DE60036899T2

DE60036899T2 - Chemikalie und verfahren zur wasserbehandlung

Info

Publication number: DE60036899T2
Application number: DE60036899T
Authority: DE
Inventors: Yukimasa Shimura; Shiro Taya
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: CN1153848C; TWI224153B; DE60036899D1; ID27110A; EP1067214B1; WO2000044962A1; EP1067214A1; US6368552B1; KR100378312B1; EP1067214A4; MY117206A; KR20010024960A; CN1297492A; DE1067214T1

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasseraufbereitungsmittel, das eine hohe Sicherheit aufweist und zur Vermeidung von Korrosion und Belagbildung in dem Zusatzwasserversorgungssystem und Dampferzeugungssystem und zur Vermeidung der Korrosion im Dampfkondensatsystem in verschiedenen Anlagen und in Dampferzeugungsvorrichtungen, wie Dampfkesseln und Dampferzeugern, zu verwenden ist. Die Erfindung betrifft auch ein Wasseraufbereitungsverfahren unter Verwendung eines solchen Wasseraufbereitungsmittels.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In Vorrichtungen und Anlagen, in denen Dampf erzeugt wird, wie Dampfkesseln und Dampferzeugern (im folgenden manchmal auch als Dampferzeugungseinheiten bezeichnet), kann häufig das Auftreten von Korrosion im Dampfkondensatsystem, wo Dampf und das Kondensat mit Metalloberflächen des Kondensationssystems in Kontakt treten, beobachtet werden, da Sauerstoff und Kohlendioxid, die im Speisewasser enthalten sind, und Kohlendioxid, das durch thermische Zersetzung von im Speisewasser enthaltenen Carbonaten und Bicarbonaten gebildet wird, in das Dampfsystem überführt werden. Bei internen Dampfkesselwasseraufbereitungen wurden in den letzten Jahren häufig Systeme beobachtet, die keine desoxidierende Behandlung einsetzten, wobei fast der ganze gelöste Sauerstoff im Speisewasser in das Dampfkondensatsystem überführt wird und die Korrosion im Dampfkondensatsystem leichter möglich wird. Im Ergebnis ergeben sich die Möglichkeiten eines erhöhten Energieverlusts aufgrund eines möglichen Dampfverlusts und erhöhte Kosten und eine verlängerte Zeit zur Wartung der Rohrleitungssysteme, Wärmeaustauscher usw.
Zur Vermeidung eines solchen Korrosionsproblems ist eine Gegenmaßnahme eingesetzt worden, bei der ein neutralisierendes Amin, das die Aufgabe des Korrosionsschutzes und der Flüchtigkeit besitzt, oder ein langkettiges aliphatisches Amin in das Speisewasser oder in die Dampfkondensatleitung eingeleitet werden. Insbesondere gab es in den letzten Jahren eine starke Nachfrage nach unschädlichem Dampf und daher musste der hohen Sicherheit der einzusetzenden Chemikalien eine große Aufmerksamkeit gewidmet werden. So haben Cyclohexylamin, Diethylethanolamin und Morpholin für das neutralisierende Amin und Octa decylamin für das langkettige aliphatische Amin eine breite Verwendung als Additiv, das zum Korrosionsschutz in Dampfkesseln aufzunehmen ist, gefunden, die gemäß dem FDA-Standard in den USA und dem FDBCS-Standard in Kanada genehmigt worden sind. Das neutralisierende Amin bewirkt die Vermeidung von Korrosion durch Neutralisieren von Kohlendioxid im Dampfkondensatsystem, während das langkettige aliphatische Amin seine Korrosionsschutzfunktion durch Bildung eines wasserabstoßenden Korrosionsschutzfilms auf der Innenoberfläche der Dampfkondensatleitung zeigt. Es gibt auch die Technik der Verwendung eines Kompositkorrosionsschutzmittels, das diese beiden Funktionen zeigt, bei dem neutralisierendes Amin und filmbildendes Amin in einem flüssigen Medium enthalten sind.
Im Fall einer internen Behandlung von Dampfkesselwasser ohne desoxidierende Behandlung bei entsprechender Anwesenheit einer großen Menge von gelöstem Sauerstoff in den Dampfkondensatleitungen, die vom Dampfkessel transferiert werden, wird aber keine ausreichende Korrosionsschutzwirkung durch Neutralisieren des gelösten Kohlendioxids mit einem neutralisierenden Amin erzielt, da die Korrosion in der Dampfkondensatleitung mit einem geschwindigkeitsbestimmenden Schritt durch Sauerstoffwanderung fortschreitet. Zur Erzielung einer ausreichenden Korrosionsschutzwirkung nur unter Verwendung von neutralisierendem Amin ist es notwendig, eine so große Menge an neutralisierendem Amin einzusetzen, um einen pH von 9 oder höher zu erreichen. Die geringste tolerierbare Konzentration von neutralisierendem Amin im Dampf wird aber durch den FDA-Standard in den USA vorgeschrieben und diese Vorschrift gilt auch in Japan. Wenn Rohwasser oder ein enthärtetes Wasser als Speisewasser verwendet wird, wird Kohlendioxid, das durch thermische Zersetzung von Carbonat und Bicarbonat im Speisewasser gebildet wird, in den Dampf gebracht und erfordert eine so große Menge an neutralisierendem Amin zur Neutralisation, dass die vom FDA-Standard zugelassene Menge nicht ausreichend sein kann, um einen genügend hohen pH-Wert zu erreichen, wodurch eine ausreichende Korrosionsschutzwirkung nicht erreicht wird. Wenn ein neutralisierendes Amin in einer größeren Menge als durch den FDA-Standard vorgeschrieben verwendet wird, wird eine hohe Konzentration an Carbonatsalz des Amins im Dampfkondensatsystem gebildet, wodurch ein Problem des Verstopfens von Unterbrechungsleitungen, wie Druckmessleitungen und Ablassleitungen, durch die Anreicherung darin in hoher Konzentration verursacht werden kann.
Wenn ein langkettiges aliphatisches Amin verwendet wird, wird dieses auf den Innenoberflächen der Dampfkondensatleitungen unter Bildung eines Schutzfilms adsorbiert, um einen Korrosionsschutz zu bewirken. Hier muss man mit einer beträchtlichen Langsamkeit für eine ausreichende Belagbildung des Schutzfilms auf Peripherie- oder Endteilen der Kondensatleitungen rechnen. Insbesondere können bei Anlagen, die ein Dampfkondensatsystem mit größeren Innenoberflächenbereichen der Leitungen installiert haben, oder die mit einer geringeren Menge an zu erzeugendem Dampf betrieben werden, gelegentlich drei Monate oder mehr erforderlich sein, um einen ausreichenden Korrosionsschutzfilm bereitzustellen, was die Entwicklung von etwas Korrosion ermöglichen kann, bevor der Korrosionsschutzfilm etabliert ist. Bei einer internen Dampfkesselwasserbehandlung ohne Desoxidierung und somit mit einer großen Menge an gelöstem Sauerstoff, der in das Kondensatsystem eingebracht wird, kann aufgrund des Auftretens einer beträchtlichen Korrosion in den Kondensatleitungen vor Etablierung eines solchen Korrosionsschutzfilms eine stärkere Verzögerung bewirkt werden, was das mögliche Problem einer unzureichenden Korrosionsschutzwirkung selbst nach der Etablierung eines solchen Korrosionsschutzfilms aufgrund der unvollständigen Unterdrückung der Sauerstoffzellkorrosion ergibt. Ein langkettiges aliphatisches Amin liegt außerdem bei normaler Temperatur als festes Material vor und ist in Wasser schwer löslich und es wird daher in der Praxis in Form einer Emulsion verwendet. Obwohl eine solche Emulsion selbst im allgemeinen recht stabil ist, kann eine Trennung und Abscheidung der Emulsion manchmal nach einem längeren Stillstand auftreten, insbesondere wenn die Emulsion mit einem hohen Verdünnungsverhältnis verdünnt ist, was gelegentlich die Abscheidung und Aggregation des Amins nach Einführung der Emulsion in die Zufuhrleitung führen kann, was ein mögliches Verstopfen der Filter oder dgl. in der Zufuhrleitung verursacht. Selbst in einer Kondensatleitung, in der Dampf vollständig in die flüssige Phase kondensiert ist, kann eine Abscheidung des langkettigen aliphatischen Amins auftreten und ein ähnliches Problem der Verstopfung der Leitung aufgrund der Aggregation des Amins ergeben.
Andererseits wird als Wasseraufbereitungsmittel hoher Sicherheit für Dampfkessel-Speisewasser eines vorgeschlagen, bei dem eine Aldonsäure von einer Heptose oder Hexose, ein Salz davon oder ein Deltalacton zusammen mit einer aliphatischen Carbonsäure aufgenommen werden (siehe JP-Patent Kokai Hei 10-130874 ). Hier kann man durch die bloße Verwendung der Aldonsäure von einer Heptose oder Hexose, eines Salzes davon oder des Deltalactons keine ausreichende Korrosionsschutzwirkung erzielen, außerdem gibt es eine geringere Neigung zur Transferierung in die Dampfphase, so dass es nicht möglich war, es als Korrosionsschutzmittel für Dampfkondensatleitungen zu verwenden.
Ein Wasseraufbereitungsverfahren, bei dem Wasser mit Eugenol behandelt wird, ist in US 2297670 offenbart.
Es ist aus US 4899398 bekannt, dass Duftstoffe zu einer Reinigungszusammensetzung zur Behandlung von Wasser in einer Toilette zugegeben werden können. Beispiele für offenbarte Duftstoffe sind Eugenol und Lactone, wie Undecalacton und gamma-Nonyllacton.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Wasseraufbereitungsmittels, das sehr sicher ist und als Alternative für das neutralisierende Amin und das langkettige aliphatische Amin nach dem Stand der Technik verwendet werden kann und aufgrund seiner hohen Flüchtigkeit in die Dampfphase und in das Kondensat gebracht werden kann und eine hohe Korrosionsschutzwirkung zeigt, selbst für Speisewasser mit Carbonaten und Bicarbonaten, ohne eine Anreicherung im zu behandelnden System zu bewirken, und die Bereitstellung eines Wasseraufbereitungsverfahrens unter Verwendung eines solchen Wasseraufbereitungsmittels.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Wasseraufbereitungsmittels, welches das Auftreten von Korrosion und Belagbildung in dem Speisewassersystem und dem Dampferzeugungssystem und auch das Auftreten von Korrosion im Dampfkondensatsystem verhindern kann, wobei das Wasseraufbereitungsmittel sehr sicher ist und aufgrund seiner hohen Flüchtigkeit in die Dampfphase und in das Dampfkondensat gebracht werden kann und das eine hohe Korrosionsschutzwirkung zeigt, selbst für ein Speisewasser mit Carbonaten und Bicarbonaten bei einer geringeren Dosis und in das Speisewasser aufgrund seiner hohen Wasserlöslichkeit als einzelne flüssige Mischung zugegeben werden kann, ohne Trennung oder Abscheidung zu verursachen, sogar bei Verdünnung mit Wasser, und ohne eine Anreicherung im zu behandelnden System zu verursachen, und die Bereitstellung eines Wasseraufbereitungsverfahrens unter Verwendung eines solchen Wasseraufbereitungsmittels.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem folgenden Wasseraufbereitungsmittel und dem folgenden Wasseraufbereitungsverfahren:

