CS214615B1 - Dispergačný prostriedok znižujúci najmft tvorbu úsad a inkrustov - Google Patents

Description

1 214 615

Vynález sa týká dispergačného prostriedku znižujúceho najma tvorbu úsad a inkrustovvo vodných chladiacich systémov. Výstavba nových závodov ako chemie’ ho tak i strojárskeho charakteru vyžadujeneustále stúpajúcu spotřebu vody pre cnladiaca účely, Chladiaoa voda v cirkulačnomsystéme cirkuluje od chladiacich aparátov, v ktorých naberá teplo, na ohladiaoe veže,kde prúdom vzduchu a čiastočným odpařením sa ochladí a ochiadená ide spftl do tepelnýchvýmenníkov. Spotřeba vody v chladiacom systéme je len na krytie strát odparom, rozstrekoma odkal om,

Chovanie cirkulujúcej vody závisí na prevádzkových režimoch chladiaceho sytému tstupeň zahustenia, množstvo oirkulujúcej vody, intenzita odk&Lu, mno žstvo prídavnej vody,teplotný spád a pod, Sálej závisí na konštrukSnýoh materiálech chladiaceho okruhu, kon-strukci! a type chladiacich věří, Salšie faktory, ktoré ovplyvňujú chovanie chladiacejvody nie sú závislé na prevádzkovom režime a konstrukci! chladiaceho sytému, ale naroznych vplyvooh vonkajšieho okolia, Sú to najmfij 1/ Meteorologické podmienky v mieste chladiacej veže majú vplyv na intenzitu chladenia,na odpař a rast biologického znečistenia, 2/ Čistota ovzdušia v mieste chladiacej veže má vplyv na přísun mechanických a chemic-kých nečistót tým, že sa vzduch prepiera chladiacou vodou, 3/ Trídavná voda, jej chemické a biologické zloženie určuje chovanie oirkulujúcejvody v chladiaoom systéme.

Chemické, fyzikálně a biologické faktory, ktoré majú vplyv na koróziu kovových ma-teriálov, na usadzovanie a vytváranie inkrustov, připadne na biologické zarastanie, pó-sobia v každom okamžiku súčasne spolu so specifickými prevádzkovými a konštrukčnými vplyv-mi, íažkosti, ktoré vznikajú. použitím vody ako chladiaceho média v otvorených cirkulačnýchohladiaoioh systémov súvisia s jej kvalitou a s ostatnými faktormi, ktoré na kvalitu vodyvplývajú.

Chemické prevádzky vyžadujú aparáty s maximálhou účinnoslou a z ekonomického híadiskaaj s optimálnou veíkoslou · To lsté platí aj pre tepelné vymenníky a chladiče. Protožechladiace systémy sú budované zároveň s chemickými prevádzkami obyčajne vo velkých prie -myselných centrách, kde je nadměrný výskyt plynných a prašných exhalátov, dostávajú satieto vzhíedom na výměnu vzduchu v chladiacich vežiach do chladiacich vfid,Takto sa dostá-vá do cirkulačných chladiacich vod velkém množstvo prašných podielov a chemicky agresív-nych látok, ktoré počas práce cirkulačného chladiaceho systému spSsobujú silnú koróziukonštrukčných materiálov, vytvárajú inkrusty, najma na chladiacich trubkách tepelných vý-menníkov a tým aj ich následnú koróziu, čím zároveň silné.znižujú účinnosl chladenia.

Na zamedzenie korózie chladiacich systémov pridávajú sa do chladiaoioh vod inhibito-ry rózneho druhu. Najčastejšie sú to polyfosfáty v kombináoii so zinočnatými soíaml, inhi-bitory oxidašného typu ( chrómahy, molybdénany ) a iné, Účinok inhibitorov tzv.iónovéhotypu z polyfosfátov a zinočnatých solí sa zakládá na kombináoii ionov Ca'*' , COj , HCOjvytvořením nerozpustnéj zrazeniny na povrchu chráněného kovu. Ochranný povlak je porézny,má slabú priínavosl k povrchu kovu a z toho dovodu má i slabý ochranný účinok proti koró-zii. Oxidačné inhibitory, hlavně chrómany majú vynikájúci protikorózny účinok, avšak vhía-dom na znečistovaenie v3d sa prestávajú používal.

