本发明涉及除垢剂技术领域，尤其涉及了一种用于脱硫系统的软化除垢剂。
背景技术：
随着工业技术和进程的加快，工业用水需求大量增高，工业排放废水也提高，火力发电厂行业脱硫系统中。该系统在脱除烟气二氧化硫的同时，也会产生一些复杂、恶劣的废水，废水中含有高钙高镁高盐水，大量的重金属，悬浮物超高等，脱硫废水排放增加负担。
脱硫废水零排放是一项工业废水进行复杂处理综合性应用技术，通过各种方法经过适当处理成能回收利用的循环水，不向外面排放任何废水。脱硫废水中含有大量的ca2+和mg2+等结垢性离子，使废水中的硫酸钙处于饱和状态，蒸发结晶设备的换热表面形成结垢，影响了设备的正常运行。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于脱硫系统的软化除垢剂，在满足软化处理效果的情况下进一步除垢，从而达到火电行业脱硫废水零排放的标准。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂，包括软化组分和除垢组分，所述软化组分中包括石灰和纯碱；所述除垢组分中包括如下重量份计的各组分：柠檬酸6-10份、乌洛托品0.05-1份、络合剂1-3份、分散剂3-7份、表面活性剂0.05-1份、水80-90份。
优选的，所述石灰和纯碱的添加质量比为：(1.5-2.5)：1。
优选的，所述络合剂为乙二胺四乙酸、磺基水杨酸或二巯基丙烷磺酸钠。
优选的，所述分散剂为膦酰基羧酸共聚物、聚丙烯酸钠或水解聚马来酸酐。
优选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或硬脂酸。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的制备方法，除垢剂的方法步骤如下：
s1：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入三分之二量的水，然后按比例依次加入柠檬酸、乌洛托品和络合剂，开启加热装置并搅拌，保持温度在35-45℃；
s2：待固体溶完后，向反应釜中加入表面活性剂，搅拌混匀后，再依次向反应釜中加入分散剂，并补足余量水，搅拌25-35min，至溶液澄清，打开冷却水，降温至25-35℃后停止搅拌；
s3：打开放料阀，过滤所得溶液即为除垢剂。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的使用方法，方法步骤如下：
1)按比例向脱硫系统中加入石灰，反应2-4min；再加入纯碱，反应2-4min，配合混凝剂进行絮凝沉降，对脱硫废水中的钙镁致垢离子进行软化处理；
2)再向脱硫系统中加入除垢剂，进行除垢处理。
进一步的，所述步骤1)中的石灰和纯碱的添加比例为0.02-0.04％。
进一步的，所述步骤1)中的混凝剂为三氯化铁，混凝剂的添加比例为0.01-0.02％。
进一步的，所述步骤2)中的除垢剂的添加比例为0.01-0.02％。
作用原理：
本发明提出的软化组分包括石灰和纯碱，引入碳酸根和氢氧根，能够使钙镁离子形成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，从而软化脱硫废水中的钙镁离子。
本发明提出的除垢组分中的络合剂是进行沉淀反应时，若溶液中存有能与构晶离子生成可溶性络合物的络合剂，是反应粒子和溶剂分子形成的络合物对化学反应速率的一种影响；分散剂能够分散分散那些难于溶解于液体的无机，有机的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的药剂；表面活性剂用于降低除垢剂的表面张力，增强除垢剂对结构物的浸润性能。
化学软化法是向水中投加化学药剂，使钙、镁离子生成难溶化合物而沉淀，本发明采用石灰和纯碱进行配合使用，实现了两级软化，能有效软化废水中的钙镁离子。
本发明中采用软化剂和混凝处理同时进行，混凝剂可以从水中除去某些对沉淀过程有害的有机物，例如酚类、糖类、蛋白质等，三氯化铁有利于沉淀物的析出，混凝剂也可以吸附石灰形成的胶体共同沉淀。
脱硫废水采用先软化再除垢的方式，解决后面除垢的负担，需要对脱硫废水进行软化，大幅度降低脱硫废水中ca2+和mg2+的的含量，其中软化工艺采用石灰和纯碱双碱法两级软化处理，系统出水稳定且水质较好，保证设备运行稳定。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：
