JP2018115240A - 硫黄スケールの洗浄剤およびそれを用いる硫黄スケールの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より安全でかつ環境負荷の低い硫黄スケールの洗浄剤およびそれを用いる硫黄スケールの洗浄方法を提供することを課題とする。【解決手段】少なくとも１種の含窒素化合物と、ｐＨ１０以上に調整し得るアルカリ化剤と、水性媒体とを含む硫黄スケールの洗浄剤であって、前記含窒素化合物が、該含窒素化合物５質量％、前記アルカリ化剤５質量％および残部水からなる処理薬剤１００ｇに硫黄１ｇを浸漬し、温度７０℃、撹拌下で４時間処理したときに、残留した硫黄の乾燥質量から算出した硫黄の溶解質量を除去量として２５質量％以上の除去率の硫黄除去能を有することを特徴とする硫黄スケールの洗浄剤により、上記の課題を解決する。【選択図】なし

Description

本発明は、硫黄スケールの洗浄剤およびそれを用いる硫黄スケールの洗浄方法に関する。本発明の硫黄スケールの洗浄剤は、主に硫黄からなるスケールの除去が必要とされる対象系を備えた装置、例えば石油化学、石油精製、地熱発電、製鉄、石炭発電、製紙などの技術分野の装置の硫黄スケール洗浄に好適に用いることができる。

従来から石油化学、石油精製、地熱発電、製鉄、石炭発電、製紙などの様々な技術分野において、流通、冷却や熱交換などを目的として、機器やその配管などを備えた装置が用いられている。これらの装置では、流通する水や石油などの液体成分、それらの気体成分、それらの溶解成分や懸濁成分に由来して硫黄や硫黄化合物がその系内に蓄積（堆積）され、硫黄スケールが形成されるという問題がある。形成された硫黄スケールは、配管を閉塞して液体成分や気体成分の流通を阻害するだけでなく、熱伝導率の低い硫黄スケールのために熱交換効率が低下するという問題を惹き起こす。

上記の問題を解消する、すなわち硫黄スケールを除去するあるいはその形成を防止（抑制）するための物理的（機械的）および化学的な、様々な技術が提案されている。
例えば、特公平１−５９０３９号公報（特許文献１）には、ヒドラジン５％および水酸化ナトリウムまたはメタケイ酸ナトリウム０．１〜１．０％を含む水溶液を、壁面に付着した単体硫黄および硫黄化合物を主体とする硫黄スケールに接触させる硫黄スケールの化学的除去方法が開示されている。

特公平１−５９０３９号公報

しかしながら、ヒドラジンは、毒物及び劇物取締法では毒物に指定され、労働基準法では疾病化学物質に指定され、発がんの疑いのある化合物として区分され、また大気汚染防止法では有害大気汚染物質として指定され、水質汚染防止法では指定物質とされていることから、より安全な代替物質が求められている。

そこで、本発明は、より安全でかつ環境負荷の低い硫黄スケールの洗浄剤およびそれを用いる硫黄スケールの洗浄方法を提供することを課題とする。

本発明の発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、硫黄スケールが付着した対象系にアルカリ条件下で特定の含窒素化合物を充填・循環させることにより、意外にも硫黄スケールが溶解除去される事実を見出し、本発明を完成するに到った。

かくして、本発明によれば、少なくとも１種の含窒素化合物と、ｐＨ１０以上に調整し得るアルカリ化剤と、水性媒体とを含む硫黄スケールの洗浄剤であって、
前記含窒素化合物が、該含窒素化合物５質量％、前記アルカリ化剤５質量％および残部水からなる処理薬剤１００ｇに硫黄１ｇを浸漬し、温度７０℃、撹拌下で４時間処理したときに、残留した硫黄の乾燥質量から算出した硫黄の溶解質量を除去量として２５質量％以上の除去率の硫黄除去能を有することを特徴とする硫黄スケールの洗浄剤が提供される。

また、本発明によれば、硫黄スケールの除去対象系の装置の操業を停止し、該対象系に上記の硫黄スケールの洗浄剤を充填・循環させて、該対象系中に付着した硫黄スケールを溶解・除去することを特徴とする硫黄スケールの洗浄方法が提供される。

