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| 蒸发结晶用耐高温阻垢剂制备方法 随着工业企业的提效增产，水资源的使用量也随之增加，因此工业生产中会产生大量的废水，这些废水如果处理不当，会对当地的环境造成大量的污染，为达到环保要求，很多企业都采用蒸发结晶装置对高硬度废水进行处理，达到高污染废水近零排放及零排放的要求。 在蒸发结晶过程中，由于废水中含有大量的杂质盐，不断蒸发浓缩后形成晶核。晶核附着于换热器及设备管线内表面而结垢，影响换热器的换热效率，甚至会使换热管堵塞，导致蒸发结晶装置运行周期短，清洗频繁，影响正常生产，甚至导致设备不能正常运行。由于废水中含有钙、镁离子和硫酸根离子、碳酸根离子、硅酸盐等在蒸发结晶过程中，不断浓缩，达到饱和产生硫酸钙、碳酸钙、硅酸盐，这些物质在蒸发器加热管、换热器的被加热面上附着形成垢层。这些垢层需酸洗进行除垢处理，既耗时又会有设备被腐蚀甚至出现漏点的潜在危险。 蒸发结晶用耐高温阻垢剂，旨在基于蒸发结晶装置中水体复杂的情况进行改进，最终获取适合蒸发结晶过程的阻垢剂，有较好的应用效果及生产价值，为企业的节能减排创造了不可或缺的保障。 蒸发结晶用耐高温阻垢剂的制备方法，该制备方法操作简单，操作条件温和，无污染，无三废排出，安全环保。 蒸发结晶用耐高温阻垢剂，主要由以下原料制得：以质量份数计，顺丁烯二酸酐、丙烯酸、过硫酸铵、三元共聚物、膦酰基羧酸共聚物、异噻唑啉酮、去离子水。 在上述的蒸发结晶用耐高温阻垢剂配方中，本技术通过使用顺丁烯二酸酐、丙烯酸、过硫酸铵、三元共聚物、膦酰基羧酸共聚物、异噻唑啉酮、去离子水为原料制备的蒸发结晶用耐高温阻垢剂，能够在240℃以内与钙、镁、锌等多种金属离子形成稳定的可溶性螯合物，可把更多的钙、镁、锌离子稳定在水中，增大金属盐的溶解度，抑制水垢的生长和沉积，使硫酸钙、碳酸钙、硅酸盐不易形成晶体和胶体，同时由于本技术的产品中含有膦基和羧酸的结构特征，使其具有良好的阻垢效果，优于常用的有机膦酸，特别是在高温下阻垢效果更为显著。 在上述配方中，需要注重各个物质之间的加量关系，各个物质的加量都需要控制在合理的范围内，因为如果哪个组分加量太大的话会掩盖住其他组分效果的发挥，稳定性虽然提高但是阻垢效果会受到影响，因此除了注意配方之间的特定搭配之外还要注意用量之间的配伍关系。 蒸发结晶用耐高温阻垢剂制备方法 水资源是经济发展的重要能源之一，近年来，工业化进程的加快与水资源相对短缺的矛盾日渐突出，工业生产中有大量的废水产生，是污染环境的重要废水源，为达到环保要求，很多企业都采用蒸发结晶装置处理高硬度废水，达到高污染废水零排放。 蒸发器、预热器结垢是指浓盐废水中含有大量的杂质盐，不断蒸发浓缩后形成晶核。晶核附着于换热管(或面)内表面而结垢，轻则影响换热器效率，重则会使换热管堵塞，严重影响蒸发结晶装置正常运行。浓盐废水中含有钙、镁离子和硫酸根离子、碳酸根离子、硅酸盐等，它们在蒸发结晶过程中，不断浓缩达到共饱和产生硫酸钙、碳酸钙等晶核及硅酸盐胶体，晶核及胶体在蒸发器加热管、换热器的被加热面上附着形成垢层。蒸发器、换热器结垢后，需酸洗除垢，既耗时又会造成设备腐蚀。浓盐废水在蒸发汽化过程中，易产生二次蒸汽雾沫夹带，雾沫中所带的含盐水滴附着在除沫器的丝网或折流板上，不断浓缩析出晶体形成垢层，严重时造成二次蒸汽受阻。