[发明专利]一种耐高温阻垢分散剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温阻垢分散剂及其制备方法，耐高温阻垢分散剂包括以下重量份数的原料：超支化大分子15‑25份、多元共聚物23‑47份、改性壳聚糖10‑15份、去离子水20‑45份；所述超支化大分子为以三聚氰胺为核的有机膦超支化大分子；所述多元共聚物通过氨基酸、羧酸酐、磺酸盐共聚制备。本发明通过超支化大分子、多元共聚物和改性壳聚糖制备了一种可用于多级闪蒸及海水淡化系统耐高温阻垢分散剂；本发明所制备的耐高温阻垢分散剂与目前同类产品相比具有优异的性能，尤其在阻硫酸盐、硅垢方面更加突出，实现了多效蒸发及海水淡化系统高效节能稳定运行。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种耐高温阻垢分散剂及其制备方法。

背景技术

水是经济发展的重要能源之一，随着工业化进程不断推进，致使工业的高速发展与水资源相对短缺的矛盾日渐突出，工业生产中大量的废水回收利用成为节水及环境保护的有效手段，为提高水资源的利用率及达到环保要求，很多企业都采用多级闪蒸/多效蒸发等装置对高硬度废水进行处理，有效实现零排放。

蒸发器结垢是指浓盐废水中含有大量的杂质盐，不断蒸发浓缩后形成晶核。晶核附着于换热管(或面)内表面而结垢，轻则影响换热器效率，重则会使换热管堵塞，严重影响蒸发结晶装置正常运行。浓盐废水中含有钙、镁离子和硫酸根离子、碳酸根离子、硅酸盐等，它们在蒸发结晶过程中，不断浓缩达到共饱和后会产生硫酸钙、碳酸钙等垢层。蒸发器、换热器结垢后，严重影响导热系数，致使系统不能正常运行，一但结垢，必须进行化学清洗。化学清洗既费时费力又会造成设备腐蚀及环境污染，尤其是多级闪蒸/多效蒸发、海水淡化等易形成硫酸盐垢，硫酸盐垢因为其结构致密且一般不溶于酸，因此，上述系统所需的阻垢剂必须对硫酸盐垢具有优异的控制能力。专利CN104925968B、CN103449617B及CN107902768A均有对高温阻垢剂的报道，但目前来看，报道的产品虽然在高温下对碳酸盐具有一定阻垢作用，但针对硫酸盐、硅酸盐等在高温条件下阻垢能力依然较差，且对后期分盐处理工艺产生影响，应用中投加量较大时才能达到预期效果，使用不当时产品自身会对系统造成污染。

针对多级闪蒸及海水淡化等高温高硬度、高硫酸根、硅酸盐水质系统进行研究，制备出了一种多级闪蒸及海水淡化等高温高硬度、高硫酸根水质系统专用阻垢剂，有极佳应用效果及生产价值，为企业的节能减排及进一步实现零排放创造了必要条件。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种多级蒸发及海水淡化等高温、高硬度、高硫酸根、硅酸盐系统的耐高温阻垢分散剂以及其制备方法。可有效防止系统结垢，在≤165℃时使用，具有优异的阻垢效果，尤其阻硫酸盐、硅酸盐垢效果更佳。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种耐高温阻垢分散剂，包括以下重量份数的原料：超支化大分子15-25份、多元共聚物23-47份、改性壳聚糖10-15份、去离子水20-45份；

所述超支化大分子为以三聚氰胺为核的有机膦超支化大分子；

所述多元共聚物通过氨基酸、羧酸酐、磺酸盐共聚制备。

作为进一步的优化，所述有机膦超支化大分子的结构式为：

作为进一步的优化，所述有机膦超支化大分子的制备方法为：

在反应釜中，加入1000ml去离子水，升温至80-90℃，加入1mol三聚氰胺缓慢溶解，然后加入3.5mol琥珀酸酐110-120℃共热反应1-2h，再加入3mol三聚氰胺，130℃反应1.5-2h，降温至60℃以下，加入20mol 37wt％的福尔马林、25mol盐酸，混匀，在混合液中滴加含20mol亚磷酸溶液，滴加温度低于60℃，滴加完毕后，105℃下回流2h，得到产物。