公布日：2023.10.24

申請日：2022.04.02

分類號(hào)：C02F5/10(2006.01)I;C02F5/12(2006.01)I;C02F5/14(2006.01)I

摘要

本發(fā)明公開了一種脫硫廢水用阻垢劑，制備原料以重量百分比計(jì)包括：聚合物阻垢劑45-90％，緩蝕劑0.1-2％，小分子羧酸鹽3-5％，水補(bǔ)充余量。本發(fā)明采用聚環(huán)氧琥珀酸，水解聚馬來酸酐和丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物協(xié)同作用使本發(fā)明阻垢劑能夠在高溫環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性，避免高溫分解失活，并且采用1：1：1的重量比，使其在高溫環(huán)境下還能達(dá)到90％以上的阻垢率，阻垢效率大大提高，采用苯駢三氮唑，烏洛托品作為緩蝕劑協(xié)同作用可以在金屬容器表面形成致密的保護(hù)膜，抑制離子對金屬容器的腐蝕，采用非磷類阻垢劑，減少水體的富營養(yǎng)化，避免水體的二次污染。

權(quán)利要求書

1.一種脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，制備原料以重量百分比計(jì)包括：聚合物阻垢劑45-90％，緩蝕劑0.1-2％，小分子羧酸鹽3-5％，水補(bǔ)充余量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，所述聚合物阻垢劑選自羧酸類聚合物阻垢劑、磺酸類聚合物阻垢劑、含磷聚合物阻垢劑、聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸中的一種或幾種的組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，所述羧酸類聚合物阻垢劑選自聚丙烯酸、聚馬來酸、水解聚馬來酸酐、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、馬來酸酐-丙烯酸共聚物中的一種或幾種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，所述磺酸類聚合物阻垢劑選自二元磺酸類阻垢劑、三元磺酸類阻垢劑、四元磺酸類阻垢劑中的一種或幾種的組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，所述二元磺酸類阻垢劑選自丙烯酸-烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物、丙烯酸-2-羥基-3-烯丙氧基-1-丙烯磺酸共聚物、丙烯酸-甲基乙基丙烯酸磺酸共聚物、丙烯酸-烯丙氧基聚乙氧基磺酸鹽共聚物、馬來酸酐-烯丙氧基聚乙氧基磺酸鹽共聚物、馬來酸酐-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯磺酸共聚物、馬來酸酐-烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸-烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸-乙烯磺酸共聚物、丙烯酸-2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的一種或幾種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，所述三元磺酸類阻垢劑選自丙烯酸-異戊二烯磺酸-丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺-2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸-馬來酸-2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的一種或幾種的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，所述羧酸類聚合物阻垢劑，磺酸類聚合物阻垢劑和聚環(huán)氧琥珀酸的重量比為1：(0.5-1.5)：(0.5-1.5)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，所述緩蝕劑為有機(jī)緩蝕劑，優(yōu)選的，所述有機(jī)緩蝕劑選自膦酸鹽類緩蝕劑、巰基苯并噻唑類緩蝕劑、苯并三唑類緩蝕劑、磺化木質(zhì)素類緩蝕劑、烏洛托品中的一種或幾種的組合。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述脫硫廢水用阻垢劑的制備方法，其特征在于，將上述制備原料按重量百分比混合即得。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述脫硫廢水用阻垢劑的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用于高溫脫硫廢水中，優(yōu)選的，所述高溫為≥90℃的溫度。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高阻垢劑在90℃高溫環(huán)境下的阻垢率，本發(fā)明的第一個(gè)方面提供了一種脫硫廢水用阻垢劑，制備原料以重量百分比計(jì)包括：聚合物阻垢劑45-90％，緩蝕劑0.1-2％，小分子羧酸鹽3-5％，水補(bǔ)充余量。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，制備原料以重量百分比計(jì)包括：聚合物阻垢劑60-75％，緩蝕劑0.5-1.5％，小分子羧酸鹽3.5-4.5％，水補(bǔ)充余量。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，制備原料以重量百分比計(jì)包括：聚合物阻垢劑75％，緩蝕劑1％，小分子羧酸鹽4％，水補(bǔ)充余量。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述聚合物阻垢劑選自羧酸類聚合物阻垢劑、磺酸類聚合物阻垢劑、含磷聚合物阻垢劑、聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸中的一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述聚合物阻垢劑為羧酸類聚合物阻垢劑，磺酸類聚合物阻垢劑，聚環(huán)氧琥珀酸的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述羧酸類聚合物阻垢劑選自聚丙烯酸、聚馬來酸、水解聚馬來酸酐、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、馬來酸酐-丙烯酸共聚物中的一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述羧酸類聚合物阻垢劑為水解聚馬來酸酐。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述磺酸類聚合物阻垢劑選自二元磺酸類阻垢劑、三元磺酸類阻垢劑、四元磺酸類阻垢劑中的一種或兩種的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述二元磺酸類阻垢劑選自丙烯酸-烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物、丙烯酸-2-羥基-3-烯丙氧基-1-丙烯磺酸共聚物、丙烯酸-甲基乙基丙烯酸磺酸共聚物、丙烯酸-烯丙氧基聚乙氧基磺酸鹽共聚物、馬來酸酐-烯丙氧基聚乙氧基磺酸鹽共聚物、馬來酸酐-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯磺酸共聚物、馬來酸酐-烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸-烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸-乙烯磺酸共聚物、丙烯酸-2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述三元磺酸類阻垢劑選自丙烯酸-異戊二烯磺酸-丙烯酸羥丙酯共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺-2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸-馬來酸-2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述磺酸類聚合物阻垢劑為二元磺酸類阻垢劑，優(yōu)選的，所述二元磺酸類阻垢劑為丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述羧酸類聚合物阻垢劑，磺酸類聚合物阻垢劑和聚環(huán)氧琥珀酸的重量比為1：(0.5-1.5)：(0.5-1.5)。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述羧酸類聚合物阻垢劑，磺酸類聚合物阻垢劑和聚環(huán)氧琥珀酸的重量比為1：(0.8-1.2)：(0.8-1.2)。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述羧酸類聚合物阻垢劑，磺酸類聚合物阻垢劑和聚環(huán)氧琥珀酸的重量比為1：1：1。

