申请日2016.02.03
公开(公告)日2016.06.08
IPC分类号C02F5/14; C23F11/14; C23F11/18; C02F1/50
摘要
本发明涉及工业循环冷却水处理技术领域，尤其涉及一种集阻垢、缓蚀、预膜、补膜、和杀菌灭藻于一体的多功能工业水处理剂及其制备方法，多功能工业水处理剂由溶垢剂、结垢抑制剂、分散剂、流态化剂、防腐蚀剂、杀生剂按一定的质量百分比配制而成，多功能工业水处理剂可以在设备表面形成一层致密的保护膜，此保护膜具有自修、自补的功能，维持保护膜的完整性，从而避免了繁琐操作，减少了设备，降低了费用，可用于三高水质的北方，也可用于南方低硬度的腐蚀性水质。
权利要求书
1.一种多功能工业水处理剂，其特征在于，由溶垢剂、结垢抑制剂、分散剂、流态化剂、防腐蚀剂、杀生剂和余量的软化水组成，其中各组份的质量百分比为：
所述的溶垢剂的质量百分比为0-10%，溶垢剂由羟基乙酸(HO-CH2-COOH)、柠檬酸、磷酸、氨基磺酸(H2N-SO3H)中的至少一种组成;
所述的结垢抑制剂的质量百分比为0-28%，结垢抑制剂由羟基乙叉二膦酸(HEDP)、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMP-Na)、2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)和多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)中的至少一种组成;
所述的分散剂的质量百分比为0-18%，分散剂由聚丙烯酸(PAA-H)或聚丙烯酸钠(PAA-Na)、水解聚马来酸酐(HPMA)、马来酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物(AA-HPA-AS)中的至少一种组成;
所述的流态化剂的质量百分比为0-6%，流态化剂由三聚磷酸钠(STPP)、六偏磷酸钠[(NaPO3)6]、磷酸三钠(Na3PO4)中的至少一种组成;
所述的防腐蚀剂的质量百分比为0-3%，防腐蚀剂由苯并三氮唑(BTA)、甲基苯并三氮唑(TTA)、钼酸铵[(NH4)2MoO4]或钼酸钠[Na2(MoO4)]中的至少一种组成;
所述的杀生剂的质量百分比为0-20%，杀生剂由异噻唑啉酮、戊二醛中的至少一种组成。
2.根据权利要求1所述的多功能工业水处理剂，其特征在于，由下列组份按质量百分比配制而成：羟基乙酸(HO-CH2-COOH)4%，羟基乙叉二膦酸(HEDP)13%，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)8%，乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMP-Na)6%，聚丙烯酸(PAA-H)或聚丙烯酸钠(PAA-Na)6%，水解聚马来酸酐(HPMA)7%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)10%，磷酸三钠(Na3PO4)6%，苯并三氮唑(BTA)1%，异噻唑啉酮15%，2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)4%，软化水20%。
3.根据权利要求1所述的多功能工业水处理剂，其特征在于，由下列组份按质量百分比配制而成：氨基磺酸(H2N-SO3H)3%，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)8%，多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)6%，水解聚马来酸酐(HPMA)6%，马来酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)8%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)8%，六偏磷酸钠[(NaPO3)6]6%，甲基苯并三氮唑(TTA)1%，钼酸铵[(NH4)2MoO4]或钼酸钠[Na2(MoO4)]1%，异噻唑啉酮15%，戊二醛5%，氨基三亚甲基膦酸(ATMP)13%，软化水20%。
4.根据权利要求1所述的多功能工业水处理剂，其特征在于，由下列组份按质量百分比配制而成：氨基磺酸(H2N-SO3H)5%，羟基乙叉二膦酸(HEDP)13%，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)10%，多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)6%，水解聚马来酸酐(HPMA)6%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)10%，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物(AA-HPA-AS)8%，三聚磷酸钠(STPP)6%，苯并三氮唑(BTA)1%，异噻唑啉酮15%，软化水20%。
