DE1910002B2 - Mittel zur Verhinderung von Kesselsteinablagerungen - Google Patents
Mittel zur Verhinderung von KesselsteinablagerungenInfo
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- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
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- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
- C02F5/14—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing phosphorus
Description
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Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Verhinderung von Kesselsteinablagerungen, insbesondere von Wasser,
mit einem Gehalt an Äthylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure) oder deren Alkalimetall- oder
Ammoniumsalz. Die Erfindung ist besonders von Bedeutung in Meerwasserverdampfern.
Aus der US-PS 33 36 221 ist bekannt, Aminomethylenphosphonsäuren bzw. deren Salze in Schwellwertmengen
von beispielsweise 5 bis 50 ppm zur Verhinderung der Kesselsteinbildung z. B. bei der
Bereitung von Trinkwasser mittels Verdampfung verunreinigten Wassers, insbesondere von Meerwasser,
oder zur Verhinderung von Ablagerungen von Krusten auf Wärmeaustauscheroberflächen bei Verdampfern zu
verwenden.
Es wurde nun gefunden, daß die Wirksamkeit von insbesondere Äthylendiamino-tetra-(methylen-phosphonsäure)
(EDTMP) durch Zugabe gewisser Polycarbonsäuren synergistisch verbessert wird.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Mittel zur Verhinderung von Kesselsteinablagerungen mit einem
Gehalt an Äthylendiamintetra-(methylenphosphonsäure) oder deren Alkalimetall- oder Ammoniumsalz,
dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine wasserlösliche Dicarbonsäure mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen
oder eine Hydroxypolycarbonsäure, deren Alkalimetall- oder Ammoniumsalz in einer Menge von
20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, enthält.
Die Unteransprüche beinhalten Ausgestaltungen der Erfindung.
Zwar war die Verwendung von z. B. Glykolsäure, Diglykolsäure, Zitronensäure und Weinsäure zur Wasserbehandlung
zur Verhütung der Kesselsteinbildung aus der US-PS 31 30 153 bekannt. Es wirken diese
Säuren aber als chemische Reagenzien, die das Carbonat-Bicarbonat-Gleichgewicht zugunsten des löslichen
Bicarbonats verschieben. In Schwellwertmengen sind diese Stoffe unwirksam. Überraschenderweise
erhöht sich aber die Wirksamkeit von EDTMP synergistisch durch den Carbonsäurezusatz. Zwar ist
gemäß der NL-OS 66 04 037 eine Kombination aus EDTMP und einer Monocarbonsäure, nämlich Polyacrylsäure
bzw. einem gegebenenfalls hydroiysierten Polyacrylamin zur Verhütung der Kesselsteinbildung
bei der Salzwasseraufbereitung bekannt Eine synergistische Verbesserung der Wirkung von EDTMP tritt
hier aber nicht auf. Die Polycarbonsäuren, welche gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden
können, sind vorzugsweise Dicarbonsäuren und haben bevorzugt 4 bis 10 Kohlenstoff atome, insbesondere
Adipin-, Glutar-, Azelain-, Sebacin-, Suberin, Pimelin- oder Bernsteinsäure.
Zitronen- oder Weinsäure können als Hydroxypolycarbonsäure verwendet werden.
Zweckmäßigerweise kann die Di- oder Polycarbonsäure in dem Mittel in einer Menge von 20 bis 60
Gew.-%, beispielsweise 50 Gew.-%, vorliegen.
Zur Verwendung nach der Erfindung wird das Mittel in einer Gesamtmenge von 0,25 bis 100 Gew.-ppm,
vorzugsweise 0,5 bis 20 ppm oder in noch bevorzugter Weise 1 bis 10 ppm, beispielsweise 1,5 bis 5 ppm,
zugefügt (ppm = Teile je Millionen Teile, auf das Gewicht bezogen).
Zusätzlich zur Aufzeigung einer Schwellenwirkung ist gefunden worden, daß das erfindungsgemäße Mittel die
Korrosion von Metalloberflächen zu verhindern vermag, wobei vorzugsweise 20 bis 100 ppm des Mittels
dem Wassersystem zugefügt werden.