随着循环的浓盐废水浓度不断升高，废水中所含硫酸钙、碳酸钙、硅酸盐会在降膜式蒸发器的分布器缝隙处析出、附着结垢，造成部分分布器堵塞。 本技术针对蒸发结晶装置中水体复杂情况进行研发与设计，最终获取的适合蒸发结晶过程的阻垢剂，有极佳应用效果及生产价值，为企业的节能减排创造了不可或缺的保障。 本蒸发结晶用耐高温阻垢剂，可有效去除蒸发器或预热器的结垢。 蒸发结晶用耐高温阻垢剂，包括A组份和B组份，其中：A组份包括如下重量份计的各组份：顺丁烯二酸酐、木质磺酸钠、去离子水； B组份包括如下重量份计的各组份：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、焦磷酸钠。 本技术制得的阻垢剂的B组份中包含多种除垢剂，A组份中的顺丁烯二酸酐和丙烯酸羟丙酯可有效提高阻垢剂在高温条件下的有效率，经实验证明，本技术制得阻垢剂在105±3℃温度条件下，阻垢率在89％以上。 共聚物-磷酸盐复配缓蚀阻垢分散剂制备方法 阻垢剂主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。 水垢是影响许多工业生产过程正常进行的麻烦问题之一。它能降低容器和管道的容量、流量和传热能力，降低设备的生产能力，增加能耗，还会引起垢下腐蚀，导致不得不停工除垢或更新设备。对于选矿工业，去除易成垢的钙、镁等离子，往往还可以改善浮选效果，提高精矿的品质和回收率。 阻垢剂复配品主要有阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂两种。常用的阻垢剂有有机磷酸盐、无机磷酸盐、聚合物三大类，可将其中两种或三种复配，得到具有协同作用的阻垢剂。 有机磷化合物如氨基亚甲基磷酸盐(AMP)或羟基亚乙基磷酸盐(HEDP)虽然分散能力较差，但它能使晶格畸变，是非常强的阻垢剂。将他们与聚合物混合使用，可起到优异的协同作用。 AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良。与有机膦复配，增效作用明显。 乙二胺四乙酸二钠是一种重要络合剂，用于络合金属离子和分离金属。 本技术提供一种能够产生协同效应、具有良好的缓蚀阻垢分散性能的共聚物-磷酸盐复配缓蚀阻垢分散剂。 技术方案：本技术所述的一种共聚物-磷酸盐复配缓蚀阻垢分散剂，包括AA/AMPS共聚物、有机磷酸盐、乙二胺四乙酸二钠盐和去离子水。 (1)本技术选用的带有磺酸集团的AA/AMPS共聚物同时含有强酸基团、弱酸基团、非离子基团，这些官能团在阻垢分散方面起着各不相同的作用；弱酸集团对难溶盐微晶的活性部分有着强的吸附作用，从而起到低剂量效应一直结晶产生，强酸基团则保持着轻微的离子特性，从而有助于难溶盐解离，而非离子基团对固悬物有着较强的吸附作用，并将其分散在水中；这些基团经有效结合产生协同效应，可有效阻止碳酸盐、硫酸盐和锌盐的沉积，很少量的AA/AMPS即可具有优异的阻垢和缓蚀性能； (2)本技术加入络合剂乙二胺四乙酸二钠盐，其能用于络合钙、镁及其他金属试剂，将其与有机磷酸盐和共聚物复配能够产生协同作用，有效促进缓蚀阻垢的进行； (3)本技术的所制备的缓蚀阻垢分散剂在高温、高硬度、高pH值、高浓缩倍数的苛刻水质条件下也能发挥很强的阻垢缓蚀作用，其用于水处理时最高温度可达到180℃。 