DE3232263A1 - Reinigungsloesung und ihre verwendung zum reinigen des innenraums der ummantelung von mit glas ausgekleideten reaktoren - Google Patents

Description

-A-

Beschre ibung

Die Erfindung betrifft die Reinigung des Innenraumes von Ummantelungen von mit Glas ausgekleideten Reaktoren -)0 ^zur Entfernung von Kesselstein und Rost ohne Entwicklung von Wasserstoff, der dazu neigt, durch die Reaktorwandung zu diffundieren und die Glasauskleidung im Inneren des Reaktors anzugreifen.

-] 5 Im wesentlichen jedes Heiz- oder Kühlmedium, das durch die Ummantelung eines mit Glas ausgekleideten Reaktors zirkuliert, führt allmählich zur Bildung von Rost und/oder Kesselstein. Diese Ablagerungen beeinträchtigen die Wärmeübertragung und müssen daher in bestimmten Zeitabständen entfernt werden. Aus den vorstehend angegebenen Gründen sind saure Reinigungsmittel hierfür nicht geeignet. Alkalische Reinigungsmittel wurden zwar bereits verwendet, entfernen jedoch nicht den von der Wasserhärte herrührenden Kesselstein. Hydrosulfit-Reinigungsmittel entfernen Eisen aber keinen Kesselstein.

Das erfindungsgemäße, speziell formulierte wäßrige Reinigungsmittel, das ein chelatbildendes Mittel, ein Dispergiermittel, ein Metallpassivierungsmittel und gegebenenfalls ein Antischaummittel enthält, vermeidet die Nachteile der bekannten Reinigungsmittel.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel 1

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Die Ummantelung eines 3,785 m mit Glas ausgekleideten Reaktors wies Kesselsteinablagerungen auf, wodurch der Wasserdurchfluß und die Wärmeübertragung veringert waren.

Wegen der Glasauskleidung war eine Reinigung der Reaktorummantelung mit Säure unmöglich, da die Möglichkeit

•bestand, daß die Glasauskleidung durch den von der Säurereaktion hervorgerufenen Gasdruck beschädigt würde. Bisher hat man diese Reaktoren auseinandergenommen, zur Entfernung des Kesselsteins mit einem Sandstrahlgebläse behandelt und dann wieder aufgebaut. Diese Maßnahmen erfordern 14 bis 16 Wochen bei Kosten, die etwa 70 % des ursprünglichen Preises des Reaktors ausmachen.

Ein Reinigungsmittel, das in wirksamer Weise den Kesselstein entfernt und die Metallteile passiviert, die Glasauskleidung aber nicht beschädigt, ist daher sehr erwünscht .
5

Das erfindungsgemäße Reinigungsmittel (Konzentrat) enthält:

Gew.%

38 %ige wäßrige Lösung von
Ethylendiamintetraessigsäure
(chelatbildendes und Reinigungsmittel)

Polyglykol (Antischaummittel)
Natriumlignosulfonat (Dispergiermittel)

Natriumpolymethacrylat,
Molekulargewicht 4500 (Dispergiermittel)

Hydrazin, 35 %ige wäßrige Lösung
(Metallpassivierungsmittel)

100,000

Das Reinigungsverfahren verläuft wie folgt:

(1) 20,8 Liter Reinigungsmittel werden zusammen mit

189 Liter Stadtwasser (Rochester, N.Y.) in die Reaktorummantelung gegeben.

(2) Diese Lösung läßt man 4 bis 8 Stunden bei 49 bis 66° C (120 - 150° F) zirkulieren.

98	,625
o,	005
o,	16
o,	55
0,	66

(3) Die Lösung wird aus der Reaktorummantelung entfernt und ihre spezifische Leitfähigkeit gegenüber einem Standard von 305 μβ für das Stadtwasser in diesem Beispiel gemessen (305 \iS war die Leitfähigkeit des Wasser bevor der chemische Zusatz zugefügt wurde).

(4) Auf der Basis der Leitfähigkeitswerte wird festgestellt, ob eine ausreichende Reinigung erfolgt ist, oder weiterer chemischer Zusatz zugefügt werden

muß. Wenn die Leitfähigkeit der Reinigungslösung 10

nach der Zirkulation um mindestens 50 % gestiegen ist, hat eine zufriedenstellende Reinigung stattgefunden .

In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse der 15

chemischen Reinigung zusammengestellt. In der ersten Spalte sind die Analysenwerte der Reinigungslösung nach der Zugabe des chemischen Zusatzes, aber vor der Zirkulierung angegeben. Die zweite Spalte zeigt die Werte

der Lösung nach 4 stündigem Zirkulieren. Bemerkenswert 20

sind die Veränderungen im Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen, der CaCO„-Härte, dem Calciumgehalt und dem Eisengehalt. Der Gehalt an insgesamt gelösten Feststoffen hat sich nahezu verdoppelt. Die Wasserhärte ist um

mehr als das Sechsfache angestiegen. Der Eisengehalt 25

hat sich auf das Achtfache erhöht. Alle diese Messungen

zeigen, daß der Kesselstein, der weitgehend aus Calcium und Eisen bestand, vom Reinigungsmittel gelöst wurde.

