[发明专利]一种低磷缓蚀复合阻垢剂及其应用

说明书

本发明涉及循环冷却水领域，涉及一种低磷缓蚀复合阻垢剂及应用。具体地，本发明提供的低磷缓蚀复合阻垢剂含有聚环氧琥珀酸盐、有机膦酸盐、纳米碳酸钙和锌盐。使用本发明提供的低磷缓蚀复合阻垢剂可以在换热管金属表面形成耐冲刷的致密膜，在循环冷却水运行过程中能够增强换热管金属表面耐腐蚀性，减少垢的沉积，有效保护水冷器，延长其使用寿命。另外，本发明提供的低磷缓蚀复合阻垢剂含磷量低，不会导致循环水排污水中的总磷含量超过外排标准(1mg/L以P计)。

技术领域

本发明属于循环冷却水技术领域，具体涉及一种低磷缓蚀复合阻垢剂及其应用。

背景技术

循环冷却水系统是工业企业用水大户，用于循环冷却水系统的补水量高达工业用水总量的70％。水冷器是循环冷却水系统的重要设备，水冷器的泄漏不仅影响装置的正常生产，还会污染循环冷却水系统，导致水质的恶化，迫使循环水系统不得不降低运行浓缩倍数或大量排水、补水，造成水资源浪费和环境污染。在循环冷却水运行过程中，投加缓蚀阻垢剂是稳定水质，缓蚀阻垢的重要方法之一。以低硬低碱水质为补充水的循环冷却水系统，腐蚀性明显高于结垢性。因此，此类循环水的水处理剂的开发以缓蚀为主要目的。

CN1141262C提供了一种用于处理工业循环冷却水的复合缓蚀阻垢剂，包括如下组分：以组合物重量100％计，羟基膦基乙酸化合物1～20％、异丙烯基膦酸聚合物1～25％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酸共聚物1～35％、锌盐(以锌计)1～10％，其余是水。该发明复合剂具有优异的缓蚀和阻垢性能，适用于石油化工、火力发电、冶金等行业循环冷却水系统，可以有效地解决超低硬度、低碱度水质的冷却水对设备和管线严重腐蚀和结垢问题，特别是对苛刻换热器具有更好的处理效果。

CN1124992C提供了一种用于处理低硬度循环冷却水的复合缓蚀阻垢剂，以复合剂重量为100％计，包括：含磺酸的膦羧酸1～30％，羟基膦基乙酸化合物5～40％，有机膦酸化合物1～12％，锌盐1～20％，水30～80％。该发明复合剂使用高效阻垢剂-含磺酸的有机膦羧酸，明显提高了阻磷酸钙垢的性能，而且不含聚合物，复配容易，也不含无机磷酸盐，可以防止磷酸钙垢沉淀，减少水体富营养污染，有利于环境保护。

CN111573856A提供了一种绿色环保缓蚀阻垢剂，本发明将无磷阻垢剂中的聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酸中的任意一种或者多种溶解在部分纯水中得到混合溶液，然后在往混合溶液中依次加入缓蚀剂钼酸纳或\和苯并三氮唑、木质素磺酸钠、剩余纯水，获得绿色环保缓蚀阻垢剂。该发明的绿色环保阻垢剂中的缓蚀阻垢剂为无磷阻垢剂，避免传统的含磷产品使水域菌藻繁殖而引起“赤潮”公害的问题，有效的保护了环境，为人类造福。此外，本发明中的缓蚀剂钼酸钠和苯并三氮唑对黑色及有色金属强烈缓蚀，避免金属在微酸性体系中腐蚀。

目前常用的缓蚀阻垢剂多为含磷配方，由于磷是造成水体富营养化的主要原因之一，国家对企业外排水中总磷指标进行严格控制，无磷、低磷缓蚀阻垢剂成为水处理药剂研发的新方向。然而，在应用过程中，对于腐蚀性较强的循环水水质，无磷配方的效果无法满足缓蚀需求。因此，非常有必要研究开发一种缓蚀性能好，满足低硬低碱水质需求的低磷缓蚀阻垢剂，在保障水冷器长期稳定运行的同时减少水处理药剂中磷元素对环境的影响。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种低磷缓蚀复合阻垢剂及其应用，降低低硬低碱水质下水冷器的腐蚀速率，保障水冷器长期稳定运行的同时减少水处理药剂中磷元素对环境的影响。

本发明提供如下技术方案：一种低磷缓蚀复合阻垢剂，所述阻垢剂包括聚环氧琥珀酸盐、有机膦酸盐、纳米碳酸钙和锌盐；所述聚环氧琥珀酸盐选自聚环氧琥珀酸一价金属盐中的至少一种；有机膦酸盐选自羟基乙叉二膦酸一价金属盐、氨基三甲叉膦酸一价金属盐、乙二胺四甲叉膦酸一价金属盐、二乙烯三胺五甲基膦酸一价金属盐、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸一价金属盐中的至少一种；所述纳米碳酸钙的平均粒径为1-100nm；所述锌盐选自一切可溶性锌盐。

进一步地，所述聚环氧琥珀酸盐为聚环氧琥珀酸钠、聚环氧琥珀酸钾中的至少一种。