DD160314A3

DD160314A3 - Verfahren zur verbesserung der anfangsaktivitaet von aktiviertem hydrazin

Info

Publication number: DD160314A3
Application number: DD22720181A
Authority: DD
Inventors: Wilfried Fuchs; Horst Richter; Vendelin Kaufmann; Christina Mueller; Roland Kober; Wolfgang Renker
Original assignee: Wilfried Fuchs; Horst Richter; Vendelin Kaufmann; Mueller Christna; Roland Kober; Wolfgang Renker
Priority date: 1981-01-27
Filing date: 1981-01-27
Publication date: 1983-06-01

Abstract

Das Verfahren zur Verbesserung der Anfangsaktivitaet von aktiviertem Hydrazin wird bei Korrosionsschutz fuer Kesselspeisewasser und bei der Nasskonservierung von ausser Betrieb befindlichen Anlagenteilen angewendet. Ziel ist es, die Anfangsaktivitaet von mit Komplexen des dreiwertigen Kobalts aktivierten Hydrazinloesungen gegenueber in Wasser geloesten Sauerstoff zu erhoehen, wobei die Aufgabe bestand, fuer die aktivatorhaltige Hydrazinloesung ein geeignetes Verfahren zu entwickeln. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass der aktivatorhaltigen Hydrazinloesung dreiwertige Phenole, vorzugsweise Pyrogallol, in geringen Mengen zugesetzt werden.

Description

VSB Leuna-Werke .üeuna, 11.12.80

"Walter Ulbricht^!1

L? 8088 Titel der Erfindung

Verfahren zur Verbesserung der Anfangsaktivität von aktiviertem Hydrazin

Anwendungsgebiet der Srfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Anfangsaktivität von Hydrazin gegenüber in Wasser gelöstem Sauerstoff, wobei das Hydrazin durch Zusatz von Komplexen des dreiwertigen Kobalts mit anorganischen Liganden als Komplexbildner aktiviert ist. Aktiviertes Hydrazin wird als Mittel zur Entfernung von Sauerstoff aus Wasser, insbesondere aus Kesselspeisewasser und aus Wasser, das zur Eonservierung von außer Betrieb genommenen Anlagen benutzt wird, eingesetzt, um Behälter, Leitungen, Dampfkessel, Wärmetauscher und andere Anlagenteile vor Korrosion zu schützen_o

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Entfernung von in Wasser gelöstem Sauerstoff wurden verschiedene Verfahren angewendet. Bevorzugt setzt man Hydrazin ein, das bei Zusatz von geeigneten Aktivatoren bereits bei niedrigen Temperaturen mit in Wasser gelöstem Sauerstoff zu

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unschädlichen Stickstoff reagiert. Als besonders geeignete Aktivatoren wurden kationische und anionische Komplexe des dreiwertigen Ecb?.Xts ¹⁷IIt ^^r^p."¹' !³O^r T.iffanden als Komolexbildner vorgeschlagen (WP C 23 £'/224-246) . Wenn auch diese Aktiviatoren als günstig einzuschätzen sind,-so besteht doch noch der Nachteil, daß ein so aktiviertes Hydrazin seine volle Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber in Wasser gelösten Sauerstoff nicht von Anfang an erreicht. Es wurde nun vorgeschlagen, diesen Hangel durch Begasen der aktivatorhaltigen Hydrazinlösung mit Luft zu beseitigen (WP C 23 P/224-24-7). Nachteilig dabei, ist, daß zur Gewährleistung einer guten Anfangsaktivität ein gesonderter Verfahrensschritt eingeführt werden muß. Nachteilig ist ferner, daß bei Verwendung von Hydrazinlösungen mit handelsüblichen Konzentrationen die Abluft mit Hydrasindämpfen belastet ist und nicht ohne weiteres in die ümgebungsluft abgegeben werden darf.

Ziel' der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Anfangsaktivität von aktiviertem Hydrazin gegenüber in Wasser gelöstem Sauerstoff zu verbessern, vjenn als Aktivatoren Komplexe des dreiwertigen Kobalts mit anorganischen Liganden als Komplexbildner verwendet werden.

