本发明涉及膜法海水淡化工艺用消泡剂，具体为一种膜法海水淡化工艺用消泡剂及其生产工艺。
背景技术：
1、随着经济的发展和人口的增加，人类对水资源的需求不断增加，再加上存在对水资源的不合理开采和利用，很多国家和地区出现不同程度的缺水问题，这种现象称为水资源短缺。
2、解决水资源短缺问题，目前看来最有前景的解决办法是开发利用某些不可用水。比如海水淡化，地下水的开发和采集，以及两极冰川的利用等。其实，地球上水资源的量是很足够的，我们所说的水资源短缺仅仅是指淡水的，或者说可随意利用的水资源稀缺。所以，变不可用水为可用水是一大方法。另外，号召人们解决用水和重复利用也是一个办法。此外还有就是防止水污染，水污染也是导致水资源短缺的重要原因。
3、海水淡化工艺技术已经成为了解决水资源短缺的重要技术。但是在海水淡化工艺中，海水在加热蒸发过程中很容易产泡。由于海水中含有大量的有机物和盐分，使得海水在高温、震荡以及循环的过程中，非常容易产生泡沫。这对海水淡化工艺危害很大，轻则降低设备的传热效率，重则引起设备停产维修。所以，防止海水起泡是保证海水淡化工艺安全稳定运行的关键。消泡剂的种类有很多种，但是单一一种成分对海水起泡没有抑制效果，而且市面上大多都是有机硅、脂肪醇类的消泡剂，不仅效果不好而且价格也不低。油脂类的消泡剂虽然价格便宜，但是抑泡能力差，消泡率低，不易在水相中分散，适用面窄，已逐渐被市场淘汰；聚醚类消泡剂具有良好的水溶性，抑泡能力强，但其破泡率低，一旦产生了大量的泡沫，并不能一下有效的消除，使用成本较高；有机硅消泡剂是一种低毒、破泡能力较强的消泡剂，然而由于其水溶性差，使其在水体系中的使用受到了一定的限制；随着消泡剂的发展，那些组分结构单一、经济效益较差的低档消泡剂将逐渐被多功能、高效率的复合开型消泡剂取代，研制适用性强，用量少，稳定性高的复合型消泡剂是目前行业发展的趋势。
4、cn105347416a公开了一种用于海水淡化的消泡剂。它的主要成分是聚醚，能够快速改变泡沫的表面张力和设备表面的附着力，使得泡沫瞬间爆破并且不容易形成。该发明产品的主要成分是聚醚、碱、偏硅酸钠和乙二醇单丁醚。但是该消泡剂对于膜法海水淡化工艺时消泡性能并不是很理想，而且该消泡剂破泡率低，一旦产生大量泡沫，并不能一下有效消除。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：首先现有技术中消泡剂的环保型和使用效率还有待提高；其次现有的聚醚改性有机硅消泡剂由于具有稳定的分子结构和化学性质，如硅氧烷骨架稳定、聚醚侧链的非极性、惰性官能团、以及在耐极端酸碱条件下都较为稳定，使得其消泡、抑泡性能好，但是不易降解。
2、本发明的目的是：通过在膜法海水淡化工艺用消泡剂中引用可使得聚醚改性有机硅消泡剂易降解的淀粉接枝共聚物，形成一种复合型聚醚改性有机硅消泡剂。该消泡剂成本低、稳定性高、分散性好、消泡速率快、抑泡性能好、与阻垢剂配合作用佳、适应膜法海水淡化工艺，本发明还提供了其制备工艺。
3、本发明提供了以下技术方案：
4、一种膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺如下，以重量份计：
5、步骤1：将10~20份聚醚改性有机硅氧烷、15~30份淀粉接枝共聚物、5~10份乳化剂在60~70℃下搅拌混合均匀，得到混合物；
6、步骤2：将5~10份增稠剂添加到40~50份水中配置成增稠剂水溶液；
7、步骤3：在300~500rpm转速搅拌下，将步骤2所得的增稠剂水溶液的1/3缓慢地添加到步骤1所得最终混合物中，保持温度60~70℃不变，混合均匀后分2批加入剩下的增稠剂水溶液，搅拌均匀，得到混合液；
8、步骤4：向步骤3所得的混合液中加入3~5份防腐剂、3~5份杀菌剂，搅拌5~10min，搅拌速率为500~600rpm，冷却到室温，出料，便得到所述膜法海水淡化工艺用消泡剂。
9、所述步骤1中搅拌转速为1000~2000rpm，搅拌时间为10~20min；所述步骤3中，搅拌速度为10000~15000rpm，剪切时间为20~30min。优选的，所述步骤1中的搅拌转速为1000~1500rpm；所述步骤3中，搅拌速度为10000~12000rpm，剪切时间为20~25min。
10、本发明还提供了聚醚改性有机硅氧烷的制备方法：
11、（1）将20~30g含氢硅氧烷、40~50g烯丙基聚醚、3~8g乙二醇丁醚混合搅拌升温至100~120℃，搅拌转速为300~500rpm，得到混合物；
12、（2）将步骤（1）所得的混合物在铑络合物催化下反应2~3h，继续在0.01~0.02mpa下减压抽气20~30min，便得到所述聚醚改性有机硅氧烷。
13、所述淀粉接枝共聚物的制备方法如下：
14、s1 称取100~120g淀粉在80~90℃下干燥20~24h后，与10~30g丁酸甲酯和1~5g三乙胺混合搅拌，继续滴加5~10g辛酸酰氯与5~10g甲基丙烯酰氯，反应1~2h，反应过程无需加热，得到最终物质；
15、s2 将步骤s1所得的最终物质用800~1000ml 95~99.5wt%乙醇洗涤、50~80℃烘干2~3h，得到酯化淀粉；
16、s3 取30~50g步骤s2最终所得酯化淀粉在60~70℃下真空干燥20~24h，与200~300ml水混合，在90~95℃下糊化20~30min；继续降温至40~50℃，加入1.2~5g马来酸酐，搅拌预乳化，搅拌转速为600~800rpm，搅拌时间为20~30min；继续滴加过0.1~0.5g过硫酸铵和0.1~0.5g亚硫酸氢钠，反应20~30min，产物冷却至室温；继续用800~1000ml 95~99.5wt%乙醇沉淀，抽滤；所得产物用600~1000ml水洗涤，10000~20000rpm离心20~30min，50~80℃烘干2~3h，便得所述淀粉接枝共聚物。
