本發(fā)明涉及工業(yè)水處理,尤其是一種用于循環(huán)冷卻水等其他工業(yè)水的緩蝕劑。
背景技術(shù):
1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)中常見的熱交換系統(tǒng),通過循環(huán)使用冷卻水帶走工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的熱量,維持設(shè)備在正常溫度范圍內(nèi)運行。然而,循環(huán)冷卻水在長時間的使用過程中,由于溶解氧、二氧化碳、無機鹽類、微生物以及金屬材質(zhì)本身等因素的影響,會導(dǎo)致金屬部件的腐蝕。這種腐蝕不僅會降低設(shè)備的性能和使用壽命,還會增加維護成本和安全隱患。
2、為了應(yīng)對金屬腐蝕問題,人們開發(fā)了眾多的緩蝕劑種類,其中多元醇磷酸酯(pape)和膦?;u基乙酸(hpaa)是兩種常見的緩蝕劑。pape具有優(yōu)良的緩蝕性能和熱穩(wěn)定性,能夠有效減緩金屬在水中的腐蝕速度。然而,pape中含有一定量的磷元素,隨著環(huán)保法規(guī)對磷排放的限制日益嚴(yán)格,其使用受到了越來越多的限制。hpaa則因其良好的緩蝕效果和生物降解性而受到關(guān)注,但在某些特定條件下,其緩蝕效率可能不夠理想,需要與其他緩蝕劑復(fù)配使用,增加了使用成本和復(fù)雜性;且同樣含有磷元素,盡管含量相對較低。
3、鑒于現(xiàn)有緩蝕劑存在的這些局限性,研發(fā)一種既環(huán)保(低磷含量)又高效的新型緩蝕劑,成為了工業(yè)水處理技術(shù)領(lǐng)域特別是循環(huán)冷卻水處理技術(shù)亟待攻克的重要課題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種有機低磷緩蝕劑的制備方法,該方法制得的有機低磷緩蝕劑由有機物構(gòu)成,其具有緩蝕效率高、磷含量低的優(yōu)點,從而克服了現(xiàn)有緩蝕劑存在的磷含量高且緩蝕效果可能不夠理想的局限性。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
3、一種有機低磷緩蝕劑的制備方法,其制備原料由以下原料組成:
4、硝酸、液堿、雙季戊四醇、多氨基多醚基甲叉膦酸、水;
5、其制備方法包括以下步驟:
6、a.將硝酸加入反應(yīng)器內(nèi),然后滴加堿液;
7、b.堿液滴加完畢后,將反應(yīng)器內(nèi)的物料加熱,進行脫水反應(yīng);
8、c.脫水反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)器內(nèi)的物料進行降溫,滴加雙季戊四醇,
9、d.雙季戊四醇滴加完畢后,將反應(yīng)器內(nèi)的物料加熱,進行酯化反應(yīng);
10、e.酯化反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)器內(nèi)的物料進行降溫,加入水,繼續(xù)滴加堿液;
11、f.堿液滴加完畢后,繼續(xù)將反應(yīng)器內(nèi)的物料進行降溫,加入多氨基多醚基甲叉膦酸。
12、上述技術(shù)方案中,更具體的技術(shù)方案還可以是:包括以下具體步驟:
13、a.將硝酸加入反應(yīng)器內(nèi),并在60℃~75℃的溫度下滴加堿液;
14、b.堿液滴加完畢后,先將反應(yīng)器內(nèi)的真空度調(diào)整至0.090mpa~0.100mpa,再將反應(yīng)器內(nèi)的物料加熱至135℃~155℃,進行脫水反應(yīng);
15、c.脫水反應(yīng)完畢后,解除真空狀態(tài)并將反應(yīng)器內(nèi)的物料降溫至105℃~125℃,并在該溫度下滴加雙季戊四醇;
16、d.雙季戊四醇滴加完畢后,先將反應(yīng)器真空度調(diào)整至0.090?mpa~0.100mpa,再將反應(yīng)器內(nèi)的物料加熱至125℃~145℃,進行酯化反應(yīng);
17、e.解除真空狀態(tài)并將反應(yīng)器內(nèi)的物料降溫至100℃以下,加入水,然后控制反應(yīng)器內(nèi)的物料溫度低于65℃,并在該溫度下滴加堿液;
18、f.堿液滴加完畢后,繼續(xù)將反應(yīng)器內(nèi)的物料降溫至25℃以下,加入多氨基多醚基甲叉膦酸。
19、進一步的,所述原料的重量份數(shù)如下:
20、硝酸?45份~65份、液堿?15份~25份、雙季戊四醇?12份~20份、多氨基多醚基甲叉膦酸?6份~15份、水25份~45份;
21、其中,a步驟堿液的滴加量為10份~15份,e步驟堿液的滴加量為10份~15份。
22、進一步的,所述原料中的水為除鹽水。
23、進一步的,所述硝酸的純度≥85%。
24、進一步的,所述液堿中naoh≥30%。
25、進一步的,所述雙季戊四醇的純度≥95%。
26、進一步的,所述多氨基多醚基甲叉膦酸的純度≥50%。
27、由于采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:
28、1.本發(fā)明為有機構(gòu)成,緩蝕效率高,比現(xiàn)有緩蝕劑pape(多元醇磷酸酯)對碳鋼緩蝕效率提高22%以上,比hpaa(膦酰基羥基乙酸)對碳鋼緩蝕效率提高28%以上;且其屬于低磷緩蝕劑,其磷含量低至2‰以下,綠色環(huán)保。
29、2.本發(fā)明通過以下技術(shù)協(xié)同作用實現(xiàn)高效緩蝕:
30、多元醇磷酸酯化反應(yīng):硝酸與雙季戊四醇在高溫脫水條件下生成磷酸酯中間體,其含磷基團通過化學(xué)吸附在金屬表面形成致密鈍化膜;
31、有機膦酸協(xié)同效應(yīng):多氨基多醚基甲叉膦酸分子中的多氨基與膦酸基團形成螯合結(jié)構(gòu),增強膜層與金屬的結(jié)合力;
32、ph梯度調(diào)控:分階段調(diào)節(jié)反應(yīng)體系ph值(初始堿性→中性→弱酸性),促進羥基自由基生成,加速腐蝕抑制反應(yīng)動力學(xué)。
1.一種有機低磷緩蝕劑的制備方法,其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻垢分散劑的制備方法,其特征在于包括以下具體步驟:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的阻垢分散劑的制備方法,其特征在于所述原料的重量份數(shù)如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻垢分散劑的制備方法,其特征在于:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻垢分散劑的制備方法,其特征在于:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻垢分散劑的制備方法,其特征在于:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的阻垢分散劑的制備方法,其特征在于:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻垢分散劑的制備方法,其特征在于: