅炉内壁表面生成一层黑色Fe₃O₄钝化膜，阻止锅炉进一步被腐蚀；本发明提供的复合型锅炉阻垢缓蚀剂克服了磷酸三钠的负面影响，有效降低排污量，降低环境负担；本发明的水处理剂通过调节pH值、抑制结垢、防止腐蚀，应用于低、中、高压锅炉，有效缓冲炉水pH，防止炉内酸和碱超标引起的氢脆现象，保护锅炉金属。

技术领域

本发明属于化工及水处理领域，具体涉及一种复合型锅炉阻垢缓蚀剂、其制备方法和应用。

背景技术

锅炉经过长时间的运行之后，锅炉内壁不可避免会出现水垢和锈蚀现象。锅炉结垢后，使受热面的传热性能变差，燃料燃烧所放的热量不能及时传递到锅水中，大量的热量被烟气带走，造成排烟温度过高，排烟若损失增加，锅炉热效率降低，锅炉燃料使用增加。结了水垢的锅炉在使用过程中极易造成锅炉传热面过热变形、鼓包甚至是爆破。含有高价铁的水垢，容易引起与水垢接触的金属腐蚀，而铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢，这是一种恶性循环，它会迅速导致锅炉部件损坏，尤其是燃油锅炉金属腐蚀产物的危害更大。

目前清除水垢一般采用化学除垢法，通过酸洗清除水垢。普通的酸清洗锅炉存在诸多的技术问题：首先酸的腐蚀性大，缩短锅炉的使用寿命；其次酸的用量不易控制，酸对量不仅能够出去锅炉内壁的水垢同时也会对锅炉壁造成腐蚀；再次，酸只能除去特定成分的水垢，对难溶垢无效，清除效率低。目前的锅炉水处理剂大部分不适用于中高压锅炉。

目前锅炉水系统采用磷酸三钠处理，受自身性质的影响，有明显的处理缺点：(1)PO₄^3-对水垢的抑制没有低剂量(阈值)效应，故对水垢没有抑制效果，只能生成Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆水渣，且是按化学计量形成的，排污量大，否则炉内难免有磷酸盐的过饱和沉积，增加夹带的趋势；(2)PO₄^3-本身是成垢基团，在高温高压下无法对锅炉提供有效的钝化防护，因化合的磷酸铁盐是其与腐蚀性离子Fe³⁺形成的；(3)PO₄^3-对锅水的pH缓冲能力有限，且在锅炉负荷发生变化时易出现磷酸盐的“暂时消失”，导致磷酸钠加入过量；(4)生成的盐类，易因夹带进入蒸汽系统中，导致蒸汽系统汽轮机的结垢和管线的腐蚀。表现为蒸汽系统中Na⁺、SiO₂等含量偏高；(5)对给水带入的Fe³⁺和SiO₂没有分散效果，易导致局部沉积，产生电化学腐蚀；(6)磷酸盐垢曾在一些锅炉系统的汽轮机叶片和透平上反映的比较突出，表明蒸汽中有磷酸盐垢夹带进入汽轮机系统，日积月累，对汽轮机长期安全、稳定运行造成严重后果。

目前使用的有机膦锅炉水处理剂，除垢效率高，但是有机膦在水中的氯的作用下，会生成无机磷，赠加排污量，不利于环保。专利CN102674572A公开了一种防垢除垢剂及其生产工艺，其中所述防垢除垢剂由二乙烯三胺五甲叉、氨基三亚甲基膦酸、二己烯三胺五亚甲基膦酸钠、片碱、防锈剂和杀菌剂组成，该发明提供的房后除垢剂能够在锅炉不停炉的情况下，清除锅炉水系统的水垢，同时防止新垢产生，除垢效率高。但是该发明中使用了氨基三亚甲基膦酸，在使用过程中，有机膦会增加排污量，不利于环保。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供以有机高分子阻垢剂、缓蚀剂、高分子分散剂、碱化剂和水为主要原料制备不含磷酸三钠、环保无污染、阻垢效率高的复合型锅炉阻垢缓蚀剂，本发明提供的锅炉阻垢缓蚀剂能够有效缓蚀、分散、阻垢、降低排污量、安全稳定。

本发明的目的是提供一种复合型锅炉阻垢缓蚀剂。