[发明专利]一种芒硝生产用阻垢剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻垢剂，特别涉及一种在芒硝生产中用于阻止CaCO₃、CaSO₄等杂质在设备和管路中结垢的组合物，属于精细化工产品技术领域。

背景技术

芒硝是自然界中含钠硫酸盐化合物的总称，具有工业利用价值的有钠芒硝(Na₂SO₄·10H₂O和Na₂SO₄)和钙芒硝(Na₂SO₄·CaSO₄)。芒硝矿生产芒硝的工艺路线为：芒硝矿的溶解→硝水精制→蒸发浓缩结晶→干燥。首先是采用水溶法，使芒硝矿溶解于水而变成硝水。硝水中除含有硫酸钠外，还含有硫酸钙、硫酸镁、碳酸氢钠等杂质和机械杂质，所以，硝水需先精制，目的是除去机械杂质和钙镁；精制的方法是加入纯碱、烧碱使钙、镁生成CaCO₃、Mg(OH)₂沉淀，再过滤得精硝水。由于加入的纯碱、烧碱是过量的，因而精硝水中将会残余部分Na₂CO₃和NaOH。精硝水经五效蒸发浓缩罐减压蒸发浓缩结晶得到芒硝(Na₂SO₄·10H₂O)，进一步干燥失水制元明粉(无水Na₂SO₄)。

在芒硝生产中，尤其是用钙芒硝矿生产芒硝中，由于生产工艺特性决定，生产流程中主要设备蒸发罐在运行中结垢非常严重。一般连续生产10～15天必须停产除垢。现有技术中采用化学清洗(一般都采用HCl酸洗)的方法除去芒硝生产过程中的结垢。这不仅影响生产的正常进行，而且在酸洗的过程中设备容易受到损伤，酸洗面也变得越来越粗糙，结垢也越来越严重。

为了保证芒硝生产长周期、稳定运行，上世纪八十年代末期曾有人做过阻垢方面的尝试，但因效果极不理想，从此无人问津。解决芒硝生产过程中的结垢问题，是广大芒硝生产企业一直渴望解决的生产性难题。目前，国内用于循环水的阻垢剂有磷系、钼系、硅系等，这些阻垢剂均为复配药剂。钼系、硅系受价格和水质的制约而很少使用，目前循环水所用阻垢剂主要是磷系配方阻垢剂。然而磷系阻垢剂含磷，不能用于芒硝生产，否则芒硝产品将引入含磷杂质，因为芒硝阻垢剂是投加芒硝溶液中，不是像其他阻垢剂投加到循环水中。并且，现有的磷系阻垢剂对芒硝溶液这种极高含盐量的水，阻垢率低，无法达到预期目的。因此，研发一种阻垢效果好、又不影响芒硝产品质量的阻垢剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有芒硝生产过程中结垢的难题，提供一种用于芒硝生产的阻垢剂，以保证芒硝生产长周期、稳定运行。

为了实现上述发明目的，本发明人经过一系列试验研究，提供了以下技术方案：

一种芒硝生产用阻垢剂，它是由以下质量百分含量的组分组成：

HX-105阻垢剂60％～80％，

聚马来酸(HPMA)6％～15％，

丙烯酸-丙烯醛共聚物(POC)5％～11％，

聚环氧琥珀酸(PESA)5％～15％，

稳定剂2％～5％，

所述稳定剂为Na₂S₂O₃或NaOH，

所述HX-105阻垢剂由以下原料合成：丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、引发剂过硫酸钠、分子量调节剂异丙醇，其中AA、IA、MMA的摩尔比为AA∶IA∶MMA＝(2～5)∶(1～4)∶(1～2)，引发剂的用量为AA、IA、MMA总质量的5％～15％，分子量调节剂的用量为AA、IA、MMA总质量的6％～12％。

上述芒硝生产用阻垢剂较优选的组成为：

HX-105阻垢剂64％～75％，

聚马来酸8％～12％，

丙烯酸-丙烯醛共聚物6％～11％，

聚环氧琥珀酸8％～12％，

稳定剂3％～4％。

所述HX-105阻垢剂的合成方法为：将丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸甲酯按比例混合，加入反应釜中；将引发剂过硫酸钠配制成10～15％的水溶液后与异丙醇混合，加入反应釜中；使混合物在65℃～115℃的温度下反应2～4h，降温至室温～40℃，出料，得HX-105阻垢剂。

上述HX-105阻垢剂合成反应的温度优选85℃～95℃，反应时间优选3.0～3.5h。