DE4304465A1 - Verfahren zur Entfernung in Wasser gelösten Sauerstoffs, insbesondere in wasserführenden, geschlossenen Systemen - Google Patents

Verfahren zur Entfernung in Wasser gelösten Sauerstoffs, insbesondere in wasserführenden, geschlossenen Systemen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung des in Wasser gelösten Sauerstoffes mit einem Reduktionsmittel und unter Verwendung eines Aktivators, insbesondere zur Hemmung der sauerstoffbedingten Korrosionsvorgänge in wasser­ führenden geschlossenen Systemen.
Die Anwesenheit von Sauerstoff in wasserführenden Systemen kann zu Korrosionsvorgängen an metallischen Werkstoffen führen. Dadurch verursacht, können in Kalt- und Warmwasser­ systemen Rohrbrüche, Pumpendefekte, Blockierung des Wasser­ durchflusses durch Korrosionsprodukte und andere Schäden auftreten.
Um korrosive Wirkungen, ausgehend vom gelösten Sauerstoff im Wasser zu vermeiden, sollte der im Wasser gelöste Sauerstoff entfernt werden. Dies kann zum einen physikalisch, z. B. durch thermische Entgasung von Kesselspeisewasser, und/oder chemisch unter Zusatz eines Reduktionsmittels geschehen.
Da in offenen Rückkühlwerken dies nicht möglich ist, wird hier durch Zusatz von Korrosionsinhibitoren der Kontakt von Sauerstoff mit der Metalloberfläche dadurch verhindert, daß diese eine Passivschicht auf Metalloberflächen bilden.
Als Sauerstoffbindemittel werden seit langem Hydrazin und Natriumsulfit, aber auch Ascorbinsäure, Hydroxylamin, Methylethylketoxime, Hydrochinone und viele andere ein­ gesetzt, wobei jedes Mittel spezifische Vor- und Nachteile aufweist.
Die korrosionsschützenden Eigenschaften von Hydrazin infolge Magnetfilmbildung und als Sauerstoffbinder sind unumstrit­ ten. Hydrazin steht jedoch unter dem Verdacht krebserregend zu wirken. Es ist sowohl hautresorbtiv als auch sensibilisierend (TRGS 608). Nachteilig ist ferner, daß die Geschwindigkeit der Sauerstoff-Hydrazin-Umsetzung bei Raum­ temperatur außergewöhnlich klein ist, so daß durch eine An­ wendung von Hydrazin bei niedrigen Temperaturen die Kor­ rosionsvorgänge nicht effizient verhindert werden können.
Man hat zahlreiche Versuche unternommen, sauerstoffbindende Systeme zu entwickeln, die auch bei niedrigen Temperaturen effizient sind, beispielsweise mittels Zusatz von Methylenblau und Schwermetallcyaniden, zusätzlich zu Hydrazin (vgl. CH-PS 458 013). Eine befriedigende Wirkung konnte jedoch nicht erzielt werden.
Verbindungen, wie beispielsweise Sulfite, Ascorbate, Erythorbate und andere, sind zwar bei Raumtemperatur wirk­ samer als Hydrazin, weisen jedoch nur mäßige Sauerstoff­ bindegeschwindigkeit auf. Entsprechende Versuche der Fach­ welt, diese zu erhöhen, beispielsweise mittels schwermetall­ aktivierten Sulfitsystemen, vermochten sich in der Praxis wegen der Toxizität der Schwermetallsalze nicht durchzusetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das die erwähnten Nachteile vermeidet und die Sauerstoffbindung in wäßrigen Medien erheblich beschleunigt und das im Vergleich zu bekannten Aktivatoren, wie beispielsweise Schwermetallsalze, eine weitaus geringere Toxizität hat.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Entfernung des in Wasser gelösten Sauerstoffs mit einem Reduktionsmittel und unter Verwendung eines Aktivators, insbesondere zur Hemmung der sauerstoffbedingten Korrosionsvorgänge in wasserfüh­ renden, geschlossenen Systemen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Aktivator mindestens eine, vorzugsweise sauerstoffhaltige, borhaltige Verbindung verwendet wird. Bevorzugt kommen sauerstoffhaltige Borverbindungen für sich oder gemischt zur Verwendung, wie beispielsweise Natrium­ metaborat, Natriummetaborattetrahydrat, Borsäure, Borsäure­ ester, Natriumtetraborat, Natriumtetraboratpentahydrat, Natriumtetraboratdekahydrat oder ähnliche.
