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Die Erfindung bezieht sich auf eine wässerige Zusammensetzung zur Entfernung physikalisch gelösten Sauerstoffs aus flüssigen Medien.
Es ist bereits seit langem bekannt, dass gelöster Sauerstoff ein ernstlicher Grund der Korrosion in dampferzeugenden Anlagen ist, und dessen Entfernung aus dem zugeführten Wasser ist für eine wirksame und ökonomischeArbeitsweise der Anlage erwünscht. Hydrazin wurde zur Entfernung des gelösten Sauerstoffs verwendet, jedoch ist bei niedrigen Temperaturen die Reaktion zwischen Sauerstoff und Hydrazin langsam. Es wurde nun gefunden, dass in vielen Fällen die Geschwindigkeit der Reaktion zwischen dem Sauerstoff und dem Hydrazin durch Anwesenheit bestimmter Pyrazolidon-, Aminophenol-oder 1,8-Dihydroxynaphthalinverbindungen erhöht werden kann.
Demgemäss bezieht sich die Erfindung auf eine wässerige Zusammensetzung zur Entfernung physikalisch gelösten Sauerstoffs aus flüssigen Medien, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Hydrazin und eine aktivierende Verbindung der allgemeinen Formel
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oder ein Säureadditionssalz hievon, worin eine der Gruppen R4 und R5 die Gruppe -NHR6 bedeutet, wobei R 6 Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Aralkyl ist, und die andere Gruppe R4 oder R5Wasserstoff oder eine Gruppe - NR7R 8 darstellt, wobei R 7 und R 8 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Aralkyl bedeuten, enthält.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform besteht die wässerige Zusammensetzung aus Hydrazin und einer Verbindung der Formel (I) oder einem Säureadditionssalz hievon, worin R4 oder R die Gruppe-NHR darstellt, wobei R6 Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (wie Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl), Phenyl oder Benzyl bedeutet, und die andere Gruppe Reeder R Wasserstoff oder-NRRS bedeutet, wobei R 7 und R 8 gleich oder verschieden sein können und jeweils Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (wie Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl), Phenyl oder Benzyl darstellen. Beispiele von Säureadditionssalzen sind Sulfate oder Hydrochloride.
Die bevorzugtesten Verbindungen der Formel (I) sind p-Aminophenole, wie p-Aminophenol und p- (Methylamino)-phenol, und deren Säureadditionssalze.
Die Verbindungen der Formel (I) sind im Handel erhältlich oder können nach bekannten Verfahren hergestellt werden.
Die Wirkung der aktivierenden Verbindungen der Formel (1) scheint katalytisch zu sein und demgemäss scheint auch das Verhältnis von Hydrazin zu aktivierender Verbindung nicht kritisch zu sein. Im allgemeinen ist ein Gewichtsverhältnis von Hydrazin zu aktivierender Verbindung von 30 bis 1500 : 1, vorzugsweise 50 bis 500 : 1, zufriedenstellend.
Die Konzentration des Hydrazins in der wässerigen Lösung kann je nach Wunsch sein. Gewöhnlich wird jedoch Hydrazin als wässerige Lösung mit einer Konzentration von etwa 15 oder etwa 35ale GIG zur Behandlung von Kesselwasser zugeführt, und es ist zweckmässig, den Aktivator zu einer derartigen wässerigen Lösung zuzusetzen, um die aktivierte Hydrazinlösung zu erhalten. Daher enthält eine geeignete aktivierte Hydrazinlösung etwa 15% GIG Hydrazin und 0, 1 bis 0, 3% GIG aktivierende Verbindung in wässeriger Lösung.
Gewünschtenfalls kann mehr als eine aktivierende Verbindung verwendet werden, dies ist jedoch im allgemeinen nicht erforderlich.
Die erfindungsgemässen wässerigen Zusammensetzungen können zur Verhütung von Korrosion in wässerige Medien enthaltenden Vorrichtungen verwendet werden.
Die Vorrichtung kann ein Kraftwerk, ein Schiffsdampfkessel, eine Industrieanlage, ein Heisswassersystem od. dgl. sein.
