[发明专利]一种用于酸性废水蒸发系统的阻垢缓蚀剂

说明书

本发明公开了一种用于酸性废水蒸发系统的阻垢缓蚀剂，其重量百分比组成为：咪唑啉季铵盐30％～35％、分散剂10％～15％、去离子水50％～60％；所述的咪唑啉季铵盐是将高碳链脂肪酸和有机胺在携水剂作用下反应得到咪唑啉中间体，然后再与季铵化试剂反应得到；其中，所述的高碳链脂肪酸为花生油酸、芥酸、C21二元酸中任意一种。本发明阻垢缓蚀剂在酸性废水蒸发系统具有较好的缓蚀效果和阻垢效果，高碳链脂肪酸合成的咪唑啉季铵盐缓蚀组分吸附于设备管线材料表面，形成一层致密的吸附膜，阻止酸性废水中氢离子腐蚀；分散剂组分能很好地分散无机盐晶体，使其很难聚集在设备表面形成无机盐垢，降低设备结垢风险，延长设备运行周期。

技术领域

本发明属于工业酸性污水处理与环保技术领域，具体涉及一种复合型阻垢缓蚀剂。

背景技术

在工业酸性废水处理过程中，多采用蒸发加生化系统处理工艺，在蒸发处理单元，为防止酸性废水对系统设备及管线腐蚀，多采用耐腐蚀性好的合金材质，一次性投资很高。且在设备运行过程中，因废水蒸发浓缩，无机盐结垢较为严重，影响换热效果，需要定期对设备进行除垢清洗，增加了废水处理成本。

现在酸性介质用的缓蚀阻垢剂主要有无机类和有机类缓蚀剂，有机类缓蚀剂是常用的缓蚀剂，其中咪唑啉类缓蚀剂因其毒性低、稳定性好，在酸性介质中有着广泛的应用研究。现有的此类缓蚀剂存在的不足是不能在提高缓蚀率的同时高效地抑制结垢，或者部分缓蚀剂要求的使用剂量很高，使得药剂成本大大增高。中国专利CN 105152370 A采用己二酸、三乙烯四胺反应得己二酸双咪唑啉再与无机磷化物反应得双咪唑啉膦酸后复配得双咪唑啉膦酸盐缓蚀阻垢剂，其加剂量100mg/L，缓蚀率79.8％，碳酸盐阻垢率83.6％；中国专利CN 106832165 A采用有机羧酸、二乙烯三胺、催化剂和芳烃溶剂反应得到咪唑啉基体后与氯苯酚、氢氧化钠溶液反应得到咪唑啉苯酚缩合物，再与4-氯-1-羟基丁烷磺酸钠水溶液反应得到水溶性咪唑啉季铵盐后复配得到缓蚀剂，其加剂量500ppm，缓蚀率为96.21％～99.22％；中国专利CN103723843A采用有机酸、有机胺、苯类溶液反应得到咪唑啉后与季铵化试剂反应得到产物，其加剂量500ppm，缓蚀率为93.3％～96.8％。因此，需要一种既可以防止腐蚀又可以有效阻垢的新型高效缓蚀阻垢剂，解决酸性废水蒸发处理系统的腐蚀结垢问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合型阻垢缓蚀剂，用于酸性废水蒸发处理系统，来减少设备投资和处理成本。

针对上述目的，本发明采用的阻垢缓蚀剂的重量百分比组成为：咪唑啉季铵盐30％～35％、分散剂10％～15％、去离子水50％～60％；所述的咪唑啉季铵盐是将高碳链脂肪酸和有机胺在携水剂作用下反应得到咪唑啉中间体，然后再与季铵化试剂反应得到。

上述的咪唑啉季铵盐的具体制备方法为：将高碳链脂肪酸和有机胺在携水剂作用下140～160℃搅拌回流反应3～3.5h，然后升温至220～240℃，蒸出携水剂后继续反应3～4h，得到咪唑啉中间体，将咪唑啉中间体降温冷却至70～80℃，再加入季铵化试剂，恒温反应2～3h得到。

上述的高碳链脂肪酸为花生油酸、芥酸、C21二元酸中任意一种，有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺中任意一种，季铵化试剂为冰醋酸，携水剂为二甲苯。所述高碳链脂肪酸与有机胺、季铵化试剂的摩尔比为1:1.0～1.2:0.7～1.0，携水剂与有机胺的质量比优选为1:2.0～2.2。

上述的分散剂为聚环氧琥珀酸钠。

本发明的有益效果如下：

本发明阻垢缓蚀剂在酸性废水蒸发系统具有较好的缓蚀效果和阻垢效果，高碳链脂肪酸合成的咪唑啉季铵盐缓蚀组分吸附于设备管线材料表面，形成一层致密的吸附膜，阻止酸性废水中氢离子腐蚀；分散剂组分能很好地分散无机盐晶体，使其很难聚集在设备表面形成无机盐垢，降低设备结垢风险，延长设备运行周期。

具体实施方式