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工业水处理剂及其制备方法

发布时间:2018-12-12 10:59:45  中国污水处理工程网

  申请日2007.03.21

  公开(公告)日2007.09.19

  IPC分类号C23F11/10; C02F5/08

  摘要

  本发明公开了一种工业水处理剂,其由改性磺化木质素、2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、葡萄糖酸锌、苯骈三氮唑、酒精和水组成,各组分的质量比为:改性磺化木质素10~20、2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸40~50、葡萄糖酸锌40~50、苯骈三氮唑1~2、酒精2~5、水30~40。本发明具有缓蚀、阻垢和抑制藻类生长的作用,生产过程无“三废”排放,并解决了制浆造纸厂的黑液污染问题。本发明处理工艺简单、用药量少、效果好,水处理成本低,具有良好的经济效益和广泛的社会效益。

  权利要求书

  1、一种工业水处理剂,由改性磺化木质素、2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、葡萄 糖酸锌、苯骈三氮唑、酒精和水组成,各组分的质量比为:

  改性磺化木质素 10~20;

  2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸 40~50;

  葡萄糖酸锌 40~50;

  苯骈三氮唑 1~2;

  酒精 2~5;

  水 30~40。

  2、根据权利要求1所述的工业水处理剂,其特征在于所述的工业水处理剂各 组分的质量比为:

  改性磺化木质素 15;

  2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸 45;

  葡萄糖酸锌 45;

  苯骈三氮唑 1;

  酒精 2;

  水 35。

  3、一种制备权利要求1或2所述的工业水处理剂的方法,依次包括以下步骤:

  (1)取权利要求1或2所述的各组分,将水置于反应釜内,依次缓缓加 入2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、葡萄糖酸锌、改性磺化木质素,搅拌,混匀;

  (2)再加入已溶解苯骈三氮唑的酒精溶液,继续搅拌;

  (3)在连续搅拌条件下,将反应釜温控调至65~85℃,恒温1.5~3.5小时, 得到本发明的工业水处理剂。

  说明书

  一种工业水处理剂及其制备方法

  技术领域

  本发明属于化工领域,具体的说涉及一种用于工业冷却水系统的缓蚀阻 垢水处理剂及其制备方法。

  背景技术

  木质素是造纸工业的副产品,极少被利用,每年约有260万吨碱木素排 入江河,造成木质素资源的极大浪费,同时又严重污染环境,破坏生态平衡。 为消除污染,变废为宝,从造纸黑液中提取碱木素,以碱木素为原料进一步 化学改性制备工业水处理剂。目前,国内外均进行了一些研究,提出一系列 新的“绿色”水处理剂及其制备方法。中国专利公开了CN 1341568“改性木素 磺酸盐多功能水处理剂及其制备方法”、CN 200410066828“一种用于工业冷 却水系统的缓蚀阻垢剂”、CN 200410066823“一种用于空调系统的缓蚀阻垢 剂及其使用方法”、CN 98113264“一种复合水处理剂”、CN 94117281“多维 聚羧酸盐水处理剂及其制备方法和用途”以及CN 96106784“木质素季铵盐 阳离子絮凝剂合成工艺”等等。这些专利技术各有其特点和应用方向。但是, 由于工业冷却循环水水质的复杂性和多变性,现有的水处理剂还远远不能满 足环境保护的需要。

  发明内容

  本发明的目的是提供一种将木质素重新利用而得到的工业水处理剂。

  本发明的另一目的是提供一种上述工业水处理剂的制备方法。

  本发明的目的可以通过以下措施达到:

  一种工业水处理剂,由改性磺化木质素、2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、葡萄 糖酸锌、苯骈三氮唑、酒精和水组成,各组分的质量比为: 改性磺化木质素10~20,2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸40~50,葡萄糖酸锌40~50, 苯骈三氮唑1~2,酒精2~5,水30~40。

  各组分最佳的质量比为:改性磺化木质素15,2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸 45,葡萄糖酸锌45,苯骈三氮唑1,酒精2,水35。

  其中上述酒精为普通的工业酒精。

  一种制备上述工业水处理剂的方法,依次包括以下步骤:

  (1)取上述各组分,将水置于反应釜内,依次缓缓加入2-膦酸丁烷-1,2,4 三羧酸、葡萄糖酸锌、改性磺化木质素,搅拌,混匀;

  (2)再加入已溶解苯骈三氮唑的酒精溶液,继续搅拌;

  (3)在连续搅拌条件下,将反应釜温控调至65~85℃,恒温1.5~3.5小 时,即得本发明一种工业水处理剂。

  其中反应釜优选温控调至70±2℃,恒温2小时。

  其中改性磺化木质素可以由造纸黑液(即制浆造纸厂排放的无用的黑液) 制得,具体的制备方法依次包括以下步骤:

