[发明专利]一种盐酸介质中的锌缓蚀剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种盐酸介质中锌缓蚀剂及其制备方法与应用，该缓蚀剂通过溶质酞菁及酞菁金属化合物、壳聚糖类化合物、多羟基化合物、氮化合物、硫化合物、季铵盐类化合物、醛类化合物和炔类化合物以及溶剂DMF、冰醋酸、丙酮、多羟基醇和/或醋酸丁酯制备而成。该缓蚀剂在盐酸对蒸发冷换热管表层的水垢进行彻底清除的同时对管体表面锌具有很好的保护作用，其缓蚀率达到98％以上，对于高活性的锌具有很好的保护防腐蚀作用。该缓蚀剂简单、安全，非常有利于工业化应用。

技术领域

本发明涉及腐蚀与防护技术领域。具体涉及一种盐酸介质中的锌缓蚀剂及其制备方法与应用。

技术背景

锌是一种重要的有色金属，具有无毒、价廉、易加工等优点。在大气、淡水及其他中性介质环境中，锌表面易形成致密的氧化膜，具有较好的稳定性。因此，锌被广泛的应用于钢铁等金属的保护性覆膜材质中。

传统的蒸发冷管换热设备在使用过程中为了防止其受到环境中各种因素的腐蚀，常常采用不锈钢钢管，但是不锈钢钢管造价高、不利用工业化的大规模应用。为了降低蒸发冷换热设备的造价，目前常用碳钢管替代传统的不锈钢管，然后在碳钢管表面覆盖一层致密的锌膜以对碳钢管进行较好的保护、防止其受到腐蚀，其整体造价远远低于采用不锈钢管的价格。该蒸发冷换热管在煤化工、食品加工等领域中具有广泛的应用。

蒸发冷换热管在使用过程中，由于该设备常年不间断的运行，随着长时间的运行，在蒸发冷管系列管的表面逐渐形成一层水垢，随着时间的延长，水垢层的厚度越来越厚。根据化工部能源的资料记载可知：管表面每结垢0.5mm厚度的水垢，设备的换热制冷效率将会降低30％左右，造成大量电力等能源的浪费，同时也会造成设备的负荷增大，缩短设备的使用寿命。而且，局部形成的污垢和生物垢易产生氧差腐蚀，甚至导致管壁穿孔，从而造成被迫停机等严重事故。因此，蒸发冷换热设备每运行一至两年的时间，需要对该设备进行除垢等保养措施，以使得该设备保持较高的工作效率，既能够降低能源的消耗也可以延长设备的使用寿命。因此，每间隔一段时间，必须对管体表面形成的水垢层进行清除。

目前，常用的除垢方法即为对蒸发冷换热管表面的污垢进行清洗，采用化学清洗方法清洗的比较彻底，且清洗后的杂质等物质易于排出。在化学清洗中，盐酸因其价格低廉、使用方便，与污垢反应彻底，除垢后形成溶液易于排出；且清洗后金属的表面状态好、渗氢量少，金属的氢脆敏感性小。但是单独采用盐酸对蒸发冷管热罐表面的污垢进行清洗时，在清洗过程中，盐酸很容易与管表面的锌膜保护层进行反应而破坏管表面的锌保护层。因此，在使用盐酸进行除垢的过程中，需要在盐酸中加入缓蚀剂以避免其对锌保护层的破坏。

缓蚀剂是采用酸、碱等溶液进行清洗时常用的功能性试剂。在清洗过程中，加入的缓蚀剂通过物理吸附或者化学吸附吸附在管体等表面对其进行保护。盐酸虽然在除垢时具有非常好的效果，但是在采用盐酸对覆有锌膜的换热管进行清洗时，锌作为活泼金属，无论锌单质还是锌的氧化膜均很容易与强酸(盐酸)发生反应，而且锌的电势电位较低，因此，在清洗过程中若是缓蚀剂加入不当则会进一步加快锌膜的腐蚀作用。所以，开发一种在盐酸介质中保护锌不被腐蚀的缓蚀剂迫在眉睫。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种盐酸介质中的锌缓蚀剂及其制备方法，该缓蚀剂在盐酸能够高效除去水垢的同时，保护换热管表面的锌保护层不受到任何的腐蚀，即在采用盐酸对蒸发冷换热管进行除垢的同时不会对管体表面的锌保护层造成热河的损害。该缓蚀剂能够高效的除去换热管表面的污垢，且不会对管体表面的锌保护膜造成任何的腐蚀。该缓蚀剂绿色、环保、安全、对人体无害，能够有效的防止盐酸在除垢过程中对管体表面造成的腐蚀。

本发明还提供了一种盐酸介质中锌缓蚀剂在盐酸除垢防止锌被腐蚀中的应用。

本发明是通过以下技术方案实现的