BR112012024902B1

BR112012024902B1 - agente de cloro combinado, método de produção do agente de cloro combinado e método de tratamento por cloro

Info

Publication number: BR112012024902B1
Application number: BR112012024902A
Authority: BR
Inventors: Hirao Takanori; Aoki Tetsuya
Original assignee: Kurita Water Ind Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2018-09-25
Also published as: ES2602473T3; US20130026097A1; WO2011125762A1; KR101653230B1; BR112012024902A2; TWI532525B; CN102821610A; EP2554050B1; US9700847B2; EP2554050A4; TW201132408A; JPWO2011125762A1; KR20130040791A; SG184357A1; EP2554050B9; PL2554050T3; EP2554050A1; JP5720964B2; CN102821610B

Abstract

agente de cloro combinado e produção e uso do mesmo. um agente de cloro combinado com uma concentração baixa de cloro livre e de uma elevada concentração de cloro combinado em que a concentração de cloro combinado de água pode ser quando adicionados a sistemas de água elevadas a uma baixa concentração de cloro livre, métodos eficientes de produção de cloro e tratamento na concentração de cloro baixo estão disponíveis gratuitamente. o consiste combinado anos aquosa de cloro agente que agente incluindo hidróxido de metal alcalino alcalino de ácido, consistant sulfâmico, e agente oxidante com base em cloro, em que a composição proporção do agente com base no oxidante ácido sulfâmico de cloro é o nas fileiras 0,45-0,6 por cl / n (proporção molar), a composição de razão entre o agente com base em cloro, para oxidante alcalino está no fileiras 0,3-0,4 por cl/ metal alcalino (razão molar), e livre concentração de cloro no agente aquoso é d e2%, em peso, ou menor concentração de cloro total.

Description

(54) Título: AGENTE DE CLORO COMBINADO, MÉTODO DE PRODUÇÃO DO AGENTE DE CLORO COMBINADO E MÉTODO DE TRATAMENTO POR CLORO (51) Int.CI.: A01N 59/08; A01N 25/02; A01N 41/02; A01N 59/00; A01P 3/00; B01D 61/04; B01D 65/02; B01D 65/06; C02F 1/44; C02F 1/50; C02F 1/72; C02F 1/76 (30) Prioridade Unionista: 31/03/2010 JP 2010-083959 (73) Titular(es): KURITAWATER INDUSTRIES LTD.

(72) Inventor(es): TAKANORI HIRAO; TETSUYA AOKI (85) Data do Início da Fase Nacional: 28/09/2012

1/22

AGENTE DE CLORO COMBINADO, MÉTODO DE PRODUÇÃO DO AGENTE DE CLORO COMBINADO E MÉTODO DE TRATAMENTO POR CLORO

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um agente de cloro combinado usado adequadamente para um agente de controle de limo de uma membrana de osmose reversa (a seguir por vezes denominada como membrana de RO) e métodos de produção e uso da mesma. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um agente de cloro combinado tendo uma baixa concentração de cloro livre e uma elevada concentração de cloro combinado, a um método para produção eficiente do mesmo e um método de tratamento de cloro usando o agente de cloro combinado.

Fundamentos da Técnica

Uma vez que a membrana de RO revela uma alta taxa de rejeição de soluto, o permeado límpido obtido por um tratamento de membrana de RO tem uma qualidade de água superior e pode ser reusado de forma eficaz para uma variedade de finalidades. Se, no entanto, a água a ser tratada contém contaminantes, como substâncias orgânicas e sólidos em suspensão, que sujam a membrana de RO, existe um problema pelo fato de que a membrana de RO é contaminada por estes contaminantes causando redução do fluxo e taxa de rejeição com a duração do tratamento.

No tratamento de água usando uma membrana de RO, um método que contínua uma operação estável evitando a obstrução, tais como redução de fluxo e aumento da pressão operacional de um aparelho de membrana de RO é realizado pela adoção de pré-tratamento (incluindo coagulação, a separação de sólido-líquido e tratamento com carvão ativo) para clarificar a água de alimentação para a membrana de

Petição 870170074183, de 02/10/2017, pág. 71/72

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RO, em que, a fim de evitar a contaminação da membrana de RO e para obter uma elevada eficiência de tratamento, a água de alimentação para o aparelho de membrana de RO é avaliada por um índice de incrustação (FI) determinado em JIS K3802, ou índice de Densidade de Lodo (SDI) determinado em ASTM D4189, e o pré-tratamento é realizado em que o FI ou SDI cai para um valor pré-determinado ou menor, por exemplo, FI ou SDI torna-se 3-4 ou menor.