Na zamedzenie tvorby úsad a inkrustov v chladiacich systémoch pridávajú sa do oirku -lačnéj vody dispergátory· Medzi látky dispergačného charakteru patria už dávnéjšle známederiváty lininu a tanín. Zo syntetických polymémych létok;schopných dispergoval pevné lát-ky a zamedzoval tvorbě úsad sú známe kyselina polymetakrylová, polyakryláty a polyakrylamid

Nedostatkem uvádzanýoh látok je ich poměrně nízká účinnosl, ako z híadiska protikoróz-neho tak i z híadiska zamedzovaaia tvorby úsad inkrustov. 214 615 2

Uvedené nedostatky odstraňuje dispergačný prostriedok znižujúci tvorbu ásdd a inkrustovvo vodných chladiacich systémoch pódia tohto vynálezu, pozostávajúci zo'70 až 95 % hmot,látky všeobecného vzoroa. H Í°2H40 > m í; W > η(,σ2Η40)Ρ θΗ *kde m+p = 4 až 10, pričora symboly m. p sú rovnaké alebo rožne celé čísla, n je 4 až 12 a z 5 až 30 % hmot.látky všeobecného vzorca 0

I R± ( 0C2H4 )a-0- P’ - 0 - Z · OMe kde Me je alkalický kov alebo amin s počtom atómoV uhlíka i až 6.s výhodou trietanolamín. Z je buá zhodné s Me, alebo představuje radikál - ( CgH^O ) Rg. R^, Rg sú buá zhodné alebo rožne a predstavujú alkyl alebo alkylfenol so 6 až 20 atómami uhlíka, s výhodou nonylfenol. x, y sú buá zhodné alebo rožne celé čísla v rozmedzí 1 až 8. Výhodou tohoto vynálezu je zníženie rýchlosti korózie a množstva usad na tepelných vý -menníkoch, čím sa podstatné zlepší přestup tepla a zníži spotřeba energie. Přikladl

Skúšky přísad sa robia na laboratorněj aparatúre. Voda v aparatúre o obsahu 5 1 cirku-luje zo zásobníku čerpadlom cez prietokomer a skúšobné rúrky na chladiacu vezu, kde stéká poochladení naspať do zásobníka, Rýchlosf prúdenia vody v skúšobných rúrkach je 0,23 m/s,Rúrkysú z vonkajšej strany vyhrievané vodnou parou z varných baniek, z vnútomej strany chladenécirkulujúcou vodou, teda predstavujú miniatúřne výmenníky tepla. Na aparatúre sa sledujúteploty a udržiavajú na rovnakej teplote cca 30 °C před výraenníkmi tepla a za nimi (T) aprietok vody na hodnotě 0,23 m/s. Skúšobné rúrky sú z vonkajšej strany opatřené ochrannýmvypalovacím náterom, aby vyhodnocované výsledky neboli ovplyvňované koróziousvodnou parou,Vyhodnocujú sa váhové prirasty a váhové úbytky na skúšobných rúrkach. Pokusy trvajú lOOh,z toho cirkulácia vody běží 36 h. Aby bol reprodukovaný určitý stupeň zahustenia chladiace-ho okruhu v aparatúre, odpúšía sa každú hodinu počas cirkulácie 40 ml vody ako odkal a stra-ty odkalom i odparom sa doplnia dekarbonizovanou vodou. Po ukončení pokusu výmenníky teplasa rozoberů, skúšobné rúrky sa vysušia a vážia. Váhový prirastok představuje množstvo vznik-nutých úsad na povrchu teplovýmenných rúrok. Potom sa rúrky pčistia od koróznyeh splodín a inkrustov mořením v Clarkovom roztoku» kyselina chlorovodíková 35 - 38 %................. 1 000 ml kysližňíkkantimonitý ............................. 20 g chlorid cínnatý ................................... 50 g

Rozdiel váh před pokusom a.po pokuse představuje koróziu oceíových rúrek te -pelných výměnníkov. 214 615

Tabuíka 1Analýza vody pok. č. pH ( mgA ) alk. M(mg CaCOjA ) susp,látkyi “g/1 ) 1 7,20 67,2 e ( 53,0 20,6 2 8,01 76,4 30,1 3,9 3 7,04 73,9 16,0 9,4 4 7,60 48,7 61,9 5,7 5 7,23 62,2 38,9 5,0 6 6,15 82,2 15,3 5,6 . 7 7,71 43,2 19,4 7,4 8 7,02 50,9 22,2 4,7 9 6,95 6.0*1.......... r·,-- 5,8 .

Skúšobná aparatura aa neplní vodou z cirkulačného chladlaoeho systému· spustí sacirkulácia vody, zapne sa vyhrievanie chladičov. Každú hodinu sa z aparatury odpustí 40 mlvody a doplhí sa podía potřeby 100 - 300 ml dekarbonizovanou vodou. Výsledky sú uvedené vtabuíke č.2 . 214 615 4

co * \O ·. ri • so • H • t- • fr- • O • O US os CM us US OS xt o es t- O t- O xt· CO rH H H rH o Λ M · • OJ_ a < O 60 -

pT

pT

US es co CM \0 o CO co os es US eS H OS σι f*s r- os \D fr- t~- C- MD SO e- us os • • • - · • • • • • es xt w es OJ í*S H rH CM o H ť*S H es trs S0 es os <0 i—f o trs CM CM S0 trs CM t- o es os es SO trs o • • • • • • • • • H rH H rt o H o o H 1' o rf os US US rM CM o OS US co 1-1 es O O <Λ trs CM CM C- es es • ·' • • • • • • O o O O O O O o 04 us