Darlegung des 7/esens der Erfindung

Es bestand somit die Aufgabe, ein geeignetes Aktivatorsystem zu entwickeln, welches gewährleistet, daß die mit den genannten Aktivatoren versehene Hydrazinlösung ihre volle Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber in Wasser gelöstem Sauerstoff sofort erreicht, wobei auf eine Begasung mit Luft versichtet werden kann.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelost, daß man der aktivatorhaltigen Hydrazinlösung in geringen Mengen dreiwertige Phenole als Koaktivatoren zusetzt. Diese Verbindungen

sind als alleinige Aktivatoren für Hydrazin nicht genügend wirksam, sondern entfalten überraschenderweise ihre Wirkung erst dann, wenn sie zusammen mit Komplexen des dreiwertigen Kobalt angewendet werden. Besonders geeignet ist Pyrogallol, aber auch Oxyhydrocninοη und Phloroglucin sind wirksam· Vorteilhaft ist es, daß bereits mit geringen Mengen eine hohe Reaktionsbeschleunigung erzielt vjird. Zusätze der genannten Koaktivatoren in Höhe von 0,05 bis 0,5 Masse-/S, bezogen auf die handelsübliche, im allgemeinen 15 bis 25%ig© Hydrazinlösiing, bzw. in Höhe von 5 bis 50 %, bezogen auf den Gehalt an Kobaltkomplexaktivator, sind ausreichend. Höhere Konzentrationen sind möglich, bieten aber keine besonderen Vorteile. Die geringen Zusatzmengen an organischen Koaktivatoren vermeiden die sonst bei organischen Zusätzen beobachteten Nachteile, Von besonderem Vorteil ist, daß die Wirkung während der Ent- · fernung des Sauerstoffes in Abhängigkeit von der Zeit nicht nachläßt. Die Koaktivatoren werden in der aktivatorhaltigen 'Hydrazinlösung vor ihrer Verwendung aufgelöst.

Aus f uhr im gsbeispiele Beispiel 1

In einer wäßrigen Hydrazinlösung mit einem Gehalt von 220 g Hydrazin pro Liter, die mit jeweils 0,1 Masse-% Pentaraniincobalt (Ill)-chlorid oder Natriumhexanitritocobaltat (III) aktiviert war, wurden 0,1 g Pyrogallol oder 0,1 g Oxyhydro-.chinon je Liter gelöst. 1 ml der koaktivatorhaltigen Lösung wurde zu einem. Liter eines sauerstoffhaltigen Wassers, das 6 bis 7 mg Op/1 gelöst enthielt, zugemischt. Das sauerstoffhaltig^ wasser wurde vorher auf einen pH-Wert von 9>3 bzw» 10,5 eingestellt. Die Temperatur betrug 293 K. Nach 10 min Reaktionszeit wurde der Restsauerstoffgehalt gemessen. Anschließend wurde das Wasser unter Durchleiten von Luft 10 min begast und dadurch erneut mit Sauerstoff versorgt. Dieser Vorgang wurde mehrmals wiederholt. Der Sauerstoffgehalt

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wurde jeweils unmittelbar nach der Begasung und nach 10 min Reaktionszeit bestimmt.

Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4- dargestellt„

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Tabelle 1

Katalysator: 1 g Pentammincobalt-(III)-chlorid und 0,1 S Pyrogallol/1 Hydraζin!ösung

Rest s au erst off in mg/1

Begasung pH-Wert Beginn nach 10 Liinuten

Reaktionszeit

ohne 1

5 6

10,5	5,8	0,7
10,5	2,7	0,6
10,5	1,7	Spuren
10,5	0,8	0
10,5	1,2	0
10,5	0_?S	0
10,5	0,7	0
9,3	5,3	1*2
9,3	3,5	0,4
9,3	2,1	Spuren
9,3 .	0,8	Spuren
9,3	0,8	0
9,3	1,5	0
9,3	1,4-	. 0

22720 1 6

Tabelle 2

Kai al j sat οι-; .1 g ZTaiiriunbcsanitritocob?!! tPi--(ITT) und 0j1 g Pyrogallol/l Hydraζinlösung

Restsauerstoff in mg/1

Begasung pH-Wert Beginn nach 10 Minuten

Reaktionszeit

ohne

5 6

10,5	6,0	0,7
10,5	0,2	0
10,5 '	0	0
10,5	0	0
10,5	0	0
10,5	0	0
10,5	0	0
9,5	5,7	0,5
9,5	0,1	0
9,5	0,8	0
9,5	0,1	0
9,5	0	0
9,5	0	0
9,5	0	0