No sistema de circulação de água de resfriamento, uma parte da água evapora quando a água de resfriamento usada para o resfriamento de uma fonte de calor é resfriada por uma torre de resfriamento, por meio do que os contaminantes tais como sólidos em suspensão e substâncias orgânicas são condensados. Além disso, para a água de resfriamento, as bactérias que causam a formação de limo se misturam do lado externo e os limos são formados na mistura da torre de resfriamento por esfoliação, de modo que a esterilização para controle de limo torna-se necessária. Uma vez que, mesmo que os contaminantes tais como sólidos em suspensão e substâncias orgânicas tenham removidos, as bactérias contidas na água a ser tratada se proliferam na superfície da membrana de RO diminuindo o fluxo do permeado, a esterilização da água a ser tratada é realizada pela adição de um esterilizador para evitar incrustações da membrana por proliferação de bactérias.

Como um esterilizador para sistemas de água em geral, um agente de cloro livre, tais como o cloro e hipoclorito de sódio, é amplamente usado o que causa, como um agente de oxidação, a deterioração da membrana de RO e reduz a eficiência. A fim de facilitar o efeito de oxidação, o

3/22

Documento de Patente 1 (JP H01-104310A) propõe a formação de cloramina pela adição de íons de amônio, após esterilização por um agente de cloro livre. No entanto, o Documento 1 de Patente não divulga a aplicação de água a ser tratada contendo contaminante em detalhe, por exemplo, quando e como aplicar.

O Documento de patente 2 (JP2006-263510A) ensina um agente de controle de limo para a separação de membrana que compreende um agente de cloro combinado que compreende um agente de oxidação com base em cloro e um composto sulfâmico. O Documento de patente 2 também ensina que o cloro livre está contido em razão específica para o agente de cloro combinado acima adicionado na água a ser tratada, e que não existe uma correlação semelhante ao equilíbrio. A fim de se obter o efeito de esterilização, o agente de cloro combinado acima deve ser usado em uma concentração em que o cloro livre é detectado na água a ser tratada, enquanto que o agente de cloro combinado é usado em uma concentração em que a concentração de cloro livre é de 2 6 mg/L e a concentração de cloro total é de 20 - 60 mg/L nos Exemplos.

Uma vez que existem problemas com a membrana de RO, especialmente uma membrana de RO composta de membrana de peso molecular elevado tendo um grupo contendo nitrogênio, tais como poliamida e aramida, por ser facilmente danificada por deterioração com cloro livre com uma redução da eficiência de separação da membrana, tais como a taxa de rejeição e taxa de eliminação, é importante realizar o tratamento da membrana de RO em uma condição em que o cloro livre não está contido. Para isso, o Documento de Patente 3

4/22 (JP H09-57067A) propõe realizar o tratamento da membrana de RO após esterilização por agente de cloro livre e, em seguida, eliminar o agente de esterilização, adicionando um agente redutor tal como o bissulfito de sódio. No Documento de Patente 3, a concentração de cobre é limitada porque o efeito de eliminação do agente de esterilização através da adição do agente de redução é insuficiente. Sugere-se que a eliminação do cloro livre, após a esterilização pelo agente de cloro livre é necessária.

Uma vez que, como acima, uma membrana de RO, especialmente uma membrana de RO composta de membrana de elevado de peso molecular tendo um grupo contendo nitrogênio, tal como poliamida e aramida é necessária para ser usada em um sistema de água não contendo nenhum cloro livre, o cloro residual deve ser removido de uma alimentação de água esterilizada com um agente de cloro antes de fornecer a uma membrana de RO. Se, no entanto, a água de alimentação é fornecida a uma membrana de RO, depois do cloro residual ser removido, os limos serão formados como a duração do tratamento para causar a deterioração do desempenho da membrana. A fim de evitar estes problemas, um agente de cloro combinado, conforme mostrado no Documento de Patente 2 pode ser adicionado a uma concentração de cloro livre de 0,1 m/L ou menor. Este método pode ser possível, no caso em que o agente de cloro

combinado	é	preparado	no	local a	ser	adicionado. No
entanto,	no	caso em que	um agente	de	cloro combinado
preparado	de	uma fábrica	é	adicionado,	após	o armazenamento

e transporte, no local, de modo a ser diluído para uma concentração de cloro livre de 0,1 m/L ou menor, ocorre um

5/22 problema de que a concentração de cloro combinado (cloro total) torna-se baixa para diminuir o efeito de prevenção do limo. Por conseguinte, existe uma procura por um agente de cloro combinado com uma baixa concentração de cloro livre e de uma elevada concentração de cloro combinado.

Documento do Estado da Técnica [Documento de Patente]

Documento de Patente 1: JP-H01 104310A

Documento de Patente 2: JP2006-263510A

Documento de Patente 3: JP H09-5706.7A

Resumo da Invenção [Questão a ser resolvida pela invenção]

Um objeto da presente invenção é o de fornecer, a fim de resolver o problema do estado da técnica acima, um agente de cloro combinado tendo uma baixa concentração de cloro livre e uma elevada concentração de cloro combinado por meio do que a concentração de cloro combinado da água pode ser aumentada quando adicionado a sistemas de água em uma baixa concentração de cloro livre. Um outro objeto da presente invenção é o de fornecer um método para produzir o agente de cloro combinado de forma eficiente. Um outro objeto da presente invenção consiste em fornecer um método de tratamento de cloro sob condições de uma baixa concentração de cloro livre.

