[发明专利]锅炉水处理剂

说明书

本发明属于处理锅炉给水的水处理药剂。

无论是蒸汽锅炉，还是热水锅炉，炉内受热面的腐蚀和结垢，均会缩短其使用寿命，增加能耗，甚至会导致锅炉爆炸事故。为了防止锅炉的腐蚀和结垢，必须对锅炉的给水进行处理，达到锅炉的缓蚀和阻垢目的。

本发明所说的对锅炉给水进行处理，是指采用药剂处理法，即往锅炉给水中添加适当适量的药剂，来达到防止锅炉腐蚀和结垢的目的。对于锅炉给水的处理，根据报导可知，已形成了有机膦酸盐和聚羧酸盐的复合配方。例如，欧洲专利EP265723中报导，软水锅炉在150～250℃时缓蚀阻垢配方为：①至少一种聚磷酸、有机磷酸和正磷酸盐10～200mg/l;②至少一种脂肪族羧酸和氨基酸40～500mg/l;③至少一种在水中能释放Sn、Zn、Mn或Ni的金属化合物2.5～50mg/l。这样的药剂，虽然能起到一定的缓蚀和阻垢作用，但由于药剂中没有除氧剂，炉内水的溶解氧仍然很高，溶解氧的腐蚀问题没有解决。

针对目前锅炉水处理存在的问题，本发明提出一种集阻垢、除氧、缓蚀于一体的锅炉水处理剂。

本发明所提供的锅炉水处理剂，是一种复合型药剂，同时具有缓蚀、阻垢、除氧的功能。一般地说，对于一般的蒸汽锅炉，本发明提供的药剂包括：有机膦酸盐10～40%，聚羧酸盐8～30%，有机淤渣调节剂4～30%，有机除氧剂5～20%。对于直接使用原水做锅炉给水的情况，本发明的药剂中还应包括磷酸三钠。对于热水锅炉，除使用上述药剂外，除氧剂应使用催化亚硫酸盐复合除氧剂。

本发明药剂中所说的有机膦酸盐可以是羟基乙叉二膦酸（HEDP）及其碱金属盐或胺盐，丙二膦酸盐，芳基氯甲叉二膦酸盐，膦酸基琥珀酸，氨基三甲叉膦酸（ATMP），乙二胺四甲叉膦酸（EDTMP），三乙撑二胺四甲叉膦酸（TEDTMP），三乙撑四胺六甲叉膦酸（TETDHMP），二乙撑三胺五甲叉膦酸（DETPMP）等膦酸盐及其衍生物，可以是其中的一种，也可以是其中的两种或两种以上的混合物。有机膦酸盐的热稳定性好，不易水解。

本发明药剂中所说的聚羧酸盐可以是低分子量的聚马来酸酐或其酸，聚富马酸，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酰胺等聚合物，或者是其二元聚合物或多元共聚物。聚羧酸盐与有机膦酸盐复配使用，有良好的协同效应，而且还具有溶限效应。

本发明药剂中所说的有机淤渣调节剂，是分子量不同于低分子量聚羧酸盐的聚合物，可以是聚丙烯酰胺，聚马来酸酐或其聚合物，聚甲基丙烯酸或其盐，聚丙烯酸或其盐及其多元共聚物等类似的聚合物。有机淤渣调节剂有良好的吸附分散能力，能使Ca²⁺，Mg²⁺等离子或其它成垢物质形成高度流动性的泥浆，能自由流动，使泥浆不粘附在炉壁上，可随锅炉排污排出。

本发明的蒸汽锅炉中使有机除氧剂，这是一种肟类物质，其通式为RC＝N-OH，如甲醛肟，乙醛肟，丙醛肟，丙酮肟，丁二酮肟等，该类有机除氧剂易溶于水，无毒不会增加溶固量，没有联氨类除氧剂那种毒性大，致癌，易分解等缺点，它可以在100～340℃范围内，3～140Kg/cm²的压力下，使水中的溶解氧维持在一个最低水平甚至为零。从而有效地控制蒸汽发生系统金属表面的腐蚀。本发明在热水锅炉中使用催化亚硫酸盐复合除氧剂，并与有机磷酸盐、聚羧酸盐、有机淤渣调节剂一起使用。本发明以前的热水锅炉除氧剂，均是单一使用亚硫酸盐做为除氧剂，这样使用的缺点在于用量大，给锅炉带来杂质，而且亚硫酸盐稳定性差，在空气中易被氧化而失效。本发明是将亚硫酸盐与催化剂配合使用，加速亚硫酸盐与氧的反应，提高了亚硫酸盐存放时的稳定性，克服了单一使用亚硫酸盐的缺点。本发明所说的催化亚硫酸盐复合除氧剂是亚硫酸盐90～99%，钴盐0.001～5%，苯甲酸0.01～5%。

本发明所提供的锅炉水处理剂，其阻垢机理是增溶法。它是由多种化合物复配而成，有多途径的阻垢作用。通过螯合作用，以羟基为中心对金属离子（Ca²⁺、Mg²⁺）有很强的螯合作用，同时又起着晶格歧变的作用。通过对晶格的扭曲和错位，干扰垢层的晶格生长或使垢层晶格结垢发生歧变，垢层不能继续生成，通过对Ca²⁺、Mg²⁺等离子的去活化性作用，减少成垢的晶格数。还能在水垢生成物的表面上形成薄膜，或被锅炉壁吸附，从而阻止固体颗粒增大，改变质点的电荷，使锅炉受热面构成中性层，阻碍与质点的相互吸引，与沉淀物形成高浓度流动性的泥浆，容易从锅炉排污中排出。