DE4308209C2 - Verfahren zum Entfernen von metallischem Blei - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von metallischem Blei aus einer Komponente, insbesondere aus einem Dampferzeuger, mit Hilfe eines Komplexbildners.

Ein solcher Dampferzeuger kann ein Bestandteil eines Kraftwerkes, z. B. eines Kernkraftwerkes sein.

In der EP 0 198 340 B1 und in der EP 0 273 182 B1 sind Reinigungsverfahren beschrieben, die eine Verwendung von Komplexbildnern vorsehen. Das Verfahren der EP 0 198 340 B1 sieht den Einsatz von Ammoniak und Ethylendiamin zur Entfer­ nung von Kupferverbindungen aus einem Behälter, der insbesondere ein Dampferzeuger ist, vor. Dabei wird eine wäßrige Lösung von Ammoniak und Ethylendiamin in den zu reinigenden Behälter gegeben. Dort bilden sich zunächst Ammoniumkomplexe und dann lösliche organische Ethylendiaminchelatkomplexe der vorhandenen Kupferverbindungen. Diese Komplexe können danach in einfacher Weise mechanisch entfernt werden. In der EP 0 273 182 B1 ist ein Verfahren zum Entfernen von Eisenoxid aus einem Behälter beschrieben. Dazu wird eine Salzlösung eingesetzt, die aus einer komplexbildenden Säure, einem flüchtigen Alkalisie­ rungsmittel und einem Reduktionsmittel hergestellt ist. Die Salzlösung wirkt alkalisch reduzierend. Durch den Einsatz der Salzlösung bilden sich leicht lösliche Eisenkomplexe, die in einfacher Weise mechanisch entfernt werden können.

Aus der US 4 540 443 ist ein Verfahren bekannt, mit dem bleihaltige Lötmetallrückstände aus einem Kühlsystem entfernt werden können. Dazu wird unter anderem EDTA eingesetzt.

Es ist erkannt worden, daß in verschiedenartigen Komponenten, insbesondere in Dampferzeugern, abgelagertes metallisches Blei in vergleichbar hohem Maße wie Kupferverbindungen zur Korrosion beiträgt.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von metallischem Blei aus einer Komponente anzugeben, mit dem das Blei kostengünstig, effektiv und schnell entfernt werden kann.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß durch Einblasen von Sauerstoff, Luft oder einem anderen sauerstoffhaltigen Gas das metallische Blei oxidiert wird, die durch das Oxidieren entstehende Bleiverbindung, während noch Blei oxidiert wird, komplexiert wird, wobei als Komplexbildner ein Salz aus einer komplexbildenden Säure und einem Alkalisierungsmittel in wäßriger Lösung verwendet wird, und daß danach die entstandene Lösung entfernt wird.

Dadurch, daß Oxidieren und Komplexieren parallel ablaufen, kann es vorteilhafterweise nicht zur Bildung neuer Ablagerungen kommen, die aus Bleioxid bestehen würden. Das durch Oxidation aus metallischem Blei gebildete Bleioxid wird, noch bevor es sich ablagern kann, komplexiert und damit in Lösung gebracht.

Dadurch, daß Sauerstoff, Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Gas durch die Lösung, die mit der zu reinigenden Komponente-in Kontakt steht, hindurchgeblasen wird, wird darüberhinaus der Vorteil erzielt, daß sich in der Nähe der Komponente in der Lösung keine Schicht ausbilden kann, die mit einem Bleikomplex, der aus Bleioxid gebildet worden ist, gesättigt ist. Wenn sich nämlich eine solche gesättigte Schicht ausbilden würde, könnte kein Bleikomplex mehr von der Lösung aufgenommen werden, wodurch die Reinigung der Komponente unvollständig bliebe. Vorteilhafterweise genügt nur eine Maßnahme, um einerseits ein Oxidationsmittel zuzuführen und andererseits die Lösungsschicht, die sich in der Nähe der Komponente befindet, aufzuwirbeln.

Da es weder zu Ablagerungen von Bleioxid kommt, noch die Aufnahme von Bleikomplexen in die Lösung durch eine gesättige Schicht behindert werden kann, ist vorteilhafterweise eine effektive und damit kostengünstige und schnelle Entfernung von elementarem Blei gewährleistet.