Meios para resolver a questão

A presente invenção consiste no seguinte agente de cloro combinado, método para produção do mesmo e método de tratamento de cloro;

(1) Um agente de cloro combinado consistindo em um agente aquoso que compreende álcali que consiste em

6/22 hidróxido de metal alcalino, ácido sulfâmico e agente de oxidação com base em cloro, em que a razão de composição de agente de oxidação com base em cloro para o ácido sulfâmico está na faixa de 0,45 a 0,6 por Cl/N (razão molar), a razão da composição do agente de oxidação com base em cloro para álcali está na faixa de 0,3 a 0,4 por Cl / metal alcalino (razão molar), e a concentração de cloro livre no agente aquoso é de 2% em peso ou menor da concentração de cloro total.

(2) O agente de cloro combinado de acordo com o acima em (1) , em que o agente de cloro combinado é usado para o agente de controle de limo de uma membrana de osmose reversa.

(3) Um método para produzir o agente de cloro combinado de acordo com o acima em (1) ou (2), compreendendo a adição de ácido sulfâmico a uma solução aquosa de álcali que consiste em hidróxido de metal alcalino para dissolver, a adição de agente de oxidação com base em cloro para o ácido sulfâmico obtido - mistura aquosa de álcali, e mistura da mistura aquosa obtida finalmente para formar um agente de solução aquosa.

(4) O método para produção do agente de cloro combinado de acordo com o acima em (3) , em que a solução aquosa de álcali, tem um teor de água de 50 - 65% em peso.

(5) Um método de tratamento de cloro, compreendendo a adição do agente de cloro combinado de acordo com o acima em (1) para um sistema de água de modo que a concentração de cloro livre é de 0,1 mg/L ou menor.

7/22 (6) Um método de tratamento de cloro, compreendendo a adição do agente de cloro combinado de acordo com o acima em (1) para um sistema de água de alimentação para uma membrana de osmose reversa de modo que a concentração de cloro livre é de 0,1 mg/L ou menor.

De acordo com a presente invenção, as concentrações de cloro livre, cloro combinado e cloro total são dadas em JIS K 0400-33-10:1999 e medidas como concentração de Cl₂ pelo método DPD, usando N,N-dietil-l,4-fenilenodiamina. O cloro livre é determinado como o cloro residente em uma forma de ácido hipocloroso, íon hipoclorito ou cloro dissolvido. O cloro combinado é determinado como o cloro residente em uma forma de cloramina ou cloramina orgânico que é medido pelo método de DPD, mas excluído do cloro livre. O cloro total é determinado como o cloro nas formas de cloro livre e/ou cloro combinado.

Um agente de cloro combinado é um agente de formação do cloro combinado acima. O agente de cloro combinado de acordo com a presente invenção é um agente aquoso compreendendo álcali consistindo em hidróxido de metal alcalino, ácido sulfâmico, e agente de oxidação com base em cloro. No agente de cloro combinado da presente invenção, a razão da composição do agente de oxidação com base em cloro para o ácido sulfâmico no agente aquoso está na faixa de 0,45 a 0,6, preferencialmente 0,45 a 0,55 por Cl/N (razão molar), a razão da composição do agente de oxidação com base em cloro para álcali no agente aquoso está na faixa de 0,3 e 0,4, preferencialmente, de 0,30 a 0,36 por Cl / metal alcalino (razão molar), e a concentração de cloro livre no agente aquoso é de 2% em peso ou menor da concentração de

8/22 cloro total. 0 agente de solução aquosa tem, preferencialmente, um pH 13 ou superior e a razão de composição de ácido sulfâmico para álcali no agente de solução aquosa está na faixa de 0,5 a 0,7 por N / metal alcalino (razão molar). O Cl/N acima (razão molar) corresponde à razão de número de moles de Cl₂ do agente de oxidação medido de acordo com JIS K 0400-33-10:1999 para o número de moles de ácido sulfâmico composto de N. A razão de N / alcalino metal acima (razão molar) corresponde à razão entre o número de moles de ácido sulfâmico acima para o número de moles de metal alcalino formado por hidróxido de metal alcalino.

O ácido sulfâmico para formar o agente de cloro combinado é ácido amidosulfúrico representado por

R¹R²NSO₃H------[1] em que R¹, R² denotam cada H ou um grupo de hidrocarboneto com número de carbono de 1-6 independentemente. Preferencialmente o ácido sulfâmico é aquele em sentido estrito, em que R¹, R² denotam cada H, enquanto que o ácido N-metil sulfâmico, ácido N,N-dimetil sulfâmico, ácido N-fenil sulfâmico, e assim por diante podem ser usados. 0 ácido sulfâmico pode ser usado no estado de ácido livre (em pó) ou sulfamato como sal de metal alcalino, incluindo o sal de sódio e o sal de potássio.

