无磷缓蚀阻垢剂的生产技术

本技术公开了一种无磷缓蚀阻垢剂，包括下列重量百分比的成分组成：铜缓蚀剂
0.1％1.0％，有机醇0.1％1.0％，水解聚马来酸酐1％20％，锌盐1％10％，无机酸
0.1％2％，醇胺3％20％，聚天冬氨酸5％25％，聚丙烯酸1％5％，剩余量为水，上述各组分用量之和为100％；本技术与现有技术相比，本产品为高浓缩倍数的混合型无磷缓蚀阻垢剂，不含磷酸盐及有机磷，使用过程中，减少了微生物及藻类的滋生，降低了杀菌剂的使用，降低了运行成本，使得既环保又经济；本产品在循环水系统中具有良好的缓蚀阻垢性能，且能够对多种金属材料共存的材质起到良好的防腐性能。

权利要求书
1.一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于，包括下列重量百分比的成分组成：
上述各组分用量之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：包括下列重量百分比的成分组成：
上述各组分用量之和为100％。

3.根据权利要求1或2所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述铜缓蚀剂为苯并三氮唑或其衍生物。

4.根据权利要求1或2所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述有机醇为甲醇或乙醇。

5.根据权利要求1或2所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述锌盐为氯化锌、硫酸锌或硝酸锌。

6.根据权利要求1或2所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述无机酸为盐酸、硫酸或硝酸。

技术说明书
一种无磷缓蚀阻垢剂
技术领域
本技术涉及化学阻垢试剂领域，具体涉及一种无磷缓蚀阻垢剂。

背景技术
在开放式、半开放式循环水系统中，循环水通过冷却塔冷却换热过程中会有大量的水份被蒸发，这样循环水就会不断地被浓缩。

随着浓缩倍数的增大，水中的悬浮物及钙、镁离子、硫酸盐、硅酸盐等会以水垢的形式沉积于管壁，影响换热效率、增大能耗，并且对管道有腐蚀作用，导致设备腐蚀、穿孔。

同时，由于冷却水的热交换，水中大量的微生物会在设备或管道壁上进行繁殖，使得水质进一步恶化，这样就大幅度的增加了水流阻力，引起管道的堵塞，从而降低了交换器的热交换效率，严重影响设备的正常工作。

因此缓蚀阻垢剂的出现，维护了设备的正常运行。

近年来市面上主要是含磷的缓蚀阻垢剂，但随着环保对水质排放要求的提高，缓蚀阻垢剂也正朝着无毒无害的无磷新型高效的环境友好型绿色阻垢剂方向发展，无磷缓蚀阻垢剂的出现，减少了微生物及藻类的滋生，减少了杀菌剂及剥离的使用量，从而降低了运行成本。

但是现有的无磷缓蚀阻垢剂的阻垢性能和防腐性能较低，特别是防腐性能，现有的设备不再
是由单一金属材质构成，而是多种材质共存，如碳钢、银、黄铜、紫铜或铝材等。

在这种混合型材质的系统在运行过程中，更易腐蚀，尤其是碳钢和黄铜。

技术内容
针对现有技术中所存在的不足，本技术的目的在于提供一种无磷缓蚀阻垢剂，以解决现有技术中，阻垢剂的阻垢性能和防腐性能较低的问题。

为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：一种无磷缓蚀阻垢剂，包括下列重量百分比的成分组成：
上述各组分用量之和为100％。

优化的，包括下列重量百分比的成分组成：
上述各组分用量之和为100％。

优化的，所述铜缓蚀剂为苯并三氮唑或其衍生物。

优化的，所述有机醇为甲醇或乙醇。

优化的，所述锌盐为氯化锌、硫酸锌或硝酸锌。

优化的，所述无机酸为盐酸、硫酸或硝酸。

相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：
1、本产品为高浓缩倍数的混合型无磷缓蚀阻垢剂，不含磷酸盐及有机磷，使用过程中，减
少了微生物及藻类的滋生，降低了杀菌剂的使用，降低了运行成本，使得既环保又经济；
2、本产品在循环水系统中具有良好的缓蚀阻垢性能，且能够对多种金属材料共存的材质起到良好的防腐性能。

具体实施方式
下面通过具体实施方式对本技术无磷缓蚀阻垢剂在重庆某公司的实验室内进行制备：
实施例1
步骤一：依次称取0.1kg甲基苯并三唑、0.1kg甲醇、1kg水解聚马来酸酐、1kg氯化锌、0.1kg 盐酸、3kg醇胺、5kg聚天冬氨酸、1kg聚丙烯酸和88.7kg水；
步骤二：将称量好的水加入到溶解槽中，然后依次将称量好的甲基苯并三唑、甲醇、水解聚马来酸酐、氯化锌、盐酸、醇胺、聚天冬氨酸和聚丙烯酸加入到溶解槽中，并缓慢的进行搅拌，使各个组分完全的溶解形成一个稳定的均匀体。

