一种蒸汽冷凝水处理剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种蒸汽冷凝水处理剂及其制备方法。


背景技术：

2.蒸汽冷凝水是蒸汽换热后产生的热水，其温度高于100℃，工业锅炉产生的蒸汽在使用过程中被冷凝成水。冷凝水具有高纯净性和高含热量的特性，是一种价值很高可利用的资源，将其回收作为锅炉给水使用，是一项节水节能，有利于环境保护的措施。目前，国家对于化工企业的用水和排水加大管控，不仅提高化工企业的用水单价，同时提高了其排污费用的征收标准，为了尽可能的降低生产成本，各化工企业纷纷采取各种措施回用利用。但是，蒸汽冷凝水的腐蚀无处不在，已在各种锅炉蒸汽系统对金属造成严重腐蚀。由于蒸汽冷凝水系统的腐蚀问题，使回收的冷凝水中含有大量的铁离子。如果将含有大量铁离子的冷凝水作为锅炉给水使用，将使锅炉受热面结生铁垢，影响传热；并易发生垢下腐蚀，进而引发爆管等威胁锅炉安全的事故，严重时还会导致锅炉提前报废。如果不用，而将含有很高价值的冷凝水排放掉，将会造成能源和水资源的浪费。因此，必须首先做好蒸汽冷凝水的水处理工作，抑制系统的腐蚀，将蒸汽冷凝水中的铁离子降低至国家标准规定值以内，才能将其作为锅炉给水回用，从而达到锅炉节能减排之目的。
3.在冷凝水中加入处理剂，可以有效改善冷凝水水质，从而防止系统中碳钢的腐蚀，从而很好地解决了冷凝水铁离子超标问题。传统技术中，冷凝水处理多采用添加缓蚀剂。缓蚀剂能够吸附在碳钢表面,形成一层疏水膜，防止碳钢表面与酸性的冷凝水接触，从而达到防腐的目的。但现有的缓蚀剂存在检测方法复杂，需要高端检测仪器及高技术人员操作，所以一般单位在使用该药剂时，都不能对加药量进行跟踪检测。由于蒸汽用量在不断地变化，所以药剂的投加量也因随之改变。若不随时对水中的药剂含量进行检测，会出现药量时多时少现象，药量多时，造成水处理成本的不必要增加，药量不足，造成缓蚀效果的下降。基于上述陈述，本发明提出了一种蒸汽冷凝水处理剂及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中冷凝水处理剂存在检测方法复杂，药量不好控制，添加药量高，处理成本高等问题，而提出的一种蒸汽冷凝水处理剂及其制备方法。
5.一种蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：改性石墨30
‑
50份、十二碳醇酯10
‑
18份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇8
‑
15份、十八胺1
‑
2份、环己胺5
‑
8份、碳酸环己胺1
‑
3份、防锈剂15
‑
25份、吗啉1
‑
3份、水30
‑
50份。
6.优选的，所述蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：改性石墨35
‑
45份、十二碳醇酯12
‑
16份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇10
‑
14份、十八胺1.2
‑
1.8份、环己胺6
‑
7份、碳酸环己胺1.5
‑
2.5份、防锈剂18
‑
22份、吗啉1.5
‑
2.5份、水35
‑
45份。
7.优选的，所述蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：改性石墨40份、十二碳醇酯14份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇12份、十八胺1.5份、环己胺6.5份、碳酸环己胺2份、防锈剂20
份、吗啉2份、水40份。
8.优选的，所述改性石墨由以下重量份份原料组成：膨胀石墨40
‑
60份、乙二胺四乙酸二钠1
‑
4份、十二烷基磺酸钠2
‑
3份、硫酸锌3
‑
8份、月桂醇聚氧乙烯醚1
‑
3份、羧酸10
‑
18份、去离子水50
‑
80份。
9.优选的，所述改性石墨由以下重量份份原料组成：膨胀石墨45
‑
55份、乙二胺四乙酸二钠2
‑
3份、十二烷基磺酸钠2.2
‑
2.8份、硫酸锌4
‑
7份、月桂醇聚氧乙烯醚1.5
‑
2.5份、羧酸12
‑
16份、去离子水60
‑
70份。
10.优选的，所述改性石墨由以下重量份份原料组成：膨胀石墨50份、乙二胺四乙酸二钠2.5份、十二烷基磺酸钠2.5份、硫酸锌5.5份、月桂醇聚氧乙烯醚2份、羧酸14份、去离子水65份。
11.优选的，所述改性石墨由以下方法制得：将羧酸和水共同加入到反应器中，升温至68
‑
88℃，加入膨胀石墨，超声振荡分散20
‑
30min，保温加入乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、硫酸锌和月桂醇聚氧乙烯醚，研磨混合1
‑
3h，过滤烘干即得改性石墨。
12.优选的，所述防锈剂由质量比5
