本发明属于水质添加剂制备领域，特别涉及一种具有防腐作用的降碱剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、蒸汽锅炉系统包括给水、锅炉本体及蒸汽-冷凝水三部分，经过长时间运行，锅炉给水系统和蒸汽-冷凝水系统出现严重腐蚀现象，因腐蚀产物带入锅炉而引起锅炉的结垢和腐蚀，给锅炉的安全、稳定运行带来了隐患。由于锅炉水源变化的影响，导致锅炉炉水碱度上升，特别是在在热负荷较高的蒸发管等处，如果产生局部过热，则该部位就会因锅炉水高度浓缩而形成浓碱区，使金属表面的保护膜溶解而失去保护作用，可能会引起水冷壁管的碱性腐蚀和应力腐蚀破裂；还可能使炉水产生泡沫而影响蒸汽品质等。锅炉水处理可分为炉外处理和炉内处理，炉内处理主要是通过化学药剂对锅炉水系统进行降碱、调节ph值和缓蚀、阻垢处理。
2、申请号为202010121888.x的发明专利公开了一种低压锅炉无磷复合清缸剂及制备方法，该发明由除氧剂组份、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；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，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，然而将各功能水处理剂混合时，其组分间的协同增效作用仍有提升空间，例如阻垢降碱效果，若能充分发挥各组分间的协效作用，则可以有效降低锅炉水处理成本。
3、针对于此，本发明公开的一种具有防腐作用的降碱剂显得尤为重要。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本发明供了一种具有防腐作用的降碱剂及其制备方法。本发明提供的具有防腐作用的降碱剂是一种综合性能优异的锅炉用环保药剂，配方合理科学，各组分协同增效，在有效降低锅水碱度的同时，还起到防垢、防腐、净化蒸汽以及大大减少锅水排污量的作用，节能降耗作用显著。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、本发明一方面提供了一种具有防腐作用的降碱剂，所述降碱剂包含以下重量份的原料：2-3份活性二氧化硅、2-2.5份缓蚀阻垢剂、0.8-2.5份纤维素醚、0.5-1.5份硫酸亚铁、1-1.5份萘磺酸甲醛缩合物钠盐和0.5-1份乙二胺四乙酸。
4、在本发明的一些实施方案中，所述活性二氧化硅的制备步骤如下：
5、在反应器中加入10～30wt％的无机碱溶液和二氧化硅，搅拌均匀，再加入偶联剂，在120～170℃焙烧1～3h，得所述活性二氧化硅。
6、优选地，所述活性二氧化硅的制备步骤如下：
7、在反应器中加入20wt％的无机碱溶液和二氧化硅，搅拌均匀，再加入偶联剂，在145℃焙烧2h，得所述活性二氧化硅。
8、在本发明的一些实施方案中，所述无机碱溶液和二氧化硅的质量比为(0.5～1)：1。
9、优选地，所述无机碱溶液和二氧化硅的质量比为0.75：1。
10、优选地，所述无机碱溶液为20wt％的氢氧化钠溶液。
11、在本发明的一些实施方案中，所述偶联剂和二氧化硅的质量比为(0.05～0.1)：1。
12、优选地，所述偶联剂和二氧化硅的质量比为0.075：1。
13、优选地，所述偶联剂为十六烷基三甲氧基硅烷。
14、在本发明的一些实施方案中，所述二氧化硅的粒径为20～100目。
15、本发明通过对特定粒径的二氧化硅进行偶联剂改性，对其表面进行有机修饰，以增加其与降碱剂中有机组分的相容性，当其加入降碱剂体系时，可以加快其与无机碱反应生成硅酸盐的效率，利用其对氧化铁和氧化锰等杂质的结合作用，通过形成不溶性的沉淀物而发挥防止管道腐蚀的作用。
16、在本发明的一些实施方案中，所述缓蚀阻垢剂为膦酰基羧酸共聚物，数均分子量为2000～4000。
17、申请人选择数均分子量为2000～4000的含膦酰基的羧酸类聚合物加入降碱剂体系中，激活其分子结构中的-po(oh)2基团和-cooh基团的作用，通过破坏垢粒的点阵结构和正常生长模型，使垢粒从金属表面脱附，高效发挥羧酸类聚合物的阻垢分散性的同时提高了降碱剂体系的缓蚀性能。