5.根据权利要求1所述的多功能工业水处理剂，其特征在于，由下列组份按质量百分比配制而成：氨基磺酸(H2N-SO3H)5%，羟基乙叉二膦酸(HEDP)14%，乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMP-Na)6%，水解聚马来酸酐(HPMA)10%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)9%，钼酸铵[(NH4)2MoO4]或钼酸钠[Na2(MoO4)]1%，异噻唑啉酮10%，戊二醛5%，氨基三亚甲基膦酸(ATMP)20%，软化水20%。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的多功能工业水处理剂，其特征在于：所述的多功能工业水处理剂通常的使用浓度为为25-50mg/L，多功能工业水处理剂用于预膜时的使用浓度为为100-250mg/L。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的多功能工业水处理剂的制备方法，其特征在于，包括了以下步骤：
a)、将多功能工业水处理剂的各组份按质量百分比称取原料;
b)、将原料中凡是溶于水的固体原料先要用酌量水搅拌溶解获得液体溶液A;
c)、将原料中的苯并三氮唑(BTA)和甲基苯并三氮唑(TTA)可先用水解聚马来酸酐(HPMA)、或氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、或水解聚马来酸酐(HPMA)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、或水解聚马来酸酐(HPMA)和2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)搅拌溶解获得液体溶液B;
d)、将步骤b、c特指外的原料及软化水依次加入釜中并开始搅拌，再加入b、c已溶解的液体溶液A、液体溶液B;
e)、加完各组分原料后，在室温下继续搅拌30-40min，用60目纱布过滤后进行灌装即可得到多功能工业水处理剂。
说明书
多功能工业水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及工业循环冷却水处理技术领域，尤其涉及一种集阻垢、缓蚀、预膜、补膜和杀菌灭藻于一体的多功能工业水处理剂及其制备方法。
背景技术
我国是一个缺水严重的国家，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，但人均占水量仅为2300立方米，仅为世界平均水平的四分之一，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最缺乏的国家之一。我国人均可利用水资源约为900立方米，20世纪末，全国600多座城市中，已经有400多个城市存在供水不足的问题，其中比较严重的缺水城市达110个。随着经济的发展，工业用水量迅速增长，目前我国工业冷却水约占工业取水量的60-70%，与此同时，工业用水和农业用水、日常用水的矛盾日益尖锐，在这种情况下，工业循环水的节水问题越来越重要，工业循环冷却水的处理，通常需要分别使用阻垢剂、分散剂、缓蚀剂和杀生剂等，这样往往导致设备多、操作麻烦、且费用大，为了克服现有技术中的不足，并满足市场的需要，多功能水处理剂应运而生。
多功能水处理剂，目前国内外进行了一系列的实验，一些已经在生产中得到应用，目前国内也有多项关于该方面的专利申请，由于工业冷却循环水的水质具有多样性、复杂性和多变性，使得这些专利技术产品的应用具有一定的局限性，不能满足多功能水处理剂和绿色环保的要求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多功能工业水处理剂及其制备方法，可以预防工业冷却水循环系统内由于菌藻产生的生物粘泥导致系统内出现结垢、腐蚀的现象。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多功能工业水处理剂，其特征在于，由溶垢剂、结垢抑制剂、分散剂、流态化剂、防腐蚀剂、杀生剂和余量的软化水组成，其中各组份的质量百分比为：
所述的溶垢剂的质量百分比为0-10%，溶垢剂由羟基乙酸(HO-CH2-COOH)、柠檬酸、磷酸、氨基磺酸(H2N-SO3H)中的至少一种组成;
所述的结垢抑制剂的质量百分比为0-28%，结垢抑制剂由羟基乙叉二膦酸(HEDP)、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMP-Na)、2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)和多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)中的至少一种组成;
所述的分散剂的质量百分比为0-18%，分散剂由聚丙烯酸(PAA-H)或聚丙烯酸钠(PAA-Na)、水解聚马来酸酐(HPMA)、马来酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物(AA-HPA-AS)中的至少一种组成;
所述的流态化剂的质量百分比为0-6%，流态化剂由三聚磷酸钠(STPP)、六偏磷酸钠[(NaPO3)6]、磷酸三钠(Na3PO4)中的至少一种组成;
所述的防腐蚀剂的质量百分比为0-3%，防腐蚀剂由苯并三氮唑(BTA)、甲基苯并三氮唑(TTA)、钼酸铵[(NH4)2MoO4]或钼酸钠[Na2(MoO4)]中的至少一种组成;
所述的杀生剂的质量百分比为0-20%，杀生剂由异噻唑啉酮、戊二醛中的至少一种组成。