实施例2
步骤一：依次称取0.3kg甲基苯并三唑、0.4kg甲醇、6kg水解聚马来酸酐、3kg氯化锌、0.4kg 盐酸、7.5kg醇胺、10kg聚天冬氨酸、1.9kg聚丙烯酸和70.5kg水；
步骤二：将称量好的水加入到溶解槽中，然后依次将称量好的甲基苯并三唑、甲醇、水解聚马来酸酐、氯化锌、盐酸、醇胺、聚天冬氨酸和聚丙烯酸加入到溶解槽中，并缓慢的进行搅拌，使各个组分完全的溶解形成一个稳定的均匀体。

实施例3
步骤一：依次称取0.5kg苯并三氮唑、0.6kg乙醇、12kg水解聚马来酸酐、5.5kg硫酸锌、0.8kg 硫酸、12.5kg醇胺、15kg聚天冬氨酸、2.8kg聚丙烯酸和50.3kg水；
步骤二：将称量好的水加入到溶解槽中，然后依次将称量好的苯并三氮唑、乙醇、水解聚马来酸酐、硫酸锌、硫酸、醇胺、聚天冬氨酸和聚丙烯酸加入到溶解槽中，并缓慢的进行搅拌，使各个组分完全的溶解形成一个稳定的均匀体。

实施例4
步骤一：依次称取0.65kg1-苯并三氮唑-甲基丙烯酸甲酯、0.65kg乙醇、13.5kg水解聚马来酸酐、6.2kg硝酸锌、1kg硝酸、13.2kg醇胺、16.5kg聚天冬氨酸、3.1kg聚丙烯酸和45.2kg水；
步骤二：将称量好的水加入到溶解槽中，然后依次将称量好的1-苯并三氮唑-甲基丙烯酸甲酯、乙醇、水解聚马来酸酐、硝酸锌、硝酸、醇胺、聚天冬氨酸和聚丙烯酸加入到溶解槽中，并缓慢的进行搅拌，使各个组分完全的溶解形成一个稳定的均匀体。

实施例5
步骤一：依次称取0.8kg苯并三氮唑、0.7kg乙醇、15kg水解聚马来酸酐、7.5kg硫酸锌、1.3kg 硝酸、14.5kg醇胺、18kg聚天冬氨酸、3.6kg聚丙烯酸和38.6kg水；
步骤二：将称量好的水加入到溶解槽中，然后依次将称量好的苯并三氮唑、乙醇、水解聚马来酸酐、硫酸锌、硝酸、醇胺、聚天冬氨酸和聚丙烯酸加入到溶解槽中，并缓慢的进行搅拌，使各个组分完全的溶解形成一个稳定的均匀体。

实施例6
步骤一：依次称取0.9kg苯并三氮唑、0.85kg乙醇、17.5kg水解聚马来酸酐、8.5kg硫酸锌、1.6kg硝酸、17kg醇胺、19kg聚天冬氨酸、4.2kg聚丙烯酸和30.45kg水；
步骤二：将称量好的水加入到溶解槽中，然后依次将称量好的苯并三氮唑、乙醇、水解聚马来酸酐、硫酸锌、硝酸、醇胺、聚天冬氨酸和聚丙烯酸加入到溶解槽中，并缓慢的进行搅拌，使各个组分完全的溶解形成一个稳定的均匀体。

实施例7
步骤一：依次称取1kg苯并三氮唑、1kg甲醇、20kg水解聚马来酸酐、10kg氯化锌、2kg硝酸、20kg醇胺、25kg聚天冬氨酸、5kg聚丙烯酸和16kg水；
步骤二：将称量好的水加入到溶解槽中，然后依次将称量好的苯并三氮唑、甲醇、水解聚马来酸酐、氯化锌、硝酸、醇胺、聚天冬氨酸和聚丙烯酸加入到溶解槽中，并缓慢的进行搅拌，使各个组分完全的溶解形成一个稳定的均匀体。

1、静态法阻垢试验
静态法是常用的测定水处理剂阻垢性能好坏的方法。

在试验给定条件下，用循环水补充水在80℃水浴中浓缩一定倍数，最后通过试验前后YD、Ca2+的浓缩倍率及实际浓缩倍率计算出阻垢率，从而对药剂阻垢性能进行评定。

试验步骤：
步骤一：准备试验用水；将循环水补充水装入1000ml烧杯中，并按一定加药量加入水处理剂；
步骤二：将装有试验用水的烧杯放入水浴锅中，恒温80℃，按实际运行条件要求的浓缩倍数进行浓缩；同时进行空白试验；
步骤三：浓缩等待过程中，测定补充水的YD、Ca2+、Cl-、PH和JD各项指标；
步骤四：进行自然蒸发(试液不加盖)，达到要求的浓缩倍数后，取出烧杯；
步骤五：测定浓缩后空白及加药水样的YD、Ca2+、Cl-、PH和JD各项指标；
步骤六：根据测定结果计算阻垢率。

