[发明专利]一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于环保材料领域，具体涉及一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法与应用。包括如下步骤：(1)将聚琥珀酰亚胺加入到水中，磁力搅拌得到PSI悬浮液。(2)将L‑丝氨酸完全溶解于水中，溶液缓慢滴加到PSI悬浮液中，得到混合溶液一。(3)将氨基磺酸完全溶解于水中，溶液缓慢加入到混合溶液一得到混合溶液二。(4)向混合溶液二加入氢氧化钠溶液，调节反应体系的PH为10‑11，共聚反应2‑3h。(5)将上步骤反应产物调节至中性，并加入无水乙醇，然后对生成的含有沉淀的混合液进行抽滤得到固形物；(6)将上步骤的固形物干燥至恒重，得到所需的无磷缓蚀阻垢剂产品。本发明解决了现有磷系配方的阻垢剂容易造成二次污染、阻垢和防护效果差的问题。

技术领域

本发明属于环保材料领域，具体涉及一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法与应用。

背景技术

循环水是工业用水中的一个重要部分，例如在冷却水系统和城市供暖等领域，每年由循环水带来的水资源消耗巨大。近年来，节水研究的深化和水环境的保护倍受重视，废水深度处理回用技术成为节约水资源和降低环境污染的重要手段，并且已被广泛用作工业循环水。冷却水系统的一些主要运行问题体现在管道腐蚀和结垢，腐蚀是由电化学氧化还原反应引起的，水垢是在金属表面上的金属盐沉积物下形成的。循环水中具有较多不稳定的悬浮物、胶体、化学离子、以及各种微生物，随着工业循环水的反复使用，不可避免造成管道设备结垢、腐蚀和生物附着等问题，严重影响工业水循环的处理质量，而有关开发循环用水水质调控药剂研究相对少见，已成为制约工业循环水应用瓶颈。

目前，市场上最广泛应用的阻垢剂大多采用磷系配方，且工业循环冷却水的水处理药剂配方中磷系占50％以上；磷系配方的缓蚀阻垢剂具有非常突出的阻垢效果。但是磷系配方的药剂应用于水质调控也呈现出不少弊端，例如降低了循环水的重复利用率，引发严重的环境污染问题等。当高磷废水进入到外界环境，将对环境造成二次污染，加重自然水体的磷酸盐负荷，最终引起水体的富营养化和赤潮现象，危害水生动物。因此，为了推进绿色化学，提高循环用水的利用率和排放标准，积极研发无磷水处理药剂已成为当务之急。

此外，阻垢剂的开发应用过程不仅需要考虑到阻垢剂产品本身的结构，产品组分中存在的复配效应等内因；也需要考虑到应用的冷却水补充水水质、腐蚀介质组成及操作运行等外因。在不同水质条件下生产的结垢产物并不相同，传统的磷系配方阻垢剂并不能对所有的水垢产生抑制效果，且磷系配方的阻垢剂无法有效实现对管道和容器产生防护效果，甚至可能加速循环水中的成分对金属管道或容器内壁造成的腐蚀。

发明内容

为了解决现有磷系配方的阻垢剂存在的容易造成二次污染、阻垢效果不全面、且无法对金属管道或容器进行防护的问题，本发明提供一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法与应用。

本发明采用以下技术方案实现：

一种无磷缓蚀阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：按照质量比，

(1)将4.5-5.5份聚琥珀酰亚胺加入到100-150份的水中，以40-60℃的温度充分搅拌，得到PSI悬浮液。

(2)将2.0-3.0份L-丝氨酸完全溶解于50份的水中，并将得到的L-丝氨酸溶液缓慢滴加到上步骤的PSI悬浮液中，得到混合溶液一。

(3)将2.0-3.0份氨基磺酸完全溶解于50份水中，得到氨基磺酸溶液缓慢加入到上步骤的混合溶液一，充分混溶后得到混合溶液二。

(4)向混合溶液二加入氢氧化钠溶液，调节反应体系的PH为10-11，共聚反应2-3h。

(5)将上步骤反应产物的溶液调节至中性，然后向混合溶液中加入无水乙醇，充分搅拌后静止，使得混合溶液中的聚合产物充分混合，对含有沉淀的混合液进行抽滤得到其中的固形物；

(6)将上步骤的固形物干燥至恒重，得到所需的无磷缓蚀阻垢剂产品。