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1、(10)申请公布号 CN 104353265 A (43)申请公布日 2015.02.18 C N 1 0 4 3 5 3 2 6 5 A (21)申请号 201410631040.6 (22)申请日 2014.11.12 B01D 19/04(2006.01) (71)申请人江苏赛欧信越消泡剂有限公司 地址 211600 江苏省淮安市金湖县经济开发 区环城西路299号 (72)发明人李晓天 杨柏忠 (74)专利代理机构淮安市科翔专利商标事务所 32110 代理人韩晓斌 (54) 发明名称 低用量环保型海水淡化工程消泡剂 (57) 摘要 本发明公开了一种低用量环保型海水淡化 工程消泡剂,是一种。
2、乳液,固含量为20%-50%,活 性消泡物质不挥发物有效成份包括:聚硅基酯 70-90重量份、疏水白炭黑3-10重量份、乳化剂 3-10重量份、分散剂4-10重量份;25粘度在 200-2000cP,pH在6.4-7.7,95%以上的粒径在 1-30m范围内。该消泡剂自然降解,具有用量 少、热稳定性好、环保的特点,消泡、抑泡性能好。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 104353265 A CN 104353265 A 1/2页 2 1.低用量环保型海水淡化工程消。
3、泡剂,其特征在于:它是一种乳液,95%以上的粒径在 1-30 m,固含量为20%-50%,不挥发物有效成份包括:聚硅基酯70-90重量份、疏水白炭黑 3-10重量份、乳化剂3-10重量份、分散剂4-10重量份;其余部分为去离子水;25 o C粘度在 200-2000 cP,PH在6.4-7.7。 2.权利要求1所述的低用量环保型海水淡化工程消泡剂,其特征在于:所述聚硅基 酯为氯原子封端硅氧烷与二酸二酯缩聚、或烷氧基封端硅氧烷与二酸缩聚而得,分子量在 500-100000,重复单元结构如下: 其中m为1-10,R为无取代基或为含有1-10个C原子的亚烃基及其衍生基团,当R为 无取代基时,两个C=。
4、O基团上的C原子相接。 3.权利要求2所述的低用量环保型海水淡化工程消泡剂,其特征在于:所述氯原子封 端硅氧烷为二氯二甲基硅氧烷、二氯四甲基二硅氧烷、二氯六甲基三硅氧烷、二氯八甲基四 硅氧烷、二氯十甲基五硅氧烷、二氯十二甲基六硅氧烷、二氯十四甲基七硅氧烷、二氯十六 甲基八硅氧烷、二氯十八甲基九硅氧烷、二氯二十甲基十硅氧烷中的一种。 4.权利要求2所述的低用量环保型海水淡化工程消泡剂,其特征在于:所述二酸二酯 为草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸二丙酯、草酸二异丙酯、草酸二丁酯、草酸二异丁酯、草酸 二叔丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丙酯、丙二酸二异丙酯、丙二酸二丁酯、 丙二酸二异丁酯、丙二。
5、酸二叔丁酯、乳酸二甲酯、乳酸二乙酯、乳酸二丙酯、乳酸二异丙酯、 乳酸二丁酯、乳酸二异丁酯、乳酸二叔丁酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、丁二酸二丙酯、 丁二酸二异丙酯、丁二酸二丁酯、丁二酸二异丁酯、丁二酸二叔丁酯、戊二酸二甲酯、戊二酸 二乙酯、戊二酸二丙酯、戊二酸二异丙酯、戊二酸二丁酯、戊二酸二异丁酯、戊二酸二叔丁 酯、己二酸二甲酯、己二酸二乙酯、己二酸二丙酯、己二酸二异丙酯、己二酸二丁酯、己二酸 二异丁酯、己二酸二叔丁酯、庚二酸二甲酯、庚二酸二乙酯、庚二酸二丙酯、庚二酸二异丙 酯、庚二酸二丁酯、庚二酸二异丁酯、庚二酸二叔丁酯、辛二酸二甲酯、辛二酸二乙酯、辛二 酸二丙酯、辛二酸二异丙酯、辛二酸二丁。