阻垢率采用的计算公式为：
注：a、试验结果用Cl-浓缩倍率当作实际浓缩倍率；
b、通过空白试验阻垢率与加水处理药剂后阻垢率的比较，确定水处理剂阻垢性能的好坏。

将实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂，通过上述的静态法阻垢试验当浓缩倍率为4倍时进行检测得出表1中的数据：
首先检测出补充水中的YD、Ca2+、Cl-的浓度分别为：145.12mg/L、118.59mg/L、
14.99mg/L，且试验温度为80℃。

表1多组实施例浓缩倍率为4倍时的检测数据
分析表1中的数据可以看出：将实施例1-实施例7与空白实验作对比可以看出，在浓缩倍率为4倍时候，通过实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂对试验用水进行处理之后，明显提高了阻垢率，从而获得了一种具有阻垢性能好的阻垢剂；对比实施例1-实施例7可以看出，配方中的除了水之外的各个组分的量随量的增加阻垢性能先增强后减弱，按照实施例4的配方制得的无磷缓蚀阻垢剂为最优方案。

将实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂，通过上述的静态法阻垢试验当浓缩倍率为6倍时进行检测得出表2中的数据：
首先检测出补充水中的YD、Ca2+、Cl-的浓度分别为：145.12mg/L、118.59mg/L、
14.99mg/L，且试验温度为80℃。

表2多组实施例浓缩倍率为6倍时的检测数据
分析表2中的数据可以看出：将实施例1-实施例7与空白实验作对比可以看出，在浓缩倍率为6倍时候，通过实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂对试验用水进行处理之后，明显提高了阻垢率，从而获得了一种具有阻垢性能好的阻垢剂；同时按照实施例4的配方制得的无磷缓蚀阻垢剂为最优方案。

综合表1和表2中的数据可以看出，通过实施例1-实施例7的配方制得的无磷缓蚀阻垢剂，在高浓缩倍数的循环水系统中具有良好的缓蚀阻垢性能，且浓缩倍率越高，检测出来的阻垢率越低，主要是因为浓缩倍率越高测得浓缩后空白及加药水样中的D、Ca2+和Cl-的量越多；且通过实施例4的配方制得的无磷缓蚀阻垢剂为最优方案。

2、旋转腐蚀挂片试验：
将实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂参照GB/T 18175-2014标准《水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》进行实验，(实验条件为：实验温度为50℃，实验时间为72h，试片表面积为2cm3)，腐蚀率V的计算公式为：V＝k(W1-W2)/(Ftγ)
其中k＝87.6(mm/a),为所采用单位的常数；W1为未腐蚀前的质量；W2为经腐蚀并除去表面产物后的质量；F为试片的表面积；t为受腐蚀的时间；γ为金属的密度，碳钢的密度为
7.85g/cm3，紫铜的密度为8.92g/cm3，黄铜的密度为8.65g/cm3，银的密度为10.53g/cm3；通过上述的试验方法和计算公式得出表3中的实验数据：
表3药剂浓度为40ppm时的检测数据
通过表3中的检测数据可以分析出：当通过实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂在使用时的浓度为40ppm的时候，对黄铜、紫铜、20#钢和银的材质的具有良好的抗腐蚀性能，腐蚀率均低于国标GB50050-2007规定的碳钢＜0.075mm/a，铜＜0.005mm/a。

表4药剂浓度为100ppm时的检测数据
通过表4中的检测数据可以分析出：当通过实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂在使用时的浓度为100ppm的时候，对黄铜、紫铜、20#钢和银的材质的具有良好的抗腐蚀性能，腐蚀率均低于国标GB50050-2007规定的碳钢＜0.075mm/a，铜＜0.005mm/a。

表5药剂浓度为200ppm时的检测数据
通过表5中的检测数据可以分析出：当通过实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂在使用时的浓度为200ppm的时候，对黄铜、紫铜、20#钢和银的材质的具有良好的抗腐蚀性能，腐蚀率均低于国标GB50050-2007规定的碳钢＜0.075mm/a，铜＜0.005mm/a。

综合表3-表5可以得出，通过过实施例1-实施例7制得的无磷缓蚀阻垢剂在使用时的浓度为40ppm-200ppm的时候，对黄铜、紫铜、20#钢和银的材质的具有良好的抗腐蚀性能；抗腐蚀性能，使用实施例4的配方制得的无磷缓蚀阻垢剂在使用时的浓度为200ppm左右时，为最优选择；综合经济考虑，一般采用无磷缓蚀阻垢剂在使用时的浓度为100ppm即可满足需求。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。