[发明专利]一种适用于铝合金传热管的硫酸钙垢清洗剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种适用于铝合金传热管的硫酸钙垢清洗剂及其制备方法和应用。按质量百分比计，该清洗剂由以下组分组成：EDTA二钠1～3％，柠檬酸钠1.5～3.5％，丙烯酸与丙烯酸羟丙酯共聚物0.75～2.25％，顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠0.01～0.03％，碱性pH调节剂0.35～1.15％，余量为纯水。纯水和pH调节剂混合后加入EDTA二钠溶解，再加入柠檬酸钠和丙烯酸与丙烯酸羟丙酯共聚物，最后加入顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠溶解混合制备得到。该硫酸钙垢清洗剂具有原料易得、价格便宜、溶垢效果好、清洗过程产生沉淀少和腐蚀速率低等特点，可广泛用于采用铝合金传热管的热法海水淡化装置蒸发器内硫酸钙垢的化学清洗。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种适用于铝合金传热管的硫酸钙垢清洗剂及其制备方法和应用，主要用于采用铝合金传热管的热法海水淡化装置蒸发器内硫酸钙垢的化学清洗。

背景技术

虽然低温多效蒸馏海水淡化装置的运行温度不大于75℃，且设计和运行上都采取了相应的防垢措施，但传热管局部仍存在结垢或黏泥附着现象，致使装置热效率降低、运行工况恶化。碳酸钙是最常见的污垢成分之一。但当盐水温度超过最高允许值或布水不均匀时，局部也会沉积一定量的硫酸钙垢。通常下排管比上排管结垢速度快，热效组比冷效组结垢结垢量大。其中，尤其以第1效结垢情况最为严重。采用氨基磺酸可有效清除碳酸盐垢，但对硫酸钙垢清洗效率低，长时间清洗也会造成铝合金传热管的腐蚀。因此，有必要开发高效硫酸钙专用清洗剂相关产品，以提高海水淡化装置清洗效率。

目前，国外应用的有机清洗剂组分主要有乙二胺四乙酸、乙醇酸、柠檬酸、马来酸钠、取代牛磺酸等。国内也形成少量硫酸钙清洗专利技术，清洗机理也以螯合剂增溶和聚合物螯合分散为主。总体来看，硫酸钙清洗剂及清洗技术掌握在少数企业手中，市场价格较高，不利于推广。此外，部分专利技术不仅含磷量高，而且也不适用于采用铝合金传热管的低温多效海水淡化装置。

CN101955863A公开了一种硫酸钙垢中性清洗剂，其由HEDP、表面活性剂复合而成。虽然该配方也能用于清除硫酸钙垢，但是其主要组分为HEDP，药剂磷含量较高。

CN102703233A提供了一种硫酸钙垢清洗剂，其由柠檬酸钠、1227等复合而成。该发明的作用机理是将已经结垢的硫酸钙晶体分散开，形成一种白色蓬松小颗粒，以便于随水流而排出系统之外。但该发明所提供硫酸钙清洗剂仅使用柠檬酸钠作为螯合剂，清洗过程中会形成大量柠檬酸钙沉淀，容易在海水淡化装置传热管表面沉积，有可能堵塞传热管之间狭小的间隙。

CN103359840A公开了一种硫酸钙垢化学清洗剂，其由络合剂、助溶剂(乙二酸等)、渗透分散剂和pH调节剂等复合组成。该发明所提供的硫酸钙清洗剂为碱性药剂(pH≥10)，对铝合金材料有较强的腐蚀性。

综上所述，目前所公开的硫酸钙垢清洗剂配方存在磷含量高、对铝合金材料腐蚀性强、清洗过程不溶物较多、清洗溶液流动性差等不足，不能直接用于热法海水淡化装置蒸发器内硫酸钙垢的化学清洗。因此，有必要研究一种适用于铝合金传热管的硫酸钙垢清洗剂，以解决我国20万吨/日热法海水淡化装置蒸发器内硫酸钙垢难以有效清除的现实问题。

发明内容

针对现有硫酸钙垢清洗剂存在磷含量高、对铝合金材料腐蚀性强、清洗过程不溶物较多等不足，本发明的目的在于提供一种适用于铝合金传热管的硫酸钙垢清洗剂及其制备方法和应用，该清洗剂溶垢效果好，清洗过程产生沉淀少，对铝合金材料腐蚀速率低，原料廉价易得且无毒无害，可广泛应用于采用铝合金传热管的热法海水淡化装置蒸发器内硫酸钙垢的化学清洗。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供一种适用于铝合金传热管的硫酸钙垢清洗剂，按质量百分比计，由以下组分组成：EDTA二钠为1.00％～3.00％，柠檬酸钠为1.50％～3.50％，丙烯酸与丙烯酸羟丙酯共聚物为0.75％～2.25％，顺丁烯二酸二异辛酯磺酸钠为0.01％～0.03％，碱性pH调节剂为0.35％～1.15％，余量为纯水。