用于工业循环水系统的无磷预膜剂及其制备方法和应用技术方案

本发明专利技术提出了用于工业循环水系统的无磷预膜剂及其制备方法和应用，以重量百分含量计，所述无磷预膜剂包括：聚环氧琥珀酸盐10～30％，硫酸锌10～20％，2

【技术实现步骤摘要】
用于工业循环水系统的无磷预膜剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于水处理
，尤其涉及用于工业循环水系统的无磷预膜剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在工业循环水冷却水系统，原始开车以及检修后开车后都需要对整个循环水系统进行化学清洗，化学清洗后，需要对系统进行预膜操作，预膜的目的是在投入正常运行之前在清洗后洁净的金属表面形成一层均匀致密的保护膜，从而提高系统的防腐蚀能力。
[0003]目前，使用最多的工业循环水预膜剂是聚磷酸盐和锌盐的复配剂，其中聚磷酸盐是六偏磷酸钠或者三聚磷酸钠，锌盐是氯化锌或者硫酸锌，投加浓度一般在300
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500mg/L不等，预膜时间为12
‑
48小时。六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的总磷酸盐(以P2O5计)质量分数分别为68％和57％，属于高含磷物质，排放后易造成水体富营养化和对后续回用双膜法系统造成污堵和滋生细菌。另外，在整个预膜过程中都需要不断的调整系统水质pH，操作繁琐，预膜时造成系统浊度大，易形成沉积。随着国家对排放水质中总磷以及磷酸盐的严格限制，工业循环水预膜剂势必走向无磷化药剂。
[0004]中国专利CN105112900B公开了用于循环冷却水系统的无磷预膜剂及其制备和使用方法，无磷预膜剂由谷氨酸钠、葡萄酸钠、水解聚马来酸酐、硫酸锌、浓硫酸以及水组成，投加浓度为300
‑
500mg/L。该无磷预膜剂预膜速度快，成膜均匀，但是此类预膜剂的有效组分中谷氨酸钠和葡萄糖酸钠又给水中的细菌和微生物提供了营养物质，造成管道、设备、冷却塔填料处细菌和微生物快速繁殖，预膜后造成系统中COD快速增加，微生物黏泥沉积在管道和设备表面，阻值药剂直接作用在金属表面。
[0005]中国专利申请CN108018543A公开了一种循环冷却水无磷无锌预膜剂及其制备方法中，无磷无锌预膜剂由分散剂(顺杆，2
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丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸、丙烯酸、引发剂、多元醇和水组成)、无磷阻垢剂(聚环氧琥铂酸和聚天冬氨酸组成)、浓硫酸和水组成，投加浓度为300mg/L。该无磷无锌预膜剂成膜致密，腐蚀速率低，但是该预膜剂的有效成分中存在分散剂，成膜单一，甚至不会成膜，不利于后期循环水系统的运行腐蚀速率的控制。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术中存在技术问题，提出了用于工业循环水系统的无磷预膜剂及其制备方法和应用，本专利技术的无磷预膜剂成本低，绿色无公害，具有高的硫酸铜溶液滴定反应色变时间差。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0008]第一方面，本专利技术提供了用于工业循环水系统的无磷预膜剂，其中，以重量百分含量计，所述无磷预膜剂包括：
[0009]聚环氧琥珀酸盐
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10～30％，
[0010]硫酸锌
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10～20％，
[0011]2‑
膦酸丁烷
‑
1,2,4
‑
三羧酸 5～10％，
[0012]氨基磺酸
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3～8％，
[0013]甲基苯并三唑
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1～5％，
[0014]双烷基胺
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8％，
[0015]余量水。
[0016]本专利技术中，术语“无磷”是指该预膜剂不包含无机磷。
[0017]根据本专利技术提供的无磷预膜剂，其中，所述聚环氧琥珀酸盐为聚环氧琥珀酸碱金属盐。