本発明によれば、より安全でかつ環境負荷の低い硫黄スケールの洗浄剤およびそれを用いる硫黄スケールの洗浄方法を提供することができる。

本発明の硫黄スケールの洗浄剤は、次の条件（１）〜（４）のいずれか１つを満たす場合に、上記の効果をより発揮する。
（１）含窒素化合物が、炭素数６〜１２のアルキル基または炭素数２〜４のアルカノール基を有する第１〜第３アミン、ベンジル基またはシクロヘキシル基を有する第１アミン、メトキシ基またはエトキシ基置換の炭素数２〜４のアルキル基を有する第１アミン、アミノ基置換低級アルキル基を有する第２アミンから選択される１種以上のアミン化合物；炭素数８〜１８の飽和または不飽和のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩；高級脂肪族アミンのエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの付加物；炭素数１０〜１８の飽和または不飽和のアルキル基を有するアルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン；分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩から選択される１種以上の化合物である。
（２）アルカリ化剤が、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムから選択される１種以上である。
（３）含窒素化合物が分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩であり、かつアルカリ化剤が水酸化ナトリウムである。
（４）硫黄スケールの洗浄剤が、対象系に充填・循環させて該対象系中に付着した硫黄スールを除去する硫黄スケールの洗浄剤である。

試験例１および２で用いた試験装置の模式図である。

（１）硫黄スケールの洗浄剤
本発明の硫黄スケールの洗浄剤（以下「洗浄剤」ともいう）は、少なくとも１種の含窒素化合物と、ｐＨ１０以上に調整し得るアルカリ化剤と、水性媒体とを含む硫黄スケールの洗浄剤であって、
前記含窒素化合物が、該含窒素化合物５質量％、前記アルカリ化剤５質量％および残部水からなる処理薬剤１００ｇに硫黄１ｇを浸漬し、温度７０℃、撹拌下で４時間処理したときに、残留した硫黄の乾燥質量から算出した硫黄の溶解質量を除去量として２５質量％以上の除去率の硫黄除去能を有することを特徴とする。

すなわち、本発明の洗浄剤は、上記の条件で測定した除去率２５質量％以上の硫黄除去能を有することを特徴とし、その具体的な硫黄除去率の測定方法については、実施例において詳述する。
測定に用いる「硫黄」は、ＣＡＳ Ｎｏ.７７０４−３４−９の硫黄結晶であり、例えば、試薬として市販されている９９．９９９％の硫黄が挙げられる。
洗浄剤の硫黄除去率が２５質量％未満では、硫黄スケールを十分に溶解させることができず、本発明の十分な洗浄効果が得られないことがある。一方、洗浄剤の硫黄除去率は１００質量％であることが最も好ましいが、６０質量％以上であれば、実用的な洗浄効果が得られ、より好ましい洗浄剤の硫黄除去率は８０質量％以上である。

（含窒素化合物）
本発明の洗浄剤に含まれる含窒素化合物としては、アミン化合物（第１〜第３アミン）、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、高級脂肪族アミンのエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの付加物、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインおよびポリジアリルジメチルアンモニウム塩などが挙げられ、上記の硫黄除去能の要件を満たし得る含窒素化合物であれば特に限定されない。
本発明の硫黄スケールの溶解メカニズムは明らかではないが、アルカリ条件下で含窒素化合物が硫黄に作用しているものと考えられる。

（アミン化合物）
アミン化合物としては、炭素数６〜１２のアルキル基または炭素数２〜４のアルカノール基を有する第１〜第３アミン、ベンジル基またはシクロヘキシル基を有する第１アミン、メトキシ基またはエトキシ基置換の炭素数２〜４のアルキル基を有する第１アミン、アミノ基置換低級アルキル基を有する第２アミンなどが挙げられる。

炭素数６〜１２のアルキル基を有する第１〜第３アミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジラウリルアミン、ヘキシルジメチルアミン、オクチルジメチルアミン、デシルジメチルアミン、ラウリルジメチルアミンなどが挙げられる。
炭素数２〜４のアルカノール基を有する第１〜第３アミンとしては、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミンおよびモノブタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジブタノールアミン、エタノールプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミンおよびトリブタノールアミンなどが挙げられる。

ベンジル基またはシクロヘキシル基を有する第１アミンとしては、ベンジルアミン、シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。
メトキシ基またはエトキシ基置換の炭素数２〜４のアルキル基を有する第１アミンとしては、メトキシエチルアミン、エトキシエチルアミン、メトキシプロピルアミン、エトキシプロピルアミン、メトキシブチルアミン、エトキシブチルアミンなどが挙げられる。
アミノ基置換低級アルキル基を有する第２アミンとしては、ビス（アミノヘキシル）アミン、ビス（アミノオクチル）アミンなどが挙げられる。
本発明ではこれらの１種を単独でまたは２種以上を組み合せて用いることができる。また、これらのアミン化合物の中でも、洗浄効果の点で、ヘキシルアミン、ベンジルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、またはビス（アミノヘキシル）アミンが特に好ましい。

（アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩）
アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩としては、炭素数８〜１８の飽和または不飽和のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩などが挙げられる。
アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩としては、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルジメチルベンジルヒドロキシド、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイドおよびオクタデシルジメチルベンジルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられ、本発明ではこれらの１種を単独でまたは２種以上を組み合せて用いることができる。また、これらの中でも、洗浄効果の点で、炭素数１２〜１６のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの混合物が特に好ましい。
上記の４級アンモニウム化合物は、いずれも公知のカチオン界面活性剤であり、市販のものを使用することができる。

（高級脂肪族アミンのエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの付加物）
高級脂肪族アミンのエチレンオキサイド（ＥＯ）またはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイド（ＰＯ）との付加物としては、炭素数６〜２０の飽和または不飽和の脂肪族アミンおよびそのエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの付加物などが挙げられ、本発明ではこれらの１種を単独でまたは２種以上を組み合せて用いることができる。
炭素数６〜２０の飽和または不飽和の脂肪族アミンとしては、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、ココナッツアルキルアミン、牛脂アルキルアミンおよびヤシアルキルアミンなどが挙げられる。ここで、ココナッツアルキルアミン、牛脂アルキルアミン、ヤシアルキルアミンとは、そのアミンがココナッツ油、ヤシ油もしくはヤシ脂肪、牛脂などから公知の手段により製造された炭素数１２〜２０の直鎖状または分枝状の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素基がその主要成分を占めるアミンの混合物（混合アルキルアミン）であることを意味する。

上記の脂肪族アミンのエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの付加物としては、特に炭素数１０〜２０の飽和または不飽和の脂肪族アミンに、エチレンオキサイドを１５〜３０モル付加させたもの、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを０〜１５モル付加させたものが、洗浄効果の点で好ましく、エチレンオキサイドを１５〜２０モル付加させたもの、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを０〜５モル付加させたものがさらに好ましい。

高級脂肪族アミンのエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの付加物は、ステアリルアミン・エチレンオキサイド２モル付加物（ステアリルアミンＥＯ２）、ステアリルアミン・エチレンオキサイド２０モル付加物（ステアリルアミンＥＯ２０）、ステアリルアミン・エチレンオキサイド２０モル・プロピレンオキサイド２モル付加物（ステアリルアミンＥＯ２０ＰＯ２）、ステアリルアミン・エチレンオキサイド４５モル付加物（ステアリルアミンＥＯ４５）およびラウリルアミン・エチレンオキサイド１０モル付加物（ラウリルアミンＥＯ１０）などが挙げられ、これらは洗浄効果が高く、特に好ましい。

（アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン）
アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインとしては、炭素数１０〜１８の飽和または不飽和のアルキル基を有するアルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどが挙げられる。
アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインとしては、デシルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ドデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン、テトラデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ヘキサデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン、オクタデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどが挙げられ、本発明ではこれらの１種を単独でまたは２種以上を組み合せて用いることができる。また、これらの中でも、洗浄効果の点で、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（「ラウリルベタイン」ともいう）が特に好ましい。
上記のアルキルジメチルアミノ酢酸ベタインは、いずれも公知の両性界面活性剤であり、市販のものを使用することができる。

（ポリジアリルジメチルアンモニウム塩）
ポリジアリルジメチルアンモニウム塩としては、分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩などが挙げられる。ポリジアリルジメチルアンモニウム塩は、一般式（Ｉ）：
（式中、Ｘ^-はハロゲン原子のイオンまたは鉱酸アニオン、ｎは整数）で表される。

一般式（Ｉ）における「ハロゲン原子」としては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素などが挙げられ、塩素が特に好ましい。また、「鉱酸アニオン」としては、硫酸、硝酸、リン酸および炭酸などのアニオン、すなわちＨＳＯ₄ ^-、ＮＯ₃ ^-、Ｈ₂ＰＯ₄ ^-およびＨＣＯ₃ ^-などが挙げられる。一般式（Ｉ）におけるｎは、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩の分子量が１０，０００〜２００，０００となり得るような整数である。
ポリジアリルジメチルアンモニウム塩の分子量は、洗浄効果の点で２０，０００〜１００，０００が好ましく、３０，０００〜８０，０００が特に好ましい。

