CN111233178A - 一种低压锅炉无磷复合清缸剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低压锅炉无磷复合清缸剂及其制备方法属于锅炉水处理领域，本发明产品由除氧剂组份、缓蚀剂组份、阻垢剂组份、pH稳定剂组份等组成，各组份的重量百分比为：除氧剂组份：5%‑20%，缓蚀剂组份：1%‑10%，阻垢剂组份：0.1%‑10%，pH稳定剂组份：0.1%‑10%，其余为纯水，按照特定的步骤复配而成。本发明生产工艺简单，产品广泛适用于补水为纯水、软化水和普通自来水的低压蒸汽锅炉和热水锅炉。本发明产品加入锅炉补水中，即可消除给水溶氧腐蚀，又可在炉水中起到缓释阻垢的效果，同时特定的中和胺组份还可以有效解决冷凝水端的腐蚀问题，为低压锅炉提供一桶式水处理解决方案，无磷环保，安全高效。
Description
技术领域
本发明属于锅炉水处理领域，具体涉及一种用于低压锅炉系统的无磷复合清缸剂及其制备方法，一桶式解决低压锅炉除氧、缓蚀阻垢和冷凝水腐蚀控制。
背景技术
压力低于2.5MPa的锅炉称为低压锅炉，低压锅炉由于其成本投入低、使用方便、容易控制等特点在我们日常生产和生活中广泛使用。
锅炉运行过程中很重要的一项工作就是锅炉水处理，水处理不当会严重影响锅炉安全运行。给水溶氧处理不当会造成锅炉氧腐蚀，炉水处理不当会引起锅炉炉管结垢和腐蚀，蒸汽及冷凝水处理不当会造成冷凝水管道腐蚀生锈等问题，这些问题轻则造成锅炉水质恶化，排污增大，传热受阻，重则腐蚀爆管，甚至爆炸事故，严重影响日常安全。
目前针对低压锅炉水处理，大多采用给水热力除氧加化学除氧组合除氧方式，给水投加氨水稳定pH值，炉水投加无机磷酸盐或有机磷酸盐等含磷化学品控制结垢，虽然可以一定程度上实现腐蚀和结垢的控制，但是其需要多种药剂多个点位投加操作复杂，含磷化学品会引起后续排污水体富营养化问题，氨水的挥发性和刺激性则会造成潜在的人身伤害，且针对冷凝水管道腐蚀控制能力有限，冷凝水铁含量高造成冷凝水无法直接回收等问题。因此，开发一种环保型的低压锅炉无磷复合清缸剂，实现一桶式解决低压锅炉除氧、缓蚀阻垢和冷凝水腐蚀控制则显得尤为必要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在开发一种低压锅炉无磷复合清缸剂，一桶式的产品实现低压锅炉除氧、缓蚀阻垢和冷凝水腐蚀的控制。
本发明的技术方案如下：
一种低压锅炉无磷复合清缸剂，所述复合清缸剂组份及各组份的重量百分比包括如下：除氧剂组份：5%-20%，缓蚀剂组份：1%-10%，阻垢剂组份：0.1%-10%，pH稳定剂组份：0.1%-10%，其余为纯水。
优选地，所述复合清缸剂的组份及各组份的重量百分比如下：除氧剂组份：6%-15%，缓蚀剂组份：3-8%，阻垢剂组份：0.5%-8%，pH稳定剂组份：0.5%-8%，其余为纯水。
优选地，所述除氧剂组份分为无机除氧剂或有机除氧剂，无机除氧剂为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，有机除氧剂为碳酰肼。
优选地，所述缓蚀剂组份为亚硝酸钠、钼酸钠中的一种。
优选地，所述阻垢剂组份为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸钠中的一种或多种。
优选地，所述pH稳定剂组份为固碱和中和胺混合物，其中固碱为氢氧化钾用于稳定炉水pH，中和胺为吗啉或环己胺用于稳定给水和蒸汽冷凝水pH，同时抑制冷凝水管道腐蚀。
除氧剂组份设置了无机除氧剂和有机除氧剂两种选择方案，选择无机除氧剂亚硫酸盐成本低，除氧效果不受给水温度限制；选择有机除氧剂碳酰肼，虽然给水温度需要达到80℃以上，但不贡献盐分，可有效减少锅炉排污。可以根据现场特定情况需求自主的选择配方搭配。
缓蚀剂组份选择亚硝酸钠或者钼酸钠等无机缓蚀剂，更能耐受锅炉炉内的高温环境，有效减少药剂分解造成的缓释效果下降和缓蚀剂的大量补加，不影响蒸汽品质。
阻垢剂组分采用聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或其钠盐，属于高分子聚合物无磷环保，耐温能力强在300℃高温下保持稳定的阻垢效果，对锅炉盐分贡献小，可实现炉水高倍率浓缩，有效减少锅炉排污。对金属氧化物的分散能力极强，在预防金属氧化物沉积结垢方面效果突出。
pH稳定剂采用固碱和中和胺（有机碱）搭配，其中固碱氢氧化钾保留在炉水中稳定炉水pH防止炉内的酸性腐蚀，有机中和胺与蒸汽一起挥发，在管道表面形成单分子吸附层，中和蒸汽及冷凝水中的CO2等酸性气体，提升冷凝水pH值，从而有效保护蒸汽及冷凝水系统免受腐蚀。
[反应式:RNH2+H2CO3→RNH3++HCO3-]
