公布日：2023.10.17
申请日：2023.03.31
分类号：C02F5/08(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F103/02(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种抑制工业水系统中的硫酸钡结垢的方法，该方法包括：(i)在含水介质中混合(a)氯化钡和(b)硫酸铁和/或硫酸铝，以形成包含硫酸钡的混合物，(ii)使该混合物老化，以形成包含硫酸钡晶种和该含水介质中的一种或多种可溶性铁盐和/或铝盐的组合物，以及(iii)将该组合物的至少一部分添加到该工业水系统的水中，以抑制该工业水系统中的硫酸钡结垢。本发明的方法可用于使水冷却塔的冷却水排放物再循环。
权利要求书
1.一种抑制工业水系统中的硫酸钡结垢的方法，所述方法包括：(i)在含水介质中混合(a)氯化钡和(b)硫酸铁、硫酸铝或它们的组合，以产生包含硫酸钡的混合物；(ii)使包含硫酸钡的所述混合物老化，以产生包含硫酸钡晶种和所述含水介质中的一种或多种可溶性铁盐、铝盐或它们的组合的组合物；以及(iii)将包含所述硫酸钡晶种和所述含水介质中的一种或多种可溶性铁盐、铝盐或它们的组合的所述组合物的至少一部分添加到所述工业水系统的水中，以形成经处理的水，从而抑制所述工业水系统中的硫酸钡结垢。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：(iv)过滤所述经处理的水以除去悬浮颗粒，从而产生过滤后的经处理的水。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：(v)通过反渗透来纯化所述过滤后的水，以产生纯化后的经处理的水。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，所述方法包括添加铁硫酸盐，所述铁硫酸盐是硫酸铁、聚合硫酸铁(PFS)或它们的组合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，所述方法包括添加铝硫酸盐，所述铝硫酸盐是硫酸铝、聚合硫酸铝(PAS)或它们的组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述工业水系统的所述水还包含水垢抑制剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述水垢抑制剂包括聚马来酸、聚(甲基)丙烯酸、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、氨基三亚甲基膦酸(AMP)、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸(HEDP)、2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTC)、聚氨基聚醚亚甲基膦酸酯(PAPEMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMPA)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)、六亚甲基二胺四亚甲基膦酸(HMDTMPA)、双(六亚甲基三胺五亚甲基膦酸)(BHMTPMP)、羟基乙基氨基二(亚甲基膦酸)(HEMPA)、羟基膦酰基乙酸(HPA)、膦基琥珀酸低聚物(PSO)、它们的盐或它们的组合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述工业水系统的所述水还包含聚合物分散剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述聚合物分散剂包含至少一种单体组分，所述至少一种单体组分是丙烯酰胺基甲磺酸、(二甲基(2-氧代丁-3-烯-1-基)铵基)甲磺酸酯、烯丙氧基聚乙氧基(10)磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丁烷磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸酯、4-(烯丙氧基)苯磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸、烯丙基羟基丙烷磺酸、它们的盐或它们的组合。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述聚合物分散剂还包含至少一种单体组分，所述至少一种单体组分是(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、巴豆酸、丙烯酰胺基乙醇酸、水杨酸丙烯酰胺基乙醇酸、烯丙基丙二酸二甲酯、丙烯酸2-羧基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、它们的盐或它们的组合。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中在用包含所述硫酸钡晶种和所述含水介质中的一种或多种可溶性铁盐、铝盐或它们的组合的所述组合物处理之前，使所述工业水系统的所述水中的硫酸钡过饱和。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，所述方法包括用具有约10μm至约100μm的孔径的过滤器来过滤所述经处理的水。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，所述方法包括用具有约0.1μm至约10μm的孔径的微过滤器来过滤所述经处理的水。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，所述方法包括用具有约1nm至约0.1μm的孔径的纳米过滤器来过滤所述经处理的水。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述工业水系统包括冷却系统、锅炉系统、加热系统、膜系统、造纸系统、增湿系统、回收系统或水净化系统。
16.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中所述工业水系统包括冷却水系统。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中所述工业水系统的所述水包括冷却水排放物。
18.根据权利要求2-17中任一项所述的方法，其中所述过滤后的经处理的水具有小于约0.12mg/L的钡浓度。
