一种无磷阻垢剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无磷阻垢剂，包括以下原料：核微球、柠檬酸酯、改性8

【技术实现步骤摘要】
一种无磷阻垢剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于阻垢剂制备
，具体的，涉及一种无磷阻垢剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]反渗透是采用膜分离的水处理技术，利用反渗透原理，采用具有高度选择透过性的反渗透膜，将给水的一部分沿与膜垂直的方向通过膜制成脱水盐，水中的盐类和胶体物质将在膜表面浓缩，剩余一部分给水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走。此法可使水中的无机盐和硬度离子以及有机物、细菌等去除率达到97
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98%，反渗透技术因为其环保、节能、高效、操作维护简单、系统性能稳定等特点，其应用越来越广泛，现已经被广泛应用于医药、电子、食品、化工等行业纯水制备、废水处理、饮水和化工产品的浓缩、回收工艺等多种领域。
[0003]为了防止膜内因浓缩导致的离子浓度升高产生的结垢问题，采用高效的阻垢剂进行处理，对于煤矿污水处理厂的高硬、高碱度、高氯化的矿井水，电导率通常10000μs/cm，硫酸盐含量在2000mg/L左右，氯化物在2000mg/L左右，对阻垢剂的阻垢性能要求非常高，而常规药剂在运行过程中易发生膜面的物理与化学污染，进水流道堵，从而导致系统运行压力及段间压差增加，系统出水量或脱盐率下降，即使进行仔细或频繁地在线化学清洗，有时也无济于事，甚至造成膜元件的提取报废。
[0004]为了确保反渗透系统的经济、安全、平稳运行，除了装置应该设计可靠、配制合理以及运行管理完善周到之外，选择合适的膜系统用药剂和专业的维保，防止反渗透系统因为原水的不断被浓缩所发生的化学污染至关重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种无磷阻垢剂及其制备方法。
[0006]本专利技术需要解决的技术问题为：现有技术中，常用有机磷聚合物阻聚剂减少水垢的形成，但有机磷阻垢剂单独作用差，且在高温下不稳定，易产生正磷酸盐，导致形成磷酸钙垢，磷酸钙进入水体后，作用营养源，滋生藻类细菌，造成水体污染。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种无磷阻垢剂，包括以下重量份原料：核微球15
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20份、柠檬酸酯2
‑
3份、改性8
‑
羟基喹啉2
‑
3份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵2
‑
3份、色氨酸2
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3份、丙酮20
‑
30份、去离子水20
‑
30份；该无磷阻垢剂由以下步骤制成：将核微球和丙酮加入光催化反应器中，室温条件下，转速50
‑
100r/min搅拌5
‑
10min，然后加入柠檬酸酯、改性8
‑
羟基喹啉、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵和色氨酸，转速不变继续搅拌10min，最后加入去离子水，提高转速至100
‑
200r/min，抽真空充入氮气，然后打开紫外灯，搅拌反应2
‑
4h，反应结束后即得所述一种无磷阻垢剂。
[0008]进一步地，所述核微球的制备方法包括以下步骤：步骤A1、将2
‑
羟基
‑4’‑
（2
‑
羟乙氧基）
‑2‑
甲基苯丙酮、吡啶和丙酮置于圆底烧瓶中，在0℃冰浴中搅拌混合，然后向圆底烧瓶中滴加甲基丙烯酰氯，控制滴加速度为1
‑
3滴/秒，滴加结束后，通入氮气，转速100
‑
200r/min条件下反应12h，反应结束后，抽滤，将滤液用去离子水和饱和碳酸钠溶液分别洗涤一次，用无水硫酸钠干燥，再次过滤后用旋转蒸发仪于60℃下蒸发至体积不变，得到改性光引发剂；步骤A2、将过硫酸钾、十二烷基硫酸钠、对羧基苯乙烯酸和去离子水加入三口烧瓶中，控制反应温度80℃，转速100
‑
200r/min条件下反应2h，反应结束后，将改性光引发剂和丙酮按照1g：5
‑
10mL混合均匀得到溶液a，通过恒压滴液漏斗向三口烧瓶中滴加溶液a，5min内滴加结束，滴加结束后，转速不变，继续搅拌反应3
‑
5h后，将反应液转移至透析袋中，于蒸馏水中透析3天，每隔12h换一次水，最后于60
‑
80℃烘箱中干燥至恒重，得到核微球。
[0009]进一步地，步骤A1中所述2
‑
羟基
‑4’‑
（2
‑
羟乙氧基）
‑2‑
甲基苯丙酮、吡啶、丙酮和甲基丙烯酰氯的用量比为1mol：0.1g：100
‑
150mL：1mol;步骤A2中所述过硫酸钾、十二烷基硫酸钠、对羧基苯乙烯酸、去离子水和溶液a的用量比为0.12g：0.04g：2g：50mL：10mL。
[0010]进一步地，所述柠檬酸酯制备过程如下：将柠檬酸和乙二醇加入四口烧瓶中，转速60
‑
100r/min条件下搅拌混合10min后，向烧瓶中加入对甲苯磺酸,然后提高转速至200
‑
220r/min，升温至123℃，转速不变继续搅拌反应，反应过程中用真空泵控制反应体系的真空度为0.6
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0.75MPa，反应4
‑
6h后，停止搅拌自然冷却至室温，即得柠檬酸酯。
[0011]进一步地，所述柠檬酸、乙二醇和对甲苯磺酸的用量比为0.1mol：0.1mol：0.05
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0.1g。
[0012]进一步地，所述改性8