O álcali para compor um agente de cloro combinado consiste em hidróxido de metal alcalino, tais como hidróxido de sódio e hidróxido de potássio. Um agente de oxidação com base em cloro inclui o ácido hipocloroso, ácido cloroso e sal solúvel em água dos mesmos, tal como

9/22 sal de metal alcalino dos mesmos. Estes não têm preferencialmente nenhum teor de cloreto de sódio. Ao controlar o teor de cloreto de sódio no agente aquoso a 50,000 mg/L ou menor, a precipitação do sal é evitada e a estabilidade de um agente de oxidação halogenado torna-se maior.

agente de cloro combinado é produzido por um método em que o ácido sulfâmico é adicionado a uma solução aquosa de álcali, que consiste em hidróxido de metal alcalino para dissolver, depois um agente de oxidação com base em cloro é adicionado ao ácido sulfâmico obtido - mistura aquosa de álcali e, finalmente, a mistura aquosa obtida é misturada para formar um agente de solução aquosa. A solução aquosa de álcali, preferencialmente, contém 50 - 65% em peso de água. O álcali consiste em hidróxido de metal alcalino, tal como hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, que mantém a solubilidade quando a solução aquosa do agente de cloro combinado se forma.

O ácido sulfâmico pode ser adicionado sob a forma de sulfamato. O sulfamato utilizável inclui sulfamato de sódio, sulfamato de potássio, e sulfamato de amônio, que são solúveis em solução aquosa do agente de cloro combinado formado. O ácido sulfâmico é adicionado de modo que a concentração do ácido sulfâmico no agente de solução aquosa torna-se a concentração acima. A quantidade de ácido sulfâmico a ser adicionada é preferencialmente a quantidade em que a razão de composição de ácido sulfâmico para álcali está na faixa de 0,5 a 0,7 por N / metal alcalino (razão molar). O ácido sulfâmico pode ser adicionado na forma de pó ou em solução aquosa de ácido sulfâmico ou sulfamato. No

10/22 caso que se usa sulfamato, a quantidade de metal alcalino contida no sulfamato é calculada como álcali. No caso que se usa uma solução aquosa, a quantidade de água contida na solução aquosa é adicionada como água na solução aquosa de álcali.

O agente de oxidação com base em cloro é preferencialmente ácido hipocloroso ou hipoclorito, que é preferencialmente adicionado como uma solução aquosa com concentração de cloro disponível (Cl₂) de 5 - 20% em peso, preferencialmente, de 10 - 15% em peso. A quantidade aditiva de agente de oxidação com base em cloro é decidida de modo que a concentração de cloro combinado no agente de solução aquosa torna-se a concentração acima como concentração de cloro disponível (Cl₂) , e que a razão de composição de agente de oxidação com base em cloro para composto sulfâmico por Cl/N (razão molar) torna-se a razão acima, em que um agente de cloro combinado do agente de solução aquosa superior na reatividade, estabilidade, manuseio e sem cheiro de cloro é produzido com eficiência sem a formação de espuma e emissão de odor de cloro. Neste documento, o agente de oxidação com base em cloro é preferencialmente, adicionado e misturado de forma gradual.

O agente de cloro combinado de acordo com a presente invenção, tal como produzido acima é usado pela adição ao sistema de água para o tratamento com cloro. O agente tem baixa concentração de cloro livre e elevada concentração de cloro combinado, de modo que a concentração de cloro combinado do sistema de água para o qual o agente foi adicionado pode ser aumentada mesmo quando adicionada com uma baixa concentração de cloro livre. Uma vez que o cloro

11/22 no agente de cloro combinado está na forma decidida pelo equilíbrio entre o cloro livre e o cloro combinado (cloro total), presume-se que, mesmo no caso de baixa concentração de cloro livre, o cloro latente armazenado em uma forma de cloro combinado é liberado gradualmente para dar um efeito de um agente de cloro, tal como esterilização. Portanto, o sistema de água adicionada com o agente de cloro combinado é colocado em um estado ativo de esterilização de modo que a formação de limo seja evitada. 0 agente de cloro combinado pode ser adicionado ao sistema de água a uma concentração de cloro livre de 0,1 mg/L ou menor para realizar o tratamento com cloro. Neste caso, a concentração de cloro total pode ser de 1 - 50 mg/L.