(1) Ein Wasseraufbereitungsmittel, umfassend mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eugenol, Isoeugenol und Lactonen, dargestellt durch die folgende Formel (1), ein neutralisierendes Amin; und Erythorbinsäure (erysorbic acid) oder deren Salz, wobei das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(neutralisierendes Amin)/(Erythorbinsäure oder deren Salz) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,1/0,1 bis 1/500/500 liegt:
wobei n eine ganze Zahl von 4 bis 9 ist.
(2) Wasseraufbereitungsmittel wie in Anweisung (1) definiert, ferner umfassend ein Alkalireagenz.
(3) Wasseraufbereitungsmittel wie in vorstehender Anweisung (2) definiert, wobei das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(Alkalireagenz) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,01 bis 1/500 liegt.
(4) Das Wasseraufbereitungsmittel wie in irgendeinem der vorstehenden Anweisungen (1) bis (3) definiert, ferner umfassend eine wasserlösliche polymere Verbindung.
(5) Das Wasseraufbereitungsmittel wie in obigem (4) definiert, wobei das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(wasserlösliche polymere Verbindung) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,01 bis 1/300 liegt.
(6) Ein Wasseraufbereitungsverfahren, umfassend die Zugabe eines Wasseraufbereitungsmittels, umfassend mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eugenol, Isoeugenol und Lactonen, dargestellt durch die oben angegebene Formel (1); ein neutralisierendes Amin; und Erythorbinsäure oder deren Salz, wobei das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(neutralisierendes Amin)/(Erythorbinsäure oder deren Salz) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,1/0,1 bis 1/500/500 liegt, in das aufzubereitende Wasser.
(7) Das Wasseraufbereitungsverfahren wie in obiger Anweisung (6) definiert, wobei das Wasseraufbereitungsmittel ferner ein Alkalireagenz umfasst.
(8) Das Wasseraufbereitungsverfahren wie in Anweisung (7) definiert, wobei das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(Alkalireagenz) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,01 bis 1/500 liegt.
(9) Das Wasseraufbereitungsverfahren wie in irgendeinem der obigen Anweisungen (6) bis (8) definiert, wobei das Wasseraufbereitungsmittel ferner eine wasserlösliche polymere Verbindung umfasst.
(10) Das Wasseraufbereitungsverfahren wie in obiger Anweisung (9) definiert, wobei das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/wasserlösliche polymere Verbindung) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,01 bis 1/300 liegt.