复合阻垢剂制备方法及应用 在制盐生产中，制盐主体设备蒸发罐、加热室以及预热器等管道结垢是困扰制盐行业等普遍问题，一旦制盐设备及相关管道结垢就会降低设备及管道的有效容积，从而使传热效率降低，恶化生产条件，产能下降，严重的结垢还将迫使生产停产，缩短有效生产时间，降低设备寿命甚至损坏设备，增加原材料和能源的消耗。 目前，通常采用的方法是不定期的停产进行清洗除垢，然而这必然也会产生不少的影响，一方面致使有效生产时间减少，从而影响生产量；另一方面酸洗不当还可能导致相应材质的腐蚀。目前大多数井矿盐卤水为硫酸钙型卤水，在进入真空制盐系统之前，需要采用一定的处理方法对卤水进行了净化，除去卤水中的Ca2+、Mg2+，由于卤水中Ca2+、Mg2+等离子不可能完全除尽，在卤水蒸发浓缩时仍会富集在加热室、蒸发罐以及预热器等设备管道内壁形成致密坚固的碳酸盐垢层，因此在刷罐或者清洗过程中都很难把垢层刷掉。 目前，为防止制盐系统及其设备、管道等结垢，采用的防垢措施有：①重视蒸发设备材质的选择；②卤水净化降低杂质含量；③采用石膏晶种法防垢；④采用反循环蒸发设备；⑤蒸发器加热管塑料螺旋防垢；⑥超声波防垢技术；⑦多相流防除垢以及新型阻垢剂等。基于制盐装置已进行了材质的优选、卤水的净化、采用了石膏晶种法、反循环蒸发设备的条件下，但仍未解决整个制盐系统及设备、管道结垢的问题，超声波防垢技术以及多相流防除垢技术则多应用于矿井内的防除垢。对于新型阻垢剂的研究，目前也有一些报道。 在制盐过程中，由于采用石灰-芒硝-烟道气法进行了卤水处理，精卤水碱性高，在I效罐内的蒸发温度达130℃以上，因此选择阻垢剂的要求必须具备以下条件： (1)耐高温，耐高pH值和耐盐； (2)在整个真空制盐过程中，所选用的材料不易起泡； (3)根据实际生产要求，尽量选用新型环境友好型阻垢剂； (4)配方中的药剂相互间有较好的协同效应。 本技术的目的是，针对上述问题，提出一种配方简单、阻垢效率高、成本较低的适用于制盐设备，尤其适用于芒硝型卤水真空制盐设备阻垢的新型复合阻垢剂。 本技术的二元复合阻垢剂为HEDP(即羟基乙叉二膦酸)和聚天冬氨酸两种组分，在静态试验过程中，HEDP有很强的络合能力，将净化后卤水中的钙镁离子络合，从而使碳酸钙以及碳酸镁等的生成率大大降低；聚天冬氨酸也具有较强分散作用，对已经形成的碳酸钙或者碳酸镁分子间有着分散作用，已达到阻止分子与分子相互接触的目的，在整个真空制盐过程中，聚天冬氨酸能做到一定程度的降解，在母液中不累积。该配方简单适用，并且能有效阻止真空制盐设备的结垢，同时还具有缓蚀作用，在一定程度上能有效防止设备管道等的腐蚀。采用该技术配方对真空制盐系统及设备的处理成本很低，仅为0.47元/吨盐左右，既为企业较大的降低了处理成本，同时也能达到节能降耗的目的；适用于高盐(氯化钠)含量的井矿盐真空制盐设备，特别适用于采用石灰—芒硝—烟道气法，或者其它净化方法处理卤水后的芒硝型卤水制盐设备。 本技术解决了芒硝型卤水真空制盐设备结垢而导致传热效率低的问题；本技术中的两组分具有很好的阻垢协同效应，两者按照一定比例组成的配方比单一组分的阻垢效果好，也比现有的复合阻垢剂效果好，用于制盐设备，尤其应用于芒硝型卤水真空制盐设备时，阻垢率可达94％以上。 技术资料费380元，包括生产配方、原料介绍、工艺流程等。 |
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