申请日2015.06.30
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号C02F5/14
摘要
本申请公开了一种反渗透水处理系统的阻垢剂及其制备方法，由羟基亚乙基二膦酸、二亚乙基三胺、BTA、多氨基多醚基亚甲基膦酸、蒸馏水、PBTCA、HEDP、PAA、甲醛、水解马来酸酐和AMPS组成;产品对二氧化硅有很好的分散作用，对铁、铝离子有很高容忍度;各组分协同增效作用，对碳酸钙、硫酸钙阻垢效果好，无污染，使用简单;阻垢剂使用量少，仅为0.5-4.5mg/L，55-75℃放置一个月，阻垢率96-100%。
权利要求书
1.一种反渗透水处理系统的阻垢剂，其特征在于所述反渗透水处理系统的阻垢剂的原料按重量份数配比如下：羟基亚乙基二膦酸10-30份;二亚乙基三胺5-25份;BTA1-20份;多氨基多醚基亚甲基膦酸8-12份;蒸馏水100份;PBTCA40-60份;HEDP2-8份;PAA4-8份;甲醛2-6份;水解马来酸酐为25-45份;AMPS20-40份。
2.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统的阻垢剂，其特征在于所述反渗透水处理系统的阻垢剂原料按重量份数配比如下：羟基亚乙基二膦酸15份;二亚乙基三胺10份;BTA5份;多氨基多醚基亚甲基膦酸9份;蒸馏水100份;PBTCA45份;HEDP4份;PAA5份;甲醛3份;水解马来酸酐为30份;AMPS25份。
3.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统的阻垢剂，其特征在于所述反渗透水处理系统的阻垢剂的原料按重量份数配比如下：羟基亚乙基二膦酸25份;二亚乙基三胺20份;BTA15份;多氨基多醚基亚甲基膦酸14份;蒸馏水100份;PBTCA55份;HEDP6份;PAA7份;甲醛5份;水解马来酸酐为40份;AMPS35份。
4.根据权利要求1所述的一种反渗透水处理系统的阻垢剂，其特征在于所述反渗透水处理系统的阻垢剂的原料按重量份数配比如下：羟基亚乙基二膦酸20份;二亚乙基三胺15份;BTA10份;多氨基多醚基亚甲基膦酸11份;蒸馏水100份;PBTCA50份;HEDP5份;PAA6份;甲醛4份;水解马来酸酐为35份;AMPS30份。
5.一种权利要求1所述反渗透水处理系统的阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取羟基亚乙基二膦酸、二亚乙基三胺、BTA、多氨基多醚基亚甲基膦酸、蒸馏水、PBTCA、HEDP、PAA、甲醛、水解马来酸酐和AMPS;
第二步：在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入BTA和蒸馏水，加热至50-60℃，搅拌20-30min，滴加AMPS和二亚乙基三胺，升温至80-90℃，反应1-2h;
第三步：加入乙二胺、PAA、甲醛和水解马来酸酐，升温至100-110℃，反应2-3h;
第四步：升温至120-130℃，加入剩余原料，搅拌80-90min，即得反渗透水处理系统的阻垢剂。
说明书
一种反渗透水处理系统的阻垢剂及其制备方法
技术领域
本申请属于环保试剂工艺领域，尤其涉及一种环保、缓蚀性能好的反渗透水处理系统的阻垢剂及其制备方法。
背景技术
阻垢剂(scaleinhibitor)：是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加入适量的各种防锈、防腐等各种助剂配制而成，为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能，它的附着力强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。
分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚，从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子，还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低，则被吸附分散的粒子数少，分散效率低;聚合度过高，则被吸附分散的粒子数过多，水体变浑浊，甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。与螯合作用相比，分散作用是高效的。在中高硬度水中，阻垢剂的分散功能起主要作用。
络和增溶作用:反渗透阻垢剂溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,晶格畸变作用：由反渗透阻垢剂分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成，静电斥力作用：反渗透阻垢剂溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。