Das Wassersystem, das durch das Aufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung zu behandeln ist, ist eines, das Korrosionsproblemen und Belagbildung ausgesetzt ist. Insbesondere ist das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der Erfindung geeignet für Aufbereitungswasserleitungen und Dampfkondensatleitungen von Dampferzeugungssystemen, wie Dampfkesseln und Dampferzeugern, ebenso wie für Anlagen, in denen Dampf erzeugt und zu einem Kondensat abgekühlt wird und die aus beispielsweise Eisen und Stahl gebaut sind, die für Korrosion und Belagbildung darauf anfällig sind, unabhängig davon, wie die Wasserqualität und die Art des Systems sind. Darunter ist die vorliegende Erfindung besonders anwendbar für Speisewasserleitungen, Dampfleitungen und Dampfkondensatleitungen von Nieder- oder Mitteldruck-Dampfkesseln und -Dampferzeugern unter Verwendung von enthärtetem Wasser und Rohwasser enthaltend Carbonate und Bicarbonate für das Speisewasser.
Die Lactone und auch Eugenol und Isoeugenol, die in das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung aufzunehmen sind, werden durch die vorstehend angegebene Formel (1) bzw. die Formeln (2) und (3), die nachstehend angegeben sind, dargestellt, die alle unschädlich sind und in Japan als Lebensmittelhygieneadditive zugelassen worden sind:
Alle obigen Chemikalien zeigen Flüchtigkeit und verdampfen aus der wässrigen Phase in die Dampfphase und werden weiter zum Kondensatsystem durch Kondensation überführt, wenn sie in das zu behandelnde Wassersystem, insbesondere in die Speisewasserleitung, eingeleitet werden, um dadurch einen Korrosionsschutz der Innenoberflächen nicht nur von dem Speisewassersystem, sondern auch dem Dampferzeugungssystem und dem Dampfkondensatsystem zu erzielen. Wenn ein Dampfkondensatsystem zur Vermeidung von Korrosion zu behandeln ist, können diese Chemikalien in das System entweder einzeln für sich oder in einer Kombination von zwei oder mehr an jeder beliebigen Stelle von der Speisewasserleitung bis zur Dampfkondensatleitung eingeleitet werden, obwohl es vorteilhaft ist, sie in die Speisewasserleitung einzuleiten.
Diese Chemikalien können jeweils mit einer für den Korrosionsschutz wirksamen Konzentration eingesetzt werden, wobei die Dosis für jedes spezifische System gemäß jedem spezifischen Korrosionsschutzgrad bestimmt wird, obwohl sie im allgemeinen im Bereich von 0,001 bis 400 mg, bevorzugt 0,01 bis 200 mg, bevorzugter 0,02 bis 100 mg pro Liter des Speisewassers, zu dem sie gegeben werden, vorliegen. Alle diese Chemikalien können als Lösung vorliegen, wenn die Konzentration niedrig ist, und somit ist es empfehlenswert, zur Vorbereitung einer Lösung niedriger Konzentration herzustellen und sie in das Speisewasser mit einer solchen Rate einzuleiten, dass die vorstehend angegebene Konzentration im Speisewasser erreicht wird. Es ist auch möglich, eine Emulsion oder eine Lösung von jeder der Chemikalien, z. B. unter Verwendung eines geeigneten Emulgators oder eines akzeptablen Lösungsmittels herzustellen, und diese Emulsion oder Lösung dem Speisewasser zuzuführen.
Alle der obigen Verbindungen besitzen eine ausreichende Unschädlichkeit, die deren Vorhandensein im Dampf und im Kondensat ermöglicht, ohne die gesundheitliche Sicherheit und die Sicherheit der Umgebung zu gefährden. Diese Chemikalien können eine ausreichende Korrosionsschutzwirkung liefern, selbst wenn sie nicht gleichzeitig mit anderen Chemikalien verwendet werden, so dass ein hohes Maß an Sicherheit in einer breiten Vielfalt von Anwendungsgebieten erreicht werden kann.
Die Funktion des Korrisonsschutzes durch diese Verbindungen liegt wahrscheinlich an einem Mechanismus, der sich von dem des herkömmlichen neutralisierenden Amins unterscheidet, bei dem die Korrosionsschutzwirkung durch eine bloße Neutralisation des Umgebungsmediums erreicht wird. Sie erzielen eine hohe Korrosionsschutzfunktion, selbst wenn sie in geringeren Mengen verwendet werden, und ergeben keine Probleme, wie z. B. Verstopfen der Rohrleitungen aufgrund der Anreicherung davon usw.
Wenn nur der Korrosionsschutz von Dampf- und Kondensatsystemen ins Auge gefasst wird, ist es möglich, den Korrosionsschutz nur unter Verwendung dieser Verbindungen zu erzielen, da eine solche Korrosionschutzwirkung durch einfaches Zugeben dieser Chemikalien in die Dampfleitung oder in die Kondensatleitung erreicht werden kann. Es ist aber vorteilhafter, diese Chemikalien in Kombination mit anderen Wasseraufbereitungskomponenten, wie neutralisierendem Amin, Erythorbinsäure und/oder deren Salz usw., zu verwenden, um sie als integrale Wasseraufbereitungsformulierung zu formulieren.
Das neutralisierende Amin, das in das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Komponente, die von den vorstehend genannten Verbindungen verschieden ist, aufzunehmen ist, weist Flüchtigkeit auf und erzielt eine Korrosionsschutzwirkung durch Neutralisieren von Säuren, die aus vergasbaren gelösten Stoffen im Speisewasser, wie Kohlendioxid usw., stammen. Obwohl es möglich ist, herkömmliche neutralisierende Amine in das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung aufzunehmen, ist der Einsatz von solchen bevorzugt, die in Übereinstimmung mit dem FDA-Standard oder dem FDCBS-Standard, die vorstehend genannt wurden, zugelassen sind. Bevorzugte Beispiele für dieses neutralisierende Amin beinhalten Cyclohexylamin, 2-Amino-2-methyl-1-propanol, Diethylethanolamin, Morpholin und Mischungen davon, obwohl es hierfür keine Beschränkung gibt.
Erythorbinsäure, ein anderer Name ist Isoascorbinsäure, ist in der Vergangenheit als Reduktionsmittel eingesetzt worden. Als Salz der Erythorbinsäure, das gemäß der vorliegenden Erfindung einzusetzen ist, können beispielhaft ein Salz, das durch die Neutralisation von Erythorbinsäure mit Natriumhydroxid erhalten wird, ein Salz, das durch die Neutralisation von Erythorbinsäure mit Kaliumhydroxid erhalten wird, ein Salz, das durch Neutralisieren von Erythorbinsäure mit Ammoniak erhalten wird, und ein Salz, das durch Neutralisieren von Erythorbinsäure mit einem neutralisierenden Amin erhalten wird, genannt werden. Erythorbinsäure und die Salze von Erythorbinsäure können jeweils entweder allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr von ihnen eingesetzt werden.
