JP2006514877A - バイヤー法におけるアルミノ珪酸塩スケールの防止または減少方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、−−Si(OR’’)3(ここで、RはH、アルキル基、Na、KまたはNH4である)を含有する懸垂基または末端基を有する重合体を使用してバイヤー法におけるアルミノ珪酸塩スケール生成を減少させまたは排除する物質および方法を提供することにより上記の問題などを解決する。本発明の物質を熱交換器前にバイヤー液に加える時には、それらは熱交換器壁上でのアルミノ珪酸塩スケールの生成を減少しそして完全に防止さえする。さらに、本物質は処理濃度において有効であるため、それらを経済的に実用的なものにする。
発明の詳細な記述
本発明は、バイヤー法におけるアルミノ珪酸塩含有スケールの減少のための方法および物質に関する。この方法は、バイエル法流に対してアルミノ珪酸塩含有スケール抑制量の−−Si(OR’’)3(ここで、R’’=H、C1〜C3アルキル、アリール、Na、KまたはNH4)を含有する懸垂基または末端基を有する重合体を加える段階を含んでなる。本発明者は、結合された−−Si(OR’’)3(ここで、R’’=H、C1〜C3アルキル、アリール、Na、KまたはNH4)を含有する懸垂基または末端基を有する重合体のスケール減少または防止特性は基が結合される重合体の立体配置および/または寸法に依存しないことを見出した。従って、結合された−−Si(OR’’)3(ここで、R’’=H、C1〜C3アルキル、アリール、Na、KまたはNH4)を含有する必要な基を有するいずれの重合体でも本発明における使用に適するはずである。
に従う重合体を包含するが、それらに限定されない。別の好ましい態様では、式:
に従う重合体が使用され、ここで式:
に従う重合体が具体例である。
に従う重合体が使用され、ここで式:
に従う重合体が具体例である。
に従う重合体を包含するがそれらに限定されず、ここで式:
に従う重合体、および式:
に従う重合体が好ましい。
の重合体を包含するがそれらに限定されず、ここで
12mlの珪酸ナトリウム溶液(28.9%SiO2である27.7g/lの珪酸ナトリウム溶液)をアルミン酸ナトリウム、過剰の水酸化ナトリウム、および炭酸ナトリウムを含有する108mlのアルミン酸ナトリウム溶液に加えることにより、合成バイヤー液を製造する。混合後に、溶液は0.8g/lのSiO2、45g/lのAl2O3、150g/lのNaOH、および40g/lのNa2CO3を含有する。スケール減少用添加剤が使用される場合には、それは珪酸塩がアルミン酸塩溶液に加えられる直前に加えられる(一般に添加剤は1−10%の活性試薬を含有する溶液として使用される)。この溶液をポリエチレン瓶の中に予め重量測定されたきれいな軟鋼片(25mm×95mm)と一緒に入れ、そして密封した瓶を攪拌しながら100℃に18±2時間にわたり加熱する。8〜12回のそのような試験(瓶)を一度に行う。18時間の終わりに、瓶を開き、鋼片を充分にすすぎそして乾燥し、そして溶液を濾過する(0.45μフィルター)。かなりのアルミノ珪酸塩スケールが鋼表面の上および液の中の両方でばらばらのアルミノ珪酸塩(これは最初はポリエチレン表面上に生成したかもしれない)として生成することが観察される。鋼の重量増加が、アルミノ珪酸塩スケール生成量の測定値である(添加剤なしでは、鋼の上の重量増加は典型的には約30mgである)。以下の実施例では、鋼片の上に生成したスケールの重量は同一組の試験の一部である2つの空試験(すなわち、添加剤が使用されない)で生成したスケールの平均重量の百分率として表示される。同様に、沈殿したアルミノ珪酸塩の合計量も抗スケール剤活性の測定値であり、そしてこれは同一組の試験の一部である2つの空実験(添加剤なし、沈殿した合計アルミノ珪酸塩は典型的には約150mgである)で生成した合計アルミノ珪酸塩の百分率として表示される。
比較例A
Kazakovらの文献により記載された重合体と同様なカリウムメチルシリコネートの商業用試料を2%NaOHの中で5%重合体に希釈する。それを上記の試験工程に従い使用し、表Aに報告されている下記の結果が得られた。
実施例1
構造
実施例1からの重合体溶液の25.0gの部分試料を200mlのイソプロパノールに加えて重合体を沈殿させ、それをイソプロパノールで洗浄しそして乾燥する。乾燥重合体は0.80%の珪素を含有する。単離された重合体の2%溶液をNaOHおよび水性アンモニアの混合物の中で製造する。それを試験法に従い試験し、表Cに報告されている下記の結果が得られた。
実施例1で使用されたのと同じSMA重合体をアセトン中でジエチルアミンと反応させそして次に温かい水性アンモニアを加えて23.4%の重合体を含有する水溶液を与え、それを2%水性NaOHで2%重合体に希釈することにより、構造
構造
懸垂基
18(18.00)グラムのポリエチレンイミンを2.00グラムのクロロプロピルトリメトキシシランと混合しそして混合物を100℃に16時間にわたり加熱して以下に示された生成物を与える。
5.56gの50%NaOHを16.00gのアクリルアミドおよび41.2gの水よりなる溶液に加える。4.00gのビニルトリエトキシシランを次に加える。6mlのエタノール中の0.2gのアゾビス−イソブチロニトリルを加えそして混合物を70℃に加熱する。生じた重合体は、アミド官能基の大部分をカルボキシル基に転化させるNaOH溶液中での加水分解後に、以下の構造から予測されるように珪素を含有することが見出される:
Claims (18)
- 重合体が基が懸垂している少なくとも1個の窒素を含んでなる、請求項1に記載のバイヤー法におけるアルミノ珪酸塩含有スケールの減少方法。
- 重合体が式V:
Q=C1〜C10アルキル、アリール、アミド、アクリレート、エーテル、COXR(ここでX=OまたはNHそしてR=H、C1〜C10アルキルまたはアリール)、またはいずれかの他の置換基、
R=H、Na、K、NH4、
X=NH、NR’’またはO、
R’=C1〜C10アルキル、またはアリール、
R’’=H、C1〜C3アルキル、アリール、Na、KまたはNH4、そして
D=NR’’2またはOR’’、但し全てのRおよびR’’基は同じであってはならない]
に従う重合体である、請求項2に記載のバイヤー法におけるアルミノ珪酸塩含有スケールの減少方法。 - 式Iの懸垂基を含有する重合体が別の重合体にグラフト化されている、請求項1に記載のバイヤー法におけるアルミノ珪酸塩含有スケールの減少方法。
- 重合体を該法流に対して約0ppmより多いないし約300ppmまでの濃度で加える、請求項1に記載のバイヤー法におけるアルミノ珪酸塩含有スケールの減少方法。
- 重合体を該法流に対して約0ppmより多いないし約50ppmまでの濃度で加える、請求項15に記載のバイヤー法におけるアルミノ珪酸塩含有スケールの減少方法。
- 重合体を該法流に対して約0ppmより多いないし約10ppmまでの濃度で加える、請求項16に記載のバイヤー法におけるアルミノ珪酸塩含有スケールの減少方法。
- 重合体を該法流に対して熱の適用の前または間にバイヤー法におけるある点で加える、請求項1に記載のバイヤー法におけるアルミノ珪酸塩含有スケールの減少方法。
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