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Il Procédé d'enlèvement des incrustations des chaudières ".
Il est connu d'enlever les incrustations des chaudières par un traitement, opéré à la température ordinaire ou à une température supérieure.au moyen de solutions acides aqueuses, auxquelles on ajoute la plupart du temps des matières passivantes pour proté- ger le métal recouvert des incrustations-
Ce procédé connu donne régulièrement des résultats parfaits lorsqu'il s'agit d'incrustations constituées complètement ou principalement de fractions de carbonate de calcium. Il se heurte au contraire à des difficultés considérables ou mime à des échecs lorsque les incrustations en cause sont constituées, par suite de leur formation à partir d'eaux contenant des sulfates, complétement ou principalement de fractions de sulfate de calcium.
Dans ce cas, l'attaque par les solutions d'acide ne peut pas provoquer la dissolution totale ou la destruction de la couche d'incrusta- tions, étant donné que le sulfate de calcium est dans une large
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mesure insoluble dans les acides aqueux utilisés.
Or, suivant l'invention, on a découvert qu'en recouvrant à un traitement préalable simple et qui n'est pas onéreux, il est possible d'éliminer également de telles incrustations conte- nant du sulfate de calcium en traitant par des solutions aqueuses d'acide, ou de les décomposer dans une mesure telle que les res- tes qui en subsistent éventuellement encore peuvent facilement être enlevés mécaniquement de la paroi métallique en cause.
Le traitement préalable suivant l'invention consiste à fai- re agir à la température ordinaire ou à une température supérieure des alcalis aqueux dilués, à savoir des hydroxydes ou des carbo- nates sur les incrustations contenant du sulfate de calcium.
Après enlèvement et expulsion par rinçage des solutions alcalines, les incrustations ainsi traitées préalablement peuvent 'êtreéli- minés e facilement par le traitement habituel au moyen de solutions aqueuses d'acide.
La durée d'action du traitement préalable dépend principa- lement de la concentration des alcalis aqueux ainsi que de l'é- paisseur de la couche d'incrustations . On emploie utilement des selutions alcalines à environ 4 à 12 %, et on les laisse agir sur les incrustations pendant un temps relativement long, de préférence, environ 24 à 72 heures, à la température ordinaire.
Les hydroxydes alcalins agissent plus énergiquement que les car- bonates alcalins, en sorte qu'avec-eux une durée d'action com- parativement plus courte donne des résultats meilleurs. En recou- rant à des températures plus élevées, on n'obtient la plupart du temps pas une accélération notable de la transformation ou réac- tion désirée de l'incrustation. 'En général, il vaut mieux tra- vailler à la température ordinaire . Dans ce cas, il est nécessai- re d'observer une certaine durée minimum pour faire opérer l'ac- tion des alcalis jusque dans les couches les plus profondes de la couche d'incrustations.
Les hydroxydes et carbonates alcaline peuvent être utilises ausai bien séparément qu'en mélange les uns avec les autres. les @
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concentrations de 4à 12 % indiquées ci-avant,. comme appropriées peuvent aussi tre dépassées sensiblement. Au contraire, il n'est pas recommandable de recourir a. des concentrations sensiblement inférieures, car dans ce cas l'effet vers lequel on tend exige trop de temps.
On peut encore accélérer l'action des alcalis en maintenant la solution alcaline constamment en mouvement, c'est-à-dire utilement par exemple en faisant passer constamment la solution alcaline , par exemple par pompage circulatoire, dans les tuyaux ou ré- cipient auxquels adhèrent les incrustations* Dans certaines cas, l'addition de mouillants à la solution alcaline a également un effet accélérateur sur la réaction à laquelle on tend.
Exemple.
Dans une conduite tubulaire en cuivre, qui était recouverte intérieurement d'une couche d'incrustations épaisse de 4 mm environ contenant 92,5 % de sulfate de calcium , on a fait couler en circuit, pendant 72 heures, une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à environ, 10%, à la température ordinaire.