一种制作如上所述的低压锅炉无磷复合清缸剂的制备方法，包括如下步骤：首先将一定配方比例的纯水加入反应釜中，升温至35℃，然后再依次加入相应配方比例的除氧剂组份、缓蚀剂组份、阻垢剂组份和pH稳定剂组份，搅拌30min-60min使其完全溶解，制得低压锅炉无磷复合清缸剂。
本发明的有益效果在于：
本发明的产品提供了一桶式解决低压锅炉除氧、缓蚀阻垢和冷凝水腐蚀控制的方案，在一个点位投加即可，使用方便，操控简单。
本发明无磷环保，阻垢成分聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸或聚甲基丙烯酸钠为完全无磷，阻垢能力强、耐温性能好，能够适应高温的炉水环境，有效消除含磷产品的水体富营养化等环保问题。
本发明即可控制锅炉溶解氧腐蚀，又可控制给水系统、炉水系统、蒸汽冷凝水系统的腐蚀，针对锅炉腐蚀的控制是全方位的。中和胺替换氨水更加的安全可靠。
本发明产品对锅炉含盐量贡献小，可有减少因药剂积累盐分造成的锅炉排污，提高锅炉浓缩倍数，节能减排较常规药剂更具优势。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1：
一种低压锅炉无磷复合清缸剂及制备方法，复合清缸剂原料组分及其重量百分比如下：
亚硫酸钠：11.5%，亚硝酸钠：4.5%，聚丙烯酸：3.3%，氢氧化钾：1.5%，吗啉：6%，纯水：73.2%。
制备过程如下：配备搅拌反应釜，首先将一定配方比例的纯水加入反应釜中，升温至35℃，然后再依次加入相应配方比例的除氧剂组份、缓蚀剂组份、阻垢剂组份和pH稳定剂组份，搅拌30min-60min使其完全溶解，制得低压锅炉无磷复合清缸剂。
以该实施例产品，在6t/h、0.8Mpa低压锅炉上机应用，给水温度80℃条件下，加药量60ppm，可以将给水溶解氧控制在＜50ppb，炉内阻垢率达到99.9%，完全消除炉水苛性腐蚀和电化学腐蚀问题，消除蒸汽冷凝系统酸性气体腐蚀问题。
实施例2：
一种低压锅炉无磷复合清缸剂及制备方法，复合清缸剂原料组分及其重量百分比如下：
亚硫酸氢钠：10%，钼酸钠：5%，聚丙烯酸：1.5%，聚甲基丙烯酸：1.5%，氢氧化钾：1.5%，吗啉：6%，纯水：69.5%。
其制备方法、应用方法和测试方法同实施例1。
经测试加药量在75ppm条件下，可以实现溶氧、阻垢和缓蚀均达到合格水平。
实施例3：
一种低压锅炉无磷复合清缸剂及制备方法，复合清缸剂原料组分及其重量百分比如下：
碳酰肼：9%，亚硝酸钠：5%，聚甲基丙烯酸钠：3.8%，氢氧化钾：1.0%，吗啉：7%，纯水：77.2%。
其制备方法、应用方法和测试方法同实施例1。
经测试给水温度95℃条件下，加药量在50ppm可以实现溶氧、阻垢和缓蚀均达到合格水平。同时炉内电导率较无机除氧剂降低50%以上，可以显著降低锅炉排污量。
Claims (8)
1.一种低压锅炉无磷复合清缸剂，其特征在于，所述复合清缸剂组份及各组份的重量百分比包括如下：除氧剂组份：5%-20%，缓蚀剂组份：1%-10%，阻垢剂组份：0.1%-10%，pH稳定剂组份：0.1%-10%，其余为纯水。
2.根据权利要求1所述的低压锅炉无磷复合清缸剂，其特征在于，所述复合清缸剂的组份及各组份的重量百分比如下：除氧剂组份：6%-15%，缓蚀剂组份：3-8%，阻垢剂组份：0.5%-8%，pH稳定剂组份：0.5%-8%，其余为纯水。
3.根据权利要求2所述的低压锅炉无磷复合清缸剂，其特征在于，所述除氧剂组份分为无机除氧剂或有机除氧剂。
4.根据权利要求3所述的低压锅炉无磷复合清缸剂除氧组份，其特征在于，所述无机除氧剂为亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，所述的有机除氧剂为碳酰肼。
5.根据权利要求2所述的低压锅炉无磷复合清缸剂，其特征在于，所述缓蚀剂组份分为亚硝酸钠、钼酸钠中的一种。
6.根据权利要求2所述的低压锅炉无磷复合清缸剂，其特征在于，所述阻垢剂组份为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸钠中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的低压锅炉无磷复合清缸剂，其特征在于，所述pH稳定剂组份为固碱和中和胺混合物，其中固碱为氢氧化钾，中和胺为吗啉或环己胺。
8.一种制作如权利要求1所述的低压锅炉无磷复合清缸剂，其特征在于，包括如下步骤：
首先将一定配方比例的纯水加入反应釜中，升温至35℃，然后再依次加入相应配方比例的除氧剂组份、缓蚀剂组份、pH稳定剂组份和阻垢剂组份，搅拌30min-60min使其完全溶解，制得低压锅炉无磷复合清缸剂。
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|---|---|---|---|---|
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