Das Gewichtsverhältnis der speziellen Verbindungen, nämlich Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(e) gegenüber der Aminkomponente, nämlich dem neutralisierenden Amin, gegenüber der reduzierenden Komponente, nämlich Erythorbinsäure und/oder deren Salz, dargestellt hier im folgenden durch (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(e))/(neutralisierendes Amin)/(Erythorbinsäure oder deren Salz) liegt im Bereich von 1/0,1/0,1 bis 1/500/500, d. h. im Bereich von 1/(0,1 bis 500)/(0,1 bis 500), vorzugsweise im Bereich von 1/1/1 bis 1/100/100, d. h. im Bereich von 1/(1 bis 100)/(1 bis 100), bevorzugter von 1/2/2 bis 1/50/50, d. h. im Bereich von 1/(2 bis 50)/(2 bis 50).
Das Compoundierverhältnis für jede Komponente des Wasseraufbereitungsmittels und die Dosis des Wasseraufbereitungsmittels können in angemessener Weise gemäß der jeweiligen speziellen Wasserqualität, wie der Konzentration an gelöstem Sauerstoff, der M-Alkalinität usw., des Speisewassers des zu behandelnden Systems, wie Dampfkessel usw., ausgewählt werden, obwohl es bevorzugt ist, den Komponentenanteil und die Dosis im voraus festzulegen, so dass die Konzentration von jeder spezifischen Komponente, der Aminkomponente und der reduzierenden Komponente im Speisewasser einen Wert im Bereich von 0,001 bis 400 mg/l, vorzugsweise 0,01 bis 200 mg/l und bevorzugter 0,02 bis 100 mg/l erreicht.
Das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise neben den obigen drei Komponenten ferner eine Alkalireagenzkomponente enthalten. Für das Alkalireagenz können z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat aufgezählt werden, obwohl es nicht nur darauf beschränkt ist. Der Compoundieranteil des Alkalireagenzes kann vorteilhafterweise so ausgewählt werden, dass der Gewichtsanteil der spezifischen Komponente relativ zur Alkalireagenzkomponente, d. h. (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(e))/(Alkalireagenz) im Bereich von 1/0,01 bis 1/500, bevorzugt 1/0,1 bis 1/200, bevorzugter 1/1 bis 1/100, liegt. Die Dosis des Alkalireagenzes kann in angemessener Weise gemäß der jeweiligen spezifischen Speisewasserqualität und dem System, das dieses Speisewasser einsetzt, variiert werden.
Das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise neben den vorstehend genannten spezifischen Komponenten oder zusätzlich zu der Kombination der Alkalireagenzkomponente mit der spezifischen Komponente ferner eine wasserlösliche polymere Verbindungskomponente enthalten. Als wasserlösliche polymere Verbindung können z. B. Polyacrylsäure, Polymaleinsäure, Polymethacrylsäure, Copolymer von Acrylsäure mit Acrylamid, Copolymer von Acrylsäure mit Hydroxyallyloxypropansulfonsäure, Copolymer von Acrylsäure mit 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure und Salze davon aufgelistet werden, obwohl sie nicht nur darauf beschränkt ist. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts dieser wasserlöslichen Polymerverbindungen kann vorteilhafterweise im Bereich von 100 bis 100.000, vorzugsweise von 200 bis 50.000 und bevorzugter von 500 bis 10.000 liegen.
Der Compoundieranteil kann in vorteilhafter Weise in einer solchen Weise ausgewählt werden, dass das Gewichtsverhältnis der spezifischen Komponente gegenüber der oder den wasserlöslichen polymeren Verbindungen, d. h. (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(e))/(wasserlösliche polymere Verbindung(en)) im Bereich von 1/0,01 bis 1/300, bevorzugt von 1/0,1 bis 1/100, bevorzugter von 1/1 bis 1/50, liegt. Die Dosis der wasserlöslichen polymeren Verbindung(en) im zu behandelnden Wasser kann in geeigneter Weise so bestimmt werden, dass ihre Konzentration im Speisewasser im Bereich von 0,1 bis 500 mg/l, bevorzugt von 1 bis 200 mg/l und bevorzugter von 5 bis 100 mg/l liegt.
Das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung kann neben den oben angegebenen Komponenten außerdem ein oder mehrere Desoxidationsmittel, wie Hydrazin, Natriumsulfit, Saccharide, Diethylhydroxylamin und 1-Aminopyrrolidin; Korrosionsinhibitoren; Dispergiermittel; Chelatbildner; Belagbildungsinhibitoren und Mischungen davon enthalten.
Das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung kann in das Speisewasser entweder individuell für jede Komponente oder in Form einer Mischung zugegeben werden, sofern die wirksame Konzentration jeder Komponente im Speisewasser erreicht wird. Zur bequemen Durchführung kann das Wasseraufbereitungsmittel in Form in einer integralen Einzellösung vorliegen, die zum Speisewasser zuzugeben ist.
Das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einer Lösung durch Zugabe der Komponenten in einer angemessenen Wassermenge formuliert werden, da das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung ohne weiteres in Wasser aufgelöst werden kann. Die so erhaltene einzelne integrale Lösung des Wasseraufbereitungsmittels kann einen Gehalt an Feststoff des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 70 Gew.-% und bevorzugter 20 bis 60 Gew.-% aufweisen, die dem Speisewasser direkt als solche zugegeben werden kann. Das Wasseraufbereitungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise zu dem Speisewasser gegeben werden.
Obwohl die Löslichkeiten von Eugenol, Isoeugenol und den Lactonen in Wasser relativ niedrig sind, können diese durch gleichzeitiges Hinzufügen der neutralisierenden Aminkomponente gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erhöht werden, wodurch kein Phänomen der Trennung oder Abscheidung auftritt, selbst wenn das Wasseraufbereitungsmittel in irgendeiner willkürlichen Verdünnung verdünnt ist. Somit wird es nun möglich, eine wässrige Lösung des Wasseraufbereitungsmittels mit einer höheren Konzentration herzustellen und sie als eine Lösung des Wasseraufbereitungsmittels in die Speisewasserleitung einer Dampferzeugungsvorrichtung unter Verwendung einer Dosierpumpe unter Verdünnung mit Wasser zu dosieren. Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder das oder die Lactone werden dem Dampfkondensatsystem zusammen mit dem neutralisierenden Amin zugegeben, wo sie die Neutralisation des gelösten Kohlendioxids im Dampfablaufwasser bewirken, um den pH davon zu erhöhen, um dadurch eine Korrosionsschutzwirkung in den Dampfkondensatleitungen zu ergeben, wobei die Korrionsschutzwirksamkeit durch ihren gleichzeitigen Einsatz erhöht wird.