‑
8:1
‑
2的乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和十二水磷酸三钠复配而得。
13.本发明还提出了一种蒸汽冷凝水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.s1、按所述重量份，称取改性石墨、十二碳醇酯、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、十八胺、环己胺、碳酸环己胺、防锈剂、吗啉、水备用；
15.s2、将改性石墨、十八胺、环己胺、碳酸环己胺和十二碳醇酯共同加入到反应釜中，于72
‑
90℃的温度下，搅拌混合1
‑
2h，得混合物a；
16.s3、将1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、防锈剂和吗啉共同加入到另一反应釜中，于55
‑
75℃的温度下，搅拌混合30
‑
50min，得混合物b；
17.s4、将混合物a加入到步骤s3中的混合物b中，加水搅拌混合至均匀，即得所需的蒸汽冷凝水处理剂。
18.本发明提出的一种蒸汽冷凝水处理剂，具有以下有益效果：
19.1、本发明将改性石墨、十八胺、环己胺、碳酸环己胺和十二碳醇酯共混得混合物a；将1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、防锈剂和吗啉共混得混合物b；将混合物a加入到混合物b中，加水搅拌混合均匀即得所需的蒸汽冷凝水处理剂；本发明原料选用安全，配方科学，配比严谨，其制备方法简单，制备条件温和，所得水处理剂能够能中和水中的co2，并且有效抑制h

的离解，提高蒸汽冷凝水的ph值，同时该水处理剂能在金属表面形成有效的保护膜，防止蒸汽冷凝水系统的腐蚀，其能够有效降低蒸汽冷凝水中的铁含量，提高冷凝水回收利用率，降低软化水和原水的用量，节省水资源；使整个冷凝水中的热量能回收利用，提高给水的温度，提高锅炉系统的热效率，节省燃料用量。
20.2、本发明将膨胀石墨加入到羧酸和水的混合液中，升温超声振荡分散，保温加入乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、硫酸锌和月桂醇聚氧乙烯醚，研磨混合后过滤烘干即得改性石墨；本发明制备的改性石墨具有高吸附性和高附着性，其分散性好，表面结合力强，能与防锈剂、灭菌剂等助剂辅料紧密的分散结合；本发明采用乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和十二水磷酸三钠复配作为防锈剂添加，两者协效复配能够有效防止蒸汽冷凝水对设备产生的电化学和化学腐蚀，延长设备的使用寿命，保证设备长期稳定地安全运行。
21.3、本发明制备的蒸汽冷凝水处理剂用于蒸汽冷凝水处理，可以通过调整冷凝水的ph值来控制加药量，具有使用方法简单，便于控制，投放药量少，处理效果显著，处理成本低等优点，可得广泛应用。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
23.实施例一
24.本发明提出的一种蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：改性石墨30份、十二碳醇酯10份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇8份、十八胺1份、环己胺5份、碳酸环己胺1份、防锈剂15份、吗啉1份、水30份；
25.其中改性石墨由以下重量份份原料组成：膨胀石墨40份、乙二胺四乙酸二钠1份、十二烷基磺酸钠2份、硫酸锌3份、月桂醇聚氧乙烯醚1份、羧酸10份、去离子水50份，改性石墨由以下方法制得：将羧酸和水共同加入到反应器中，升温至68℃，加入膨胀石墨，超声振荡分散20min，保温加入乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、硫酸锌和月桂醇聚氧乙烯醚，研磨混合1h，过滤烘干即得改性石墨；
26.防锈剂由质量比5:1的乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和十二水磷酸三钠复配而得。
27.本发明还提出了一种蒸汽冷凝水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
28.s1、按所述重量份，称取改性石墨、十二碳醇酯、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、十八胺、环己胺、碳酸环己胺、防锈剂、吗啉、水备用；
29.s2、将改性石墨、十八胺、环己胺、碳酸环己胺和十二碳醇酯共同加入到反应釜中，于72℃的温度下，搅拌混合1h，得混合物a；