本发明的目的在于解决脱硫系统中高效软化除垢的问题，在满足软化处理效果的情况下进一步除垢，从而达到火电行业脱硫废水零排放的标准。在具有优良的软化效能的同时，既有除垢的作用，高效软化除垢的生产工艺简单、成本低、用量少、无毒无害等特点，从而提高系统运行的可靠性和稳定性，降低系统运行成本，是一种良好的发电厂脱硫系统专用高效软化除垢剂。该软化除垢剂对钙镁离子的去除效率高达80.5％，对系统的除垢率高达93.6％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种用于脱硫系统的软化除垢剂，包括软化组分和除垢组分：
软化组分中包括石灰和纯碱，两者的质量比为：1.5：1
除垢组分中包括如下重量份计的各组分：柠檬酸6份、乌洛托品0.05份、络合剂1份、分散剂3份、表面活性剂0.05份、水80份。
络合剂为乙二胺四乙酸。
分散剂为膦酰基羧酸共聚物。
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的制备方法，除垢剂的方法步骤如下：
s1：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入三分之二量的水，然后按比例依次加入柠檬酸、乌洛托品和络合剂，开启加热装置并搅拌，保持温度在35℃；
s2：待固体溶完后，向反应釜中加入表面活性剂，搅拌混匀后，再依次向反应釜中加入分散剂，并补足余量水，搅拌25min，至溶液澄清，打开冷却水，降温至35℃后停止搅拌；
s3：打开放料阀，过滤所得溶液即为除垢剂。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的使用方法，方法步骤如下：
1)按比例向脱硫系统中加入石灰，反应2min；再加入纯碱，反应2min，配合混凝剂进行絮凝沉降，对脱硫废水中的钙镁致垢离子进行软化处理；
2)再向脱硫系统中加入除垢剂，进行除垢处理。
步骤1)中的石灰和纯碱的添加比例为0.02％。
步骤1)中的混凝剂为三氯化铁，混凝剂的添加比例为0.01％。
步骤2)中的除垢剂的添加比例为0.01％。
实施例2
一种用于脱硫系统的软化除垢剂，包括软化组分和除垢组分：
软化组分中包括石灰和纯碱，两者的质量比为：2.5：1
除垢组分中包括如下重量份计的各组分：柠檬酸10份、乌洛托品1份、络合剂3份、分散剂7份、表面活性剂1份、水90份。
络合剂为磺基水杨酸。
分散剂为聚丙烯酸钠。
表面活性剂为硬脂酸。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的制备方法，除垢剂的方法步骤如下：
s1：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入三分之二量的水，然后按比例依次加入柠檬酸、乌洛托品和络合剂，开启加热装置并搅拌，保持温度在45℃；
s2：待固体溶完后，向反应釜中加入表面活性剂，搅拌混匀后，再依次向反应釜中加入分散剂，并补足余量水，搅拌35min，至溶液澄清，打开冷却水，降温至25℃后停止搅拌；
s3：打开放料阀，过滤所得溶液即为除垢剂。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的使用方法，方法步骤如下：
1)按比例向脱硫系统中加入石灰，反应4min；再加入纯碱，反应4min，配合混凝剂进行絮凝沉降，对脱硫废水中的钙镁致垢离子进行软化处理；
2)再向脱硫系统中加入除垢剂，进行除垢处理。
步骤1)中的石灰和纯碱的添加比例为0.04％。
步骤1)中的混凝剂为三氯化铁，混凝剂的添加比例为0.02％。
步骤2)中的除垢剂的添加比例为0.02％。
实施例3
一种用于脱硫系统的软化除垢剂，包括软化组分和除垢组分：
软化组分中包括石灰和纯碱，两者的质量比为：2：1
除垢组分中包括如下重量份计的各组分：柠檬酸8份、乌洛托品0.5份、络合剂2份、分散剂5份、表面活性剂0.5份、水85份。
络合剂为二巯基丙烷磺酸钠。
分散剂为水解聚马来酸酐。
表面活性剂为硬脂酸。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的制备方法，除垢剂的方法步骤如下：
s1：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入三分之二量的水，然后按比例依次加入柠檬酸、乌洛托品和络合剂，开启加热装置并搅拌，保持温度在40℃；
s2：待固体溶完后，向反应釜中加入表面活性剂，搅拌混匀后，再依次向反应釜中加入分散剂，并补足余量水，搅拌30min，至溶液澄清，打开冷却水，降温至30℃后停止搅拌；
s3：打开放料阀，过滤所得溶液即为除垢剂。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的使用方法，方法步骤如下：
1)按比例向脱硫系统中加入石灰，反应3min；再加入纯碱，反应3min，配合混凝剂进行絮凝沉降，对脱硫废水中的钙镁致垢离子进行软化处理；