Erythorbinsäure und deren Salz liefern eine unverzügliche Entfernung des gelösten Sauerstoffs im Speisewasser, wodurch die Menge des gelösten Sauerstoffs, der von da zum Dampfkondensatsystem transferiert wird, verringert wird, wodurch eine Verringerung der Korrosion aufgrund des gelösten Sauerstoffs in den Dampfkondensatleitungen erreicht wird. Eine synergistische Wirkung wird durch die gleichzeitige Wirkung des neutralisierenden Amins und der Erythorbinsäure oder deren Salz erzielt, wobei die Korrosionsschutzfunktion von Eugenol, Isoeugenol oder dem Lacton verbessert wird.
Da Erythorbinsäure oder deren Salze ihre desoxidierende Wirkung bei geringerer Temperatur besser bei alkalischen Bedingungen als unter neutralen Bedingungen zeigen, ergibt sich eine verbesserte desoxidierende Wirkung, wenn sie zusammen mit dem Alkalireagenz verwendet werden, auch bei einer Speisewasserleitung, die bei einer geringeren Temperatur vorliegt. Die Korrosion in Wärmeaustauschern, Speisewasservorwärmern usw., die in einer Dampfkesselanlage in Bereichen installiert sind, die dem Dampfkessel, der als Dampferzeugungsvorrichtung arbeitet, vorhergehen, kann unterdrückt werden und gleichzeitig wird auch das Auftreten sekundärer Korrosion auf den Wärmeaustauschoberflächen des Dampfkessels aufgrund der Haftung von Eisenoxidteilchen, die in den Dampfkessel gebracht werden, auch verringert.
Durch die weitere Zugabe der wasserlöslichen polymeren Verbindung neben den vorstehend beschriebenen Komponenten in die Zusammensetzung des Wasseraufbereitungsmittels nach der vorliegenden Erfindung werden die Abscheidung und die Haftung von Belag und Eisenoxidteilchen auf den Wärmeaustauscheroberflächen des Dampfkessels durch die Dispergierwirkung der wasserlöslichen polymeren Verbindung verhindert, wodurch die Korrosion aufgrund des sog. Sauerstoffkonzentrations-bedingten Mechanismus verhindert werden kann. Auf diese Weise kann das Auftreten von Korrosion in den Dampfkondensatleitungen, in dem Dampfkesselkörper und in den Speisewasserleitungen, die z. B. zu den Wärmeaustauschern und den Speisewasservorwärmern führen, die vor dem Dampfkessel installiert sind, durch Verwendung einer einzigen Lösung des Wasseraufbereitungsmittels verringert werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann ein Wasseraufbereitungsmittel, das in der Lage ist, in Dampfkondensatleitungen die Korrosion zu verhindern, sehr unschädlich und flüchtig ist und somit in die Dampfphase und in das Kondensat überführt werden kann und eine höhere Korrosionsschutzfunktion zeigt, selbst in einem Speisewasser, das gelöste Substanzen von Carbonat und Bicarbonat enthält, ohne eine Anreicherung des Aufbereitungsmittels in der zu behandelnden Vorrichtung zu zeigen, gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden, indem darin Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder das oder die Lactone, wie vorstehend erläutert, anstelle des herkömmlichen neutralisierenden Amins oder des langkettigen aliphatischen Amins aufgenommen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Wasseraufbereitungsmittel, das in der Lage ist, das Auftreten von Korrosion und Belagbildung in Speisewasserleitungen und in dem Dampferzeugungssystem zu verhindern und auch das Auftreten von Korrosion in den Dampfkondensatleitungen zu verhindern, das sehr unschädlich und flüchtig ist und so in die Dampfphase und in das Kondensat überführt werden kann und eine höhere Korrosionsschutzwirkung bei einer geringeren Dosis zeigt, selbst in einem Speisewasser, das gelöstes Material von Carbonat und Bicarbonat enthält, ohne eine Anreicherung an Aufbereitungsmittel in der zu behandelnden Vorrichtung zu zeigen, durch Aufnahme von Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder dem oder den Lactonen als spezifischen Komponenten; einem neutralisierenden Amin als Aminkomponente; und einer Erythorbinsäure oder deren Salz als reduzierender Komponente erhalten werden.
Wenn ferner ein Alkalireagenz neben den vorstehend genannten Komponenten des Wasseraufbereitungsmittels aufgenommen wird, wird es möglich, die Korrosionsrate weiter zu verringern, indem das Wasseraufbereitungsmittel in die Speisewasserleitungen gegeben wird, die z. B. zu Wärmeaustauschern usw. führen, die vor dem Dampfkesselkörper angeordnet sind, um eine Desoxidation zu bewirken, da die desoxidierende Wirkung dadurch bei geringerer Temperatur erhöht wird.
Wenn eine wasserlösliche polymere Verbindung ferner in die Zusammensetzung des Wasseraufbereitungsmittels neben den oben angegeben Bestandteilkomponenten aufgenommen wird, kann die Korrosionsschutzwirkung aufgrund der Vermeidung von Haftung und Abscheidung von Belag und Eisenoxidteilchen auf den Wärmeaustauscheroberflächen erhöht werden.
BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung weiter mit Hilfe von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben, in denen alle Angaben von % sich auf das Gewicht beziehen.
BEISPIELE 1 bis 5 (Referenz) und VERGLEICHSBEISPIEL 1
Jede Probenlösung von wässrigen Lösungen, die jeweils 200 mg/l von einer der in Tabelle 1 angegebenen Chemikalien enthielten, deren pH mit Natriumhydroxid auf 11,5 eingestellt worden war, wurde in einen Autoklaven mit einer Kapazität von 1,5 l gegeben und durch Hindurchblubbern von Stickstoffgas mit einem Durchsatz von 1,5 l pro min für 30 min gespült, woraufhin der Autoklav verschlossen und auf eine Temperatur von bis zu 200°C über einen Zeitraum von 1 h erwärmt wurde. Direkt nachdem die Temperatur 200°C erreicht hatte, wurden jeweils 50 ml Proben aus der Dampfphase und der flüssigen Phase entnommen, die bezüglich der Konzentration der Chemikalie mit einem Gaschromatographen analysiert wurden.