反渗透阻垢剂的投加量由于不同厂家配方和浓度不同，而不尽相同，使用时需咨询厂家，进口反渗透阻垢剂用量一般为3-5ML。
反渗透阻垢剂分为进口阻垢剂和国产阻垢剂;电厂，化工厂，钢铁厂，煤炭等大型工业反渗透纯水设备用的几乎都是进口阻垢剂。因进口阻垢剂性能稳定，分散效果更好，且与絮凝剂相容，不会出现堵膜的现象。国产阻垢剂主要具有价格优势，小型设备和计算投入成本会优先选择。但是长期考虑膜的使用寿命成本来讲，最后还是进口品牌占主导地位。国内占有率达50%以上的品牌可以多参考比较下。
反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。
反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种无毒、无臭、环保且缓蚀性能好的反渗透水处理系统的阻垢剂及其制备方法是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种反渗透水处理系统的阻垢剂及其制备方法，解决现有水处理阻垢剂成本高、对水体有污染、热稳定性差和缓释性能差等技术问题。
技术方案：
一种反渗透水处理系统的阻垢剂，所述反渗透水处理系统的阻垢剂的原料按重量份数配比如下：羟基亚乙基二膦酸10-30份;二亚乙基三胺5-25份;BTA1-20份;多氨基多醚基亚甲基膦酸8-12份;蒸馏水100份;PBTCA40-60份;HEDP2-8份;PAA4-8份;甲醛2-6份;水解马来酸酐为25-45份;AMPS20-40份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述反渗透水处理系统的阻垢剂的原料按重量份数配比如下：羟基亚乙基二膦酸15份;二亚乙基三胺10份;BTA5份;多氨基多醚基亚甲基膦酸9份;蒸馏水100份;PBTCA45份;HEDP4份;PAA5份;甲醛3份;水解马来酸酐为30份;AMPS25份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述反渗透水处理系统的阻垢剂的原料按重量份数配比如下：羟基亚乙基二膦酸25份;二亚乙基三胺20份;BTA15份;多氨基多醚基亚甲基膦酸14份;蒸馏水100份;PBTCA55份;HEDP6份;PAA7份;甲醛5份;水解马来酸酐为40份;AMPS35份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述反渗透水处理系统的阻垢剂的原料按重量份数配比如下：羟基亚乙基二膦酸20份;二亚乙基三胺15份;BTA10份;多氨基多醚基亚甲基膦酸11份;蒸馏水100份;PBTCA50份;HEDP5份;PAA6份;甲醛4份;水解马来酸酐为35份;AMPS30份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述反渗透水处理系统的阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取羟基亚乙基二膦酸、二亚乙基三胺、BTA、多氨基多醚基亚甲基膦酸、蒸馏水、PBTCA、HEDP、PAA、甲醛、水解马来酸酐和AMPS;
第二步：在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入BTA和蒸馏水，加热至50-60℃，搅拌20-30min，滴加AMPS和二亚乙基三胺，升温至80-90℃，反应1-2h;
第三步：加入乙二胺、PAA、甲醛和水解马来酸酐，升温至100-110℃，反应2-3h;
第四步：升温至120-130℃，加入剩余原料，搅拌80-90min，即得反渗透水处理系统的阻垢剂。
有益效果：
本发明所述一种反渗透水处理系统的阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品对二氧化硅有很好的分散作用，对铁、铝离子有很高容忍度;2、各组分协同增效作用，对碳酸钙、硫酸钙阻垢效果好，无污染，使用简单;3、阻垢剂使用量少，仅为0.5-4.5mg/L，节省使用成本，延长膜清洗走起;4、效果持久，55-75℃放置一个月，阻垢率96-100%，延长膜使用寿命，降低操作成本，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取羟基亚乙基二膦酸10份;二亚乙基三胺5份;BTA1份;多氨基多醚基亚甲基膦酸8份;蒸馏水100份;PBTCA40份;HEDP2份;PAA4份;甲醛2份;水解马来酸酐为25份;AMPS20份。