Die Zugabe mindestens einer borhaltigen Verbindung zu den der Fachwelt bekannten Sauerstoffbindemitteln führt über­ raschenderweise zu einer erheblichen Beschleunigung der Sauerstoffbindegeschwindigkeit in wäßrigen Medien, und zwar insbesondere auch bei Raumtemperatur. Im Gegensatz zu den bekannten Aktivatoren, beispielsweise Schwermetallsalze, zeigen die verwendeten Borverbindungen eine weitaus ge­ ringere Toxizität und höhere Umweltverträglichkeit.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere zur Hemmung der sauerstoffbedingten Korrosionsvorgänge in wasserfüh­ renden, geschlossenen Systemen von Vorteil anwendbar, die mit einem Reduktionsmittel, beispielsweise Sulfit, Ascorbat, Erythorbat, substituierte Ketoxime, substituierte Hydroxylamine und mindestens einer borhaltigen Verbindung, bevorzugt einer sauerstoffhaltigen, borhaltigen Verbindung, als Aktivator versetzt wird.
Vorteilhaft liegt das molare Verhältnis des Reduktionsmit­ tels zu den borhaltigen Verbindungen im Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1. Die Wirksamkeit dem erfindungsgemäßen Reduktions­ mittels/Aktivatorsystems ist im Temperaturbereich 100 bis 95°C, bevorzugt 150 bis 60°C, gewährleistet.
Das zu behandelnde Wasser wird mit einer Gesamtmenge an erfindungsgemäßem Reduktionsmittel/Aktivatorsystem von 10 bis 50.000 ppm, bevorzugt 100 bis 5000 ppm, versetzt. Der pH-Wert des erfindungsgemäß behandelten Systems liegt be­ vorzugt zwischen 7,5 und 10.
Die Erfindung wird in ihrer praktischen Durchführung nach­ stehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Beispiel 1
Die Wirksamkeit einer borhaltigen Verbindung als Aktivator bei der Sauerstoffabbindung mittels Reduktionsmitteln in wäßrigen Medien wurde in Stadtwasser (Gesamthärte 3,4 mol/m3, Karbonathärte 4,3 mol/m3, Leitfähigkeit 69 mS/m) bei Normaldruck untersucht. Der Sauerstoffgehalt des verwendeten Wassers betrug bei Beginn der Versuche 9-10 ppm (als O2) und wurde durch Einsatz des Sauerstoffbindemittels auf < 0,05 ppm gesenkt.
Die Versuche wurden in einem zur Atmosphäre offenen Reaktionsgefäß durchgeführt. Der pH-Wert des behandelten Wassers wurde mit Natronlauge auf pH 9,2±0,1 eingestellt. Die Versuche wurden mit und ohne Aktivator durchgeführt.
Als Sauerstoffbindemittel (Reduktionsmittel) wurde Natriumerythorbat, als Aktivator Natriumtetraboratdekahydrat eingesetzt.
Tabelle 1
Zeitabhängigkeit der Sauerstoffbindung von der Dosierhöhe
Beispiel 2
Unter Anwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen wurde hier als Aktivator Natriummetaborattetrahydrat ver­ wendet.
Tabelle 2
Zeitabhängigkeit der Sauerstoffbindung von der Aktivatorkonzentration
Beispiel 3
Es wurden die Bedingungen des Beispiels 1 mit der Abänderung wiederholt, daß enthärtetes Wasser, als Sauerstoffbinde­ mittel Natriumsulfit verwendet wurde.
Tabelle 3

Claims (8)

