一种不停车循环水中性清洗剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及清洗剂技术领域，具体涉及一种不停车循环水中性清洗剂及其制备方法。


背景技术：

2.锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
3.对于锅炉使用需要用到清洗剂清洗，现有的清洗剂对锅炉的壁垢清洗效率差，同时会腐蚀锅炉，基于此，需提供一种提高壁垢清洗，抑制锅炉腐蚀的不停车循环水清洗剂。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种不停车循环水中性清洗剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明解决技术问题采用如下技术方案：本发明提供了一种不停车循环水中性清洗剂，清洗剂为氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和去离子水按照重量比（3-4）:1：（4.5-5.5）：10。
6.优选地，所述氨基封端的聚丙烯酸的制备方法为：将50份聚丙烯酸与5份液溴混合，控制温度30-34℃，搅拌3.8-4.2h，将得到二（磷酸亚甲基）氨基封端的聚丙烯酸。
7.优选地，所述聚丙烯酸为1#用聚合度600的聚丙烯酸、2#用聚合度1000的聚丙烯酸、3#用聚合度700的聚丙烯酸、4#聚合度800的聚丙烯酸、5#用聚合度1100的聚丙烯酸中的一种或多种组合物。
8.优选地，所述金属保护剂为六亚甲基四胺、硫脲、硫氰酸钠和苯并三氮唑中的一种或多种组合物。
9.优选地，所述钙镁离子吸收剂为二乙胺四亚甲基膦酸钠、羟基亚乙基二膦酸（钠）中的一种。
10.优选地，所述清洗剂还添加有总量0.2%的表面活性剂、0.5%~0.8%的金属钝化剂。
11.优选地，所述表面活性剂为p-10脱脂分散剂、金属钝化剂为二甲基酮。
12.优选地，所述清洗剂还添加有清洗剂总量2-6%的石墨烯调节剂，其中石墨烯调节剂的制备方法为：s01：将石墨烯先置于3-5倍的质量分数5-10%的盐酸溶液中超声分散处理，超声功率为300-400w，超声时间为20-30min，超声结束，水洗、干燥，得到预改性石墨烯；
s02：将3-5份纳米二氧化硅加入到10-20份十二烷基硫酸钠溶液中，随后加入2-3份硅烷偶联剂kh560、1-3份壳聚糖，搅拌均匀，随后加入1-2份磷酸缓冲溶液，得到纳米二氧化硅改性液；s03：预改性石墨烯加入到3-6倍的纳米二氧化硅改性液中搅拌反应，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间为20-30min，搅拌转速550-650r/min，搅拌结束，水洗、干燥，得到石墨烯调节剂。
13.优选地，所述十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10-20%、所述磷酸缓冲溶液的ph值为5.0。
14.本发明提供了一种不停车循环水中性清洗剂的制备方法，包括以下步骤：将氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和水原料依次加入到搅拌机中先以100-200r/min的转速搅拌10-20min，然后再加入表面活性剂、石墨烯调节剂和金属钝化剂，继续以500-1000r/min的转速搅拌35-45min，搅拌结束，得到不停车循环水清洗剂。
15.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本清洗剂彻底克服了大型循环水系统、锅炉系统在线清洗的技术难题。任何上述的操作人员均可独立进行加料清洗。清洗在30d内完成，解决了循环水系统长期帶垢不良运行的普遍问题，并且无任何不利影响；通过聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂为主剂，金属保护剂其作用是在清洗时保护金属表面免遭洗涤剂的影响；钙镁离子吸收剂的作用是吸收水垢或污物中的钙、镁离子；清洗剂中还可任选地加入表面活性剂，以便使清洗物表面的污垢更容易被洗脱；清洗剂中还可加入金属钝化剂，以保护经清洗的金属免遭锈蚀，此外加入的石墨烯调节剂配合原料，起到协配增效的效果，增强锅炉的清洗效率，同时抑制防腐，起到性能协调改进的效果。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂，清洗剂为氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和去离子水按照重量比（3-4）:1：（4.5-5.5）：10。