30.s3、将1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、防锈剂和吗啉共同加入到另一反应釜中，于55℃的温度下，搅拌混合30min，得混合物b；
31.s4、将混合物a加入到步骤s3中的混合物b中，加水搅拌混合至均匀，即得所需的蒸汽冷凝水处理剂。
32.实施例二
33.本发明提出的一种蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：改性石墨40份、十二碳醇酯14份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇12份、十八胺1.5份、环己胺6.5份、碳酸环己胺2份、防锈剂20份、吗啉2份、水40份；
34.其中改性石墨由以下重量份份原料组成：膨胀石墨50份、乙二胺四乙酸二钠2.5份、十二烷基磺酸钠2.5份、硫酸锌5.5份、月桂醇聚氧乙烯醚2份、羧酸14份、去离子水65份，改性石墨由以下方法制得：将羧酸和水共同加入到反应器中，升温至78℃，加入膨胀石墨，超声振荡分散25min，保温加入乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、硫酸锌和月桂醇聚氧乙烯醚，研磨混合2h，过滤烘干即得改性石墨；
35.防锈剂由质量比6.5:1.5的乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和十二水磷酸三钠复配而得。
36.本发明还提出了一种蒸汽冷凝水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
37.s1、按所述重量份，称取改性石墨、十二碳醇酯、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、十八胺、环己胺、碳酸环己胺、防锈剂、吗啉、水备用；
38.s2、将改性石墨、十八胺、环己胺、碳酸环己胺和十二碳醇酯共同加入到反应釜中，于80℃的温度下，搅拌混合1.5h，得混合物a；
39.s3、将1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、防锈剂和吗啉共同加入到另一反应釜中，于65℃的温度下，搅拌混合40min，得混合物b；
40.s4、将混合物a加入到步骤s3中的混合物b中，加水搅拌混合至均匀，即得所需的蒸汽冷凝水处理剂。
41.实施例三
42.本发明提出的一种蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：改性石墨50份、十二碳醇酯18份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇15份、十八胺2份、环己胺8份、碳酸环己胺3份、防锈剂25份、吗啉3份、水50份；
43.其中改性石墨由以下重量份份原料组成：膨胀石墨60份、乙二胺四乙酸二钠4份、十二烷基磺酸钠3份、硫酸锌8份、月桂醇聚氧乙烯醚3份、羧酸18份、去离子水80份，改性石墨由以下方法制得：将羧酸和水共同加入到反应器中，升温至88℃，加入膨胀石墨，超声振荡分散30min，保温加入乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、硫酸锌和月桂醇聚氧乙烯醚，研磨混合3h，过滤烘干即得改性石墨；
44.防锈剂由质量比4:1的乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和十二水磷酸三钠复配而得。
45.本发明还提出了一种蒸汽冷凝水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
46.s1、按所述重量份，称取改性石墨、十二碳醇酯、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、十八胺、环己胺、碳酸环己胺、防锈剂、吗啉、水备用；
47.s2、将改性石墨、十八胺、环己胺、碳酸环己胺和十二碳醇酯共同加入到反应釜中，于90℃的温度下，搅拌混合2h，得混合物a；
48.s3、将1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、防锈剂和吗啉共同加入到另一反应釜中，于75℃的温度下，搅拌混合50min，得混合物b；
49.s4、将混合物a加入到步骤s3中的混合物b中，加水搅拌混合至均匀，即得所需的蒸汽冷凝水处理剂。
50.对比例一
51.本发明提出的一种蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：膨胀石墨30份、十二碳醇酯10份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇8份、十八胺1份、环己胺5份、碳酸环己胺1份、防锈剂15份、吗啉1份、水30份；