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羟基喹啉的制备方法如下：将8
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羟基喹啉、三乙胺和三氯甲烷加入圆底烧瓶中，控制反应温度0℃，转速60
‑
100r/min条件下搅拌10min后，向圆底烧瓶中滴加丙烯酰氯，在氮气保护下，转速不变搅拌反应12h后，抽滤，滤液用去离子水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水依次洗涤一次，然后用无水硫酸钠干燥，过滤后减压蒸馏至体积不变，最后用硅胶柱层析法在正己烷和乙酸乙酯体积比1:1的洗脱剂中纯化，得到改性8
‑
羟基喹啉。
[0013]进一步地，所述8
‑
羟基喹啉、三乙胺、三氯甲烷和丙烯酰氯的用量比为5g：5
‑
7mL：30mL：3mL。
[0014]进一步地，一种无磷阻垢剂的制备方法如下：将核微球和丙酮加入光催化反应器中，室温条件下，转速50
‑
100r/min搅拌5
‑
10min，然后加入柠檬酸酯、改性8
‑
羟基喹啉、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵和色氨酸，转速不变继续搅拌10min，最后加入去离子水，提高转速至100
‑
200r/min，抽真空充入氮气，然后打开紫外灯，搅拌反应2
‑
4h，反应结束后即得所述一种无磷阻垢剂。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术以核微球、柠檬酸酯、改性8
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羟基喹啉、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、色氨酸、丙酮和去离子水为原料制备出一种无磷阻垢剂，以核微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无磷阻垢剂，其特征在于，包括以下重量份原料：核微球15
‑
20份、柠檬酸酯2
‑
3份、改性8
‑
羟基喹啉2
‑
3份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵2
‑
3份、色氨酸2
‑
3份、丙酮20
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30份、去离子水20
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30份；该无磷阻垢剂由以下步骤制成：将核微球和丙酮加入光催化反应器中，室温条件下，转速50
‑
100r/min搅拌5
‑
10min，然后加入柠檬酸酯、改性8
‑
羟基喹啉、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵和色氨酸，转速不变继续搅拌10min，最后加入去离子水，提高转速至100
‑
200r/min，抽真空充入氮气，然后打开紫外灯，搅拌反应2
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4h，反应结束后即得所述一种无磷阻垢剂。2.根据权利要求1所述的一种无磷阻垢剂，其特征在于，所述核微球的制备方法包括以下步骤：步骤A1、将2
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羟基
‑4’‑
（2
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羟乙氧基）
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甲基苯丙酮、吡啶和丙酮置于圆底烧瓶中，在0℃冰浴中搅拌混合，然后向圆底烧瓶中滴加甲基丙烯酰氯，控制滴加速度为1
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3滴/秒，滴加结束后，通入氮气，转速100
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200r/min条件下反应12h，反应结束后，抽滤，将滤液用去离子水和饱和碳酸钠溶液分别洗涤一次，用无水硫酸钠干燥，再次过滤后用旋转蒸发仪于60℃下蒸发至体积不变，得到改性光引发剂；步骤A2、将过硫酸钾、十二烷基硫酸钠、对羧基苯乙烯酸和去离子水加入三口烧瓶中，控制反应温度80℃，转速100
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200r/min条件下反应2h，反应结束后，将改性光引发剂和丙酮按照1g：5
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10mL混合均匀得到溶液a，通过恒压滴液漏斗向三口烧瓶中滴加溶液a，5min内滴加结束，滴加结束后，转速不变，继续搅拌反应3
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5h后，将反应液转移至透析袋中，于蒸馏水中透析3天，每隔12h换一次水，最后于60
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80℃烘箱中干燥至恒重，得到核微球。3.根据权利要求2所述的一种无磷阻垢剂，其特征在于，步骤A1中所述2
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羟基
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羟乙氧基）<...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上绍同烯达绍兴新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：