申请日2013.04.02
公开(公告)日2013.07.03
IPC分类号C23F11/14
摘要
本发明涉及一种利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的制造及其使用方法，催化剂的化学配方范围按重量百分比计为：松香咪唑啉季铵盐：1.0∽8.0%，油酸咪唑啉：35.0∽55.0%，烷基酚聚氧乙烯醚：8.0∽17.0%，乙二醇：20.0∽50.0%，按照含量称量后依次加入到一定量的乙二醇中，每次加入一种物质必须充分溶解并搅拌均匀后再加入下一种物质，搅拌均匀即可。该催化剂配方简单、效果显著、成本较低，使用方法简单，适用于利用转炉高温烟气热解焦化废水，采用该缓蚀剂可以有效的抑制焦化废水在转炉高温烟气中的热解后，形成的烟气或转炉煤气对管道及设备的腐蚀性。
权利要求书
1.一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的专用缓蚀剂，化学成分及重量百 分比含量为：
松香咪唑啉季铵盐： 1.0∽8.0%
油酸咪唑啉： 35.0∽55.0%
烷基酚聚氧乙烯醚： 8.0∽17.0%
乙二醇 20.0∽50.0%。
2.如权利要求1所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水的专用缓蚀剂，其 特征是，所述的缓蚀剂的化学成分及重量百分比含量为：
松香咪唑啉季铵盐： 5.0%
油酸咪唑啉： 45.0%
烷基酚聚氧乙烯醚： 10.0%
乙二醇： 40.0%。
3.如权利要求1所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水的专用缓蚀剂， 其特征是，能够在较低的温度下迅速的汽化，汽化温度不高于45℃。
4.如权利要求1～3任一项所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓 蚀剂的制备方法，其步骤为：将松香咪唑啉季铵盐、油酸咪唑啉、烷基酚聚氧 乙烯醚，按照含量称量后依次加入到乙二醇中，充分溶解并搅拌均匀。
5.如权利要求4所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的制 备方法，其特征在于，每次加入一种物质必须充分溶解并搅拌均匀后再加入下 一种物质，搅拌均匀。
6.如权利要求1～3任一项所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓 蚀剂的应用，用于转炉除尘系统冷媒水后的管道及设备。
7.如权利要求6所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的应 用，适用于转炉干法除尘、转炉湿法除尘、转炉半干法除尘系统产生的高温烟 气热解焦化废水，所产生的烟气或转炉煤气的防腐蚀。
8.如权利要求6或7所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的 应用方法：在转炉除尘系统冷媒水系统后用计量泵泵入，缓蚀剂借助转炉煤气 的温度迅速汽化为气态，并与转炉煤气混合均匀，随转炉煤气一起运行，加入 量为转炉煤气量的60～90ppm(体积比)。
9.如权利要求6或7所述的利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的 应用方法，其特征在于，加入量为转炉煤气量的80ppm(体积比)，加入点转 炉煤气的温度约为75℃。
说明书
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水烟气专用缓蚀剂
技术领域：
本发明涉及一种利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂，属于钢铁冶金化工技术领域。
背景技术：
转炉除尘系统中，烟气在烟道系统中经过余热锅炉换热后，烟气温度为850℃～1000℃，在这个位置通过喷入大量的水，对烟气进行蒸发冷却，使烟气冷却至200℃左右，该过程不仅对烟气进行粉尘带电调质处理，同时也进行了粗除尘，但冷却过程使大量的烟气显热损失，并消耗了大量的水资源，耗水量约为0.1m3/吨钢。
焦化废水通过生化处理很难达到排放指标，尤其是山东省新执行的COD30ppm以下的指标，通过研究表明，焦化废水中所含有机物在400℃左右时才会完全分解，如果利用转炉除尘系统高温烟气，以焦化废水替代现在所用的新水对烟气进行雾化蒸发冷却，不仅可以节约大量的新水，还可以利用烟气850℃～1000℃的热能，对焦化废水中的有机物进行热分解，使两套系统相互利用各自的优势，除尘系统利用焦化废水中的水能源进行冷却，焦化废水利用转炉除尘烟气的热能源进行分解，达到完全处理焦化废水的目的又不影响除尘的效率。但是，现有技术中焦化废水中的有机物在转炉高温烟气中热解后形成的烟气具有一定的腐蚀性，造成设备损耗。
CN101949018A公开了一种多功能金属表面前处理液及其制备方法，多功能金属表面前处理液由氧化锌0.2～0.6%，磷酸10～30%，脂肪醇聚氧乙烯醚 0.2～1.5%，季胺盐0.5～2%，双氧水0.5～2%，羟甲基咪唑啉2～6%，乙二醇2～3%，酒石酸8～15%，三聚磷酸钠1～3%，RH促进剂0.1～0.3%，苯并三氮唑0.1～0.5%等组分配制组成。