所述的多功能工业水处理剂由下列组份按质量百分比配制而成：羟基乙酸(HO-CH2-COOH)4%，羟基乙叉二膦酸(HEDP)13%，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)8%，乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMP-Na)6%，聚丙烯酸(PAA-H)或聚丙烯酸钠(PAA-Na)6%，水解聚马来酸酐(HPMA)7%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)10%，磷酸三钠(Na3PO4)6%，苯并三氮唑(BTA)1%，异噻唑啉酮15%，2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)4%，软化水20%。
所述的多功能工业水处理剂由下列组份按质量百分比配制而成：氨基磺酸(H2N-SO3H)3%，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)8%，多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)6%，水解聚马来酸酐(HPMA)6%，马来酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)8%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)8%，六偏磷酸钠[(NaPO3)6]6%，甲基苯并三氮唑(TTA)1%，钼酸铵[(NH4)2MoO4]或钼酸钠[Na2(MoO4)]1%，异噻唑啉酮15%，戊二醛5%，氨基三亚甲基膦酸(ATMP)13%，软化水20%。
所述的多功能工业水处理剂由下列组份按质量百分比配制而成：氨基磺酸(H2N-SO3H)5%，羟基乙叉二膦酸(HEDP)13%，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)10%，多氨基多醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)6%，水解聚马来酸酐(HPMA)6%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)10%，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物(AA-HPA-AS)8%，三聚磷酸钠(STPP)6%，苯并三氮唑(BTA)1%，异噻唑啉酮15%，软化水20%。
所述的多功能工业水处理剂由下列组份按质量百分比配制而成：氨基磺酸(H2N-SO3H)5%，羟基乙叉二膦酸(HEDP)14%，乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMP-Na)6%，水解聚马来酸酐(HPMA)10%，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)9%，钼酸铵[(NH4)2MoO4]或钼酸钠[Na2(MoO4)]1%，异噻唑啉酮10%，戊二醛5%，氨基三亚甲基膦酸(ATMP)20%，软化水20%。
所述的多功能工业水处理剂通常的使用浓度为为25-50mg/L，多功能工业水处理剂用于预膜时的使用浓度为为100-250mg/L。
所述的多功能工业水处理剂的制备方法，其特征在于，包括了以下步骤：
a)、将多功能工业水处理剂的各组份按质量百分比称取原料;
b)、将原料中凡是溶于水的固体原料先要用酌量水搅拌溶解获得液体溶液A;
c)、将原料中的苯并三氮唑(BTA)和甲基苯并三氮唑(TTA)可先用水解聚马来酸酐(HPMA)、或氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、或水解聚马来酸酐(HPMA)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、或水解聚马来酸酐(HPMA)和2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)搅拌溶解获得液体溶液B;
d)、将步骤b、c特指外的原料及软化水依次加入釜中并开始搅拌，再加入b、c已溶解的液体溶液A、液体溶液B;
e)、加完各组分原料后，在室温下继续搅拌30-40min，用60目纱布过滤后进行灌装即可得到多功能工业水处理剂。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、该多功能工业水处理剂具有阻垢、溶垢、缓蚀的功能，保护了碳钢免受垢下腐蚀、坑蚀和点蚀的危害，延长了设备的使用寿命20%以上。
2、该多功能工业水处理剂的使用提高了传热效率，降低了动力负荷，节电率比一般的缓蚀阻垢剂提高15%，节水率比直流水降低80%。
3、该多功能工业水处理剂适用于任何材质的换热设备。
4、该多功能工业水处理剂在高硬度、高碱度、高PH值条件下阻垢效果达90%以上，无需用硫酸调PH值和溶垢，实现了高效、节水、长期安全运行。
5、该多功能工业水处理剂具有适用水质范围广、化学稳定性好、热稳定性高、易生物降解的特点，可用于三高水质的北方，也可用于南方低硬度的腐蚀性水质。
6、该多功能工业水处理剂兼有阻垢、缓蚀、预膜、补膜和杀菌灭藻于一体的多功能作用，多功能工业水处理剂可以在设备表面形成一层致密的保护膜，此保护膜具有自修、自补的功能，维持保护膜的完整性，从而避免了繁琐操作，减少了设备，降低了费用。