无磷缓蚀阻垢剂.pdf

本发明的无磷缓蚀阻垢剂由钼酸钠、锌盐、柠檬酸盐、三乙醇胺、苯骈三氮唑(BTA)、聚天冬氨酸(PASP)、聚环氧琥珀酸(PESA)、丙烯酸磺酸三元共聚物、固态碱和水组成，本发明的无磷缓蚀阻垢剂通过在金属表面形成氧化型和沉淀型膜起到对金属缓蚀作用，通过对冷却水中致垢盐类的螯合和分散作用起到阻垢效果。本品无毒、无磷，主要有机成分易生物降解，不存在环境问题，排放不受磷限制。

1.  一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：由钼酸钠、锌盐、柠檬酸盐、三乙醇胺、苯骈三氮唑、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、丙烯酸磺酸三元共聚物、固态碱和水组成，其中，所述的钼酸盐在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为1.0％～5.0％，所述的锌盐在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为1.0％～3.0％，所述的柠檬酸盐在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～4.0％，所述的三乙醇胺在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～4.0％，所述的苯骈三氮唑在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为0.5％～1.0％，所述的聚天冬氨酸在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～15.0％，所述的聚环氧琥珀酸在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～15.0％，所述的丙烯酸磺酸三元共聚物在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～20.0％，所述的固态碱在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～10.0％，余量为水。

2.  如权利要求1所述的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的锌盐选自氯化锌、或者七水硫酸锌、或者一水硫酸锌。

3.  如权利要求1所述的无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述的柠檬酸盐选自柠檬酸钠、或者柠檬酸钾。

4.  如权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于：所述的固态碱选自氢氧化钾、或者氢氧化钠。