6、酯、辛二酸二异丁酯、辛二酸二叔丁酯、壬二酸二甲 酯、壬二酸二乙酯、壬二酸二丙酯、壬二酸二异丙酯、壬二酸二丁酯、壬二酸二异丁酯、壬二 酸二叔丁酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丙酯、癸二酸二异丙酯、癸二酸二丁 酯、癸二酸二异丁酯、癸二酸二叔丁酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸二丙酯、富马 酸二异丙酯、富马酸二丁酯、富马酸二异丁酯、富马酸二叔丁酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙 酯、马来酸二丙酯、马来酸二异丙酯、马来酸二丁酯、马来酸二异丁酯、马来酸二叔丁酯中的 一种。 5.权利要求2所述的低用量环保型海水淡化工程消泡剂,其特征在于:所述烷氧基 封端硅氧烷为二甲氧基二甲基硅氧烷、二甲氧基四甲基二。
7、硅氧烷、二甲氧基六甲基三硅氧 烷、二甲氧基八甲基四硅氧烷、二甲氧基十甲基五硅氧烷、二甲氧基十二甲基六硅氧烷、二 权 利 要 求 书CN 104353265 A 2/2页 3 甲氧基十四甲基七硅氧烷、二甲氧基十六甲基八硅氧烷、二甲氧基十八甲基九硅氧烷、二甲 氧基二十甲基十硅氧烷、二乙氧基二甲基硅氧烷、二乙氧基四甲基二硅氧烷、二乙氧基六甲 基三硅氧烷、二乙氧基八甲基四硅氧烷、二乙氧基十甲基五硅氧烷、二乙氧基十二甲基六硅 氧烷、二乙氧基十四甲基七硅氧烷、二乙氧基十六甲基八硅氧烷、二乙氧基十八甲基九硅氧 烷、二乙氧基二十甲基十硅氧烷中的一种。 6.权利要求2所述的低用量环保型海水淡化工程消泡剂,其特征。
8、在于:所述二酸为草 酸、乳酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸 中的一种。 7.权利要求1所述的低用量环保型海水淡化工程消泡剂,其特征在于:所述疏水白炭 黑的平均粒径在3-6 m,比表面积为100-200 m 2 /g。 8.权利要求1中所述的低用量环保型海水淡化工程消泡剂,其特征在于:所述乳化剂 是含碳数为10-20的脂肪酸钠、烷基醚硫酸钠、烷基硫酸钠、烷基磷酸钠、烷基酰胺磺酸钠 中的一种。 9.权利要求1中所述的低用量环保型海水淡化工程消泡剂,其特征在于:所述分散剂 是含碳数为6-20的硬酯酰胺、含碳数为6-20的脂肪醇、含碳数为6-20的脂肪。
9、酸、含碳数为 6-20的脂肪酸酯中的一种。 权 利 要 求 书CN 104353265 A 1/4页 4 低用量环保型海水淡化工程消泡剂 技术领域 0001 本发明涉及消泡剂领域,具体涉及一种低用量环保型海水淡化工程消泡剂。 背景技术 0002 我国是世界上最贫水的13个国家之一,人均淡水占有量只有世界平均水平的四 分之一。然而我国有漫长的海岸线,丰富的海水资源,使海水淡化成为弥补我国淡水资源不 足的有效手段。目前,我国的海水淡化技术主要采用反渗透和低温多效蒸馏,应用在电力、 化工领域,并将大规模应用在城市供水。近几年,国家大力支持海水资源利用技术的研究与 发展,海水淡化技术正在迅猛发展。 0。
