一種用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水的阻垢方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水的處理方法，尤其是一種由改性腐植酸、木質(zhì)素磺酸鹽、聚馬來酸酐、氨基三甲基膦酸和去離子水構(gòu)成的復(fù)合阻垢劑，用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水的阻垢方法。
技術(shù)背景
[0002]國內(nèi)中原、華北和西北地區(qū)的地下水水中的硬度和堿度以CaC03計，大多超過去180X10-6和250 X 10-6，屬強結(jié)垢性水質(zhì)。用這類水質(zhì)做循環(huán)冷卻水，會造成設(shè)備和管道的結(jié)垢與腐蝕。尤其是焦化廠鼓風(fēng)冷凝循環(huán)水，該循環(huán)水系統(tǒng)靠近焦?fàn)t和煤場，易受粉塵影響，其循環(huán)水硬度和濁度等都較高，因此，更易導(dǎo)致整個系統(tǒng)內(nèi)管道和設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)垢和腐蝕。
[0003]公開號為CN 102649604 A，公開了 “一種用于高硬度水質(zhì)的復(fù)合阻垢劑”，由碳酸鈉、氫氧化鈉、腐殖酸鈉、木質(zhì)素磺酸鹽、硅酸鈉和鋁酸鈉組成，各組分的質(zhì)量百分含量為:碳酸鈉50— 55%，氫氧化鈉2 — 5%，腐殖酸鈉30— 35%、木質(zhì)素磺酸鹽2 — 5%、硅酸鈉3 — 6%和鋁酸鈉5 — 8%。該發(fā)明阻垢劑的有效成分為腐植酸鈉，利用腐殖酸鈉、木質(zhì)素磺酸鹽、硅酸鈉合鋁酸鈉等組分的芳香核、羥基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性基團的作用，使碳酸鹽等成垢物質(zhì)變成松散的、流動性強的水渣，從而達(dá)到阻垢效果。但是該發(fā)明存在的缺點是配方復(fù)雜，且要控制循環(huán)水中的堿度在20-30mgN/L時，才可達(dá)到最佳的降硬效果，除垢條件苛刻。
[0004]公開號為CN 104326577 A，公開了“一種用于循環(huán)冷卻水處理的復(fù)合緩蝕阻垢劑，”該阻垢劑包含:相對于該阻垢劑的總重量，10-20%的聚環(huán)氧琥珀酸鈉；10-20%的聚天冬氨酸鈉PASP ;15-25%的丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物AA-AMPS ;10-20%的水解聚馬來酸酐HPMA ;其余為去離子水。該發(fā)明復(fù)合緩蝕阻垢劑屬于無磷配方，所排放的水體也不會對周圍水體造成富營養(yǎng)化污染。但是，其缺點是配方需使用價格比較昂貴的聚環(huán)氧琥珀酸鈉、聚天冬氨酸鈉、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物等有機高分子化合物，尤其是目前國內(nèi)丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物國內(nèi)外生產(chǎn)廠家較少，因而其生產(chǎn)成本較高，給企業(yè)帶來額外的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述復(fù)合阻垢劑配方復(fù)雜、應(yīng)用過程條件苛刻、組分采用有機高分子化合物、成本較高等技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水的阻垢方法，通過簡單的操作方法，以及用較少的復(fù)合阻垢劑達(dá)到有效的阻垢、緩蝕及其殺菌滅藻功能。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案如下。
[0007]—種用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水的阻垢方法，所述阻垢方法是將復(fù)合阻垢劑按每噸水30_50g的比例加入到30-40°C的焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水中，每補充一噸水，續(xù)加復(fù)合阻垢劑30-50g，循環(huán)使用；
所述復(fù)合阻垢劑是由改性腐植酸、木質(zhì)素磺酸鹽、聚馬來酸酐、氨基三甲基膦酸和去離子水構(gòu)成，各組分的質(zhì)量百分比為:改性腐植酸10-30%、木質(zhì)素磺酸鹽20-35%、聚馬來酸酐5-10%、氨基三甲基膦酸3-5%、余量為水構(gòu)成；
所述改性腐植酸的制備方法是在腐植酸中加入質(zhì)量濃度20%的硝酸，混合均勻，調(diào)節(jié)固液比為0.35-0.5，控制反應(yīng)溫度為60-80°C，并在攪拌的條件下，使其反應(yīng)30_50min，后離心分離，過濾干燥，水洗除鹽后直至中性，離心分離干燥后獲得改性腐植酸。