O agente de cloro combinado de acordo com a presente invenção é adequadamente usado para o agente de controle de limo para a membrana de RO. A membrana de RO é uma membrana de permeação para separar e remover os solutos tais como sais, matérias orgânicas e assim por diante a partir da água a ser tratada por osmose reversa. As membranas de RO geralmente usadas para tratamento da membrana de osmose reversa são objeto da presente invenção. Para o material da membrana de RO, a presente invenção é especialmente eficaz para uma membrana de polímero tendo grupos contendo nitrogênio, tais como poliamida (especialmente poliamida aromática, de baixa tolerância ao cloro), poliureia, e amida polipiperazina, enquanto que outras membranas de RO baseadas nestes como o acetato de celulose podem aplicáveis. A membrana de RO pode ter uma estrutura de módulo tal como tipo espiral, tipo de fibras ocas, tipo tubular, e o tipo de membrana plana.

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O objetivo da água ser tratada por meio de tratamento da membrana de RO de acordo com a presente invenção pode ser a água a ser tratada contendo substâncias contaminantes. Tal água a ser tratada é submetida a prétratamento para remoção de substâncias contaminantes na presença de cloro livre para cancelar o poder contaminante da membrana de RO e para controlar a concentração de cloro livre para ser de 0,1 mg/L ou menor, segundo a qual o tratamento da membrana de RO pode ser realizado de forma eficiente, evitando a contaminação e deterioração da membrana de RO. A fim de controlar a concentração de cloro livre da água pré-tratada como sendo o valor acima, um agente de redução pode ser adicionado à água pré-tratada. De acordo com a presente invenção, a água a ser tratada para a membrana de RO é submetida ao tratamento com cloro pela adição de agente de cloro combinado para controlar a concentração de cloro livre para ser de 0,1 mg/L ou menor, por meio do que o controle de limo de membrana de RO pode ser realizado. Aqui, a concentração de cloro total pode ser de 1 - 50 mg/L.

[Efeito da Invenção]

De acordo com a presente invenção, um agente de cloro combinado tendo uma baixa concentração de cloro livre e uma elevada concentração de cloro combinado pode ser obtido, por meio do que a concentração de cloro combinado pode ser aumentada mesmo quando adicionado com uma baixa concentração de cloro livre.

De acordo com o método para a produção do agente de cloro combinado da presente invenção, o agente de cloro combinado pode ser produzido eficientemente.

13/22

De acordo com o método de tratamento de cloro da presente invenção, o tratamento com cloro sob condição de uma baixa concentração de cloro livre pode ser realizada por adição do agente de cloro combinado acima. No caso em que o agente de cloro combinado é usado como o agente de controle de limo da membrana de RO, o controle de limo é realizado sem danos da membrana de RO por meio do que o tratamento da membrana de RO pode ser realizado de forma eficiente.

Descrição dos Desenhos

A Fig. 1 é um gráfico que mostra a correlação entre o Cl/N (razão molar), e a concentração de cloro livre nos Exemplos 1 - 3 e Exemplos Comparativos 1 - 3.

A Fig. 2 é um gráfico que mostra as variações de permeado e de queda de pressão do Exemplo 4.

A Fig. 3 é um gráfico que mostra a variação da rejeição de sal do Exemplo 4.

A Fig. 4 é um gráfico que mostra a variação da queda de pressão do permeado e do Exemplo Comparativo 9.

A Fig. 5 é um gráfico que mostra a variação da rejeição de sal do Exemplo comparativo 9.

A Fig. 6 é um gráfico que mostra a variação do permeado e da queda de pressão no Exemplo Comparativo 10.

A Fig. 7 é um gráfico que mostra a variação da rejeição de sal do Exemplo Comparativo 10.

[Modalidade de Invenção]

A seguir, a presente invenção é explicada por meio de Exemplos e Exemplos Comparativos em que denota % % em peso e parte denota parte em peso a não ser que a indicação específica seja dada.

14/22 [Exemplos] [Exemplos 1-3] :

Para a água pura na quantidade mostrada para cada Exemplo na Tabela 1, o hidróxido de sódio foi adicionado para se dissolver, em seguida, o ácido sulfâmico (ácido sulfâmico em pó em que R¹, R² na fórmula 1 acima denotam cada H) foi adicionado para dissolver e, em seguida, o hipoclorito de sódio na quantidade mostrada para cada Exemplo na Tabela 1 foi adicionado para dissolver por meio do que o agente de cloro combinado do agente de solução aquosa de cada Exemplo foi produzido. As características, a concentração de cloro livre e a concentração de cloro total dos agentes de solução aquosa obtidos estão apresentadas na Tabela 1. Nas Tabelas 1-4, NaOH (Na mol/L) , N (mol/L) e cloro disponível (mol/L) são apresentados como cada valor calculado como gravidade específica da solução sendo de 1,3.