10、003 在海水淡化循环使用后会产生大量的活性有机物质,造成大量泡沫的出现,使海 水飞溅,严重影响工序的正常运行,并会对环境造成破坏,因此必须使用消泡剂抑制泡沫的 出现。目前市场上所用的海水淡化消泡剂大部分为聚醚改性的有机硅高分子消泡剂。然而 此类消泡剂不易降解,并且聚醚类消泡剂普遍存在破泡率低的缺点,需要增大用量才能达 到理想的消泡效果,因此对环保的压力仍然较大。 发明内容 0004 本发明的目的在于:提供一种低用量环保型海水淡化工程消泡剂,该消泡剂自然 降解,具有用量少、热稳定性好、环保的特点,消泡、抑泡性能好。 0005 本发明的技术解决方案为:该低用量环保型海水淡化工程消泡剂是一种乳液,。
11、95% 以上的粒径在1-30 m,固含量为20%-50%,不挥发物有效成份包括:聚硅基酯70-90重量 份、疏水白炭黑3-10重量份、乳化剂3-10重量份、分散剂4-10重量份;其余部分为去离子 水;25 o C粘度在200-2000 cP,PH在6.4-7.7。 0006 其中,所述的聚硅基酯为氯原子封端硅氧烷与二酸二酯缩聚、或烷氧基封端硅氧 烷与二酸缩聚而得,分子量在500-100000,重复单元结构如下: 其中m为1-10,R为无取代基、或为含有1-10个C原子的亚烃基及其衍生基团,当R为 无取代基时,两个C=O基团上的C原子相接。 0007 其中,所述的氯原子封端硅氧烷为二氯二甲基硅氧。
12、烷、二氯四甲基二硅氧烷、二氯 六甲基三硅氧烷、二氯八甲基四硅氧烷、二氯十甲基五硅氧烷、二氯十二甲基六硅氧烷、二 氯十四甲基七硅氧烷、二氯十六甲基八硅氧烷、二氯十八甲基九硅氧烷、二氯二十甲基十硅 氧烷中的一种。 说 明 书CN 104353265 A 2/4页 5 0008 其中,所述的二酸二酯为草酸二甲酯、草酸二乙酯、草酸二丙酯、草酸二异丙酯、 草酸二丁酯、草酸二异丁酯、草酸二叔丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丙酯、 丙二酸二异丙酯、丙二酸二丁酯、丙二酸二异丁酯、丙二酸二叔丁酯、乳酸二甲酯、乳酸二乙 酯、乳酸二丙酯、乳酸二异丙酯、乳酸二丁酯、乳酸二异丁酯、乳酸二叔丁酯、丁二酸二甲酯、。
13、 丁二酸二乙酯、丁二酸二丙酯、丁二酸二异丙酯、丁二酸二丁酯、丁二酸二异丁酯、丁二酸二 叔丁酯、戊二酸二甲酯、戊二酸二乙酯、戊二酸二丙酯、戊二酸二异丙酯、戊二酸二丁酯、戊 二酸二异丁酯、戊二酸二叔丁酯、己二酸二甲酯、己二酸二乙酯、己二酸二丙酯、己二酸二异 丙酯、己二酸二丁酯、己二酸二异丁酯、己二酸二叔丁酯、庚二酸二甲酯、庚二酸二乙酯、庚 二酸二丙酯、庚二酸二异丙酯、庚二酸二丁酯、庚二酸二异丁酯、庚二酸二叔丁酯、辛二酸二 甲酯、辛二酸二乙酯、辛二酸二丙酯、辛二酸二异丙酯、辛二酸二丁酯、辛二酸二异丁酯、辛 二酸二叔丁酯、壬二酸二甲酯、壬二酸二乙酯、壬二酸二丙酯、壬二酸二异丙酯、壬二酸二丁 酯、壬二酸。
14、二异丁酯、壬二酸二叔丁酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丙酯、癸二 酸二异丙酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二异丁酯、癸二酸二叔丁酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙 酯、富马酸二丙酯、富马酸二异丙酯、富马酸二丁酯、富马酸二异丁酯、富马酸二叔丁酯、马 来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丙酯、马来酸二异丙酯、马来酸二丁酯、马来酸二异丁 酯、马来酸二叔丁酯中的一种。 0009 其中,所述的烷氧基封端硅氧烷为二甲氧基二甲基硅氧烷、二甲氧基四甲基二硅 氧烷、二甲氧基六甲基三硅氧烷、二甲氧基八甲基四硅氧烷、二甲氧基十甲基五硅氧烷、二 甲氧基十二甲基六硅氧烷、二甲氧基十四甲基七硅氧烷、二甲氧基十六甲基八硅氧烷、二甲。