Wasseranalyse

Insgesamt gelöste Feststoffe, ppm pH-Wert CaCO -Härte

spezifische Leitfähigkeit, Calcium als Ca, ppm Magnesium als Mg, ppm Fisen als Fe, ppm Kieselsäure als SiO„

Reinigungsmittel	plus Stadtwasser
Vor der	Nach der
Zirkulierung	Zirkulierung
18698	35610
11 ,9	12
223	1406 .
9410	147OO
76	546
8	to
8,6	68,0
1	1,1

Allgemeiner ausgedrückt, ist ein Reinigungsmittel mit der folgenden Zusammensetzung brauchbar:

chelatbildendes Mittel 17,95 - 98,625 Gew.% Antischaummittel 0 - 0,005 Gew.%

Dispergiermittel 0,1 - 5,5 Gew.%

Metallpassivierungsmittel 0,5 - 3,0 Gew.% Wasser zum Auffüllen auf 100 %.

Das Konzentrat wird zweckmäßig mit Wasser in einem Verhältnis von etwa 5,5 Volumteilen Konzentrat auf 50 Volumteile Wasser verdünnt. Auf diese Weise erhält man die Gebrauchslösung. Innerhalb des angegebenen Bereiches wird je nach der Schwere der Kesselsteinbildung mehr chelatbildendes Mittel verwendet.

Außer Ethylendiamintetraessigsäure können andere bekannte ehelatbildende Mittel verwendet werden, z.B. Tri- IQ natriumnitrilotriacetatmonohydrat.

Ebenso sind anstelle von Polyglykol andere bekannte Antischaummittel brauchbar, z.B. solche auf der Basis organischer Ester.

Neben Natriumlignosulfonat und/oder Natriumpolymethacrylat können andere bekannte Dispergiermittel verwendet werden, z.B. die Organophosphonate, Hydroxyethylidendiphosphonsäure und dergleichen.

Außer Hydrazin sind andere bekannte Metallpassivierungsmittel geeignet, z.B. Diethylhydroxylamin.

SCHA/wo

Claims (5)

UEXKÜLL & STOLBERG PATENTANWÄLTE BESELERSTRASSE 4 D-2000 HAMBURG 52 EUROPEAN PATENT ATTORNEYS DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE DIPL.-ING. ARNULF HUBER DR. ALLARD von KAMEKE DR. KARL-HEINZ SCHULMEYER Dearborn Chemical Company 300 Genesee Street Lake Zurich Illinois 60047 V.St.A. (Prio.: 18. Januar 1982 US 340 231 - 18941/SCHA/wo) August 1982 Reinigungslösung und ihre Verwendung zum Reinigen des Innenraums der Ummantelung von mit Glas ausgekleideten Reaktoren Patentansprüch e

1. Reinigungslösung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, das Wasser ausgenommen

17,95 - 98,625 Gew.% chelatbildendes Mittel 0 - 0,005 Gew.% Antischaummittel 0,1 - 5,5 Gew.% Dispergiermittel und

0,5 - 3,0 Gew.% Eisenmetall-Passivierungsmittel „enthält.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das chelatbildende Mittel aus Ethylendiamintetraessigsäure, das Antischaummittel aus einem Polyglykol, das Dispergiermittel aus einer Mischung von Natr iumlignosulf onat und N.atr iumpolymethacrylat und das Metallpassivierungsmittel aus Hydrazin besteht.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungslösung im wesentlichen aus 98,625 % einer 38 %igen wäßrigen Lösung von Ethylendiamintetraessigsäure, 0,005 % Polyglykol, 0,16 % Natriumlignosulfonat, 0,55 % Natriumpolymethacrylat und 0,66 % einer 35 %igen wäßrigen Hydrazinlösung besteht, die zur Herstellung einer Gebrauchslösung im entsprechenden Volumverhältnis von etwa 5,5 : 50 mit Wasser vermischt wird.

4. Die Verwendung der Reinigungslösung nach An-„₀ spruch 1 bis 3 zum Reinigen des Innenraums von Ummantelungen von mit Glas ausgekleideten Reaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Lösung 4 bis 8 Stunden bei 49 bis 66 C durch die Ummantelung zirkulieren läßt.

5. Die Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine' wäßrige Lösung, die 17,95 - 98,625 Gew.% chelatbildendes Mittel 0 - 0,005 Gew. Antischaummittel 0,1 - 5,5 Gew.% Dispergiermittel und 0,5 - 3,0 Gew.% Eisenmetall-Passivierungsmittel enthält durch die Ummantellung zirkulieren läßt, bis die Leitfähigkeit der Lösung um mindestens etwa 50 % gestiegen ist.