Es hat sich herausgestellt, daß das als Komplexbildner verwendete Salz für die Umwandlung von schwerlöslichem Bleioxid in leichtlösliche Komplexe besonders geeignet ist.

Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere bei der Reinigung von Wärmetauschern oder Dampferzeugern, die Teil eines Kernkraftwerkes sein können, einsetzbar. Dort trägt nämlich metallisches Blei zur Korrosion bei. Das Verfahren nach der Erfindung kann aber auch an anderer Stelle zum Entfernen von metallischem Blei eingesetzt werden. Beispielsweise kann es eingesetzt werden, um Blei aus mit Schwermetallen verunreinigter Erde zu entfernen.

Als Komplexbildner können beispielsweise Ammonium-EDTA-Salz und/oder Ammonium-PDTA-Salz in wäßriger Lösung verwendet werden. Ammonium-EDTA-Salz ist das Ammoniumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA).

Ammonium-PDTA-Salz ist das Ammoniumsalz der Propylendiamintetraessigsäure (PDTA). Mit jedem der genannten Salze erzielt man eine besonders effektive Umwandlung von Bleiverbindungen in leichtlösliche Bleikomplexe.

Die wäßrige Lösung von Ammonium-EDTA-Salz und/oder Ammo­ nium-PDTA-Salz hat beispielsweise einen pH-Wert zwischen 8 und 11. Bei einem solchen pH-Wert wird eine besonders gute Komplexbildung erzielt.

Beispielsweise wird als Oxidationsmittel und zum Durchmischen der Lösung kontinuierlich Luft zugeführt.

Zum Unterstützen der Oxidation des metallischen Bleis wird beispielsweise ein Eisen-III-Salz zugeführt. In Gegenwart eines Eisen-III-Salzes läuft die Oxidation beschleunigt ab.

Beispielsweise wird eine wäßrige Lösung eines Eisen-III-Salzes der EDTA und/oder der PDTA eingesetzt. Es hat sich herausgestellt, daß diese Salze den Oxidationsvorgang besonders gut beschleunigen.

Für eine Reinigung einer Komponente mit dem Verfahren nach der Erfindung werden beispielsweise zwischen 4 Stunden und 48 Stunden benötigt. Die Dauer ist von der Menge des zu entfernenden Bleis abhängig.

Die Temperatur während des Reinigungsprozesses beträgt beispielsweise zwischen 20°C und 100°C. Besonders geeignet ist eine Temperatur von 100°C, weil der Siedevorgang eine Durchmischung der Reinigungslösung fördert. Insbesondere bei der Reinigung von Wärmetauschern oder Dampferzeugern kann jedoch eine niedrigere Temperatur vorgegeben sein, da in der Regel auf eine externe Beheizung verzichtet wird. Die Temperatur in einem zu reinigenden Dampferzeuger kann nach dem Abschalten der Anlage und vor Beginn der Reinigung z. B. 50°C betragen.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß metallisches Blei in einfacher Weise schnell und zuverlässig beseitigt werden kann.

Claims (8)

1. Verfahren zum Entfernen von metallischem Blei aus einer Komponente, insbesondere aus einem Dampferzeuger, mit Hilfe eines Komplexbildners, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ein­ blasen von Sauerstoff, Luft oder einem anderen sauerstoffhal­ tigen Gas das metallische Blei oxidiert wird, die durch das Oxidieren entstehende Bleiverbindung, während noch Blei oxi­ diert wird, komplexiert wird, wobei als Komplexbildner ein Salz aus einer komplexbildenden Säure und einem Alkalisie­ rungsmittel in wäßriger Lösung verwendet wird, und daß danach die entstandene Lösung entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Komplex­ bildner Ammonium-EDTA-Salz und/oder Ammonium-PDTA-Salz in wäßriger Lösung verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung von Ammonium-EDTA-Salz und/oder Ammonium-PDTA-Salz mit einem pH-Wert zwischen 8 und 11 verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuier­ lich Luft zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß zum Unter­ stützen der Oxidation des metallischen Bleis ein Eisen-III-Salz zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Unter­ stützen der Oxidation des metallischen Bleis eine Lösung des Eisen-III-Salzes der EDTA und/oder der PDTA zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rei­ nigung 4 Stunden bis 48 Stunden benötigt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsprozeß bei einer Temperatur zwischen 20°C und 100°C durchgeführt wird.