15、 氧基十八甲基九硅氧烷、二甲氧基二十甲基十硅氧烷、二乙氧基二甲基硅氧烷、二乙氧基四 甲基二硅氧烷、二乙氧基六甲基三硅氧烷、二乙氧基八甲基四硅氧烷、二乙氧基十甲基五硅 氧烷、二乙氧基十二甲基六硅氧烷、二乙氧基十四甲基七硅氧烷、二乙氧基十六甲基八硅氧 烷、二乙氧基十八甲基九硅氧烷、二乙氧基二十甲基十硅氧烷中的一种。 0010 其中,所述的二酸为草酸、乳酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、 壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸中的一种。 0011 其中,所述的疏水白炭黑的平均粒径在3-6 m,比表面积为100-200 m 2 /g。 0012 其中,所述的乳化剂是含碳数为10-20的脂肪酸。
16、钠、烷基醚硫酸钠、烷基硫酸钠、 烷基磷酸钠、烷基酰胺磺酸钠中的一种。 0013 其中,所述的分散剂是含碳数为6-20的硬酯酰胺、含碳数为6-20的脂肪醇、含碳 数为6-20的脂肪酸、含碳数为6-20的脂肪酸酯中的一种。 0014 其中,所述聚硅基酯的制备方法是:1)在室温下,将氯原子封端的硅氧烷与略微 过量的二酸二酯加入至氮气氛围的含有机溶剂的反应器中,加热至80-160 o C,搅拌回流 0.5-20小时;2)将溶剂抽干,产物移至真空烘箱中继续抽干,干燥保存。 0015 其中,所述聚硅基酯的另一种制备方法是:1)在室温下,将烷氧基封端的硅氧烷与 略微过量的二酸加入至氮气氛围的反应器中,加热至。
17、100-160 o C,熔融搅拌15分钟-20小 时;2)将产物移至真空烘箱中脱挥,干燥保存。 0016 本发明的有益效果是:1)自然降解,不会对环境造成破坏;2)使用量小,仅需同类 产品1/4-1/3的用量即可达到同等效果;3)热稳定性好,热分解温度在300 o C以上,化学稳 定,耐氧化性强,无毒,不会腐蚀设备,在高温重盐体系具有优异的消泡、抑泡效果。 说 明 书CN 104353265 A 3/4页 6 具体实施方式 0017 下面结合选择性列举的实施例进一步详细描述本发明的技术方案,但不是对本发 明的局限。 0018 实施例1:使用500 mL三口烧瓶,400 o C下高纯氮气置换三次。
18、,降至室温,加入250 mL甲苯,加入0.05 mol二氯六甲基三硅氧烷与0.052 mmol己二酸二甲酯,100 o C下回流、 机械搅拌6小时,利用悬蒸将大部分甲苯除去,60 o C真空烘箱干燥6小时,得到16.5g聚硅 基酯A,分子量为1700。采用70份聚硅基酯A、10份疏水白炭黑(粒径4 m,比表面积175 m 2 /g)、10份十二酸钠、10份癸酸配成固含率40%的消泡剂A,粘度400 cP,平均粒径12 m, PH值为6.4,95%降解时间42小时。 0019 实施例2:使用50 mL三口烧瓶,400 o C下高纯氮气置换三次,降至室温,加入0.1 mol二乙氧基二甲基硅氧烷与0。