无磷缓蚀阻垢剂
技术领域：
本发明涉及化学领域，尤其涉及水处理技术，特别涉及用于敞开式系统的冷却水的处理剂，具体的是一种无磷缓蚀阻垢剂。
背景技术：
目前，用于敞开式系统的冷却水的处理剂大部分属磷系配方，但是磷的排放会引起周围水域的富营养化，促使微生物特别是藻类过度繁殖，造成湖水水华、海水赤潮等危害。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种无磷缓蚀阻垢剂，所述的这种无磷缓蚀阻垢剂要解决现有技术中磷系缓蚀阻垢剂排放后会引起周围水域富营养化、微生物特别是藻类过度繁殖、湖水水华、海水赤潮等危害的技术问题。
本发明的无磷缓蚀阻垢剂由钼酸钠、锌盐、柠檬酸盐、三乙醇胺、苯骈三氮唑(BTA)、聚天冬氨酸(PASP)、聚环氧琥珀酸(PESA)、丙烯酸磺酸三元共聚物、固态碱和水组成，其中，所述的钼酸盐在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为1.0％～5.0％，所述的锌盐在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为1.0％～3.0％，所述的柠檬酸盐在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～4.0％，所述的三乙醇胺在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～4.0％，所述的苯骈三氮唑(BTA)在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为0.5％～1.0％，所述的聚天冬氨酸(PASP)在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～15.0％，所述的聚环氧琥珀酸(PESA)在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～15.0％，所述的丙烯酸磺酸三元共聚物在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～20.0％，所述的固态碱在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～10.0％，余量为水。
进一步的，所述的锌盐选自氯化锌、或者七水硫酸锌、或者一水硫酸锌。
进一步的，所述的柠檬酸盐选自柠檬酸钠、或者柠檬酸钾。
进一步的，所述的固态碱选自氢氧化钾、或者氢氧化钠。
本发明的原理如下：(1)将钼酸钠与锌盐、聚天冬氨酸(PASP)和苯骈三氮唑(BTA)复配，借助组分间的协同作用，在金属阳极表面形成氧化型保护膜，在金属阴极表面形成沉淀型膜，起到对金属缓蚀作用，增强缓蚀效果，从而大幅度降低钼酸钠的用量。并借助聚天冬氨酸(PASP)、聚环氧琥珀酸(PESA)、柠檬酸钠和丙烯酸磺酸三元共聚物对致垢金属离子螯合分散协同作用，提高其阻垢性能。(2)在配方中添加锌盐(包括氯化锌、七水硫酸锌、一水硫酸锌)，其在水中可以Zn(OH)₂的形式在金属表面阴极区表面形成沉淀膜，沉膜速度快，缓蚀增效作用明显。(3)引入柠檬酸盐(包括柠檬酸钠、柠檬酸钾)，其在水中可以螯合大多数二价和三价金属离子，对Zn²⁺有一定的稳定作用，并且可减少Ca²⁺和Fe³⁺在金属表面的沉积，起到清洁金属表面的作用，有助于金属表面保护膜的形成，因此本品不仅有阻垢作用，还有缓蚀增效作用。而且本品无毒，对环境无影响。(4)聚天冬氨酸(PASP)和聚环氧琥珀酸(PESA)均为水溶性聚合物，被称为新型绿色水处理剂，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性，对离子有极强的螯合能力，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果。而且PASP还具有一定的缓蚀作用，与钼酸钠和Zn²⁺复配，具有缓蚀协同作用。(5)本配方引入三乙醇胺，它即是表面活性剂，又是缓蚀剂，而且还作为苯骈三氮唑(BTA)的增溶剂。(6)本配方中丙烯酸磺酸三元共聚物，主要起阻垢作用，它不仅能抑制CaCO₃的形成，而且对Ca₃(PO₄)₂、锌盐的沉积均有很好的抑制作用。(7)本配方中苯骈三氮唑(BTA)，对铜及合金具有很好的缓蚀作用，对黑色金属同样有效。(8)本配方中固态碱包括KOH和NaOH，在本配方中主要起调节PH值的作用。(9)通过复配试验，达到优化组合，充分发挥各组分协同作用，提高缓蚀阻垢效果。
本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明的无磷缓蚀阻垢剂用于冷却水时，无毒、无磷、主要有机成分易生物降解，不存在环境问题，排放不受磷限制，可大大减少后续处理费用，碳钢腐蚀率≤0.1mm/a，铜、铜合金、不锈钢腐蚀率≤0.005mm/a，阻垢率≥90％。
具体实施方式：
本发明的无磷缓蚀阻垢剂由钼酸钠、锌盐、柠檬酸盐、三乙醇胺、苯骈三氮唑(BTA)、聚天冬氨酸(PASP)、聚环氧琥珀酸(PESA)、丙烯酸磺酸三元共聚物、固态碱和水组成，其中，所述的钼酸钠在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为1.0％～5.0％，所述的锌盐在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为1.0％～3.0％，所述的柠檬酸盐在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～4.0％，所述的三乙醇胺在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～4.0％，所述的苯骈三氮唑(BTA)在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为0.5％～1.0％，所述的聚天冬氨酸(PASP)在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～15.0％，所述的聚环氧琥珀酸(PESA)在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为2.0％～15.0％，所述的丙烯酸磺酸三元共聚物在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～20.0％，所述的固态碱在无磷缓蚀阻垢剂中的重量百分比为5.0％～10.0％，余量为水。
进一步的，所述的锌盐选自氯化锌、或者七水硫酸锌、或者一水硫酸锌。
进一步的，所述的柠檬酸盐选自柠檬酸钠、或者柠檬酸钾。
进一步的，所述的固态碱选自氢氧化钾、或者氢氧化钠。
本发明人在一个实施例中的循环冷却水系统(包括I系列和II系列循环冷却水系统)中实施了本发明的无磷缓蚀阻垢剂水处理方案，无磷缓蚀剂投加浓度80～120mg/L，具体指标，参数及应用效果见下表：
(1)、无磷缓蚀阻垢剂技术指标
外观：黄色液体
密度，g/cm3(20℃)：≥1.19
PH(1％水溶液)：≥11.0
固含量，％：≥28.0
(2)、系统参数