[0008]上述方法中，進一步地向腐植酸中加入腐植酸質(zhì)量濃度的硝酸20%時，調(diào)節(jié)固液比為0.50，控制反應(yīng)溫度為70 °C，使其反應(yīng)40min，獲得改性腐植酸。
[0009]上述本發(fā)明方法中，所提供的復(fù)合阻垢劑與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要有效組分采用了改性腐植酸，所述改性腐植酸與腐殖酸相比，由于在其分子結(jié)構(gòu)中引入更多含量的羧基、羥基、羰基等活性基團，改性后的腐植酸殺菌滅藻、阻垢和緩蝕性能有了很大的提高。增強了對金屬離子的螯合作用、對碳酸鈣、磷酸鈣的分散能力及對碳酸鈣晶體的晶格畸變作用。同時，本發(fā)明復(fù)合阻垢劑中輔助成分為目前水處理中廣泛使用的木質(zhì)素磺酸鹽、聚馬來酸酐、氨基三甲基膦酸等，充分利用了氨基三亞甲基膦酸強螯合、低限抑制及晶格畸變作用，投加量少，與其他的阻垢劑有很好的相容性，聚馬來酸酐水解后具有的緩蝕性能，以及磺酸鹽所具有的強分散性能，從而使得本發(fā)明復(fù)合阻垢劑各有效組份的分子之間形成了良好的協(xié)同效應(yīng)和溶限效應(yīng)，因此對各類工業(yè)循環(huán)水中的碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣等均有良好的螯合分散作用，從而使其具有用量低、鈣硬度和堿度容忍度高的阻垢緩釋效果，且形成疏松、不掛壁的軟垢。由于本發(fā)明復(fù)合阻垢劑各組分之間形成了協(xié)同作用，在高硬度循環(huán)冷卻水中添加量少，成本低。此外，本發(fā)明復(fù)合阻垢劑配方中所有組分均廉價易得，與市場目前常用的阻垢劑相比成本低，降低了循環(huán)水的運行成本，適用于高硬度、高濁度焦化廠鼓風(fēng)冷凝循環(huán)水。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所述的焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水復(fù)合阻垢劑作進一步說明。但本發(fā)明不僅限于下述實施例。
[0011]實施例1
實施一種用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水的阻垢方法如下。
[0012]首先，制備改性腐殖酸。具體制備方法是:在腐植酸中加入腐植酸質(zhì)量濃度的硝酸20%，混合均勻后，調(diào)節(jié)固液比為0.35-0.5，并控制反應(yīng)溫度為60-80°C，在攪拌的條件下，使其反應(yīng)30-50min，后離心分離，水洗除鹽后直至中性，離心分離，過濾干燥后獲得改性腐植酸。
[0013]其次，配制復(fù)合阻垢劑。復(fù)合阻垢劑的組成及其含量按質(zhì)量百分比計如下:30%改性腐植酸、25%木質(zhì)素磺酸鹽、7%聚馬來酸酐、3.5%氨基三甲基膦酸和余量的水。將原料按比例混合后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH為9，制得本實施例的復(fù)合阻垢劑。
[0014]最后，在用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水的阻垢時，將復(fù)合阻垢劑按每噸水30-50g的比例加入到30-40°C的焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水中，如果在循環(huán)冷卻系統(tǒng)添加水時，按每補充一噸水，添加30-50g復(fù)合阻垢劑，循環(huán)阻垢即可； 采用實施例1所述復(fù)合阻垢劑7ppm用于鈣離子濃度300mg/L的自配水中，參照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-2008，水處理劑阻垢性能的測定一碳酸鈣沉積法》，測定復(fù)合阻垢劑的阻垢率達(dá)到100%，緩蝕率達(dá)到57.33%。
[0015]上述藥劑配方用于山西某焦化廠循環(huán)冷卻水，鈣離子濃度650mg/L，總硬度1068mg /L，藥劑投加量40mg/L，阻垢率達(dá)到95%以上。
[0016]實施例2
一種復(fù)合阻垢劑，其由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成:20%改性腐植酸，30%木質(zhì)素磺酸鹽，10%聚馬來酸酐，4.0%氨基三甲基膦酸，余量為水。將原料按比例混合后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH為9，制得本實施例的復(fù)合阻垢劑。
[0017]采用實施例2所述復(fù)合阻垢劑7ppm用于鈣離子濃度300mg/L的自配水中，參照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-2008，水處理劑阻垢性能的測定一碳酸鈣沉積法》，測定復(fù)合阻垢劑的阻垢率達(dá)到99.5%，緩蝕率達(dá)到54.13%。