52.防锈剂由质量比5:1的乙二胺四亚甲基叉膦酸钠和十二水磷酸三钠复配而得。
53.本发明还提出了一种蒸汽冷凝水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
54.s1、按所述重量份，称取膨胀石墨、十二碳醇酯、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、十八胺、环己胺、碳酸环己胺、防锈剂、吗啉、水备用；
55.s2、将膨胀石墨、十八胺、环己胺、碳酸环己胺和十二碳醇酯共同加入到反应釜中，于72℃的温度下，搅拌混合1h，得混合物a；
56.s3、将1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、防锈剂和吗啉共同加入到另一反应釜中，于55℃的温度下，搅拌混合30min，得混合物b；
57.s4、将混合物a加入到步骤s3中的混合物b中，加水搅拌混合至均匀，即得所需的蒸汽冷凝水处理剂。
58.对比例二
59.本发明提出的一种蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：改性石墨30份、十二碳醇酯10份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇8份、十八胺1份、环己胺5份、碳酸环己胺1份、防锈剂15份、吗啉1份、水30份；
60.其中改性石墨由以下重量份份原料组成：膨胀石墨40份、乙二胺四乙酸二钠1份、十二烷基磺酸钠2份、硫酸锌3份、月桂醇聚氧乙烯醚1份、羧酸10份、去离子水50份，改性石墨由以下方法制得：将羧酸和水共同加入到反应器中，升温至68℃，加入膨胀石墨，超声振荡分散20min，保温加入乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、硫酸锌和月桂醇聚氧乙烯醚，研磨混合1h，过滤烘干即得改性石墨；
61.防锈剂为乙二胺四亚甲基叉膦酸钠。
62.本发明还提出了一种蒸汽冷凝水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
63.s1、按所述重量份，称取改性石墨、十二碳醇酯、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、十八胺、环己胺、碳酸环己胺、防锈剂、吗啉、水备用；
64.s2、将改性石墨、十八胺、环己胺、碳酸环己胺和十二碳醇酯共同加入到反应釜中，于72℃的温度下，搅拌混合1h，得混合物a；
65.s3、将1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、防锈剂和吗啉共同加入到另一反应釜中，于55℃的温度下，搅拌混合30min，得混合物b；
66.s4、将混合物a加入到步骤s3中的混合物b中，加水搅拌混合至均匀，即得所需的蒸汽冷凝水处理剂。
67.对比例三
68.本发明提出的一种蒸汽冷凝水处理剂，包括以下重量份的原料：改性石墨30份、十二碳醇酯10份、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇8份、十八胺1份、环己胺5份、碳酸环己胺1份、防锈剂15份、吗啉1份、水30份；
69.其中改性石墨由以下重量份份原料组成：膨胀石墨40份、乙二胺四乙酸二钠1份、十二烷基磺酸钠2份、硫酸锌3份、月桂醇聚氧乙烯醚1份、羧酸10份、去离子水50份，改性石墨由以下方法制得：将羧酸和水共同加入到反应器中，升温至68℃，加入膨胀石墨，超声振荡分散20min，保温加入乙二胺四乙酸二钠、十二烷基磺酸钠、硫酸锌和月桂醇聚氧乙烯醚，研磨混合1h，过滤烘干即得改性石墨；
70.防锈剂为十二水磷酸三钠。
71.本发明还提出了一种蒸汽冷凝水处理剂的制备方法，包括以下步骤：
72.s1、按所述重量份，称取改性石墨、十二碳醇酯、1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、十八胺、环己胺、碳酸环己胺、防锈剂、吗啉、水备用；
73.s2、将改性石墨、十八胺、环己胺、碳酸环己胺和十二碳醇酯共同加入到反应釜中，于72℃的温度下，搅拌混合1h，得混合物a；
74.s3、将1
‑
丁氧基
‑2‑
丙醇、防锈剂和吗啉共同加入到另一反应釜中，于55℃的温度下，搅拌混合30min，得混合物b；
75.s4、将混合物a加入到步骤s3中的混合物b中，加水搅拌混合至均匀，即得所需的蒸汽冷凝水处理剂。
76.分别将本发明实施例一
‑
三以及对比例一
‑
三中制备的蒸汽冷凝水处理剂用于工
业蒸汽冷凝水处理，得出如下结果：
77.表1：
[0078][0079]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。