Après ce traitement, on a rincé la conduite tubulaire à l'eau pendant peu de temps pour enlever la lessive sodique .
Ensuite, la conduite tubulaire a étéremplie d.'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à environ 2,5 % additionnée d'un agent de passivation, qui y a été laissé environ 48 heures, à la température ordinaire. Apres ce traitement, les incrustations étalai décomposées ou dissoutes en majeure partie et les restes qui en subsistaient encore ont pu être facilement enlevés mécaniquement de la paroi du tuyau,
On a obtenu un résultat analogue dans un autre tronçon de la m@me conduite tubulaire, en réalisant un traitement préalable avec unesolution de carbonate de sodium enn 12 %, toutes les autres conditions restant identiques,
Il est certes déjà connu,
Par les prescriptions opératoires de l'analyse chimique qualitative, que l'on peut arriver à une transformation des sulfates insolubles en carbonates correspon.
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danta accompagnée de la formation de sulfate alcalin soluble, par l'attaque dite au carbonate de sodium, que l'on réalise en faisant bouillir la substance à analyser avec une solution aqueuse de carbonate de sodium . Toutefois, il s'agit là du traitement d'une substance finement pulvérisée, aux particules de laquelle la solution de carbonate de sodium a donc accès sans obstacles .
Les incrustations se présentent au contraire, comme on le sait, sous forme d'une couche de recouvrement sur des parois de récipients, dans des tuyauteries et des objets analogues , qui a le plus souvent la dureté de la pierre, qui est cohérente, et dans laquelle le sulfate de calcium est contenu aous fbrme d'anhydrite ,en mélange avec des composés de fer, d'aluminium, d'acide silicique, etc..
En réalité, on aurait dû supposer qu'une telle couche de recouvrement, dure comme de la pierre, aurait offert à la pénétration des solutions alcalines et également à la transformation chimique, de si grandes difficultés , qu'où ne pouvait pas escompter un effet satisfaisant du traitement préalable suivant l'invention Cependant, chose' surprenante, c'est le contraire qui se produit, en ce sens que l'on obtient une transformation du sulfate de calcium en carbonate ou en hydroxyde , s'effectuant en profondeur,-et préparant très bien l'attaque ultérieure par le traitement à l'acide.
Pour le traitement subséquent des incrustations préalablement traitées suivant l'invention par des alcalis, on peut employer n'importe lequel des acides inorganiques ou organiques que l'on a déjà proposés à cet effet, aux concentrations et dans les compositions habituelles.
Il va de soi que le procédé suivant l'invention peut éga- lement être appliqué plusieurs fois consécutivement, lorsque la grande épaisseur de la couche d'incrustations, l'accès difficile des parties intéressées de l'appareillage, ou d'autres circonstances particulières l'exigent.
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Il Method of removing encrustations from boilers ".
It is known to remove encrustations from boilers by a treatment, carried out at ordinary temperature or at a higher temperature, by means of aqueous acid solutions, to which are usually added passivating materials to protect the coated metal from the elements. inlays-
This known process regularly gives perfect results when it comes to incrustations consisting entirely or mainly of calcium carbonate fractions. On the contrary, it encounters considerable difficulties or even fails when the encrustations in question are formed, as a result of their formation from waters containing sulphates, completely or mainly from fractions of calcium sulphate.
In this case, the attack by the acid solutions cannot cause the total dissolution or destruction of the encrusta- tion layer, since the calcium sulphate is in a large
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measure insoluble in the aqueous acids used.
However, according to the invention, it has been discovered that by covering with a simple and inexpensive preliminary treatment, it is also possible to remove such encrustations containing calcium sulphate by treating with aqueous solutions. acid, or decompose them to such an extent that any remaining residue can easily be mechanically removed from the metal wall involved.