[Tabela 1]

	Exemplo 1	Exemplo 2	Exemplo 3
Componente principal	Agente de Cl combinado	Agente de Cl combinado	Agente de Cl combinado
Água pura (parte)	15,5	13,2	8,6
48% NaOH (parte)	19,5	20,8	23,4
Ácido sulfâmico (parte)	15,0	16,0	18,0
12%(C12) NaClO (parte)	50,0	50,0	50,0
Total (parte)	100	100	100
NaOH(Na mol/L)	3,043	3,246	3,651
N(mol/L)	2,009	2,143	2,411
Cl disponível (mol/L)	1,099	1,099	1,099
N/Na(razão molar)	0,66	0,66	0,66

15/22

Cl/N(razão molar)	0,55	0,51	0,46
Cl/Na(razão molar)	0,36	0,34	0,30
pH (quando preparado)	pH>13	pH>13	pH>13
Cl livre(quando preparado) (mg/L)	<1000	<1000	<1000
Cl Total(quando preparado) (%)	6,9	6,9	6,9
Aparência (quando preparado)	Bom	Bom	Bom
pH(depois de 7 dias de armazenamento a 40°C)	pH>13	pH>13	pH>13
Cl livre(depois de 7 dias de armazenamento a 40°C) (mg/L)	930	920	940
Cl Total (depois de 7 dias de armazenamento a 40°C) (%)	6,9	6,9	6,9
Aparência (depois de 7 dias de armazenamento a 40°C)	Bom	Bom	Bom
Aparência (depois de 7 dias de armazenamento a -5oC)	Bom	Bom	Bom

[Exemplos Comparativos 1-3]:

Os Exemplos 1-3 foram desenvolvidos com exceção de que a composição de cada componente foi alterada como descrito na Tabela 2. Os resultados dos Exemplos Comparativos 1-3 estão mostrados na Tabela 2. No Exemplo Comparativo 1, duas partes de benzotriazol foram adicionadas como um outro componente para somar a quantidade total de 100 partes que foi mostrado com *1 na Tabela 2.

[Tabela 2]

	Exemplo Comp 1	Exemplo Comp 2	Exemplo Comp 3
Componente principal	Agente de Cl combinado	Agente de Cl combinado	Agente de Cl combinado
Àgua Pura (parte)	6,7	12,4	6,6
48% NaOH (parte)	19,3	15,6	18,9

16/22

Ácido Sulfâmico (parte)	12,0	12,0	14,5
12%(C1₂) NaClO (parte)	60,0	60,0	60,0
Total (parte)	100 *1	100	100
NaOH(Na mol/L)	3,012	2,434	2,949
N(mol/L)	1,607	1,607	1,942
Cl disponível(mol/L)	1,319	1,319	1,319
N/Na (razão molar)	0,53	0,66	0,66
Cl/N (razão molar)	0,82	0,82	0,68
Cl/Na (razão molar)	0,44	0,54	0,45
pH (quando preparado)	pH>13	pH>13	pH>13
Cl Livre (quando preparado) (mg/L)	6000	6000	2000
Total Cl(quando preparado) (%)	7,7	7,7	7,7
Aparência (quando preparado)	Bom	Bom	Bom
pH(depois de 7 dias de armazenamento a 40°C)	pH>13	pH>13	pH>13
Cl livre (depois de 7 dias de armazenamento a 40°C) (mg/L)	8000	-	-
Cl Total (depois de 7 dias de armazenamento a 40°C) (%)	7,1	-	-
Aparência (depois de 7 dias de armazenamento a 40°C)	Bom	Bom	Bom
Aparência (depois de 7 dias de armazenamento a -5 oC)	Bom	Bom	Bom

[Exemplos Comparativos 4-6]:

Os Exemplos 1-3 foram desenvolvidoas com exceção de que a composição de cada componente foi alterada como descrito na Tabela 3, em que o ácido sulfâmico não foi capaz de se dissolver na solução aquosa de água pura adicionada com hidróxido de sódio (indicado como Depósito). Os

17/22 resultados dos Exemplos Comparativos 4-6 estão apresentados na Tabela 3 [Tabela 3]

	Exemplo Comp. 4	Exemplo Comp 5	Exemplo Comp 6
Componente principal	Agente de Cl combinado	Agente de Cl combinado	Agente de Cl combinado
Água pura (parte)	6,6	4,0	6,7
48% NaOH (parte)	24,4	26,0	27,3
Ácido sulfâmico (parte)	19,0	20,0	21,0
12%(C12) NaClO (parte)	50,0	50,0	45,0
Total (parte)	100	100	100
NaOH(Na mol/L)	3,808	4,057	4,260
N(mol/L)	2,545	2,678	2,812
Cl disponível (mol/L)	1,099	1,099	0,989
N/Na (razão molar)	0,67	0,66	0,66
Cl/N (razão molar)	0,43	0,41	0,35
Cl/Na (razão molar)	0,29	0,27	0,23
pH (guando preparado)	-	-	-
Cl livre (quando preparado)	-	-	-
Cl Total (quando preparado) / a. λ	-	-	-
Aparência (quando preparado)	Depósito	Depósito	Depósito
pH(depois de 7 dias de armazenamento a 40°C)	-	-	-
Cl livre (depois de 7 dias de armazenamento a 40 °C) (mg/L)	-	-	-
Cl Total (depois de 7 dias de armazenamento a 40 °C) (%)	-	-	-
Aparência (depois de 7 dias de armazenamento a 40 °C)	-	-	-

18/22

Aparência (depois de 7 dias de armazenamento a -5 °C)

-

[Exemplos Comparativos 7-8]:

Os Exemplos 1-3 foram desenvolvidos com exceção de que a composição de cada componente foi alterada como descrito na Tabela 4, em que o ácido sulfâmico não foi capaz de se dissolver na solução aquosa de água pura adicionada com hidróxido de sódio. Os resultados dos Exemplos Comparativos 7-8 são mostrados na Tabela 4.