18.本实施例的氨基封端的聚丙烯酸的制备方法为：将50份聚丙烯酸与5份液溴混合，控制温度30-34℃，搅拌3.8-4.2h，将得到二（磷酸亚甲基）氨基封端的聚丙烯酸。
19.本实施例的聚丙烯酸为1#用聚合度600的聚丙烯酸、2#用聚合度1000的聚丙烯酸、3#用聚合度700的聚丙烯酸、4#聚合度800的聚丙烯酸、5#用聚合度1100的聚丙烯酸中的一种或多种组合物。
20.本实施例的金属保护剂为六亚甲基四胺、硫脲、硫氰酸钠和苯并三氮唑中的一种或多种组合物。
21.本实施例的钙镁离子吸收剂为二乙胺四亚甲基膦酸钠、羟基亚乙基二膦酸（钠）中的一种。
22.本实施例的清洗剂还添加有总量0.2%的表面活性剂、0.5%~0.8%的金属钝化剂。
23.本实施例的表面活性剂为p-10脱脂分散剂、金属钝化剂为二甲基酮。
24.本实施例的清洗剂还添加有清洗剂总量2-6%的石墨烯调节剂，其中石墨烯调节剂的制备方法为：s01：将石墨烯先置于3-5倍的质量分数5-10%的盐酸溶液中超声分散处理，超声功率为300-400w，超声时间为20-30min，超声结束，水洗、干燥，得到预改性石墨烯；s02：将3-5份纳米二氧化硅加入到10-20份十二烷基硫酸钠溶液中，随后加入2-3份硅烷偶联剂kh560、1-3份壳聚糖，搅拌均匀，随后加入1-2份磷酸缓冲溶液，得到纳米二氧化硅改性液；s03：预改性石墨烯加入到3-6倍的纳米二氧化硅改性液中搅拌反应，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间为20-30min，搅拌转速550-650r/min，搅拌结束，水洗、干燥，得到石墨烯调节剂。
25.本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10-20%、所述磷酸缓冲溶液的ph值为5.0。
[0026] 本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂的制备方法，包括以下步骤：将氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和水原料依次加入到搅拌机中先以100-200r/min的转速搅拌10-20min，然后再加入表面活性剂、石墨烯调节剂和金属钝化剂，继续以500-1000r/min的转速搅拌35-45min，搅拌结束，得到不停车循环水清洗剂。
[0027]
实施例1.本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂，清洗剂为氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和去离子水按照重量比3:1：4.5：10。
[0028]
本实施例的氨基封端的聚丙烯酸的制备方法为：将50份聚丙烯酸与5份液溴混合，控制温度30℃，搅拌3.8h，将得到二（磷酸亚甲基）氨基封端的聚丙烯酸。
[0029]
本实施例的聚丙烯酸为1#用聚合度600的聚丙烯酸、2#用聚合度1000的聚丙烯酸、3#用聚合度700的聚丙烯酸、4#聚合度800的聚丙烯酸、5#用聚合度1100的聚丙烯酸中的一种或多种组合物。
[0030]
本实施例的金属保护剂为六亚甲基四胺。
[0031]
本实施例的钙镁离子吸收剂为二乙胺四亚甲基膦酸钠。
[0032]
本实施例的清洗剂还添加有总量0.2%的表面活性剂、0.5%的金属钝化剂。
[0033]
本实施例的表面活性剂为p-10脱脂分散剂、金属钝化剂为二甲基酮。
[0034]
本实施例的清洗剂还添加有清洗剂总量2%的石墨烯调节剂，其中石墨烯调节剂的制备方法为：s01：将石墨烯先置于3倍的质量分数5%的盐酸溶液中超声分散处理，超声功率为300w，超声时间为20min，超声结束，水洗、干燥，得到预改性石墨烯；s02：将3份纳米二氧化硅加入到10份十二烷基硫酸钠溶液中，随后加入2份硅烷偶联剂kh560、1份壳聚糖，搅拌均匀，随后加入1份磷酸缓冲溶液，得到纳米二氧化硅改性液；s03：预改性石墨烯加入到3倍的纳米二氧化硅改性液中搅拌反应，搅拌温度为55℃，搅拌时间为20min，搅拌转速550r/min，搅拌结束，水洗、干燥，得到石墨烯调节剂。
[0035]
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10%、所述磷酸缓冲溶液的ph值为5.0。