Das Verhältnis der Konzentration der Chemikalie in der Dampfphase gegenüber der Konzentration der Chemikalie in der flüssigen Phase wurde berechnet. Eine ähnliche Untersuchung wurde in Vergleichsbeispiel 1 für Glucono-δ-lacton durchgeführt, das ein δ-Lacton einer Aldonsäure von Hexose ist und im JP-Patent Kokai Hei-10-130874 offenbart ist. Die Ergebnisse dieser Beispiele und des Vergleichsbeispiels sind in Tabelle 1 aufgeführt. TABELLE 1

	geprüfte Chemikalien	Konz. (mg/l) der Chemikalie in		Konz.-Verhältnis Cs/Cw *1)
	geprüfte Chemikalien	Dampf	Wasser	Konz.-Verhältnis Cs/Cw *1)
Beispiel	γ-Nonalacton	207	188	1,10
Beispiel 2	γ-Decalacton	120	187	0,64
Beispiel 3	γ-Undecalacton	34	193	0,18
Beispiel 4	Eugenol	418	184	2,27
Beispiel 5	Isoeugenol	453	186	2,44
Vgl.-Bsp. 1	Glucono-δ-lacton	< 1	< 1 *2)	< 0,01

Anmerkungen:

*1) Verhältnis von Konzentration in der Dampfphase/Konzentration in der flüssigen Wasserphase
*2) Umgewandelt in 173 mg/l Gluconsäure mit einem gewissen Teil an Zersetzung in andere Verbindungen

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass alle in den Beispielen 1 bis 5 geprüften Chemikalien eine Übertragung von der flüssigen Wasserphase in die Dampfphase zeigten, was auf die Anwendbarkeit als flüchtiges Aufbereitungsmittel für das Dampfkondensatsystem hinweist. Demgegenüber zeigte Vergleichsbeispiel 1 fast keine Übertragbarkeit der Chemikalie in die Dampfphase.
Für die Chemikalien der Beispiele 1 bis 5, die eine Übertragbarkeit in die Dampfphase zeigten, wurde ein Korrosionsschutztest unter Bedingungen ausgeführt, in welcher die Bedingungen in einem praxisnahen Kondensatorsystem einer Dampferzeugungsanlage simuliert wurden.
In einen 500 ml Erlenmeyer-Kolben wurden 500 ml entionisiertes Wasser gegeben, in das Korrosionsteststücke eines Stahls jeweils mit einer Größe von 50 × 30 × 1 mm eingetaucht und bei Raumtemperatur aufbewahrt wurden. Nach 5 Tagen wurden die Teststücke herausgenommen und nach Rostentfernung gewogen, um die Korrosionsrate als Kontrolle zu bestimmen, auf die als Vergleichsbeispiel 2 Bezug genommen wird. In ähnlicher Weise wurden Korrosionstests unter Zugabe jeweils von 100 mg der geprüften Chemikalien zu 500 ml entionisiertem Wasser durchgeführt, um die Korrosionsrate der eingetauchten Teststücke zu bestimmen.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. TABELLE 2 Temperatur: Normaltemperatur Ausgangs-pH: 5,5

	geprüfte Chemikalien	Korrosionsrate (mg/dm²/Tag)
Beispiel 1	γ-Nonalacton	6,1
Beispiel 2	γ-Decalacton	4,8
Beispiel 3	γ-Undecalacton	4,6
Beispiel 4	Eugenol	5,6
Beispiel 5	Isoeugenol	4,7
Vgl.-Bsp. 2	ohne Additiv	10,1

Aus den in Tabelle 2 angegebenen Ergebnissen ist ersichtlich, dass alle Chemikalien der Beispiele 1 bis 5 eine Korrosionsschutzwirkung gegenüber Vergleichsbeispiel 2 zeigen.
VERGLEICHSBEISPIELE 3 bis 9 und BEISPIELE 6 bis 9
Zu einem elektrischen Laborboiler mit einer Kapazität von 5 l wurde aus Leitungswasser hergestelltes enthärtetes Wasser, das mit Luftsauerstoff bei 40°C gesättigt war, gegeben und der Boiler wurde zur Dampferzeugung bei einer Temperatur von 183°C und einem Druck von 1 MPa mit einer Dampferzeugungsrate von 12 l pro h mit einer Blasrate (blow rate) von 10% betrieben. Der erzeugte Dampf wurde zum Kondensieren in ein Kondensat abgekühlt, das nach Abkühlung auf 50°C zu einer Säule geführt wurde. In der Säule waren vorher Korrosionsteststücke aus SPCC-Stahl jeweils mit einer Länge von 50 mm, einer Breite von 15 mm und einer Dicke von 1 mm platziert, die mit dem vorstehend genannten Kondensat über einen Zeitraum von 96 h in Kontakt gebracht wurden.
Die korrodierte Menge des Teststücks wurde bestimmt, aus der die Korrosionsrate berechnet wurde. Der so erhaltene Wert ist ein Parameter, der auf den Korrosionsgrad für ein praxisnahes Dampfkondensatsystem ohne Behandlung mit Schutzmitteln hinweist, und darauf wird in Tabelle 3 als Vergleichsbeispiel 3 Bezug genommen.
Ähnliche Versuche wurden durchgeführt, indem dem Boiler enthärtetes Wasser unter jeweiliger Zugabe der in Tabelle 3 angegebenen Chemikalien in einer solchen Menge, dass die in Tabelle 3 angegebene Konzentration im Speisewasser erreicht wurde, zugeführt wurde.
Ähnliche Korrosionstests wurden für das Kondensat durchgeführt, das durch Betreiben des Boilers erhalten wurde, wobei dazu ein enthärtetes Wasser unter Zugabe der Chemikalie unter den gleichen Bedingungen wie in Vergleichsbeispiel 3 zugeführt wurde, wodurch die Korrosionsraten berechnet wurden.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 3 als Vergleichsbeispiele 4 bis 9 und als Beispiele 6 bis 9 angegeben. TABELLE 3