Es wurde weiter gefunden, daß die Mittel gemäß der Erfindung auch als Dispergiermittel wirken und zur
Dispergierung von Teilchen von Schwemmsand, Kaolin odei Kalt in Wasser verwendet werden können. Um
eine befriedigende Dispersion zu erhalten, werden vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-% des Mittels verwendet
Das nachstehende Beispiel veranschaulicht die Erfindung.
Verschiedene Mittel gemäß der Erfindung wurden in einem Verdampfer untersucht, der bei etwa 96° C und
einem Solekonzentrationsfaktor von 3 arbeitet. Zu Vergleichszwecken wurden bestimmte bekannte
Schwellmittel mit untersucht Die relativen Krustengewichte sind in der nachstehenden Tabelle aufgezeigt.
Zusätze | Versuchsbericht | Krusten |
gewicht | ||
in g | ||
5 ppm eines handelsüblichen Ge | 1,24 | |
misches aus Natriumpolyphosphat | ||
und Ligninsulfonat (Vergleich) | ||
3 ppm Amino-tris(methylen-phosphon- | 0,54 | |
säure) (Vergleich) | ||
1,5 ppm Amino-tris(methylen-phos- | 0,48 | |
phonsäure) (Vergleich) | ||
3 ppm EDTMP (Vergleich) | 0,12 | |
1,5 ppm EDTMP (Vergleich) | 0,2 | |
1,5 ppm EDTMP -I- 1,5 ppm Adipin | 0,05 | |
säure | ||
1,5 ppm EDTMP + 1,5 ppm Glutar | 0,12 | |
säure | ||
1,5 ppm EDTMP + 1,5 ppm Pimelin | 0,04 | |
säure | ||
1,5 ppm EDTMP + 1,5 ppm Zitronen | 0,03 | |
säure | ||
Es wurden 50 cm3 einer 0,004 m-CaC^-Lösung in ein
Bechergias von 25G cm3 inhaii pipeüiert. Cs wurden 0,3
cm3 der jeweils verwendete Zusätze, nämlich Zitronensäure
und Adipinsäure, in Form einer O,O5°/oigen Lösung zugesetzt und das Gemisch wurde gerührt Danach
wurden 50 cm3 0,008 m-NaHCO3 -Lösung Zugesetzt und
das Gemisch wurde erneut gerührt. Durch tropfenweisen Zusatz von 0,05 mSalzsäure wurde das Gemisch auf
einen pH-Wert 8,2 eingestellt und in einem Rundkolben von 250 cm3 überführt, der mit einem ilückflußkühler
versehen war. Das Gemisch wurde in einem Bad aus Polyäthylenglykol von 96° C erhitzt Gemischproben
wurden in Intervallen abgesogen und filtriert (Riter
Whatman Nr. 1). Je 5 cm3 der Filtrate wurden durch Titration mit Äthylendiamintetraessigsäure auf Ca
geprüft
Die Ergebnisse sind graphisch in den beigefügten Figuren dargestellt. Wie sich zeigt, gibt es keinen
erkennbaren Unterschied der Ergebnisse bei Zusatz von Adipin- oder Zitronensäure oder ohne Zusatz. Somit
gibt es auch keine erkennbare Schwellwertwirkung bei
ίο der Zusatzkonzentration von 1,5 ppm.
Hierzu 2 Blatt Zeichnuncen
Claims (4)
1. Mittel zur Verhinderung von Kesselsteinablagerungen mit einem Gehalt an Äthylendiamin-tetra-(methylenphosphonsäure)
oder deren Alkalimetalloder Ammoniumsalz,dadurch gekennzeichnet,
daß es außerdem eine wasserlösliche Dicarbonsäure mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine
Hydroxypolycarbonsäure, deren Alkalimetall- oder Ammoniumsalz in einer Menge von 20 bis 60
Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, enthält
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicarbonsäure Adipinsäure ist.
3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxypolycarbonsäure Zitronensäure
ist.
4. Verwendung nach den vorhergehenden Ansprüchen in einer Menge von 1 bis 10 ppm zur
Verhinderung der Kesselsteinbildung von Wasser.
10
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