一般式（Ｉ）で表されるポリジアリルジメチルアンモニウム塩としては、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリジアリルジメチルアンモニウムブロマイド、ポリジアリルジメチルアンモニウムナイトレート、ポリジアリルジメチルアンモニウムサルフェートおよびポリジアリルジメチルアンモニウムホスフェートなどが挙げられ、本発明ではこれらの１種を単独でまたは２種以上を組み合せて用いることができる。また、これらの中でも、洗浄効果の点で、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドが特に好ましい。
上記のポリジアリルジメチルアンモニウム塩は、市販のものを使用することができる。

（アルカリ化剤）
本発明の洗浄剤に含まれるアルカリ化剤は、洗浄剤をｐＨ１０以上、好ましくはｐＨ１２以上、より好ましくはｐＨ１３以上に調整し得る化合物であれば特に限定されない。
アルカリ剤としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物が挙げられ、水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムから選択される１種以上であるのが好ましく、工業的に入手容易であることから、水酸化ナトリウムが特に好ましい。

（水性媒体）
本発明で用いられる水性媒体は、有効成分である含窒素化合物およびアルカリ化剤を溶解し得るものであれば特に限定されず、工業用水、上水、プラント内での再生水、およびそれらの混合水などが挙げられる。

本発明の洗浄剤は、洗浄効果の点で、含窒素化合物が分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩であり、かつ前記アルカリ化剤が水酸化ナトリウムであるのが好ましい。

（含窒素化合物およびアルカリ化剤の配合量）
本発明の洗浄剤における含窒素化合物の好ましい配合量は、それらの化合物の種類や洗浄対象の性状により異なるが、通常、洗浄剤の０．００１〜１０質量％である。
洗浄剤中の含窒素化合物が０．００１質量％未満では、十分な洗浄効果が得られないことがある。一方、洗浄剤中の含窒素化合物が１０質量％を超えれば、経済的なデメリットにより、実用に適さないことがある。より好ましい含窒素化合物の配合量は、０．０１〜５質量％である。

また、本発明の洗浄剤におけるアルカリ化剤の好ましい配合量は、洗浄剤のｐＨを規定値以上にさせ得る量であればよく、それらの化合物の種類や洗浄対象の性状により異なるが、通常、洗浄剤の０．１〜２０質量％である。
洗浄剤中のアルカリ化剤が０．１質量％未満では、十分な洗浄効果が得られないことがある。より好ましいアルカリ化剤の配合量は、０．５〜１５質量％である。

（製剤）
本発明の洗浄剤は、含窒素化合物とアルカリ化剤とを水性媒体に溶解させることにより得られる。
このように本発明の洗浄剤は、一液製剤の形態で用いるのが好ましいが、場合によっては、含窒素化合物とアルカリ化剤とを二液製剤の形態で用いてもよい。この場合、二液を合わせた段階で上記の配合量になるように調整すればよい。

（他の配合成分）
本発明の洗浄剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、他の機能を有する薬剤を含有していてもよく、例えば、消泡剤、界面活性剤（カチオン・アニオン・ノニオン）、親水性有機溶剤、キレート剤などが挙げられる。

（適用対象）
本発明の洗浄剤は、硫黄スケールの蓄積（堆積）が問題となり、かつ本発明の洗浄剤の有効成分が弊害とならない、水や石油などの液体成分、それらの気体成分の一過式または循環式の流通系を有する装置に適用し得る。
本発明の洗浄剤は、例えば、石油化学、石油精製、地熱発電、製鉄、石炭発電、製紙などの技術分野において、冷却や熱交換などを目的として、機器やその配管などを備えた装置に適用し得る。
また、本発明の洗浄剤は、温泉水、特に硫黄泉の配管設備などの硫黄スケールの洗浄への適用も期待できる。
すなわち、本発明の洗浄剤は、対象系に充填・循環させて該対象系中に付着した硫黄スールを除去する硫黄スケールの洗浄剤であるのが好ましい。

（２）硫黄スケールの洗浄方法
本発明の硫黄スケールの洗浄方法（以下「洗浄方法」ともいう）は、硫黄スケールの除去対象系の装置の操業を停止し、該対象系に本発明の洗浄剤を充填・循環させて、該対象系中に付着した硫黄スケールを溶解・除去することを特徴とする。