	Chemikalien *)/Konz. im Speisewasser (mg/l)	Korrosionsrate (mg/dm²/Tag)
Vergleichsbeispiel 3	ohne Additiv	197
Vergleichsbeispiel 4	ODA/1 (mit Emulgator)	177
Vergleichsbeispiel 5	DEEA/15	195
Vergleichsbeispiel 6	ODA/1 und DEEA/15 (mit Emulgator)	126
Vergleichsbeispiel 7	IEUG/1	173
Vergleichsbeispiel 8	NL/1	175
Vergleichsbeispiel 9	UL/1	162
Beispiel 6	IEUG/1; DEEA/12 und ERY/12	77
Beispiel 7	EUG/1; DEEA/12 und ERY/12	79
Beispiel 8	NL/1; DEEA/12 und ERY/12	93
Beispiel 9	UL/1; DEEA/12 und ERY/12	65

Anmerkungen:

*) ODA = Octadecylamin (ein langkettiges aliphatisches Amin)
DEEA = Diethylethanolamin (ein neutralisierendes Amin)
IEUG = Isoeugenol
EUG = Eugenol
Ery = Kaliumerythorbat
NL = γ-Nonalacton
UL = γ-Undecalacton

Aus den in Tabelle 3 angegebenen Ergebnisse ist ersichtlich, dass die Korrosion im Dampfkondensatsystem durch Verwendung eines Wasseraufbereitungsmittels aus Isoeugenol, Eugenol, γ-Nonalacton oder γ-Undecalacton plus einem neutralisierenden Amin plus Erythorbinsäure oder Salz verglichen mit dem Einsatz eines Wasseraufbereitungsmittels aus einem neutralisierenden Amin oder einem langkettigen aliphathischen Amin oder ferner einer Kombination von einem neutralisierenden Amin mit einem langkettigen aliphatischen Amin wirksamer unterdrückt werden kann.
BEISPIELE 10 bis 13 und VERGLEICHSBEISPIELE 10 bis 14

Eine bestimmte Menge von jeder der in nachstehender Tabelle 4 angegebenen Chemikalien wurde in einen Messzylinder gegeben und eine wässrige Lösung wurde daraus hergestellt, die über einen gewissen Zeitraum stehen gelassen wurde, um das Auftreten von Abscheidung zu beobachten. Bei einer Bewertung nach 10 Tagen wurden jene, die kein Auftreten einer groben Dispersion von Abscheidungen bei visueller Betrachtung zeigten, mit dem Symbol O markiert und jene, die eine grobe Dispersion von Abscheidungen zeigten, mit dem Symbol x markiert. Aus den in Tabelle 4 angegebenen Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Wasseraufbereitungsmittel der Beispiele bezüglich der Löslichkeit gegenüber denen der Vergleichsbeispiele überlegen sind. TABELLE 4

	Zusammensetzung Aufbereitungsmittel	Löslichkeit
Beispiel 10	2% IEUG, 20% DEEA, 20% ERY und 58% Wasser	O
Beispiel 11	1% IEUG, 10% DEEA, 10% ERY und 79% Wasser	O
Beispiel 12	1% NL, 10% DEEA, 10% ERY und 79% Wasser	O
Beispiel 13	1% UL, 15% DEEA, 10% ERY und 74% Wasser	O
Vgl.-Bsp. 10	10% IEUG und 90% Wasser	x
Vgl.-Bsp. 11	5% IEUG und 95% Wasser	x
Vgl.-Bsp. 12	1% IEUG und 99% Wasser	x
Vgl.-Bsp. 13	1% NL und 99% Wasser	x
Vgl.-Bsp. 14	1% UL und 99% Wasser	x

VERGLEICHSBEISPIEL 15 und BEISPIELE 14 bis 16
In ein bei 60°C gehaltenes Temperierbad wurde 1 l entionisiertes Wasser mit einem pH von 6,5 für eine Stunde gerührt, um es mit Luftsauerstoff zu sättigen, und die Sauerstoffkonzentration wurde mit einem Messgerät für gelösten Sauerstoff (MOCA 3600 der Fa. Orbisphere Laboratories) gemessen. 100 mg Kaliumerythorbat wurden zum Wasser gegeben und die Mischung wurde in ausreichender Weise gerührt, bevor die Lösung in eine 200 ml Inkubationsflasche gegossen wurde, um sie vollständig zu füllen, woraufhin die Flasche mit einem Verschlussstopfen versehen wurde, um jeden Rest an Gasraum darin auszuschließen, und die Flasche wurde wieder in das Temperierbad von 60°C gebracht, um die Lösung 10 min einer Reaktion zu unterwerfen. Nach 10 min wurde die Flasche aus dem Bad genommen und die Konzentration an gelöstem Sauerstoff darin wurde durch das Messgerät für gelösten Sauerstoff nachgewiesen. Die Entfernungsrate für gelösten Sauerstoff wird aus dem Anteil der Konzentration des gelösten Sauerstoffs nach der Zugabe von Kaliumerythorbat gegen die Konzentration an gelöstem Sauerstoff vor der Zugabe von Kaliumerythorbat (Vergleichsbeispiel 15) berechnet.
(VERGLEICHSBEISPIEL 15)
Testlösungen wurden aus jeweils 1 l entionisiertem Wasser durch Einstellen des pH auf 7,5, 9,0 bzw. 10,5 durch Zugabe von Natriumhydroxid als Alkalireagenz hergestellt. Jede dieser Lösungen wurde für 1 h in einem Tempierbad bei 60°C gerührt, um sie mit Luftsauerstoff zu sättigen, und die Konzentration des gelösten Sauerstoffs darin wurde mit einem Messgerät für gelösten Sauerstoff (MOCA 3600 der Fa. Orbnisphere Laboratories) gemessen. 100 mg Kaliumerythorbat wurden zu dem Wasser gegeben und die Mischung wurde in ausreichender Weise gerührt, bevor die Lösung in eine 200 ml Inkubationsflasche gegossen wurde, um sie damit vollständig zu füllen, worauf die Flasche mit einem Verschlussstopfen versehen wurde, um jeglichen Rest von Gasraum darin auszuschließen, und die Flasche wurde in das Temperierbad von 60°C zurückgestellt, um die Lösung einer Reaktion für 10 min auszusetzen. Nach 10 min wurde die Flasche aus dem Bad herausgenommen und die Konzentration von gelöstem Sauerstoff darin wurde durch das Messgerät für gelösten Sauerstoff nachgewiesen. Die Entfernungsrate von gelöstem Sauerstoff wird aus dem Anteil der Konzentration von gelöstem Sauerstoff nach der Zugabe von Kaliumerythorbat gegenüber der Konzentration an gelöstem Sauerstoff vor der Zugabe von Kaliumerythorbat berechnet (Beispiele 14 bis 16).
Die obigen Verfahren wurden rasch unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben.

