基本信息
- 项目名称：
- 一种循环水管道减阻节能剂
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 节能减阻剂是循环水系统简便易行的节能方案，能够使循环泵节能50%以上，节能减阻剂具有广阔市场前景，将产生巨大的经济和社会效益。减阻节能产品主要面向中央空调系统循环水管道减阻节能，工业生产装置循环冷却水管道减阻节能，油田开采和回注水管道减阻节能，切削加工循环冷却液减阻节能四类用途。
- 详细介绍：
- 减阻节能产品主要面向中央空调系统循环水管道减阻节能，工业生产装置循环冷却水管道减阻节能，油田开采和回注水管道减阻节能，切削加工循环冷却液减阻节能四类用途。减阻节能剂以0.1-2.0kg/m3的用量加入循环水系统，适用温度范围5-90℃，对循环水系统减阻率达到40%-70%。与现有表面活性剂减阻剂相比，双子长链季铵盐表面活性剂在低浓度下和很宽温度范围内具有良好减阻性能，具有生物安全性高的特点，克服了传统长链季铵盐表面活性剂减阻剂存在的腐蚀性强、刺激性大和适用温度范围窄的问题。我国正在向城市化和工业化方向发展，空调设备、集中供热管道和工业生产装置的循环水系统普遍存在高能耗的问题，应用减阻剂是循环水系统简便易行的节能方案，能够使循环泵节能50%以上。现有循环水系统改造无需新增加设备投资，具有广阔发展前景，将产生巨大的经济和社会效益。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明的目的 “爱生社” 由天津职业大学生物与环境工程学院学生组建，以“爱生命、爱生活、爱环境”为社团宗旨，聘请专家教授担任社团指导教师，积极开展环保节能创新接力活动和构思科技创业。 我国正在向城市化和工业化方向发展，建筑空调、集中供热管道和工业生产装置的循环水系统普遍存在高能耗的问题，节能减排已成为全社会关注的课题。采用节能减阻剂是循环水系统简便易行的节能方案。 发明的基本思路 在社团实践活动中发现学校化工实训中心循环冷却水系统电耗很大，我们设想在循环水中加入管道减阻剂的方法降低管道阻力和循环泵电耗，但现有减阻剂价格昂贵，对管道设备有腐蚀性和安全长期稳定性数据缺乏，限制了其在中小循环水系统中推广使用。 创新点 本发明用长链烷基双子季铵盐和长链烷基氧化胺表面活性剂作为减阻主体分子；用缓蚀剂2-羟基膦乙酸作为减阻增效剂，与减阻主体分子共同组成多功能节能减阻剂；克服了现有减阻剂不耐剪切、腐蚀普通管道的缺点，具有适用范围广的特点。 技术关键 长链烃基叔胺混合物与二溴代烃或环氧氯丙烷反应合成双子长链烃基季铵盐的反应条件选择是关键。 主要技术指标 与现有季铵盐表面活性剂减阻剂相比，双子长链季铵盐表面活性剂在低浓度下和很宽温度范围内具有良好减阻性能，具有生物安全性高的特点，克服了传统长链季铵盐表面活性剂减阻剂存在的腐蚀性强、刺激性大和适用温度范围窄的问题。减阻节能剂以0.1-2.0kg/m3的用量加入循环水系统，适用5-90℃温度范围，对循环水系统减阻率达到40%-70%。
科学性、先进性
- 说明书摘要 本发明公开一种用长链烃基叔胺混合物与二溴代烃或环氧氯丙烷反应合成双子长链烃基季铵盐的方法和作为循环水系统减阻节能剂的应用。向混合物中缓慢滴加二溴乙烷或环氧氯丙烷生成不对称和对称双子长链烃基季铵盐混合物；当叔胺转化率75%以上时停止反应，真空蒸发回收溶剂；用去离子水溶解蒸馏产物，用双氧水在60-80℃下氧化未转化的原料为叔胺氧化物。 权利要求书 1. 一种长链烃基双子季铵盐表面活性剂合成方法，用长链烃基叔胺混合物与二溴代烃或环氧氯丙烷反应生成不对称和对称双子长链烃基季铵盐混合物 2. 其特征在长链烃基叔胺混合物是碳数为C8-C22的二甲基叔胺或二羟乙基叔胺混合物。 3. 其特征在于长链烃基叔胺混合物是椰油基二甲基叔胺或椰油基二羟乙基叔胺。 4. 其特征在合成过程中长链烃基叔胺混合物与二溴代烃或环氧氯丙烷反应投料摩尔比为2.0-2.5：1。
获奖情况及鉴定结果
- 本项目2009年6月在“青国青城”中国大学生校园环保行动创意大赛中获得创意实现奖和项目经费资助5千元；2010年入选天津职业大学创业计划大赛。 社团利用获得的经费资助对项目又进行了持续和重大改进，2011年1月又申请发明专利“一种双子季铵盐表面活性剂合成方法和作为减阻剂的应用”。
作品所处阶段
- A实验室阶段
技术转让方式
- 合作开发
作品可展示的形式
- 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明 减阻节能产品主要面向中央空调系统循环水管道减阻节能，工业生产装置循环冷却水管道减阻节能，油田开采和回注水管道减阻节能，切削加工循环冷却液减阻节能四类用途。 减阻节能剂以0.1-2.0kg/m3的用量加入循环水系统，适用温度范围5-90℃，对循环水系统减阻率达到40%-70%。 技术特点和优势 与现有表面活性剂减阻剂相比，双子长链季铵盐表面活性剂在低浓度下和很宽温度范围内具有良好减阻性能，具有生物安全性高的特点，克服了传统长链季铵盐表面活性剂减阻剂存在的腐蚀性强、刺激性大和适用温度范围窄的问题。 适应范围及推广前景 我国正在向城市化和工业化方向发展，空调设备、集中供热管道和工业生产装置的循环水系统普遍存在高能耗的问题，应用减阻剂是循环水系统简便易行的节能方案，能够使循环泵节能50%以上。现有循环水系统改造无需新增加设备投资，具有广阔发展前景，将产生巨大的经济和社会效益。
同类课题研究水平概述
- 美国道化学公司在美国专利US4534875(1985-8-13)公开一种十六烷基三甲基氯化铵和水杨酸钠构成的粘弹性表面活性剂减阻剂；德国赫斯特公司在美国专利US4705860(1987-11-10)公开一种十六烷基三甲基铵盐和3-羟基-2萘甲酸钠组成的粘弹性表面活性剂减阻剂；英国普拉德公司在中国专利CN101528889(2009-09-09)公开一种长链烃基三甲基氯化铵和水杨酸钠构成的的油田注水减阻剂配方；天津市职业大学在中国专利CN101538090(2009-09-23) 公开一种十二烷基二甲基苄基氯化铵和羟基亚乙基二膦酸钠构成的循环水管道减阻剂配方。