2)再向脱硫系统中加入除垢剂，进行除垢处理。
步骤1)中的石灰和纯碱的添加比例为0.03％。
步骤1)中的混凝剂为三氯化铁，混凝剂的添加比例为0.015％。
步骤2)中的除垢剂的添加比例为0.015％。
实施例4
一种用于脱硫系统的软化除垢剂，包括软化组分和除垢组分：
软化组分中包括石灰和纯碱，两者的质量比为：1.8：1
除垢组分中包括如下重量份计的各组分：柠檬酸8份、乌洛托品0.3份、络合剂2.5份、分散剂6份、表面活性剂0.7份、水82份。
络合剂为乙二胺四乙酸。
分散剂为膦酰基羧酸共聚物。
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的制备方法，除垢剂的方法步骤如下：
s1：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入三分之二量的水，然后按比例依次加入柠檬酸、乌洛托品和络合剂，开启加热装置并搅拌，保持温度在38℃；
s2：待固体溶完后，向反应釜中加入表面活性剂，搅拌混匀后，再依次向反应釜中加入分散剂，并补足余量水，搅拌28min，至溶液澄清，打开冷却水，降温至31℃后停止搅拌；
s3：打开放料阀，过滤所得溶液即为除垢剂。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的使用方法，方法步骤如下：
1)按比例向脱硫系统中加入石灰，反应4min；再加入纯碱，反应2min，配合混凝剂进行絮凝沉降，对脱硫废水中的钙镁致垢离子进行软化处理；
2)再向脱硫系统中加入除垢剂，进行除垢处理。
步骤1)中的石灰和纯碱的添加比例为0.03％。
步骤1)中的混凝剂为三氯化铁，混凝剂的添加比例为0.015％。
步骤2)中的除垢剂的添加比例为0.012％。
实施例5
一种用于脱硫系统的软化除垢剂，包括软化组分和除垢组分：
软化组分中包括石灰和纯碱，两者的质量比为：2.3：1
除垢组分中包括如下重量份计的各组分：柠檬酸7份、乌洛托品0.8份、络合剂1.5份、分散剂4份、表面活性剂0.2份、水88份。
络合剂为二巯基丙烷磺酸钠。
分散剂为水解聚马来酸酐。
表面活性剂为硬脂酸。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的制备方法，除垢剂的方法步骤如下：
s1：将反应釜冲洗干净，关闭放料阀，向反应釜中加入三分之二量的水，然后按比例依次加入柠檬酸、乌洛托品和络合剂，开启加热装置并搅拌，保持温度在43℃；
s2：待固体溶完后，向反应釜中加入表面活性剂，搅拌混匀后，再依次向反应釜中加入分散剂，并补足余量水，搅拌32min，至溶液澄清，打开冷却水，降温至26℃后停止搅拌；
s3：打开放料阀，过滤所得溶液即为除垢剂。
一种用于脱硫系统的软化除垢剂的使用方法，方法步骤如下：
1)按比例向脱硫系统中加入石灰，反应3min；再加入纯碱，反应4min，配合混凝剂进行絮凝沉降，对脱硫废水中的钙镁致垢离子进行软化处理；
2)再向脱硫系统中加入除垢剂，进行除垢处理。
步骤1)中的石灰和纯碱的添加比例为0.02％。
步骤1)中的混凝剂为三氯化铁，混凝剂的添加比例为0.01％。
步骤2)中的除垢剂的添加比例为0.018％。
产品性能实验
将本发明中实施例1-5所制得的脱硫系统软化除垢剂进行防垢性能评价，由于对脱硫系统除垢剂的性能评价目前尚无专门的行业标准，因此试验方法参照行业标准hg/t2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》进行性能实验。对caco3、caso4的除垢性能测定。
具体方法：
根据石灰和纯碱双碱法两级软化处理，称取石灰25.00g溶解于500ml水溶液中，配成5％的水溶液；称取纯碱12.5g溶解于500ml水溶液中，配成2.5％的水溶液；向2000ml脱硫液体的烧杯中加入8ml石灰和8ml纯碱，并在搅拌机上搅拌三分钟后加入4ml混凝剂搅拌3分钟(混凝剂的浓度为5％)，静置30分钟后，将上清液废液倒出，置于2000ml烧杯中，用移液管加入10ml除垢剂溶液，放至恒温水浴锅上，并用搅拌机在设定转速下搅拌，控制液体总体积为2000ml，用搅拌机以100r/min的转速搅拌，并及时补充蒸发水分。恒温1h后取下2000ml烧杯的废液，测定水中钙离子的浓度，钙离子浓度愈小，除垢效果愈好。在相同条件下进行对比实验。实验结果如表1。
表1性能测定结果
除垢剂为市售产品。
由上述实验结果表明，本发明中的一种脱硫系统软化防垢剂，与对照组除垢剂相比，具有优良的除垢效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。