19.根据权利要求2-17中任一项所述的方法，其中所述过滤后的经处理的水具有小于约0.1mg/L的钡浓度。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法，所述方法包括使所述经处理的水再循环回到所述工业水系统中。
21.一种使水冷却塔的冷却水排放物再循环的方法，所述方法包括：(i)在含水介质中混合(a)氯化钡和(b)硫酸铁和/或硫酸铝，以形成包含硫酸钡的混合物；(ii)使包含硫酸钡的所述混合物老化，以形成包含硫酸钡晶种和所述含水介质中的一种或多种可溶性铁盐、铝盐或它们的组合的组合物；以及(iii)将包含所述硫酸钡晶种和所述含水介质中的一种或多种可溶性铁盐、铝盐或它们的组合的所述组合物的至少一部分添加到所述冷却水排放物中，以形成经处理的冷却水排放物，从而抑制所述水冷却塔中的硫酸钡结垢。
22.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包括：(iv)过滤所述经处理的冷却水排放物以除去悬浮颗粒，从而形成过滤后的经处理的冷却水排放物。
23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括：(v)通过反渗透来纯化所述过滤后的冷却水排放物，以提供纯化后的经处理的冷却水排放物。
24.根据权利要求21-23中任一项所述的方法，所述方法包括添加铁硫酸盐，所述铁硫酸盐是硫酸铁、聚合硫酸铁(PFS)或它们的组合。
25.根据权利要求21-24中任一项所述的方法，所述方法包括添加铝硫酸盐，所述铝硫酸盐是硫酸铝、聚合硫酸铝(PAS)或它们的组合。
26.根据权利要求21-25中任一项所述的方法，其中所述冷却水排放物还包含水垢抑制剂。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述水垢抑制剂包括聚马来酸、聚(甲基)丙烯酸、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、氨基三亚甲基膦酸(AMP)、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸(HEDP)、2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTC)、聚氨基聚醚亚甲基膦酸酯(PAPEMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMPA)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)、六亚甲基二胺四亚甲基膦酸(HMDTMPA)、双(六亚甲基三胺五亚甲基膦酸)(BHMTPMP)、羟基乙基氨基二(亚甲基膦酸)(HEMPA)、羟基膦酰基乙酸(HPA)、膦基琥珀酸低聚物(PSO)、它们的盐或它们的组合。
28.根据权利要求21-27中任一项所述的方法，其中所述冷却水排放物还包含聚合物分散剂。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述聚合物分散剂包含至少一种单体组分，所述至少一种单体组分是丙烯酰胺基甲磺酸、(二甲基(2-氧代丁-3-烯-1-基)铵基)甲磺酸酯、烯丙氧基聚乙氧基(10)磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丁烷磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸酯、4-(烯丙氧基)苯磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸、烯丙基羟基丙烷磺酸、它们的盐或它们的组合。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述聚合物分散剂还包含至少一种单体组分，所述至少一种单体组分是(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、巴豆酸、丙烯酰胺基乙醇酸、水杨酸丙烯酰胺基乙醇酸、烯丙基丙二酸二甲酯、丙烯酸2-羧基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、它们的盐或它们的组合。
31.根据权利要求21-30中任一项所述的方法，其中在用包含所述硫酸钡晶种和所述含水介质中的一种或多种可溶性铁盐、铝盐或它们的组合的所述组合物处理之前，使所述水冷却塔的所述冷却水排放物中的硫酸钡过饱和。
32.根据权利要求21-31中任一项所述的方法，所述方法包括用具有约10μm至约100μm的孔径的过滤器来过滤所述经处理的冷却水排放物。
33.根据权利要求21-32中任一项所述的方法，所述方法包括用具有约0.1μm至约10μm的孔径的微过滤器来过滤所述经处理的冷却水排放物。
34.根据权利要求21-33中任一项所述的方法，所述方法包括用具有约1nm至约0.1μm的孔径的纳米过滤器来过滤所述经处理的冷却水排放物。
35.根据权利要求22-34中任一项所述的方法，其中所述过滤后的经处理的冷却水排放物具有小于约0.12mg/L的钡浓度。
36.根据权利要求22-34中任一项所述的方法，其中所述过滤后的经处理的冷却水排放物具有小于约0.1mg/L的钡浓度。
37.根据权利要求23-36中任一项所述的方法，所述方法包括使所述经处理的水再循环回到所述冷却水排放物中。
发明内容
本发明提供了一种抑制工业水系统中的硫酸钡结垢的方法，该方法优选地包括：(i)在含水介质中混合(a)氯化钡和(b)硫酸铁和/或硫酸铝，以形成含有硫酸钡的混合物；(ii)使含有硫酸钡的该混合物老化，以形成包含硫酸钡晶种和该含水介质中的一种或多种可溶铁盐和/或铝盐的组合物；以及(iii)将包含该硫酸钡晶种和该含水介质中的一种或多种可溶性铁盐和/或铝盐的该组合物的至少一部分添加到该工业水系统的水中，以形成经处理的水，从而抑制该工业水系统中的硫酸钡结垢。
本发明还提供了一种使水冷却塔的冷却水排放物再循环的方法，该方法优选地包括：(i)在含水介质中混合(a)氯化钡和(b)硫酸铁和/或硫酸铝，以形成含有硫酸钡的混合物；(ii)使含有硫酸钡的该混合物老化，以形成包含硫酸钡晶种和该含水介质中的一种或多种可溶铁盐和/或铝盐的组合物；以及(iii)将包含该硫酸钡晶种和该含水介质中的一种或多种可溶性铁盐和/或铝盐的该组合物的至少一部分添加到该冷却水排放物中，以形成经处理的冷却水排放物，从而抑制该水冷却塔中的硫酸钡结垢。
（发明人：金宁;H·苏;S·王）