CN102321463A一种含硫双咪唑啉类二氧化碳缓蚀剂，其特征在于，该缓蚀剂的各组分的质量百分比为：含硫双咪唑啉季铵盐20-50重量%;非离子表面活性剂1-5重量%;低分子醇溶剂40-70重量%;炔醇5-10重量%。
但是，现有技术中的缓蚀剂均无法直接应用于转炉高温烟气热解焦化废水的缓蚀，通过国内外检索，未发现有利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的报道。
发明内容：
针对现有技术中焦化废水中的有机物在转炉高温烟气中热解后形成的烟气具有一定的腐蚀性，为了保护除尘设备和后续的煤气管道设备，进行了利用转炉高温烟气热解焦化废水缓蚀剂的研究应用，本发明提供一种利用转炉高温烟气热解焦化废水专用的缓蚀剂。
发明概述：
本发明主要针对利用转炉高温烟气热解焦化废水后形成的烟气或者转炉煤气，由于喷入焦化废水，废水中的氨水、硫氰化物、氯离子都具有较强的腐蚀性，并且在实际应用中也观察到了除尘设备以及后续的煤气管道，尤其是煤气管道膨胀节腐蚀严重，在此基础上我们进行了利用转炉高温烟气热解焦化废水的缓蚀剂研究和应用，有效的抑制了利用转炉高温烟气热解焦化废水形成的烟气及转炉煤气的腐蚀性。
本发明提供了一种专用的缓蚀剂。本发明所采用的技术方案为：这种利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂，缓蚀剂的组成为(重量百分比)：
松香咪唑啉季铵盐： 1.0∽8.0%
油酸咪唑啉： 35.0∽55.0%
烷基酚聚氧乙烯醚： 8.0∽17.0%
乙二醇 20.0∽50.0%
配制好的缓蚀剂为透明淡黄色液体。
配制好的缓蚀剂能够在较低的温度下迅速的汽化，汽化温度不高于45℃。
优选的，所述利用转炉高温烟气热解焦化废水的专用缓蚀剂，化学成分及重量百分比含量为：
松香咪唑啉季铵盐： 5.0%
油酸咪唑啉： 45.0%
烷基酚聚氧乙烯醚： 10.0%
乙二醇： 40.0%
利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的缓蚀机理为：利用缓蚀剂有效成分的极性基因，被金属表面电荷吸附，在整个阳极和阴极区域形成一层单分子膜，从而阻止或者减缓相应电化学的反应。
所述利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的配制方法：将松香咪唑啉季铵盐、油酸咪唑啉、烷基酚聚氧乙烯醚按照按照含量称量后依次加入到一定量的乙二醇中，充分溶解并搅拌均匀。优选的，每次加入一种物质且充分溶解并搅拌均匀后再加入下一种物质。
本发明还提供利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的应用，用于转炉除尘系统冷媒水后的管道及设备。适用于转炉干法除尘、转炉湿法除尘、转炉半干法除尘系统产生的高温烟气热解焦化废水，所产生的烟气或转炉煤气的防腐蚀。
所述利用转炉高温烟气热解焦化废水专用缓蚀剂的应用方法：在转炉除尘系统冷媒水系统后用计量泵泵入，缓蚀剂借助转炉煤气的温度迅速汽化为气态， 并与转炉煤气混合均匀，随转炉煤气一起运行，加入量为转炉煤气量的60～90ppm(体积比)。
优选的，加入量为转炉煤气量的80ppm左右(体积比)。加入点转炉煤气的温度约为75℃。
本发明技术方案的特点：
1、缓蚀效率高，缓蚀效果在90%以上。
2、缓蚀剂汽化温度低，在45℃以上即迅速转为气态。
3、使用简单，操作方便。
4、缓蚀范围宽，完全适应焦化废水成分不稳定的状态下，起到有效的缓蚀作用。
具体实施方式：
以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。
实施例1：
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的专用缓蚀剂，化学成分及重量百分比含量为：松香咪唑啉季铵盐：2.0%、油酸咪唑啉：40.0%、烷基酚聚氧乙烯醚：8.0%、乙二醇：50.0%。
实施例2：
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的专用缓蚀剂，化学成分及重量百分比含量为：松香咪唑啉季铵盐：3.0%、油酸咪唑啉：37.0%、烷基酚聚氧乙烯醚：15.0%、乙二醇：45.0%。
实施例3：
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的专用缓蚀剂，化学成分及重量百分比含量为：松香咪唑啉季铵盐：5.0%、油酸咪唑啉：46.0%、烷基酚聚氧乙烯醚：11.0%、乙二醇：38.0%。
实施例4：
一种利用转炉高温烟气热解焦化废水的专用缓蚀剂，化学成分及重量百分比含量为：松香咪唑啉季铵盐：5.0%、油酸咪唑啉：45.0%、烷基酚聚氧乙烯醚：10.0%、乙二醇：40.0%。
将本发明实施例1～4的缓蚀剂，将松香咪唑啉季铵盐、油酸咪唑啉、烷基酚聚氧乙烯醚按照按照含量称量后依次加入到一定量的乙二醇中，每次加入一种物质必须充分溶解并搅拌均匀后再加入下一种物质，搅拌均匀即可。在转炉正常冶炼过程中，在除尘系统的冷媒水后用计量泵以煤气体积的80ppm泵入缓蚀剂，安装专用腐蚀挂片进行缓蚀效果的检测，实验结果见下表：
实例1 实例2 实例3 实例4 现有技术缓蚀剂 缓蚀率% 76 90 82 94 75
(所述的现有技术缓蚀剂，为用于高炉煤气管道缓蚀剂，西安树诚化工科技有限公司生产，CW-45型缓蚀剂)。