1. Verfahren zur Entfernung in Wasser gelösten Sauerstoffes mit einem Reduktionsmittel und unter Verwendung eines Aktivators, insbesondere zur Hemmung der sauer­ stoffbedingten Korrosionsvorgänge in wasserführenden, geschlossenen Systemen, dadurch gekennzeichnet, daß als Aktivator mindestens eine borhaltige Verbindung verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die borhaltige Verbindung eine sauerstoffhaltige Borverbindung ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als sauerstoffhaltige Borverbindung Natriummetaborat, Natriummetaborat­ tetrahydrat, Borsäure, Borsäureester, Natriumtetraborat, Natriumtetraboratpentahydrat, Natriumtetraborat­ dekahydrat für sich allein oder daß Mischungen dieser Verbindungen verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel Ascorbat, Erythorbat, Sulfit, substituierte Ketoxime, substituierte Hydroxylamine oder dgl. oder daß Mischungen dieser Mittel verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis der Borverbindungen zum Reduktionsmittel wenigstens annähernd im Bereich von 10 : 1 bis 1 : 10 liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des zu behandelnden Wassers etwa im Bereich zwischen 10° bis 95°C liegt, vorzugsweise zwischen 15° und 60°C, beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsmittel/ Aktivatorsystem im Konzentrationsbereich von 10 bis 50000 ppm, bevorzugt 100 bis 5000 ppm, dem zu behandelnden Wasser zugegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert in dem zu behandelnden Wasser zwischen 7,5 und 10 beträgt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657295C2 (ru) * 2016-05-12 2018-06-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина) Установка и способ нейтрализации кислорода, растворенного в сточных водах
CN113044998A (zh) * 2021-03-26 2021-06-29 四川鸿康科技股份有限公司 一种锅炉给水药剂及其制备方法、应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH458013A (de) * 1964-03-21 1968-06-15 Bayer Ag Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen Gegenständen
GB1560135A (en) * 1976-11-17 1980-01-30 Snam Progetti Purification of aqueous media
EP0054345A1 (de) * 1980-12-15 1982-06-23 Betz Europe, Inc. Verfahren zum Herabsetzen der Menge an Sauerstoff in einem sauerstoffhaltigen wässrigen Medium
US4348289A (en) * 1978-10-27 1982-09-07 Mobil Oil Corporation Water treatment method to remove dissolved oxygen therefrom
DE2601466C2 (de) * 1975-01-20 1986-04-24 PCUK-Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, Courbevoie, Hauts-de-Seine Verfahren zur Entfernung von in Wasser gelöstem Sauerstoff und hierzu geeignete Zubereitungen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH458013A (de) * 1964-03-21 1968-06-15 Bayer Ag Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen Gegenständen
DE2601466C2 (de) * 1975-01-20 1986-04-24 PCUK-Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, Courbevoie, Hauts-de-Seine Verfahren zur Entfernung von in Wasser gelöstem Sauerstoff und hierzu geeignete Zubereitungen
GB1560135A (en) * 1976-11-17 1980-01-30 Snam Progetti Purification of aqueous media
US4348289A (en) * 1978-10-27 1982-09-07 Mobil Oil Corporation Water treatment method to remove dissolved oxygen therefrom
EP0054345A1 (de) * 1980-12-15 1982-06-23 Betz Europe, Inc. Verfahren zum Herabsetzen der Menge an Sauerstoff in einem sauerstoffhaltigen wässrigen Medium

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JA-7216412-R Ref. aus Chemical Patents Index, Derwent Publications LTD, Ref.Nr. 39226 T-E *
KRUSE, C.L.: Korrosion in Warmwasserheizungs- anlagen..., VDI-Berichte Nr. 388, 1980, S. 57-61 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2657295C2 (ru) * 2016-05-12 2018-06-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (ПАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина) Установка и способ нейтрализации кислорода, растворенного в сточных водах
CN113044998A (zh) * 2021-03-26 2021-06-29 四川鸿康科技股份有限公司 一种锅炉给水药剂及其制备方法、应用
CN113044998B (zh) * 2021-03-26 2022-08-26 四川鸿康科技股份有限公司 一种锅炉给水药剂及其制备方法、应用

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