具体的には、硫黄スケールの除去対象系の装置の操業を停止し、必要であればその内容物を排出した後、その対象系に本発明の洗浄剤を導入・充填し、洗浄剤を循環させる。対象系が循環式（閉鎖系）ではなく、一過式（開放系）であれば、既存の設備を用いるなどして対象系を一時的に循環式に改造すればよい。
循環方法は、既存の動力設備を用いてもよく、また洗浄処理用に用意した動力設備を用いてもよい。
また、洗浄時間は、処理対象やその性状などにより適宜設定すればよく、例えば、３０分〜２４時間程度である。

本発明を製剤例および試験例により具体的に説明するが、本発明はこれらの製剤例および試験例により限定されるものではない。
本明細書において、特記のない限り「％」は質量基準である。

製剤例および試験例において次の化合物および水を用いた［略称］。
これらの化合物は、試薬または市販品である。
・硫黄（試薬、硫黄結晶、ＣＡＳ Ｎｏ．７７０４−３４−９、和光純薬工業株式会社製、製造コード：１９７−１７８９２）
・ヘキシルアミン
・ステアリルアミンＥＯ２０モル付加物［ステアリルアミンＥＯ２０］
ＥＯ：エチレンオキサイド
・ステアリルアミンＥＯ４５モル付加物［ステアリルアミンＥＯ４５］
・ステアリルアミンＥＯ２モル付加物［ステアリルアミンＥＯ２］
・ステアリルアミンＥＯ２０モル付加物・ＰＯ２モル付加［ステアリルアミンＥＯ２０ＰＯ２］
ＰＯ：プロピレンオキサイド
・ラウリルアミンＥＯ１０モル付加物［ラウリルアミンＥＯ１０］

・ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン［ラウリルベタイン］
・ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド（分子量６〜７万）
・ベンジルアミン
・ビス（アミノヘキシル）アミン
・塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム
・ポリオキシエチレンＥＯ２０モル付加物ソルビタンモノウラレート
・エチレンジアミン
・ジエチレントリアミン
・エチレンジアミン四酢酸［ＥＤＴＡ］
・ステアリルアミン
・水酸化ナトリウム［ＮａＯＨ］
・水酸化カリウム［ＫＯＨ］
・水（純水）

製剤例１〜５では、それぞれ下記の化合物（有効成分）がその配合量（含有量）になるように水に添加混合し液体製剤を得た。
（製剤例１）
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド ５％
水酸化ナトリウム ５％
水 ９０％
（製剤例２）
ステアリルアミンＥＯ２０ ５％
水酸化ナトリウム ５％
水 ９０％
（製剤例３）
ステアリルアミンＥＯ２０ＰＯ２ ５％
水酸化ナトリウム ５％
水 ９０％
（製剤例４）
ラウリルアミンＥＯ１０ ５％
水酸化ナトリウム ５％
水 ９０％
（製剤例５）
塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム ５％
水酸化ナトリウム ５％
水 ９０％

（試験例１：硫黄試薬を用いた硫黄除去率の測定）
硫黄試薬および図１に示される試験装置を用いて試験した。
表１に示す含窒素化合物５質量％、アルカリ化剤５質量％および残部水からなる処理薬剤［４］を調製し、そのｐＨを測定した。
但し、実施例３および４は、アルカリ化剤の配合量が５質量％ではなく、それぞれ１質量％および０．４質量％であり、参考例とした。
次いで、得られた処理薬剤［４］１００ｇを、撹拌装置［１］（図１ではマグネチック
スターラーの撹拌子のみを図示）および加熱装置［２］を備えた容器［３］の容量１００ｍＬビーカーに入れた。
撹拌装置（撹拌子）［１］を用いて一定の条件で処理薬剤［４］を撹拌しつつ、加熱装置［２］を用いて処理薬剤［４］を温度７０℃に加熱した。
次いで、硫黄試料［６］として秤量した硫黄試薬１ｇを入れた、ステンレス製ワイヤーで形成された目開き２０メッシュの円筒形の金網袋［５］を、設定温度に到達した処理薬剤［４］に浸漬させ、温度７０℃、撹拌下で４時間処理した。