在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入BTA和蒸馏水，加热至50℃，搅拌20min，滴加AMPS和二亚乙基三胺，升温至80℃，反应1h。
加入乙二胺、PAA、甲醛和水解马来酸酐，升温至100℃，反应2h，升温至120℃，加入剩余原料，搅拌80min，即得反渗透水处理系统的阻垢剂。
产品对二氧化硅有很好的分散作用，对铁、铝离子有很高容忍度;各组分协同增效作用，对碳酸钙、硫酸钙阻垢效果好，无污染，使用简单;阻垢剂使用量少，仅为4.5mg/L，节省使用成本，延长膜清洗走起;效果持久，55℃放置一个月，阻垢率96%，延长膜使用寿命，降低操作成本。
实施例2:
按照重量份数配比称取：羟基亚乙基二膦酸30份;二亚乙基三胺25份;BTA20份;多氨基多醚基亚甲基膦酸12份;蒸馏水100份;PBTCA60份;HEDP8份;PAA8份;甲醛6份;水解马来酸酐为45份;AMPS40份。
在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入BTA和蒸馏水，加热至60℃，搅拌30min，滴加AMPS和二亚乙基三胺，升温至90℃，反应2h。
加入乙二胺、PAA、甲醛和水解马来酸酐，升温至110℃，反应3h，升温至130℃，加入剩余原料，搅拌90min，即得反渗透水处理系统的阻垢剂。
产品对二氧化硅有很好的分散作用，对铁、铝离子有很高容忍度;各组分协同增效作用，对碳酸钙、硫酸钙阻垢效果好，无污染，使用简单;阻垢剂使用量少，仅为3.5mg/L，节省使用成本，延长膜清洗走起;效果持久，60℃放置一个月，阻垢率97%，延长膜使用寿命，降低操作成本。
实施例3:
按照重量份数配比称取羟基亚乙基二膦酸15份;二亚乙基三胺10份;BTA5份;多氨基多醚基亚甲基膦酸9份;蒸馏水100份;PBTCA45份;HEDP4份;PAA5份;甲醛3份;水解马来酸酐为30份;AMPS25份。
在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入BTA和蒸馏水，加热至50℃，搅拌20min，滴加AMPS和二亚乙基三胺，升温至80℃，反应1h。
加入乙二胺、PAA、甲醛和水解马来酸酐，升温至100℃，反应2h，升温至120℃，加入剩余原料，搅拌80min，即得反渗透水处理系统的阻垢剂。
产品对二氧化硅有很好的分散作用，对铁、铝离子有很高容忍度;各组分协同增效作用，对碳酸钙、硫酸钙阻垢效果好，无污染，使用简单;阻垢剂使用量少，仅为2.5mg/L，节省使用成本，延长膜清洗走起;效果持久，65℃放置一个月，阻垢率98%，延长膜使用寿命，降低操作成本。
实施例4:
按照重量份数配比称取羟基亚乙基二膦酸25份;二亚乙基三胺20份;BTA15份;多氨基多醚基亚甲基膦酸14份;蒸馏水100份;PBTCA55份;HEDP6份;PAA7份;甲醛5份;水解马来酸酐为40份;AMPS35份。
在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入BTA和蒸馏水，加热至60℃，搅拌30min，滴加AMPS和二亚乙基三胺，升温至90℃，反应2h。
加入乙二胺、PAA、甲醛和水解马来酸酐，升温至110℃，反应3h，升温至130℃，加入剩余原料，搅拌90min，即得反渗透水处理系统的阻垢剂。
产品对二氧化硅有很好的分散作用，对铁、铝离子有很高容忍度;各组分协同增效作用，对碳酸钙、硫酸钙阻垢效果好，无污染，使用简单;阻垢剂使用量少，仅为1.5mg/L，节省使用成本，延长膜清洗走起;效果持久，70℃放置一个月，阻垢率99%，延长膜使用寿命，降低操作成本。
实施例5:
按照重量份数配比称取羟基亚乙基二膦酸20份;二亚乙基三胺15份;BTA10份;多氨基多醚基亚甲基膦酸11份;蒸馏水100份;PBTCA50份;HEDP5份;PAA6份;甲醛4份;水解马来酸酐为35份;AMPS30份。
在装有电动搅拌器、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入BTA和蒸馏水，加热至55℃，搅拌25min，滴加AMPS和二亚乙基三胺，升温至85℃，反应1.5h。
加入乙二胺、PAA、甲醛和水解马来酸酐，升温至105℃，反应2.5h，升温至125℃，加入剩余原料，搅拌85min，即得反渗透水处理系统的阻垢剂。
产品对二氧化硅有很好的分散作用，对铁、铝离子有很高容忍度;各组分协同增效作用，对碳酸钙、硫酸钙阻垢效果好，无污染，使用简单;阻垢剂使用量少，仅为0.5mg/L，节省使用成本，延长膜清洗走起;效果持久，75℃放置一个月，阻垢率100%，延长膜使用寿命，降低操作成本。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。