[发明专利]镀锌管材质开放式冷却水复合缓蚀阻垢剂及其制备与应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学工程水处理药剂，具体涉及循环冷却水用缓蚀阻垢剂，尤其涉及镀锌管 材质开放式冷却水系统用复合缓蚀阻垢剂及其制备方法与应用。

背景技术

目前常见的一种开放式循环冷却水的管道系统材质是镀锌管，镀锌管分为2种：热镀锌 管和冷镀锌管。热镀锌是先将钢管进行酸洗，为了去除钢管表面的氧化铁，再通过氯化铵 或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，然后送入热浸镀锌槽中。热 镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。冷镀锌就是电镀锌，镀锌量很少，只 有10～50g/m²，其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。一般现在用的镀锌钢管都是热镀 锌管。

管道镀锌的目的是保护镀锌层下的碳钢金属基体，防止腐蚀。但实际上锌作为一种较为 活泼的金属，其本身也将受到冷却水的腐蚀。尤其在高浓缩倍数，高碱度，高硬度，高pH 值水质环境下，作为两性金属的锌极易被腐蚀形成氢氧化锌絮凝体，引起冷却水浊度快速 升高；并且氢氧化锌絮凝体易在换热器内沉积形成锌垢，降低换热器的换热效率；高浓缩 倍数下，冷却水中高腐蚀性离子如氯离子、硫酸根等也进一步促进了镀锌层的腐蚀；锌的 不断腐蚀脱落，最终暴露出下表面的碳钢，引起碳钢的继续腐蚀。

目前市场上的开放式冷却水用缓蚀阻垢剂主要是用来解决结垢和碳钢腐蚀问题，虽然它 们往往具备优良的阻垢和碳钢缓蚀性能，但对镀锌材质却无缓蚀作用，甚至反而促进了镀 锌层的腐蚀。可以说，目前针对镀锌管材质的开放式冷却水系统的阻垢缓蚀剂专利几乎是 一片空白。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，为镀锌管材质的冷却水系统提供一种性能 优异的复合缓蚀阻垢剂，以节约生产成本，节约用水，保护环境。

本发明的另一个目的是提供上述冷却水复合缓蚀阻垢剂的制备方法。

本发明的再一个目的是提供上述冷却水复合缓蚀阻垢剂的用途。

本发明的冷却水复合缓蚀阻垢剂包括有机膦羧酸、聚羧酸、有机多元共聚物、甲基苯骈 三氮唑、多元醇膦酸脂、锌源和水，各组分所占重量百分比分别为：有机膦羧酸1-20％； 聚羧酸1-30％；有机多元共聚物1-10％；甲基苯骈三氮唑1-10％；多元醇膦酸脂1-15％； 锌源中的锌元素0.1-1％；余量为水。

上述冷却水复合缓蚀阻垢剂中，所述锌源为锌的化合物，较佳地，所述锌源为锌的无机 盐，如硫酸锌、氯化锌、硝酸锌等。

较佳地，所述有机膦羧酸选自膦酰基丁烷三羧酸、羟基磷酰乙酸或膦酰基羧酸共聚物。

较佳地，所述聚羧酸选自聚丙烯酸或水解聚马来酸酐。

较佳地，所述有机多元共聚物选自羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸 酯-膦酸-AMPS四元共聚物或丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸多元共聚物。

本发明的冷却水复合缓蚀阻垢剂所采用的上述原料均是市售原料。

进一步，本发明的冷却水复合缓蚀阻垢剂，由有机膦羧酸、聚羧酸、有机多元共聚物、 甲基苯骈三氮唑、多元醇膦酸脂、锌源和水组成，优选由以下重量百分含量的组分组成：

有机膦羧酸      4-7％

聚羧酸          11-14％

有机多元共聚物  7-8％

甲基苯骈三氮唑  8-10％

多元醇膦酸脂    1-15％

锌源中的锌元素  0.2-0.8％

余量为水。

制备上述冷却水复合缓蚀阻垢剂的方法，包括以下步骤：按所述重量比，先将锌加入容 器中，然后分别加入有机膦羧酸、聚羧酸、有机多元共聚物、甲基苯骈三氮唑、多元醇膦 酸脂和水，混合均匀后即得本发明中所述的冷却水复合缓蚀阻垢剂。

本发明的冷却水复合缓蚀阻垢剂可用于镀锌管材质的开放式冷却水系统的阻垢与缓蚀。 适用于软化水、除盐水及普通自来水作为补水的上述冷却水系统的阻垢与缓蚀，尤其适用 于高浓缩倍数(浓缩倍数≥4)、高碱度(碱度≥400mg/L，以碳酸钙计)、高总硬度(总硬 度≥500mg/L，以碳酸钙计)及高pH值(pH≥8.5)等苛刻工艺条件下的上述冷却水系统。

本发明的冷却水复合缓蚀阻垢剂的使用方法：冷却水复合缓蚀阻垢剂通过加药系统加入 冷却水系统中，其在冷却水系统中的加入量是50～150mg/l冷却水。