  (1)在造纸黑液中加入少量聚铁(重量比2000∶1),加酸调节pH值为 3~4,控制温度60~70℃,黑液絮凝分层、过滤后,滤饼恒温烘干,研碎,即 得到木质素。

  (2)取买到的或上述步骤得到的木质素和亚硫酸钠,其中木质素∶亚硫 酸钠(Na2SO3)=4∶3,再加入质量分数为10%的氢氧化钠(NaOH)使木质 素溶解,调节pH值为7~8,置于反应器,控制温度60~70℃,反应4小时, 冷却,取出,离心分离,即得改性磺化木质素。

  本发明得到的工业水处理剂可用于化工、电力、冶金和油气田的敞开式 循环冷却水系统以抑制冷却水结垢及水对金属设备的腐蚀。

  与现有技术相比,本发明具有以下优点:(1)加入循环水系统后能有效 地起到缓蚀、阻垢和抑制藻类生长的效果,对工业冷却水系统起到了良好的 保护作用;(2)整个生产过程无“三废”排放,并解决了制浆造纸厂的黑液 污染问题;(3)处理工艺简单、用药量少、效果好,水处理成本低;(4)本 发明产品制备工艺是一个清洁化、环境友好工艺,具有很好的经济效益和广 泛的社会效益。

  具体实施方式

  制备例1 制备改性磺化木质素

  在造纸黑液中加入少量聚铁(重量比2000∶1~2),加酸调节pH值为 3~4,控制温度60~70℃,黑液絮凝分层、过滤后,滤饼恒温烘干,研碎,即 得到木质素。取木质素∶亚硫酸钠(Na2SO3)=4∶3,再加入质量分数为10% 的氢氧化钠(NaOH)使木质素溶解,调节pH值为7~8,置于反应器,控制 温度60~70℃,反应4小时,冷却,取出,离心分离,即得改性磺化木质素。

  实施例1

  取35kg水置于反应釜内,依次缓缓加入45kg 2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、 45kg葡萄糖酸锌、15kg改性磺化木质素,搅拌,混匀;再加入2kg已溶解 1kg苯骈三氮唑的酒精溶液,继续搅拌;在连续搅拌条件下,将反应釜温控 调至70±2℃,恒温2小时,即得本发明水处理剂。

  实施例2

  取30kg水置于反应釜内,依次缓缓加入43kg 2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、 50kg葡萄糖酸锌、13kg改性磺化木质素,搅拌,混匀;再加入2kg已溶解 1kg苯骈三氮唑的酒精溶液,继续搅拌;在连续搅拌条件下,将反应釜温控 调至70±2℃,恒温2小时,即得。

  实施例3

  取30kg水置于反应釜内,依次缓缓加入40kg 2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、 40kg葡萄糖酸锌、10kg改性磺化木质素,搅拌,混匀;再加入2kg已溶解 1kg苯骈三氮唑的酒精溶液,继续搅拌;在连续搅拌条件下,将反应釜温控 调至70±2℃,恒温2小时,即得。

  实施例4

  取40kg水置于反应釜内,依次缓缓加入50kg 2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸、 50kg葡萄糖酸锌、20kg改性磺化木质素,搅拌,混匀;再加入5kg已溶解 2kg苯骈三氮唑的酒精溶液,继续搅拌;在连续搅拌条件下,将反应釜温控 调至70±2℃,恒温2小时,即得。

  对比例1

  除不加葡萄糖酸锌外,其他同实施例1。

  对比例2

  除不加2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸外,其他同实施例1。

  对比例3

  除不加改性磺化木质素外,其他同实施例1。

  实验1 产品质量测试

  将实施例1所得到的水处理剂与其他同类产品进行多项性能指标测试, 结果见表1所示。

  其中同类产品(1)为:DCI-04复合缓蚀阻垢剂;生产企业:南京化工 研究所。同类产品(2)为:DCI-01复合缓蚀阻垢剂;生产企业:武进精细 化工厂。M-03为:木素型复合缓蚀阻垢剂(根据:从造纸黑液中提取木质素 制备工业水处理剂M-03,王平,工业水处理剂所述的方法制备)。

  本发明一种工业水处理剂具有良好的分散作用,由于改性磺化木质素与 葡萄糖酸锌和2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸有相互协同作用,使得本发明产品比 未加改性磺化木质素的药剂和M-03阻垢、缓蚀性能好。实验结果显示,本 发明的有机膦含量、阻垢率和缓蚀率均优于同类水处理药剂。

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