CM >« +·

I 1* $N <0

eS

sO es co xf·

CO os co o us e\

CM

esι—I M3 t* +>

CM CM CM

CM CM CM CM

trs co t- MD xt co o O es * •k • • • • • • • o O o O O o rH rH O £

O i—f Pí Φ 4> e?4

os o t- es US es xj- os «k •k • • • • • • • co O OS os os O O os os CM es CM CM CM es es CM CM

xt CM O t- es es xt SO «k •k * • • • • • ' • CO OS OS CO os OS os CO OS CM CM CM CM CM CM CM CM CM l l l us o o o o us

Η p4 t-i H

Tabulka 2Výsledky pokusov

'«J 3 «Η 5 >o s +> Ž? '«5 Φ Ό o. Q H P. *o • • O >o P. s

-S

I us o l I us irs us usH CM Η Η Η H

CMeSxhUSVOb-COOS a o >o cd á o a

N cd •p o

rH Pí

O

•P

CM 6 o >o •rl Ό cd a o »tí Φ Pí

OJ

•P

O

H P« Φ

-P rýchlosť korózie počítaná z celkového času pokusu, Rg - rýehl.kor.počítaná z času cirkulácie vody Pí í í 214 615 P'ríklad2

Postupuje'sa ako v příklade 1 a na přidávané množstvá vody sa dávkuje zmes polyetoxxy-lovaného j»ropylénglykoléteru podía všeobecného vzoroa I s dipolyetoxaméresteron alkalic - kej soli kyseliny trihydrofosforečndJ podía všeobecného vzoroa II v pomere 90 % látky I t10 % látky II ( Ankodis 8 ) v množstve 15 mgA. Výsledky sú uvedené v tabuíke 2. Příklad 3

Postupuje sa ako v příklade 1, len na přidávané množstvá vody sa dávkuje Ankodis 8 vmnožstve 20 mgA. Výsledky sú uvedené v tabuíke 2.

Príklad4

Postupuje sa ako v příklade 1 a na množstvá vody sa dávkuje hexametafosforeonan so‘dnýkrystalický ( HMF ) v množstve 5 mgA tak, že předpokládaná oelodenná dávka sa přidá jedno-rázovo na začistku směny. Výsledky sú uvedené v tabuíke 2. Příklad 5

Postupuje sa ako v příklade 1, na přidávané množstvá vody sa dávkuje hexametafosforeč-nan sodný krystalický v množstve 10 mgA tak, že sa předpokládaná oelodenná dávka přidájednorázovo na začiatku směny. Výsledky sú v tabuíke 2e Příklad 6

Postupuje sa ako v příklade i a zároveň s přidávanými množstvami vody sa dávkuje Anko-dis 8 v množstve 15 mgA a vodný roztok'hexametafosforečnanu sodného krystalického v množstvo 10 mgA.Výsledky sú uvedené v tabuíke 2. Příklad 7

Postupuje sa ako v příklade 1 a zároveň s přidávanými množstvami vody sa dávkuje Anko-dis 8 v množstve 15 mgA, hexametafosforeonan sodný krystalický v množstve 10 mgA sa dávkuje tak, že předpokládaná oelodenná spotřeba sa nadávkuje jednorázovo na začiatku smě-ny. Výsledky sú uvedené v tabuíke 2. .

Príklad8

Postupuje sa ako v příklade 1 a zároveň s přidávanými množstvami vody sa dávkuje Anko-dis 9 ( 85 % látky I t 15 % látky II ) v množstve 10 mgA dávkuje sa ták, že předpokláda- ná oelodenná spotřeba sá nadávkuje jednorázovo na začiatku směny. Příklad 9

Postup ako v příklade 1 a zároveň s přidávanými množstvami vody sá dávkuje Ankodis 8v množstve 15 mgA, hexametafosforečnan sodný krystalický v množstve 5 mgA dávkuje sa tak že předpokládaná celodenná spotřeba sa nadávkuje jednorázovo na začiatku směny.

Claims (1)

1. 214 615 6 P ŘEĎME T VYNÁLEZU Dispergačný prostriedok znižujúci najma tvorbu úaad a inkřustov vo vodných chladiacichsystémoch, s výhodou pri použití upravenej vody, vyznačujúci sa tým, že pozostáva zo70 až 95 % hmot.látky všeobecného vzorca ( I ) / < W y m < C3H6° > n ( C2-H4° >p 0H *kde m + p 4 až 10, pričom symboly m.p sú rovnaké alebo rožne celé čísla,n je 4 až 12 a Z 5 až 30 % hmot.látky všeobecného vzorca 0 I ( 0C2H4 ) χ - 0 - P-O-Z. OMe kde Me je alkalický kov alebo amin s počtom atómov uhlíka 1 až 6,a výhodou trietanolamin, Z je buá zhodné s Me, alebo představuje radikál - ( CgH^O ) ^Rg , Rj, Rg sú buá zhodné alebo rožne a představujú alkyl alebo alkylfenol eó 6 až 20 atómami uhlíka, s výhodou nonylfenol,x, y sú buáčízhodné alebo rázné celé čísla v rozmedzí 1 až 8.