[0018]實施例3
一種復(fù)合阻垢劑，其由如下重量百分比的原料制備而成:15%改性腐植酸，35%磺酸鹽，5%聚馬來酸酐，3.5%氨基三甲基膦酸，余量為水。將原料按比例混合后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH為9，制得本實施例的復(fù)合阻垢劑。
[0019]采用實施例3所述復(fù)合阻垢劑7ppm用于鈣離子濃度300mg/L的自配水中，參照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-2008，水處理劑阻垢性能的測定一碳酸鈣沉積法》，測定復(fù)合阻垢劑的阻垢率達(dá)到95.5%，緩蝕率達(dá)到48.89%。。
[0020]實施例4
一種復(fù)合阻垢劑，其由如下質(zhì)量百分比的原料制備而成:25%改性腐植酸，28%磺酸鹽，6%聚馬來酸酐，3.5%氨基三甲基膦酸，余量為水。將原料按比例混合后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH為9，制得本實施例的復(fù)合阻垢劑。
[0021]采用實施例4所述復(fù)合阻垢劑7ppm用于鈣離子濃度300mg/L的自配水中，參照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-2008，水處理劑阻垢性能的測定一碳酸鈣沉積法》，測定復(fù)合阻垢劑的阻垢率達(dá)到97.5%，緩蝕率達(dá)到52.45%ο
[0022]實施例5
在上述實施例1-4的基礎(chǔ)上，對其所使用的改性腐植酸進一步進行優(yōu)化試驗制備，具體方法是向腐植酸中加入質(zhì)量濃度20%的硝酸，調(diào)節(jié)固液比為0.50，控制反應(yīng)溫度為70°C，使其反應(yīng)40min，獲得優(yōu)化后的改性腐植酸，并加入上述改性腐植酸的配比中，應(yīng)用于上述實施例1-4中，其效果會更好。
【主權(quán)項】
1.一種用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水的阻垢方法，所述阻垢方法是將復(fù)合阻垢劑按每噸水30-50g的比例加入到30-40°C的焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水中，每補充一噸水，續(xù)加復(fù)合阻垢劑30-50g，循環(huán)使用； 所述復(fù)合阻垢劑是由改性腐植酸、木質(zhì)素磺酸鹽、聚馬來酸酐、氨基三甲基膦酸和去離子水構(gòu)成，各組分的質(zhì)量百分比為:改性腐植酸10-30%、木質(zhì)素磺酸鹽20-35%、聚馬來酸酐5-10%、氨基三甲基膦酸3-5%、余量為水構(gòu)成； 所述改性腐植酸的制備方法是在腐植酸中加入腐植酸質(zhì)量濃度的硝酸20%，混合均勻，調(diào)節(jié)固液比為0.35-0.5，控制反應(yīng)溫度為60-80°C，并在攪拌的條件下，使其反應(yīng)30-50min，后離心分離，過濾干燥，水洗除鹽后直至中性，離心分離干燥后獲得改性腐植酸。2.如權(quán)利要求1所述的用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水阻垢方法，所述向腐植酸中加入質(zhì)量濃度20%的硝酸，調(diào)節(jié)固液比為0.50，控制反應(yīng)溫度為70°C，使其反應(yīng)40min。
【專利摘要】一種用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水阻垢方法，所述阻垢方法是將復(fù)合阻垢劑加入到焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水中，每補充一噸水，要續(xù)加復(fù)合阻垢劑，循環(huán)使用；所述復(fù)合阻垢劑是由改性腐植酸、木質(zhì)素磺酸鹽、聚馬來酸酐、氨基三甲基膦酸和去離子水構(gòu)成。本阻垢方法采用改性腐植酸，對金屬離子具有螯合作用，并對碳酸鈣、磷酸鈣的具有分散力，添加后形成疏松、不掛壁的軟垢，同時本改性腐植酸與各輔助成分的分子之間形成良好的協(xié)同效應(yīng)和溶限效應(yīng)，降低了復(fù)合阻垢劑的使用量，本復(fù)合阻垢劑用于焦化廠鼓風(fēng)冷凝高硬度循環(huán)水系統(tǒng)還具有殺菌滅藻功能，抑制器壁藻類生產(chǎn)，不需要在循環(huán)水中定期投加除藻劑和殺菌劑。
【IPC分類】C02F5/14
【公開號】CN105060516
【申請?zhí)枴緾N201510423731
【發(fā)明人】盛清濤, 劉彥榮, 申峻, 牛艷霞, 劉剛
【申請人】太原理工大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月20日