申請人在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，采用聚環(huán)氧琥珀酸，水解聚馬來酸酐和丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物的組合，并且質(zhì)量比為1：1：1時(shí)，所得的阻垢劑能夠在90℃高溫下實(shí)現(xiàn)90％以上的阻垢率，實(shí)現(xiàn)了高溫阻垢的技術(shù)效果。猜測可能的原因是：在高溫環(huán)境中，廢水中的鈣離子與碳酸根離子相互靠近的概率大大增加，并且當(dāng)溫度升高到80℃后，碳酸鈣微晶的生成速度大大加快，給阻垢帶來較大的難度，申請人在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造性地的采用丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物與水解聚馬來酸酐協(xié)同作用，對鈣離子和碳酸根離子具有良好的分散作用，從而減少金屬陽離子和酸性陰離子結(jié)垢，并且含羧酸鹽的共聚物可以在后期吸附到垢顆粒上，與金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，阻止垢的析出，并且酰胺基團(tuán)與水解聚馬來酸酐的極性較大，在水中具有良好的溶解效果，并且在高溫下不易分解，使其在高溫環(huán)境中仍能起到抑制沉淀析出的效果。而聚環(huán)氧琥珀酸在垢晶體生長時(shí)可以破壞晶體的正常生長，避免排列緊密的硬質(zhì)垢塊的形成，而形成疏松的軟垢，有利于溶于液體中，避免沉積，并且聚環(huán)氧琥珀酸與葡萄糖酸鈉協(xié)同作用具有良好的緩蝕效果，減少了對運(yùn)輸管道的腐蝕。

