[发明专利]一种适用于工业循环冷却水的无磷复合缓蚀阻垢剂

说明书

技术领域

本发明涉及工业循环冷却水处理，特别适用于碳钢及多种金属材质，具体的是一种无磷复合缓蚀阻垢剂。

背景技术

无磷缓蚀阻垢剂因为没有磷的排放，在一定程度上避免了引起环境水域的富营养化，促成菌藻的过度繁殖，从而防止造成赤潮等危害而引起水源污染。无磷缓蚀阻垢剂由于不含磷，减少了循环水系统中微生物的繁殖，减少了杀菌灭藻剂、粘泥剥离剂的用量，会降低排污处理费用。因此，开发无磷的新型缓蚀阻垢剂已成为现今水处理界的发展方向，也是研究的难点和热点。

目前国内无磷配方的缓蚀阻垢剂相继出现。中国专利（03137272.4）提供的由葡萄酸钠、锌盐、（氨基磺酸+聚天冬氨酸+有机碱+马来酸酐）反应产物为主要成分的无磷缓蚀阻垢剂，但其最终组成存在一定的不确定性，且应用于碳钢材质时需要先进行预膜处理。中国专利（20110443253.2）提供了一种由钼酸钠、锌盐、柠檬酸、三乙醇胺、苯并三氮唑、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、丙烯酸磺酸三元共聚物、固态碱和水组成的无磷配方；中国专利(201210531513.6)提供了一种由聚天冬氨酸、聚丙烯酸钠、钼酸钠、葡萄糖酸盐、水杨酸钠和蒸馏水混合而成的无磷缓蚀阻垢剂。但钼酸钠相对昂贵的价格阻碍了其推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于工业循环冷却水系统的无磷复合缓蚀阻垢剂。该无磷缓蚀阻垢剂具有优异的缓蚀阻垢能力，且成本低，对环境友好。

实现本发明的技术方案为：

    一种适用于工业循环冷却水的无磷复合缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述阻垢剂由萘磺酸钠甲醛缩合物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、聚环氧琥珀酸、锌盐、唑类化合物和水组成，其中所占的重量百分比萘磺酸钠甲醛缩合物25%~ 45%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物5%~ 15%，聚环氧琥珀酸10%~ 20%，锌盐8%~ 30%，唑类化合物0.5%~ 2%，余量为水。

    其中，锌盐选自氯化锌或者七水硫酸锌，折合成七水硫酸锌。唑类化合物选自苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑或者巯基苯骈噻唑中的一种。    

本发明所述的萘磺酸钠甲醛缩合物是一种特殊的阴离子表面活性剂，特定分子量范围的缩合物是应用非常广泛的萘系高效减水剂。它的分散状态及分散稳定性是颗粒、分散剂、分散介质等组分间相互作用共同决定的。市场上该产品的种类很多，价格便宜，根据聚合度不同分别作用不同的分散剂。n为3~ 6时作为一般分散剂，本发明中则选择n≤6，即分子量小于1500的萘磺酸钠甲醛缩合物作为分散剂；当n为6~ 14时用作高效的水泥减水剂，其特点是水的硬度和pH值对它没有太大影响。尤其萘磺酸钠甲醛缩合物特殊的分散作用及价格优势，它是本发明缓蚀阻垢剂的关键组分之一，其在无磷复合药剂中的重量百分比为25%~ 45%。

本发明所述的聚环氧琥珀酸是一种有效的螯合剂，能使得金属离子保持较长时间的溶解状态，并且具有螯合多价金属离子的性能。对高温、高碱度、高硬度、高pH值水质的阻垢能力仍优于有机磷系药剂。当投加浓度达到9ppm时则可以使得晶型发生转换，改变垢离子分子排列从而达到抑制垢的形成。聚环氧琥珀酸分子中不含N、P，阻垢效果不受氯浓度的影响，属于绿色环保药剂，其在无磷复合药剂中的重量百分比为10%~ 20%。

本发明所述的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)是一种良好的阻垢分散剂，由丙烯酸及2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚而成，特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。可以与锌盐复合使用，因此这里也作为良好的锌稳定剂，其在复合药剂中所占重量比为5%~ 15%。

本发明所述的锌盐选自氯化锌或者七水硫酸锌，折合成七水硫酸锌，在复合药剂中所占重量比8%~ 30%。所述的唑类化合物选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑或者巯基苯并噻唑中的一种，在复合药剂中所占重量比为0.5%~ 2%。

上述阻垢剂的制备方法如下：将水、萘磺酸钠甲醛缩合物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、聚环氧琥珀酸、锌盐及唑类化合物按比例依次加入容器中，在室温下搅拌1~ 2小时即得到无磷复合缓蚀阻垢剂。

本发明与现有的技术相比，其显著优点是：

1. 本发明的无磷缓蚀阻垢剂不含磷系化合物，杜绝了因磷的排放引起的水体富营养化，无毒无污染；

2. 该发明配方中所使用的萘磺酸钠甲醛缩合物是高效减水剂，在特定聚合度时具有特殊的分散作用，且价格优惠，是本发明缓蚀阻垢剂的关键组分之一；