Das Hydrazin und die aktivierende Verbindung können dem wässerigen Medium getrennt oder zusammen zugesetzt werden, werden jedoch vorzugsweise als wässerige Zusammensetzung der oben beschriebenen Art zugesetzt, wobei das Verhältnis von Hydrazin zu aktivierender Verbindung wie oben beschrieben ist. Vorzugsweise wird dem Wasser ein stöchiometrischer Überschuss Hydrazin gegenüber dem gelösten Sauerstoff im Wasser zugesetzt. Zweckmässigerweise beträgt der Überschuss 50 bis 500 Gew.-%, vorzugsweise 100 bis 300 Gew.-%, über das stöchiometrische Erfordernis.
Um die Wirkung des Hydrazins zu unterstützen, wird der pH-Wert des wässerigen Mediums vorzugsweise auf 8,5 bis 11, insbesondere 9 bis 10,5, eingestellt. Das Einstellen des pH-Wertes kann durch Zusetzen einer Base, wie Hydrazin selbst, Natriumhydroxyd, Ammoniak, Cyclohexylamin, Morpholin, Monoäthylamin, Di-
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äthylamin, Triäthylamin, oder einer andern geeigneten Base erfolgen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne dass diese jedoch hierauf beschränkt sein soll.
Beispiel l : Eine aktivierte Hydrazinlösung, die aus einer wässerigen Lösung besteht und 150/0 Hydrazin und 0, 30/0 p-Methylaminophenolsulfat enthält, wurde zu Wasser mit einem Gehalt von 1,0 p. p. m. gelöstem Sauerstoff zugesetzt, wobei eine anfängliche Hydrazinkonzentration von 3,0 p. p. m. erhalten wurde. Der pHWert des Wassers wurde mit verdünntem wässerigen Natriumhydroxyd auf 9,5 eingestellt.
Das Sinken des Gehaltes an gelöstem Sauerstoff im Wasser wurde bei 250C als eine Funktion der Zeit gemessen und mit einer auf gleiche Weise unter Verwendung von Hydrazin ohne Aktivator behandelten Probe verglichen. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 graphisch dargestellt.
Beispiel 2 : Eine aktivierte Hydrazinlösung, die aus einer wässerigen Lösung von 150/0 Hydrazin und 0, 3% p-Aminophenol besteht, wurde zu Wasser mit einem Gehalt von 1, 0 p. p. m. gelöstem Sauerstoff zugesetzt, wobei eine anfängliche Hydrazinkonzentration von 3,0 p. p. m. erhalten wurde. Der pH-Wert des Wassers wurde mit wässerigem Ammoniak auf 9, 5 eingestellt.
Das Sinken des Gehaltes an gelöstem Sauerstoff im Wasser wurde bei 25 C als eine Funktion der Zeit gemessen und mit einer auf gleiche Weise unter Verwendung von Hydrazin ohne Aktivator behandelten Probe verglichen. Die Ergebnisse sind in Fig. 2 graphisch dargestellt.
Beispiel-3 : Eine aktivierte Hydrazinlösung, die aus einer wässerigen Lösung von 15%Hydrazin und 0, 30/0 2, 4-Diaminophenol besteht, wurde zu Wasser mit einem Gehalt von 1,0 p. p. m. Sauerstoff zugesetzt, wobei eine anfängliche Hydrazinkonzentration von 3, 0 p. p. m. erhalten wurde. Der pH-Wert des Wassers wurde mit wässerigem Ammoniak auf 10,0 eingestellt.
Das Sinken des Gehaltes an gelöstem Sauerstoff im Wasser wurde bei 250C als eine Funktion der Zeit gemessen und mit einer auf gleiche Weise unter Verwendung von Hydrazin ohne Aktivator behandelten Probe verglichen. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 graphisch dargestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wässerige Zusammensetzung zur Entfernung physikalisch gelösten Sauerstoffs aus flüssigen Medien, dadruch gekennzeichnet, dass sie Hydrazin und eine aktivierende Verbindung der allgemeinen Formel
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oder ein Säureadditionssalz hievon, worin eine der Gruppen R4 und R 5 die Gruppe -NHR6 bedeutet, wobei R 6 Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Aralkyl ist, und die andere Gruppe R4 oder R 5 Wasserstoff oder eine Gruppe - NR R darstellt, wobei R 1 und R8 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Aralkyl bedeuten, enthält.
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