Tabelle 3 Katalysator

1 g Pentanisincobalt-(111)-chlorid und 0,1 s Oxyhydrochinon/1 Eydrazinlösung

	pH-Wert	Restsauers	toff in mg/1
Begasung		Beginn	nach 10 Minuten
	10,5		Heaktionszeit
ohne	10,5	5,9	0,1
1	10,5	1,8	Spuren
2	10,5	0,8	0
3	10,5	o,3	0
4	10,5 ..	0,1	0
^/— - ...	10.5	0,1	0
6	9,5	0,1	0
ohne	9,5	5,3	0,5
1	9,5	2,3	0,1
2	9,5	2,0	0,1
3	9,5	0,2	Spuren
	9,5	0,4-	0
5	9,5	0,4-	0
6	0,6	0

Tabelle 4

- 227 20 1

und

0,1 g Oxyhydrochinon/1 Hydrazinlösung

	pH-Wert	Rest sauerstoff in rag/l	nach 10 Minuten
Begasung		Beginn	Reaktionszeit
	10,5		0,05
ohne	10,5	. 6,1	Spuren
1	10,3	0,4	0
2	10,5	0	0
3	10,5	0 .	0
4	10,5	0	0
5	10,5	0	0
6	9,5	0	2,0
ohne	9,5	5,9	1,3
1	9,5	3,5	0,4
2	9,3	3,0	Spuren
3	9,5	0,6	Spuren
4	9,5	0,3	Spuren
5	9,5	1,1	Spuren
6	1,1

⁹ 2.2 7 2 0 1

Beispiel 2

Zu einer wäßrigen Eydrazinlösung mit einem Gehalt von 220 g Hydrazin pro Liter, die frei von Kobaltkomplexaktiv at or en ist, wurden 0,1 bzw. 0,5 g Pyrogallol, Phloroglucin oder Oxyhydrochinon je Liter gelöst« 1 ml der » so behandelten Hydrazinlösung wurden wie im Beispiel 1 (nach 10 Minuten Reaktionszeit) zu einem Liter eines sauerstoffhaltigen Wassers zugemischt und der Restsauerstoffgehalt geinessen. Die Temperatur betrug 293 £· Der pH-Wert des Wassers wurde auf 10,5 eingestellt« Anschließend wurde das Wasser unter Durchleiten von "Luft"—·— 10 Minuten begast und dadurch erneut mit Sauerstoff versorgt. Dieser Yorgang wurde mehrmals wiederholt. Der Sauerstoffgehalt wurde jeweils unmittelbar nach der Begasung und nach 10 Minuten Reaktionszeit bestii.umt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt*

2720

Tabelle 5

Organische Verbindungen allein unter mehrmaliger Begasung Konzentration: 0,5 g/l Hydrazinlösung, Temperatur 293 K

org. Verbindung	pH-Wert	Begasung	Restsauerstoff in mg/1	nach 10 min
			Beginn	!Reaktionszeit
				3,3
Pyrogallol	10,5	ohne	. 4,8	2,6
pyrogallol	10,5	1	4,3	2,8
Pyrogallol	10,5	2	3,6	2,9
pyrogallol	10,5	3	3,5	2,9
Pyrogallol	10,5	4	3,5	3,3
pyrogallol	10,5	5	3,5	3,1
Pyrogallol	10,5	6	3,5	3,7
Phloroglucin	10,5	ohne	4,3	4,0
Phloroglucin	10,5	1	4,4	3,7
Phloroglucin	10,5	2	4,3	3,7
Phloroglucin	10,5	3	4,2	3,7
Phloroglucin	10,5	4	3,7	3,7
Phloroglucin	10,5	5	3,7	3,9
Phloroglucin	10,5	6	4,0	0,3
Oxyhydrochinon	10,5	ohne	4,3	2,0
Oxyhydrochinon	10,5	1	4,3	1,7
Oxyhydrochinon	10,5	2	2,8	2,4
Oxyhydrochinon	10,5	3	3,2	2,6
Oxyhydrochinon	10,5	4	3,3	2,3
Oxyhydrochinon	10,5	5	3,4	2,5
Oxyhydro chinon	10,5	6	3,3

Claims

Srfindungsansoruch

1. Verfahren zur Verbesserung der Anfeii ge aktivität: von aktiviert em Hydrazin, das durch Zusatz von Komplexen des dreiwertigen Kobalts mit anorganischen Liganden als Komplexbildner aktiviert ist, gegenüber in Wasser gelösten Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrazinlösung dreiwertige Phenole als Koaktivatoren zugesetzt v/erden.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Koaktivator Pyrogallol verwendet vvird.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Koaktivatoren in Mengen von 5 bis 50 %, vorzugsweise 10 %, bezogen auf den Scoaltkoniplexaktivator, eingesetzt werden.