18、在本发明的一些实施方案中，所述降碱剂还加入十八烷酸。
19、在本发明的一些实施方案中，所述缓蚀阻垢剂和十八烷酸的质量比为1：(0.06～0.13)。
20、优选地，所述缓蚀阻垢剂和十八烷酸的质量比为1：0.09。
21、申请人通过加入特定比例的十八烷酸，降低了体系溶液的表面张力，增加了体系的分散稳定性，增加了其它组分的溶解性，同时意外发现通过进一步调控表面活性剂与缓蚀阻垢剂的质量比，降碱剂体系的阻垢效果出现了显著提升，可能的原因是该表面活性剂在一定程度上能够促进缓蚀阻垢剂离解出-cooh基团，发挥了优异的协同阻垢效应，另一方面还减少了缓蚀阻垢剂的加入量，降低了水处理成本。
22、本发明另一方面提供了一种具有防腐作用的降碱剂的制备方法，包括以下步骤：
23、将活性二氧化硅、缓蚀阻垢剂、纤维素醚、硫酸亚铁、萘磺酸甲醛缩合物钠盐和乙二胺四乙酸依次混合，搅拌均匀，得所述降碱剂。
24、本发明再一方面还提供了所述降碱剂在低压蒸汽锅炉中的应用。
25、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
26、(1)本发明提供的具有防腐作用的降碱剂是一种综合性能优异的锅炉用环保药剂，配方合理科学，各组分协同增效，在有效降低锅水碱度的同时，还起到防垢、防腐、净化蒸汽以及大大减少锅水排污量的作用，节能降耗作用显著；
27、(2)本发明通过对特定粒径的二氧化硅进行偶联剂改性，对其表面进行有机修饰，以增加其与降碱剂中有机组分的相容性，当其加入降碱剂体系时，一方面加快其与无机碱反应生成硅酸盐；另一方面再利用其对氧化铁和氧化锰等杂质的结合作用，通过形成不溶性的沉淀物而发挥防止管道腐蚀的效用；
28、(3)本发明提供的具有防腐作用的降碱剂，选择数均分子量为2000～4000的含膦酰基的羧酸类聚合物加入降碱剂体系中，激活其分子结构中的-po(oh)2基团和-cooh基团的作用，高效发挥羧酸类聚合物的阻垢分散性的同时提高了降碱剂体系的缓蚀性能；
29、(4)本发明提供的具有防腐作用的降碱剂还加入特定比例的十八烷酸，显著降低体系溶液的表面张力，增加体系的分散稳定性，增加降碱剂中其它组分的溶解性；同时进一步通过调控优选表面活性剂和缓蚀阻垢剂的质量比在一定范围，利用该表面活性剂在一定程度上对缓蚀阻垢剂离解-cooh基团的促进作用，发挥了较优的协同阻垢效应，使降碱剂体系的阻垢效果同步提升；另一方面还减少了缓蚀阻垢剂的加入量，降低了水处理成本。
1.一种具有防腐作用的降碱剂，其特征在于，所述降碱剂包含以下重量份的原料：2-3份活性二氧化硅、2-2.5份缓蚀阻垢剂、0.8-2.5份纤维素醚、0.5-1.5份硫酸亚铁、1-1.5份萘磺酸甲醛缩合物钠盐和0.5-1份乙二胺四乙酸。
2.根据权利要求1所述的一种具有防腐作用的降碱剂，其特征在于，所述活性二氧化硅的制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种具有防腐作用的降碱剂，其特征在于，所述无机碱溶液和二氧化硅的质量比为(0.5～1)：1。
4.根据权利要求2所述的一种具有防腐作用的降碱剂，其特征在于，所述偶联剂和二氧化硅的质量比为(0.05～0.1)：1。
5.根据权利要求2所述的一种具有防腐作用的降碱剂，其特征在于，所述二氧化硅的粒径为20～100目。
6.根据权利要求1所述的一种具有防腐作用的降碱剂，其特征在于，所述缓蚀阻垢剂为膦酰基羧酸共聚物，数均分子量为2000～4000。
7.根据权利要求1所述的一种具有防腐作用的降碱剂，其特征在于，所述降碱剂还加入十八烷酸。
8.根据权利要求7所述的一种具有防腐作用的降碱剂，其特征在于，所述缓蚀阻垢剂和十八烷酸的质量比为1：(0.06～0.13)。
9.一种权利要求1-6任一项所述的具有防腐作用的降碱剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种权利要求1-7任一项所述的降碱剂或权利要求9所述制备方法得到的降碱剂在低压蒸汽锅炉中的应用。