并且申請人在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)聚環(huán)氧琥珀酸，水解聚馬來酸酐和丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物的重量比超出1：1：1的范圍，會(huì)導(dǎo)致形成的阻垢劑粘度增大，加入到廢水中不易溶解，反而加劇管道輸送的阻力。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述緩蝕劑為有機(jī)緩蝕劑，優(yōu)選的，所述有機(jī)緩蝕劑選自膦酸鹽類緩蝕劑、巰基苯并噻唑類緩蝕劑、苯并三唑類緩蝕劑、磺化木質(zhì)素類緩蝕劑、烏洛托品中的一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述緩蝕劑為苯并三唑類緩蝕劑和烏洛托品的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述緩蝕劑為苯并三唑類緩蝕劑和烏洛托品的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述緩蝕劑為苯駢三氮唑和烏洛托品的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述苯駢三氮唑和烏洛托品的重量比為1：(0.5-1.5)。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述苯駢三氮唑和烏洛托品的重量比為1：(0.9-1.1)。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述苯駢三氮唑和烏洛托品的重量比為1：1。

申請人在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)采用苯駢三氮唑和烏洛托品作為緩釋劑協(xié)同作用共同作用于金屬，可以牢固的吸附在金屬表面，形成網(wǎng)狀多層致密的保護(hù)膜，阻隔廢水與金屬接觸，并且還能修補(bǔ)出現(xiàn)缺陷的保護(hù)膜，對金屬的緩蝕效果具有長期持續(xù)性。申請人還發(fā)現(xiàn)苯駢三氮唑和烏洛托品在1：1的重量比下具有良好的耐溫性，在90℃的環(huán)境中緩蝕效果依舊良好。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述小分子羧酸鹽選自腐殖酸鈉、葡萄糖酸鈉中的一種或幾種的組合。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述小分子羧酸鹽為葡萄糖酸鈉。

本發(fā)明的第二個(gè)方面提供了一種脫硫廢水用阻垢劑的制備方法，將上述制備原料按重量百分比混合即得。

本發(fā)明的第二個(gè)方面提供了一種脫硫廢水用阻垢劑的應(yīng)用，應(yīng)用于高溫脫硫廢水中，優(yōu)選的，所述高溫為≥90℃的溫度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明所述脫硫廢水用阻垢劑，采用聚環(huán)氧琥珀酸，水解聚馬來酸酐和丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物協(xié)同作用使本發(fā)明阻垢劑能夠在高溫環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性，避免高溫分解失活。

(2)本發(fā)明所述脫硫廢水用阻垢劑，聚環(huán)氧琥珀酸，水解聚馬來酸酐和丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物采用1：1：1的重量比，使其在高溫環(huán)境下還能達(dá)到90％以上的阻垢率，阻垢效率大大提高。

(3)本發(fā)明所述脫硫廢水用阻垢劑，采用苯駢三氮唑，烏洛托品作為緩蝕劑協(xié)同作用可以在金屬容器表面形成致密的保護(hù)膜，抑制離子對金屬容器的腐蝕。

(4)本發(fā)明所述脫硫廢水用阻垢劑，聚環(huán)氧琥珀酸，苯駢三氮唑，烏洛托品和葡萄糖酸鈉協(xié)同作用，在高溫苛刻條件下抑制硬質(zhì)垢形成，形成軟垢不易沉積利于排出，同時(shí)延緩對金屬管道的腐蝕，延長管道的使用壽命。

(5)本發(fā)明所述脫硫廢水用阻垢劑，采用聚環(huán)氧琥珀酸，水解聚馬來酸酐和丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2’-甲基丙基磺酸共聚物進(jìn)行阻垢反應(yīng)，避免使用磷類阻垢劑造成的水體富營養(yǎng)化，減少水體的二次污染。

（發(fā)明人：陳錫炯;陸軍;徐云柯;徐豪;劉毅;羅偉忠;蔣鵬程;張碩;沈漢銘;孔慶忠;雷磊;康澤如;高志強(qiáng);沈潮杰;沈春雷）