公布日：2023.10.24

申請日：2022.04.02

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

摘要

本發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％，水補充余量。本發明采用聚環氧琥珀酸，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同作用使本發明阻垢劑能夠在高溫環境下具有良好的穩定性，避免高溫分解失活，并且采用1：1：1的重量比，使其在高溫環境下還能達到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同作用可以在金屬容器表面形成致密的保護膜，抑制離子對金屬容器的腐蝕，采用非磷類阻垢劑，減少水體的富營養化，避免水體的二次污染。

權利要求書

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％，水補充余量。

2.根據權利要求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、聚環氧琥珀酸中的一種或幾種的組合。

3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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氧琥珀酸的重量比為1：(0.5-1.5)：(0.5-1.5)。

8.根據權利要求1所述脫硫廢水用阻垢劑，其特征在于，所述緩蝕劑為有機緩蝕劑，優選的，所述有機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、磺化木質素類緩蝕劑、烏洛托品中的一種或幾種的組合。

9.一種根據權利要求1-8任一項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。

10.一種根據權利要求1-8任一項所述脫硫廢水用阻垢劑的應用，其特征在于，應用于高溫脫硫廢水中，優選的，所述高溫為≥90℃的溫度。

發明內容

為了提高阻垢劑在90℃高溫環境下的阻垢率，本發明的第一個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％，水補充余量。

作為一種優選的實施方式，制備原料以重量百分比計包括：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％，水補充余量。

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

作為一種優選的實施方式，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、聚環氧琥珀酸中的一種或幾種的組合。

作為一種優選的實施方式，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，聚環氧琥珀酸的組合。

作為一種優選的實施方式，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。

作為一種優選的實施方式，所述羧酸類聚合物阻垢劑為水解聚馬來酸酐。

作為一種優選的實施方式，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。

作為一種優選的實施方式，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。

作為一種優選的實施方式，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。

作為一種優選的實施方式，所述磺酸類聚合物阻垢劑為二元磺酸類阻垢劑，優選的，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。

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

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

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

申請人在實驗過程中發現，采用聚環氧琥珀酸，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，并且質量比為1：1：1時，所得的阻垢劑能夠在90℃高溫下實現90％以上的阻垢率，實現了高溫阻垢的技術效果。猜測可能的原因是：在高溫環境中，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，申請人在實驗中創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，與金屬離子發生置換反應，阻止垢的析出，并且酰胺基團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，使其在高溫環境中仍能起到抑制沉淀析出的效果。而聚環氧琥珀酸在垢晶體生長時可以破壞晶體的正常生長，避免排列緊密的硬質垢塊的形成，而形成疏松的軟垢，有利于溶于液體中，避免沉積，并且聚環氧琥珀酸與葡萄糖酸鈉協同作用具有良好的緩蝕效果，減少了對運輸管道的腐蝕。

并且申請人在實驗過程中進一步發現，當聚環氧琥珀酸，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，會導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。

作為一種優選的實施方式，所述緩蝕劑為有機緩蝕劑，優選的，所述有機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、磺化木質素類緩蝕劑、烏洛托品中的一種或幾種的組合。

作為一種優選的實施方式，所述緩蝕劑為苯并三唑類緩蝕劑和烏洛托品的組合。

作為一種優選的實施方式，所述緩蝕劑為苯并三唑類緩蝕劑和烏洛托品的組合。

作為一種優選的實施方式，所述緩蝕劑為苯駢三氮唑和烏洛托品的組合。

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

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

作為一種優選的實施方式，所述苯駢三氮唑和烏洛托品的重量比為1：1。

申請人在實驗過程中發現采用苯駢三氮唑和烏洛托品作為緩釋劑協同作用共同作用于金屬，可以牢固的吸附在金屬表面，形成網狀多層致密的保護膜，阻隔廢水與金屬接觸，并且還能修補出現缺陷的保護膜，對金屬的緩蝕效果具有長期持續性。申請人還發現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℃的環境中緩蝕效果依舊良好。

作為一種優選的實施方式，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。

作為一種優選的實施方式，所述小分子羧酸鹽為葡萄糖酸鈉。

本發明的第二個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。

本發明的第二個方面提供了一種脫硫廢水用阻垢劑的應用，應用于高溫脫硫廢水中，優選的，所述高溫為≥90℃的溫度。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

(1)本發明所述脫硫廢水用阻垢劑，采用聚環氧琥珀酸，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同作用使本發明阻垢劑能夠在高溫環境下具有良好的穩定性，避免高溫分解失活。

(2)本發明所述脫硫廢水用阻垢劑，聚環氧琥珀酸，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，使其在高溫環境下還能達到90％以上的阻垢率，阻垢效率大大提高。

(3)本發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同作用可以在金屬容器表面形成致密的保護膜，抑制離子對金屬容器的腐蝕。

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

(5)本發明所述脫硫廢水用阻垢劑，采用聚環氧琥珀酸，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行阻垢反應，避免使用磷類阻垢劑造成的水體富營養化，減少水體的二次污染。

（發明人：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;沈潮杰;沈春雷）