19、.11 mmol乳酸,150 o C下搅拌5小时,60 o C真空烘箱干燥 6小时,得到14.2g聚硅基酯B,分子量为1400。采用90份聚硅基酯B、3份疏水白炭黑(粒 径4 m,比表面积175 m 2 /g)、3份十二酸钠、4份癸酸配成固含率50%的消泡剂B,粘度400 cP,平均粒径14 m,PH值为7.7,95%降解时间48小时。 0020 以下根据某海水淡化系统装置,模拟海水淡化循环过程的消泡效果见附表,循环 过程流量设置为0.2 m 3/ h,记录不加消泡剂和加入消泡剂时不同时间的起泡体积,通过相同 时间泡沫体积比来得到抑泡率,计算公式如下: 其中,X为抑泡率,A为未加消泡剂泡沫体积。
20、,B为加消泡剂泡沫体积。 0021 附表 实施例3:使用500 mL三口烧瓶,400 o C下高纯氮气置换三次,降至室温,加入250 mL 甲苯,加入0.1 mol二氯二甲基硅氧烷与0.11 mmol草酸二甲酯,80 o C下回流、机械搅拌 20小时,利用悬蒸将大部分甲苯除去,60 o C真空烘箱干燥6小时,得到聚硅基酯C,分子量 100000。 0022 实施例4:使用500 mL三口烧瓶,400 o C下高纯氮气置换三次,降至室温,加入250 mL甲苯,加入0.1 mol二氯二甲基硅氧烷与0.11 mmol草酸二甲酯,160 o C下回流、机械搅 拌0.5小时,利用悬蒸将大部分甲苯除去,6。
21、0 o C真空烘箱干燥6小时,得到聚硅基酯D,分 子量500。 说 明 书CN 104353265 A 4/4页 7 0023 实施例5:使用50 mL三口烧瓶,400 o C下高纯氮气置换三次,降至室温,加入0.05 mol二乙氧基二甲基硅氧烷与0.055 mmol癸二酸,100 o C下搅拌15分钟,60 o C真空烘箱 干燥6小时,得到聚硅基酯E。 0024 实施例6:使用50 mL三口烧瓶,400 o C下高纯氮气置换三次,降至室温,加入0.02 mol二乙氧基四甲基二硅氧烷与0.022 mmol乳酸,160 o C下搅拌20小时,60 o C真空烘箱 干燥6小时,得到聚硅基酯F。 0。
22、025 实施例7:使用50 mL三口烧瓶,400 o C下高纯氮气置换三次,降至室温,加入0.01 mol二乙氧基二十甲基十硅氧烷与0.011 mmol乳酸,160 o C下搅拌5小时,60 o C真空烘箱 干燥6小时,得到聚硅基酯H。 0026 实施例8:采用70份聚硅基酯A、10份疏水白炭黑(粒径3 m,比表面积200 m 2 / g)、10份十二酸钠、10份癸酸配成固含率20%的消泡剂,粘度200 cP,平均粒径30 m。 0027 实施例9:采用90份聚硅基酯A、3份疏水白炭黑(粒径6 m,比表面积100 m 2 / g)、3份十二酸钠、4份癸酸配成固含率50%的消泡剂,粘度2000 cP,平均粒径1 m。 0028 实施例10:采用70份聚硅基酯A、10份疏水白炭黑(粒径4 m,比表面积175 m 2 / g)、10份癸酸钠、10份二十酸配成固含率20%的消泡剂。 0029 实施例11:采用70份聚硅基酯A、10份疏水白炭黑(粒径4 m,比表面积175 m 2 / g)、10份二十酸钠、10份己酸配成固含率40%的消泡剂。 0030 实施例12:采用80份聚硅基酯A、10份疏水白炭黑(粒径4 m,比表面积175 m 2 / g)、10份二十酸钠、10份己酸配成固含率40%的消泡剂。 说 明 书CN 104353265 A 。