[0036] 本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂的制备方法，包括以下步骤：将氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和水原料依次加入到搅拌机中先以100r/min的转速搅拌10min，然后再加入表面活性剂、石墨烯调节剂和金属钝化剂，继续以500r/min的转速搅拌35min，搅拌结束，得到不停车循环水清洗剂。
[0037]
实施例2.本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂，清洗剂为氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和去离子水按照重量比4:1：5.5：10。
[0038]
本实施例的氨基封端的聚丙烯酸的制备方法为：将50份聚丙烯酸与5份液溴混合，控制温度34℃，搅拌4.2h，将得到二（磷酸亚甲基）氨基封端的聚丙烯酸。
[0039]
本实施例的聚丙烯酸为1#用聚合度600的聚丙烯酸、2#用聚合度1000的聚丙烯酸、3#用聚合度700的聚丙烯酸、4#聚合度800的聚丙烯酸、5#用聚合度1100的聚丙烯酸中的一种或多种组合物。
[0040]
本实施例的金属保护剂为硫脲。
[0041]
本实施例的钙镁离子吸收剂为羟基亚乙基二膦酸（钠）。
[0042]
本实施例的清洗剂还添加有总量0.2%的表面活性剂、0.8%的金属钝化剂。
[0043]
本实施例的表面活性剂为p-10脱脂分散剂、金属钝化剂为二甲基酮。
[0044]
本实施例的清洗剂还添加有清洗剂总量6%的石墨烯调节剂，其中石墨烯调节剂的制备方法为：s01：将石墨烯先置于5倍的质量分数10%的盐酸溶液中超声分散处理，超声功率为400w，超声时间为30min，超声结束，水洗、干燥，得到预改性石墨烯；s02：将5份纳米二氧化硅加入到20份十二烷基硫酸钠溶液中，随后加入3份硅烷偶联剂kh560、3份壳聚糖，搅拌均匀，随后加入2份磷酸缓冲溶液，得到纳米二氧化硅改性液；s03：预改性石墨烯加入到6倍的纳米二氧化硅改性液中搅拌反应，搅拌温度为65℃，搅拌时间为30min，搅拌转速650r/min，搅拌结束，水洗、干燥，得到石墨烯调节剂。
[0045]
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为20%、所述磷酸缓冲溶液的ph值为5.0。
[0046] 本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂的制备方法，包括以下步骤：将氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和水原料依次加入到搅拌机中先以200r/min的转速搅拌20min，然后再加入表面活性剂、石墨烯调节剂和金属钝化剂，继续以1000r/min的转速搅拌45min，搅拌结束，得到不停车循环水清洗剂。
[0047]
实施例3.本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂，清洗剂为氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和去离子水按照重量比3.5:1：5：10。
[0048]
本实施例的氨基封端的聚丙烯酸的制备方法为：将50份聚丙烯酸与5份液溴混合，控制温度32℃，搅拌4.0h，将得到二（磷酸亚甲基）氨基封端的聚丙烯酸。
[0049]
本实施例的聚丙烯酸为1#用聚合度600的聚丙烯酸、2#用聚合度1000的聚丙烯酸、3#用聚合度700的聚丙烯酸、4#聚合度800的聚丙烯酸、5#用聚合度1100的聚丙烯酸中的一种或多种组合物。
[0050]
本实施例的金属保护剂为六亚甲基四胺。
[0051]
本实施例的钙镁离子吸收剂为二乙胺四亚甲基膦酸钠。
[0052]
本实施例的清洗剂还添加有总量0.2%的表面活性剂、0.65%的金属钝化剂。
[0053]
本实施例的表面活性剂为p-10脱脂分散剂、金属钝化剂为二甲基酮。
[0054]
本实施例的清洗剂还添加有清洗剂总量4%的石墨烯调节剂，其中石墨烯调节剂的制备方法为：s01：将石墨烯先置于4倍的质量分数7.5%的盐酸溶液中超声分散处理，超声功率为350w，超声时间为25min，超声结束，水洗、干燥，得到预改性石墨烯；s02：将4份纳米二氧化硅加入到15份十二烷基硫酸钠溶液中，随后加入2.5份硅烷偶联剂kh560、2份壳聚糖，搅拌均匀，随后加入1.5份磷酸缓冲溶液，得到纳米二氧化硅改性液；s03：预改性石墨烯加入到4.5倍的纳米二氧化硅改性液中搅拌反应，搅拌温度为60℃，搅拌时间为25min，搅拌转速600r/min，搅拌结束，水洗、干燥，得到石墨烯调节剂。