[0018]本专利技术中，所述聚环氧琥珀酸盐中的环氧结构单元可以为环氧乙烷重复单元(EO)、环氧丙烷重复单元(PO)或环氧丁烷重复单元(DO)，优选为环氧乙烷重复单元。
[0019]适合用于本专利技术的聚环氧琥珀酸盐的实例包括但不限于：聚环氧琥珀酸钠和聚环氧琥珀酸钾。
[0020]根据本专利技术提供的无磷预膜剂，其中，所述聚环氧琥珀酸盐的数均分子量可以为500～2000，优选为500～1000。例如，可以采用CAS为51274
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37
‑
4的聚环氧琥珀酸钠。
[0021]根据本专利技术提供的无磷预膜剂，其中，所述双烷基胺中的烷基可以为C10～C20链烷基。在一些实施方案中，所述双烷基胺为双十六胺。
[0022]根据本专利技术提供的无磷预膜剂，其中，以重量百分含量计，所述无磷预膜剂包括：
[0023][0024]在一些优选实施方案中，以重量百分含量计，所述无磷预膜剂包括：
[0025][0026]第二方面，本专利技术提供了无磷预膜剂的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：将聚环氧琥珀酸盐、硫酸锌、2
‑
膦酸丁烷
‑
1,2,4
‑
三羧酸、氨基磺酸、甲基苯并三唑、双烷基胺和水混合。
[0027]根据本专利技术提供的制备方法，其中，所述制备方法包括：
[0028]S100、将2
‑
膦酸丁烷
‑
1,2,4
‑
三羧酸和甲基苯并三唑混合，得到第一混合物；
[0029]S200、在30～60℃下，向所述第一混合物中加入水、聚环氧琥珀酸盐、硫酸锌、氨基磺酸和双烷基胺，混合。
[0030]根据本专利技术提供的制备方法，其中，所述硫酸锌可以以七水硫酸锌的形式加入。
[0031]第三方面，本专利技术提供了所述无磷预膜剂在工业循环水系统中预膜中的应用。
[0032]根据本专利技术提供的应用，其中，基于循环冷却水的体积，所述无磷预膜剂的投加量为200～400mg/L。
[0033]本专利技术具有以下优势：
[0034](1)本专利技术的无磷预膜剂成本低，不含无机磷，克服现有预膜剂配方中含有无机磷的缺陷，可以有效保护水体环境，是一种绿色环保型预膜剂。
[0035](2)本专利技术的无磷预膜剂具有高的硫酸铜溶液滴定反应色变时间差。特别地，不希望受理论限制，认为硫酸锌、聚环氧琥珀酸盐和双烷基胺协同增效，并且本专利技术的预膜剂成膜迅速，成膜均匀致密，能很好的降低循环水系统中设备和管道腐蚀。进一步地，本专利技术的无磷预膜剂能够形成沉淀膜和吸附膜，很好的弥补了沉淀膜，吸附膜的缺点，两者互相配合作用，很好的在设备以及金属管道壁面是哪个形成保护膜，达到了提高的预膜效果。
[0036](3)本专利技术的无磷预膜剂中聚环氧琥珀酸盐是一种无氮、非磷有机化合物，兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系，是一种绿色水处理化学品。
[0037](4)本专利技术的无磷预膜剂中氨基磺酸是一种较好的清洗剂，可以很好的清除设备以及管道壁面上残留的结垢物和铁锈，可以使预膜剂迅速地作用到设备以及管道表面上。
[0038](5)将本专利技术的无磷预膜剂用于循环冷却水预膜时，待循环冷却水系统化学清洗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于工业循环水系统的无磷预膜剂，其中，以重量百分含量计，所述无磷预膜剂包括：2.根据权利要求1所述的无磷预膜剂，其特征在于，所述聚环氧琥珀酸盐为聚环氧琥珀酸碱金属盐，优选为聚环氧琥珀酸钠和/或聚环氧琥珀酸钾。3.根据权利要求1或2所述的无磷预膜剂，其特征在于，所述双烷基胺中的烷基为C10～C20链烷基；优选地，所述双烷基胺为双十六胺。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的无磷预膜剂，其特征在于，以重量百分含量计，所述无磷预膜剂包括：5.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的无磷预膜剂，其特征在于，以重量百分含量计，所述无磷预膜剂包括：述无磷预膜剂包括：6.权利要求1
‑
5中任一项所述的无磷预膜剂的制备方法，其中，所述制备方法包括以下步骤：将聚环氧琥珀酸盐、硫酸锌、2
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵剑，王曰锋，洪宇，郎晓政，
申请(专利权)人：金瓷科技实业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：