[Tabela 4]

	Exemplo Comp. 7	Exemplo Comp. 8
Componente principal	Agente de Cl combinado	Agente de Cl combinado
Água pura (parte)	13,6	9,0
48% NaOH (parte)	23,4	26,0
Ácido sulfâmico (parte)	18,0	20,0
12%(C12) NaClO (parte)	45,0	45,0
Total (parte)	100	100
NaOH(Na mol/L)	3,651	4,057
N(mol/L)	2,411	2,678
Cl disponível (mol/L)	0,989	0,989
N/Na (razão molar)	0,66	0,66
Cl/N (razão molar)	0,41	0,37
Cl/Na (razão molar)	0,27	0,24
pH (quando preparado)	-	-
Cl livre (quando preparado) (mg/L)	-	-
Cl Total (quando preparado) (%)	-	-
Aparência (quando preparado)	Depósito	Depósito
pH (depois de 7 dias de armazenamento a 40 °C)	-	-

19/22

Cl livre (depois de 7 dias de armazenamento a 40 °C) (mg/L)	-	-
Cl Total (depois de 7 dias de armazenamento a 40 °C) (%)	-	-
Aparência (depois de 7 dias de armazenamento a 40 oC)	-	-
Aparência (depois de 7 dias de armazenamento a -5 oC)	-	-

Nos Exemplos 1-3 e Exemplos Comparativos 1-3, a correlação entre a concentração de cloro livre/ácido sulfâmico (razão molar), ou seja, Cl/N (razão molar), e a concentração de cloro livre é mostrada na Fig. 1, em que as concentrações de cloro livre nos Exemplos Comparativos 1-3 foram calculadas de forma a que a concentração de cloro total foi 6,9%, a mesma que nos Exemplos 1-3.

Os resultados acima mostram que, nos Exemplos 1-3, a concentração de cloro livre no agente aquoso é de 1000 mg/L ou menor, a qual cai em 2% em peso ou menos da concentração de cloro total e que nos Exemplos Comparativos 1-3, a concentração de cloro livre no agente aquoso é superior a 1000 mg/L, a qual é superior a 2% em peso da concentração de cloro total. Embora a concentração de cloro total nos

Exemplos 1-3 seja mais baixa do que nos Exemplos Comparativos 1-3, a diferença de concentração de cloro total é menor do que a diferença de concentração de cloro livre. Mostra-se também que, nos Exemplos Comparativos 4-8, um agente aquoso não pode ser produzido porque o depósito ocorre.

[Exemplo 4]:

20/22

A água de resfriamento descarregada de uma torre de resfriamento foi adicionada com um agente de cloro combinado e submetida a um tratamento de coagulação, filtração e tratamento com carvão ativo para se obter uma água pré-tratada com a concentração de cloro total de 5 mg/L e a concentração de cloro livre de 0,5 mg/L. A água pré-tratada foi adicionada com 10% em peso de solução aquosa de bissulfito de sódio que foi adicionada a uma concentração de bissulfito de sódio de 15 mg/L para a redução de cloro total e de cloro livre contido na água pré-tratada para zero por meio do que a água a ser tratada foi preparada. A esta água a ser tratada, agente de cloro combinado, obtido no Exemplo 2, foi adicionado de modo que a concentração de cloro total foi de 1,2 mg/L e a concentração de cloro livre de 0,05 mg/L. A água a ser tratada foi pressurizada a 1,5 MPa por uma bomba e fornecida para uma sala de concentrado de um aparelho de tratamento de membrana de RO para realizar o tratamento de RO. 0 aparelho de tratamento de membrana de RO foi instalado com um elemento de membrana de RO tipo espiral de 4 polegadas de poliamida aromática (ES 20 - D4 de Nitto Electric Industrial Co., Ltd) em um recipiente.

Durante 3 meses de operação contínua com a condição acima, nenhuma deterioração da membrana de RO, nenhum aumento da queda de pressão e nenhum problema de limo ocorreu. No período, as variações de permeado e da queda de pressão são mostradas na Fig. 2 e a variação de rejeição de sal é mostrada na Fig. 3, em que se afirma que não ocorre nenhum entupimento por limo, porque não há aumento de queda de pressão e nenhuma diminuição do fluxo desde o início da

21/22 operação. Além disso, é também afirmado que não ocorre nenhuma deterioração da qualidade da água produzida pela adesão de contaminantes à membrana de RO ou deterioração da membrana de RO, porque não ocorre nenhuma diminuição da rejeição de sal, desde o início da operação.