Aus den in Tabelle 5 angegebenen Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Rate der Entfernung von gelöstem Sauerstoff durch Erhöhung des pH auf einen Wert von mindestens 7, bevorzugt mindestens 8 und bevorzugter mindestens 10 durch Zugabe eines Alkalireagenz größer wird. TABELLE 5

	pH der Testlösung	Konzentration gelöster O₂ vor Zugabe ERY (mg/l)	Konzentration gelöster O₂ nach Zugabe ERY (mg/l)	Rate der O₂-Entfernung (%)
Vgl.-Bsp. 15	6,5	4,30	3,00	30,1
Beispiel 14	7,5	4,30	2,55	40,7
Beispiel 15	9,0	4,30	1,60	62,8
Beispiel 16	10,5	4,30	0,40	93,0

Anmerkung: ERY = Kaliumerythorbat

VERGLEICHSBEISPIEL 16
In einen elektrischen Laborboiler mit einem Fassungsvermögen von 5 l wurde enthärtetes Wasser, das aus Leitungswasser hergestellt wurde und mit Luftsauerstoff bei 40°C gesättigt ist, gegeben und der Boiler wurde zur Dampferzeugung bei einer Temperatur von 183°C und einem Druck von 1 MPa mit einer Dampferzeugungsrate von 11 l pro h und einer Blasrate von 10% betrieben. Der erzeugte Dampf wurde zur Kondensation in ein Kondensat abgekühlt, das nach Abkühlung auf 50°C in eine Säule gegeben wurde. In der Säule, in der Speisewasserleitung und in den Dampfkesselkörper wurden vorher Korrosionsteststücke aus einem Stahl mit einer Länge von 50 mm, einer Breite von 15 mm und einer Dicke von 1 mm, die durch Salpetersäureätzen behandelt worden waren, platziert. Der Dampfkessel wurde 240 h betrieben.
Die korrodierten Menge an Teststücken wurde bestimmt, woraus die Korrosionsraten berechnet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben. Gleichzeitig wurde die Menge an abgeschiedenen Eisenoxid auf den Dampfkessel-Innenoberflächen der Heizrohre abgeschätzt, wobei dieses Ergebnis auch in Tabelle 6 angegeben ist.
VERGLEICHSBEISPIEL 17 und BEISPIELE 17 bis 23
Versuche wurden durch Versorgen des Boilers mit jeweils einer Lösung der in Tabelle 6 angegebenen Chemikalien in dem vorstehend genannten enthärteten Wasser unter Verwendung einer Dosierpumpe mit einer solchen Zufuhrrate, dass die in Tabelle 6 angegebene Konzentration im Speisewasser erreicht wurde, durchgeführt.
Ähnliche Korrosionstests wurden für das Kondensat des erzeugten Dampfs, für das Speisewasser und für das Dampfkesselwasser bei Betrieb des Dampfkessels unter Zugabe der Chemikalien unter den gleichen Bedingungen wie in Vergleichsbeispiel 16 durchgeführt, wodurch Korrosionsraten berechnet wurden. Andererseits wurde die Menge an Eisenoxid, die sich auf den Dampfkessel-Innenflächen der Heizrohre abgeschieden haben, abgeschätzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben, wobei die Beispiele 21, 22 und 23 sich jeweils auf einen Versuch beziehen, bei dem Eugenol, γ-Nonalacton oder γ-Undecalacton anstelle von Isoeugenol verwendet wurde.
Aus Tabelle 6 ist ersichtlich, dass bessere Effekte der Verhinderung von Korrosion und der Unterdrückung von Belagsabscheidung durch eine gleichzeitig Verwendung von Isoeugenol, Eugenol, γ-Nonalacton oder γ-Undecalacton zusammen mit einem neutralisierenden Amin, einem Erythorbat, einem Alkalireagenz und einer wasserlöslichen polymeren Verbindung erzielt werden können.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Das Wasseraufbereitungsmittel und das Wasseraufbereitungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung können zur Vermeidung von Korrosion, die in Speisewasserleitungen und im Dampferzeugungsabschnitt von Dampferzeugungsvorrichtungen, wie Dampfkesseln, Dampferzeugern usw., auftritt, und zur Unterdrückung der Bildung von Wasserablagerungen und Oxidablagerungen auf den Innenoberflächen solcher Vorrichtungen und auch insbesondere zur Vermeidung der Korrosion, die in Dampfkondensatleitungen solcher Vorrichtungen auftritt, eingesetzt werden.

Claims

Wasseraufbereitungsmittel, umfassend mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eugenol, Isoeugenol und Lactonen, dargestellt durch die nachstehend angegebene Formel (1), ein neutralisierendes Amin und Erythorbinsäure oder deren Salz, wobei das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(neutralisierendes Amin)/(Erythorbinsäure oder deren Salz) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,1/0,1 bis 1/500/500 liegt:
worin n eine ganze Zahl von 4 bis 9 ist.
Wasseraufbereitungsmittel wie in Anspruch 1 beansprucht, welches ferner eine Alkalireagenz umfasst.
Wasseraufbereitungsmittel wie in Anspruch 2 beansprucht, worin das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(Alkalireagenz) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,01 bis 1/500 liegt.
Wasseraufbereitungsmittel wie in irgendeinem vorhergehenden Anspruch beansprucht, das ferner eine wasserlösliche polymere Verbindung umfasst.
Wasseraufbereitungsmittel wie in Anspruch 4 beansprucht, worin das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(wasserlösliche polymere Verbindung) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,01 bis 1/300 liegt.
Wasseraufbereitungsverfahren, umfassend die Zugabe eines Wasseraufbereitungsmittels, umfassend mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eugenol, Isoeugenol und Lactonen, dargestellt durch die nachstehend angegebene Formel (1), ein neutralisierendes Amin und Erythorbinsäure oder deren Salz, wobei das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(neutralisierendes Amin)/(Erythorbinsäure oder deren Salz) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,1/0,1 bis 1/500/500 liegt:
worin n eine ganze Zahl von 4 bis 9 ist, in das aufzubereitende Wasser.
Wasseraufbereitungsverfahren wie in Anspruch 6 beansprucht, worin das Wasseraufbereitungsmittel ferner ein Alkalireagenz umfasst.
Wasseraufbereitungsverfahren wie in Anspruch 7 beansprucht, worin das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(Alkalireagenz) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,01 bis 1/500 liegt.
Wasseraufbereitungsverfahren wie in irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8 beansprucht, worin das Wasseraufbereitungsmittel ferner eine wasserlösliche polymere Verbindung umfasst.
Wasseraufbereitungsverfahren wie in Anspruch 9 beansprucht, worin das Gewichtsverhältnis von (Eugenol und/oder Isoeugenol und/oder Lacton(en))/(wasserlösliche polymere Verbindung) des Wasseraufbereitungsmittels im Bereich von 1/0,01 bis 1/300 liegt.