一种软水循环加热/冷却系统缓蚀剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111020599A(43)申请公布日2020.04.17(21)申请号201911214441.0(22)申请日2019.12.02(71)申请人上海复洁环保科技股份有限公司地址200433上海市杨浦区国定路323号401-17室申请人同济大学(72)发明人张冰如卢宇飞李风亭许太明李春江(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人张敏(51)Int.Cl.C23F11/16(2006.01)C07C335/32(2006.01)C02F5/12(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种软水循环加热/冷却系统缓蚀剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种软水循环加热/冷却系统缓蚀剂，所述缓蚀剂为异硫脲基及羧基功能化五戊醇芯超支化大分子，其化学式为：C5H7O5{COC(CH3)[CH2OCOCH2CH(COOH)SC(NH)NH2]2}5。本发明提供的缓蚀剂具有无磷、生物可降解、无毒、成本低、缓蚀效果好的特点，对以软水为水质的循环加热/冷却系统的设备具有优良的缓蚀性能，能够显著提高循环水的重复利用率。本发明还提供了所述缓蚀剂的制备方法，工艺简单，原料易得，易于工业化。CN111020599ACN111020599A权利要求书1/1页1.一种软水循环加热/冷却系统缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂为异硫脲基及羧基功能化五戊醇芯超支化大分子，其化学式为：C5H7O5{COC(CH3)[CH2OCOCH2CH(COOH)SC(NH)NH2]2}5，结构式如式1所示：2.一种如权利要求1所述软水循环加热/冷却系统缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在氮气保护及室温条件下，将1,2,3,4,5-五戊醇、2,2-二羟甲基丙酸、对甲基苯磺酸混合均匀，然后升温至140～150℃，常压反应3～5h后再减压反应3～5h，得到1,2,3,4,5-五(2,2-二羟甲基丙烯酸)戊醇酯；(2)将步骤(1)得到的1,2,3,4,5-五(2,2-二羟甲基丙烯酸)戊醇酯降温至70～80℃，加入乙酸溶解后，再加入溶解于乙酸的马来酸酐的混合溶液，搅拌反应3～5h，得到端羧基五戊醇芯超支化大分子的乙酸溶液；所述端羧基五戊醇芯超支化大分子的化学式为C5H7O5[COC(CH3)(CH2OCOCH＝CHCOOH)2]5；(3)将步骤(2)得到的端羧基五戊醇芯超支化大分子的乙酸溶液降温至40～60℃，然后加入硫脲的乙酸溶液，搅拌反应3～5h；然后冷却至室温，析出固体物，再依次对固体物进行过滤、水洗和真空干燥，得到所述异硫脲基及羧基功能化五戊醇芯超支化大分子。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述1,2,3,4,5-五戊醇包括木糖醇、DL-阿拉伯糖醇、D(+)-阿拉伯糖醇或L(-)-阿拉伯糖醇。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述1,2,3,4,5-五戊醇、2,2-二羟甲基丙酸、马来酸酐、硫脲的摩尔比为1:5.0～5.1:10.0～10.2:10.0～10.5。2CN111020599A说明书1/6页一种软水循环加热/冷却系统缓蚀剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及工业水处理系统及化工技术领域，特别涉及一种软水循环加热/冷却系统缓蚀剂及其制备方法。背景技术[0002]在工业领域，冷却水及加热(或保温)水往往循环使用，采用高浓缩倍率运行，以达到节约用水的目的。然而随着浓缩倍数的提高，结垢(碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡等)不可避免地越来越严重，同时细菌滋生、垢下腐蚀等问题也更为突出，妨碍浓缩倍率的提高，节约用水的目标难以达到。因此使用不含钙离子的软化水作为循环用水系统水质与补充水，是近年来节约循环水的重要措施之一。[0003]在某些行业，由于被冷却的装置特殊或介质的温度高等原因，常常需要用软化水作为循环冷却水的水质，通过冷却塔降温后，不断循环运行，如钢铁行业的连铸结晶器的循环冷却水、核能发电系统的循环冷却水、冶金行业氧枪的循环冷却水、浮法玻璃生产线的循环冷却水、中央空调系统的循环冷却水。此外还有一些行业需要保温或加热，常常需要用软化水作为循环加热水的水质，通过常压锅炉加热后，不断循环运行，如化学反应、污泥脱水干化系统的板框压滤机(需要60～95℃左右)等，为了防止结垢，往往也以软水为水质循环运行。[0004]软化水由于钙离子浓度极低或几乎不含钙、水质偏酸性(pH5～7)、电导率极低(≤2.0μs·cm-1)。这类水的显著特点是无垢、偏酸，由于没有垢层的保护，水中溶解氧直接与金属接触，表现出强腐蚀性。历史上曾经用高浓度的铬酸盐或亚硝酸盐对这类水质进行缓蚀处理，这种方法虽然处理效果好，但由于铬酸盐和亚硝酸盐属于致癌物质，对环境污染严重