[0055]
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为15%、所述磷酸缓冲溶液的ph值为5.0。
[0056] 本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂的制备方法，包括以下步骤：将氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和水原料依次加入到搅拌机中先以150r/min的转速搅拌15min，然后再加入表面活性剂、石墨烯调节剂和金属钝化剂，继续以750r/min的转速搅拌40min，搅拌结束，得到不停车循环水清洗剂。
[0057]
实施例4.本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂，清洗剂为氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和去离子水按照重量比3.2:1：4.8：10。
[0058]
本实施例的氨基封端的聚丙烯酸的制备方法为：将50份聚丙烯酸与5份液溴混合，控制温度31℃，搅拌3.9h，将得到二（磷酸亚甲基）氨基封端的聚丙烯酸。
[0059]
本实施例的聚丙烯酸为1#用聚合度600的聚丙烯酸、2#用聚合度1000的聚丙烯酸、3#用聚合度700的聚丙烯酸、4#聚合度800的聚丙烯酸、5#用聚合度1100的聚丙烯酸中的一种或多种组合物。
[0060]
本实施例的金属保护剂为六亚甲基四胺。
[0061]
本实施例的钙镁离子吸收剂为二乙胺四亚甲基膦酸钠。
[0062]
本实施例的清洗剂还添加有总量0.2%的表面活性剂、0.6%的金属钝化剂。
[0063]
本实施例的表面活性剂为p-10脱脂分散剂、金属钝化剂为二甲基酮。
[0064]
本实施例的清洗剂还添加有清洗剂总量3%的石墨烯调节剂，其中石墨烯调节剂的制备方法为：s01：将石墨烯先置于4倍的质量分数6%的盐酸溶液中超声分散处理，超声功率为310w，超声时间为22min，超声结束，水洗、干燥，得到预改性石墨烯；
s02：将4份纳米二氧化硅加入到12份十二烷基硫酸钠溶液中，随后加入2.2份硅烷偶联剂kh560、2份壳聚糖，搅拌均匀，随后加入1.2份磷酸缓冲溶液，得到纳米二氧化硅改性液；s03：预改性石墨烯加入到4倍的纳米二氧化硅改性液中搅拌反应，搅拌温度为57℃，搅拌时间为22min，搅拌转速560r/min，搅拌结束，水洗、干燥，得到石墨烯调节剂。
[0065]
本实施例的十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为12%、所述磷酸缓冲溶液的ph值为5.0。
[0066] 本实施例的一种不停车循环水中性清洗剂的制备方法，包括以下步骤：将氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和水原料依次加入到搅拌机中先以120r/min的转速搅拌12min，然后再加入表面活性剂、石墨烯调节剂和金属钝化剂，继续以550r/min的转速搅拌37min，搅拌结束，得到不停车循环水清洗剂。
[0067]
对比例1.与实施例3不同是未添加金属保护剂。
[0068]
对比例2.与实施例3不同是未添加石墨烯调节剂。
[0069]
对比例3.与实施例3不同是石墨烯调节剂采用石墨烯代替。
[0070]
对比例4.与实施例3不同是石墨烯调节剂的制备中未加入纳米二氧化硅改性液。
[0071]
对比例5.与实施例3不同是纳米二氧化硅改性液采用纳米二氧化硅代替。
[0072]
采用实施例1-4及对比例1-5产品进行清理锅炉，测试机组供电煤耗降低率以及碳钢腐蚀速率（mm/a）
[0073]
从对比例1-5实施例1-4可看出；本发明产品未添加石墨烯调节剂，产品的供电煤耗降低率降低，碳钢腐蚀速率提高，通过石墨烯调节剂的加入可增强产品的清洗效率，抑制产品的腐蚀效率；通过石墨烯调节剂采用石墨烯代替，产品的性能效果变化不大，只有采用本发明的方法制备的石墨烯调节剂改进效果显著，同时加入的纳米二氧化硅改性液与产品石墨烯配合，增强产品效果，采用纳米二氧化硅代替，产品效果改进效果一般，因而采用本发明的方法制备的石墨烯调节剂与产品其他原料配合，协同增效效果最为显著，增强产品的清洗效率和抑制产品的腐蚀效率。