[Exemplos Comparativos 9]:

Exemplo 4 foi seguido exceto que a água pré-tratada a ser fornecida à membrana de RO foi posteriormente adicionada com um agente de cloro, de modo que a concentração de cloro total foi de 13 mg/L e a concentração de cloro livre de 0,2 mg/L. No período, a variação de permeado e a queda de pressão é mostrada na Fig. 4 e variação de rejeição de sal é mostrada na Fig. 5, em que é reconhecido que ocorre a deterioração da membrana de RO.

[Exemplos Comparativos 10] :

O Exemplo 4 foi seguido exceto que a água a ser tratada no pré-tratamento não foi adicionada com um agente de cloro, e que a água pré-tratada da concentração de cloro livre de 0,0 mg/L foi fornecida à membrana de RO. No período, as variações de permeado e da queda de pressão são mostradas na Fig. 6 e variação de rejeição de sal é mostrada na Fig. 7, em que se reconhece que ocorre diminuição do fluxo por formação de limo.

Aplicação Industrial da Invenção

A presente invenção pode ser aplicada a um agente de cloro combinado usado para um agente de controle de limo de uma membrana de osmose reversa e para outros agentes de tratamento de cloro, método para produção do mesmo e método de tratamento de cloro como o seu uso, especialmente o

22/22 método de tratamento de cloro para o controle de limo da membrana de osmose reversa.

1/3

Claims

Reivindicações

1. Agente de cloro combinado compreendendo um agente aquoso caracterizado pelo fato de que compreende álcali compreendendo hidróxido de metal alcalino, ácido sulfâmico

5 ou sal deste, e agente de oxidação à base de cloro, em que a razão da composição do agente de oxidação à base de cloro para o ácido sulfâmico ou sal deste está na faixa de 0,45 a 0,6 por Cl/N (razão molar), a razão da composição do agente de oxidação à base de 10 cloro para álcali está na faixa de 0,3 a 0,4 por Cl/metal alcalino (razão molar), e a razão da composição de ácido sulfâmico ou sal deste para álcali no agente de solução aquosa está na faixa de 0,5 a 0,7 por N/metal alcalino (razão molar),

15 a quantidade de metal alcalino contido no sal de ácido sulfâmico é calculado como álcali, o pH do agente aquoso é 13 ou superior, e a concentração de cloro livre no agente aquoso é 1000 mg/L ou inferior e 2% em peso, ou inferior, da concentração

20 de cloro total.
2. Agente de cloro combinado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de cloro combinado é usado como um agente de controle de limo de uma membrana de osmose reversa.

25 3. Método de produção do agente de cloro combinado, como denifinido na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende:

adicionar ácido sulfâmico ou sal deste a uma solução aquosa de álcali compreendendo hidróxido de metal alcalino

30 para dissolução,

Petição 870170074183, de 02/10/2017, pág. 68/72

2/3 adicionar agente de oxidação à base de cloro à mistura aquosa de ácido sulfâmico - álcali obtida, e misturar a mistura aquosa finalmente obtida para formar um agente de solução aquosa,

5 em que a razão da composição do agente oxidante à base de cloro para o ácido sulfâmico ou sal deste está na faixa de 0,45 a 0,6 por Cl/N (razão molar), a razão de composição do agente oxidante à base de cloro para álcali está na faixa de 0,3 a 0,4 por Cl/metal

10 alcalino (razão molar), a razão da composição do ácido sulfâmico ou sal deste para ácali no agente de solução aquosa está na faixa de 0,5 a 0,7 por n/metal alcalino (razão molar), a quantidade de metal alcalino contido no sal de ácido 15 sulfâmico é calculado como álcali, o pH do agente aquoso é 13 ou superior, e a concentração de cloro livre no agente aquoso é 1000 mg/L ou inferior e 2% em peso, ou inferior, da concentração de cloro total.

20 4. Método de produção do agente de cloro combinado, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa de álcali tem um teor de água de 50 65% em peso.

5 Método de tratamento por cloro, caracterizado pelo

25 fato de que compreende:

adicionar o agente de cloro combinado, como definido na reivindicação 1, para um sistema aquoso de modo que a concentração de cloro livre é de 0,1 mg/L ou inferior e a concentração de cloro total é de 1 a 50 mg/L.

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6. Método de tratamento por cloro, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que:

o sistema é um sistema de água de alimentação para uma membrana de osmose reversa, e

o agente de cloro combinado é adicionado de modo que a concentração de cloro livre é de 0, 1 mg/L ou inferior e a concentração de cloro total é de 1 a 50 mg/L.

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