The pretreatment according to the invention consists in causing dilute aqueous alkalis, namely hydroxides or carbonates, to act at room temperature or at a higher temperature on the deposits containing calcium sulphate.
After the alkaline solutions have been removed and expelled by rinsing, the encrustations thus previously treated can be easily removed by the usual treatment with aqueous acid solutions.
The duration of action of the pretreatment depends mainly on the concentration of the aqueous alkalis as well as the thickness of the encrustation layer. Alkaline solutions of about 4 to 12% are usefully employed, and allowed to act on the encrustations for a relatively long time, preferably about 24 to 72 hours, at room temperature.
Alkali hydroxides act more vigorously than alkali carbons, so that with them a comparatively shorter duration of action gives better results. By using higher temperatures, most of the time, noticeable acceleration of the desired transformation or reaction of the encrustation is obtained. In general, it is best to work at room temperature. In this case, it is necessary to observe a certain minimum duration in order to operate the action of the alkalis into the deepest layers of the encrustation layer.
The alkaline hydroxides and carbonates can be used both separately and in admixture with each other. the @
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concentrations of 4 to 12% indicated above ,. as appropriate can also be substantially exceeded. On the contrary, it is not advisable to resort to. appreciably lower concentrations, because in this case the effect towards which one tends requires too much time.
The action of the alkalis can be further accelerated by keeping the alkaline solution constantly in motion, that is to say usefully for example by constantly passing the alkaline solution, for example by circulatory pumping, in the pipes or receptacle to which encrustations adhere * In certain cases, the addition of wetting agents to the alkaline solution also has an accelerating effect on the reaction towards which one tends.
Example.
In a tubular copper pipe, which was internally covered with a layer of incrustations approximately 4 mm thick containing 92.5% of calcium sulphate, an aqueous solution of hydroxide was run in a circuit for 72 hours. about 10% sodium at room temperature.
After this treatment, the tubular line was flushed with water for a short time to remove the sodium lye.
Then, the tubular line was filled with an aqueous solution of about 2.5% hydrochloric acid supplemented with a passivating agent, which was left there for about 48 hours, at room temperature. After this treatment, the mostly decomposed or dissolved prop encrustations and the remains which still remained could be easily mechanically removed from the wall of the pipe,
A similar result was obtained in another section of the same tubular pipe, by carrying out a preliminary treatment with a 12% sodium carbonate solution, all the other conditions remaining the same,
It is certainly already known,
By the operating instructions of the qualitative chemical analysis, that one can arrive at a transformation of insoluble sulphates into corresponding carbonates.
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danta accompanied by the formation of soluble alkaline sulfate, by the so-called sodium carbonate attack, which is carried out by boiling the substance to be analyzed with an aqueous solution of sodium carbonate. However, this is the treatment of a finely pulverized substance, to the particles of which the sodium carbonate solution therefore has unimpeded access.
On the contrary, encrustations appear, as we know, in the form of a covering layer on the walls of containers, in pipes and similar objects, which most often has the hardness of stone, which is consistent, and in which the calcium sulphate is contained in an anhydrite form, mixed with compounds of iron, aluminum, silicic acid, etc.
In reality, one should have supposed that such a covering layer, hard as a stone, would have offered to the penetration of alkaline solutions and also to the chemical transformation, such great difficulties, that no effect could be expected. satisfactory preliminary treatment according to the invention However, surprisingly, it is the opposite which occurs, in that one obtains a transformation of calcium sulphate into carbonate or hydroxide, taking place in depth, - and preparing the subsequent attack very well by the acid treatment.
For the subsequent treatment of the encrustations previously treated according to the invention with alkalis, it is possible to use any of the inorganic or organic acids which have already been proposed for this purpose, at the concentrations and in the usual compositions.
It goes without saying that the method according to the invention can also be applied several times consecutively, when the great thickness of the layer of incrustations, the difficult access of the interested parts of the apparatus, or other particular circumstances. require it.