[0074]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0075]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，清洗剂为氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和去离子水按照重量比（3-4）:1：（4.5-5.5）：10。2.根据权利要求1所述的一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，所述氨基封端的聚丙烯酸的制备方法为：将50份聚丙烯酸与5份液溴混合，控制温度30-34℃，搅拌3.8-4.2h，将得到二（磷酸亚甲基）氨基封端的聚丙烯酸。3.根据权利要求1所述的一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，所述聚丙烯酸为1#用聚合度600的聚丙烯酸、2#用聚合度1000的聚丙烯酸、3#用聚合度700的聚丙烯酸、4#聚合度800的聚丙烯酸、5#用聚合度1100的聚丙烯酸中的一种或多种组合物。4.根据权利要求1所述的一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，所述金属保护剂为六亚甲基四胺、硫脲、硫氰酸钠和苯并三氮唑中的一种或多种组合物。5.根据权利要求1所述的一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，所述钙镁离子吸收剂为二乙胺四亚甲基膦酸钠、羟基亚乙基二膦酸（钠）中的一种。6.根据权利要求1所述的一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，所述清洗剂还添加有总量0.2%的表面活性剂、0.5%~0.8%的金属钝化剂。7.根据权利要求6所述的一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，所述表面活性剂为p-10脱脂分散剂、金属钝化剂为二甲基酮。8.根据权利要求1所述的一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，所述清洗剂还添加有清洗剂总量2-6%的石墨烯调节剂，其中石墨烯调节剂的制备方法为：s01：将石墨烯先置于3-5倍的质量分数5-10%的盐酸溶液中超声分散处理，超声功率为300-400w，超声时间为20-30min，超声结束，水洗、干燥，得到预改性石墨烯；s02：将3-5份纳米二氧化硅加入到10-20份十二烷基硫酸钠溶液中，随后加入2-3份硅烷偶联剂kh560、1-3份壳聚糖，搅拌均匀，随后加入1-2份磷酸缓冲溶液，得到纳米二氧化硅改性液；s03：预改性石墨烯加入到3-6倍的纳米二氧化硅改性液中搅拌反应，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间为20-30min，搅拌转速550-650r/min，搅拌结束，水洗、干燥，得到石墨烯调节剂。9.根据权利要求8所述的一种不停车循环水中性清洗剂，其特征在于，所述十二烷基硫酸钠溶液的质量分数为10-20%、所述磷酸缓冲溶液的ph值为5.0。10.一种不停车循环水中性清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和水原料依次加入到搅拌机中先以100-200r/min的转速搅拌10-20min，然后再加入表面活性剂、石墨烯调节剂和金属钝化剂，继续以500-1000r/min的转速搅拌35-45min，搅拌结束，得到不停车循环水清洗剂。

技术总结
本发明公开了一种不停车循环水中性清洗剂，清洗剂为氨基封端的聚丙烯酸、金属保护剂、钙镁离子吸收剂和去离子水按照重量比（3-4）:1：（4.5-5.5）：10，本清洗剂彻底克服了大型循环水系统、锅炉系统及集中采暖供热系统等在线清洗的技术难题，任何上述的操作人员均可独立进行加料清洗；清洗在30d内完成，解决了循环水系统长期帶垢不良运行的普遍问题，并且无任何不利影响；清洗剂中还可加入金属钝化剂，以保护经清洗的金属免遭锈蚀，此外加入的石墨烯调节剂配合原料，起到协配增效的效果，增强锅炉的清洗效率，同时抑制防腐，起到性能协调改进的效果。效果。


技术研发人员：庞森祥
受保护的技术使用者：广州佰宏新能源科技有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/19