17、所述s3中酯化淀粉与马来酸酐的质量比值为10-25:1；优选的，所述s3中酯化淀粉与马来酸酐的质量比值为10-20:1。
18、所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、甘油单酯、月桂醇聚氧乙烯醚中的至少一种；优选的，所述乳化剂为月桂醇聚氧乙烯醚。
19、所述防腐剂为异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮、苯甲酸钠、山梨酸钾、苯氧乙醇、对羟基苯甲酸酯中的至少一种；优选的，所述防腐剂为异噻唑啉酮。
20、所述杀菌剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、十二烷基二甲基氧化胺、戊二醛、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种；优选的，所述杀菌剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。
21、所述增稠剂为为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、黄原胶中的至少一种；优选的，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。
22、本发明还公开了上述膜法海水淡化工艺用消泡剂在膜法海水淡化工艺中的应用。
23、本发明中主要原料的作用介绍如下：
24、聚醚改性有机硅氧烷：此类物质结合了聚醚链段和有机硅氧烷的优势，聚醚链段增强了亲水性，使其在水中分散良好，而有机硅氧烷部分则带来了优异的表面活性和良好的耐温性。在消泡剂中，它能够更好地吸附在气液界面上，迅速降低泡沫表面张力，加强消泡和抑泡效能，同时也提高了在海水复杂环境中的稳定性。
25、淀粉接枝共聚物：淀粉接枝共聚物在消泡剂中可能起到调节粘度、提供额外稳定性和生物降解性的作用。
26、乳化剂：乳化剂在这里用于改善不同组分之间的相容性，帮助形成稳定的乳液体系，使得消泡剂能在水溶液中均匀分散，从而有效传递消泡成分至泡沫界面，增强消泡剂在海水中的分散和渗透能力。
27、防腐剂：防腐剂在消泡剂中是为了防止产品在储存和使用过程中因微生物污染而导致性能下降或失效，延长消泡剂的使用寿命。
28、杀菌剂：杀菌剂在海水淡化过程中作用于杀灭或抑制可能对系统造成损害的微生物，降低生物污垢对膜组件的影响，并且配合消泡剂一同减少泡沫对淡化工艺流程的干扰。
29、增稠剂：增稠剂可以提高消泡剂的黏度和结构稳定性，使消泡剂在施加到泡沫表面后能够停留较长时间，有利于提高消泡效率，并且在输送和使用过程中保持良好的流动性，方便操作和精确投加。在海水淡化中，合适的增稠剂还能帮助控制消泡剂在高压反渗透膜表面的沉积，避免对膜通量产生不利影响。
30、本发明的有益效果：
31、本发明膜法海水淡化工艺用消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，保证了消泡、抑泡性能。
32、本发明膜法海水淡化工艺用消泡剂制备工艺简单，易于操作；该消泡剂在海水体系中易于分散、具有良好的消泡性能和抑泡性能；该产品稳定性好；长时间保存不会变质；与海水淡化阻垢剂配伍性好；对海水淡化装置无腐蚀作用、易于在使用后降解。
1.一种膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤，以重量份计：
2.根据权利要求1所述的膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺，其特征在于：所述步骤1中的搅拌转速为1000~2000rpm，搅拌时间为10~20min；所述步骤3中，搅拌速度为10000~15000rpm，搅拌时间为20~30min。
3.根据权利要求1所述的膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺，其特征在于，所述步骤1中聚醚改性有机硅氧烷的制备方法如下：
4.根据权利要求1所述的膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺，其特征在于，所述步骤1中淀粉接枝共聚物的制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺，其特征在于：所述s3中酯化淀粉与马来酸酐的质量比值为10-25：1。
6.根据权利要求1所述的膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺，其特征在于：所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二甲基苄基氯化铵、甘油单酯、月桂醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺，其特征在于：所述防腐剂为异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮、苯甲酸钠、山梨酸钾、苯氧乙醇、对羟基苯甲酸酯中的至少一种；所述杀菌剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、十二烷基二甲基氧化胺、戊二醛、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的膜法海水淡化工艺用消泡剂的制备工艺，其特征在于：所述增稠剂为为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、黄原胶中的至少一种。
9.一种膜法海水淡化工艺用消泡剂，其特征在于：由权利要求1-8任一项所述工艺制备而成。
10.如权利要求9所述的消泡剂在膜法海水淡化工艺中的应用。