その後、容器「３」から金網袋［５］を取り出し、流水で水洗し、設定温度６０〜７０℃の乾燥器内で乾燥させた。
乾燥後（処理後）の硫黄試料［６］の重量Ｗａ（ｇ）を秤量し、処理前の硫黄試料［６］の重量Ｗｂ（ｇ）とから次式により硫黄除去率（％）を求めた。
硫黄除去率（％）＝［（Ｗｂ−Ｗａ）／Ｗｂ］×１００
また、硫黄除去率（％）を次の基準で評価した。
◎：硫黄除去率が６０％以上
○：硫黄除去率が２５％以上６０％未満
×：硫黄除去率が２５％未満
得られた結果を、含窒素化合物およびアルカリ化剤の化合物名ならびにそれらの配合量と共に表１および２に示す。なお、表中、有効成分以外の残部は水である。
上記以外に、含窒素化合物としてトール油脂肪酸ジメチルアミド、アルカリ化剤として水酸化ナトリウムを用いて試験したが、両者が反応し石鹸化して結果にバラツキが生じたことから洗浄の阻害となると判断した。

（試験例２：硫黄スケールを用いた硫黄除去率の測定）
某工場の現場水系において採取した硫黄スケールおよび図１に示される試験装置を用いて試験した。
蛍光Ｘ線分析により硫黄スケールの構成成分を定量分析したところ、硫黄９８．９％、アルミニウム０．２％および珪素０．９％であった。
処理薬剤［４］を表１に記載の含窒素化合物、アルカリ化剤およびそれらの配合量とし、硫黄試料［６］を硫黄スケールとすること以外は、上記の試験例１と同様にして試験した。
得られた結果を、含窒素化合物およびアルカリ化剤の化合物名ならびにそれらの配合量と共に表１および２に示す。なお、表中、有効成分以外の残部は水である。

表１および２の結果から次のことがわかる。
・含窒素化合物単独では洗浄効果を示さないものの（比較例４〜６）、アルカリ化剤と併用することにより優れた洗浄効果を示すこと（実施例１〜１４）
・純水やアルカリ化剤単独では洗浄効果を示さないこと（比較例７〜９）
・含窒素化合物がエチレンオキシド（ＥＯ）、プロピレンオキシド（ＰＯ）のいずれの付加物であっても洗浄効果を示すこと（実施例２〜６、１２および１４）
・アルカリ化剤が水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのいずれであっても洗浄効果を示すこと（実施例８および１３）

１ 撹拌装置（撹拌子）
２ 加熱装置
３ 容器（ビーカー）
４ 処理薬剤
５ 金網袋
６ 硫黄試料

Claims (6)

1. 少なくとも１種の含窒素化合物と、ｐＨ１０以上に調整し得るアルカリ化剤と、水性媒体とを含む硫黄スケールの洗浄剤であって、
   前記含窒素化合物が、該含窒素化合物５質量％、前記アルカリ化剤５質量％および残部水からなる処理薬剤１００ｇに硫黄１ｇを浸漬し、温度７０℃、撹拌下で４時間処理したときに、残留した硫黄の乾燥質量から算出した硫黄の溶解質量を除去量として２５質量％以上の除去率の硫黄除去能を有することを特徴とする硫黄スケールの洗浄剤。
2. 含窒素化合物が、炭素数６〜１２のアルキル基または炭素数２〜４のアルカノール基を有する第１〜第３アミン、ベンジル基またはシクロヘキシル基を有する第１アミン、メトキシ基またはエトキシ基置換の炭素数２〜４のアルキル基を有する第１アミン、アミノ基置換低級アルキル基を有する第２アミンから選択される１種以上のアミン化合物；炭素数８〜１８の飽和または不飽和のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩；高級脂肪族アミンのエチレンオキサイドまたはエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの付加物；炭素数１０〜１８の飽和または不飽和のアルキル基を有するアルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン；分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩から選択される１種以上の化合物である請求項１に記載の硫黄スケールの洗浄剤。
3. 前記アルカリ化剤が、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムから選択される１種以上である請求項１または２に記載の硫黄スケールの洗浄剤。
4. 前記含窒素化合物が分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドであり、かつ前記アルカリ化剤が水酸化ナトリウムである請求項１〜３のいずれか１つに記載の硫黄スケールの洗浄剤。
5. 前記硫黄スケールの洗浄剤が、対象系に充填・循環させて該対象系中に付着した硫黄スールを除去する硫黄スケールの洗浄剤である請求項１〜４のいずれか１つに記載の硫黄スケールの洗浄剤。
6. 硫黄スケールの除去対象系の装置の操業を停止し、該対象系に請求項１〜５のいずれか１つに記載の硫黄スケールの洗浄剤を充填・循環させて、該対象系中に付着した硫黄スケールを溶解・除去することを特徴とする硫黄スケールの洗浄方法。