JP2023021133A - Manganese scale inhibitor, and method of inhibiting manganese scale - Google Patents
Manganese scale inhibitor, and method of inhibiting manganese scale Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023021133A JP2023021133A JP2022184925A JP2022184925A JP2023021133A JP 2023021133 A JP2023021133 A JP 2023021133A JP 2022184925 A JP2022184925 A JP 2022184925A JP 2022184925 A JP2022184925 A JP 2022184925A JP 2023021133 A JP2023021133 A JP 2023021133A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manganese
- scale
- manganese scale
- water
- water system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 145
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 141
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 141
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 28
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title abstract description 7
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 title abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 29
- MEUIIHOXOWVKNP-UHFFFAOYSA-N phosphanylformic acid Chemical compound OC(P)=O MEUIIHOXOWVKNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 31
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 29
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 19
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 27
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 7
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- -1 phosphino group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XOHCVEDNEBOCBH-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-(prop-2-enoylamino)propane-1-sulfonic acid;prop-2-enoic acid Chemical group OC(=O)C=C.OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XOHCVEDNEBOCBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- GQZXNSPRSGFJLY-UHFFFAOYSA-N hydroxyphosphanone Chemical compound OP=O GQZXNSPRSGFJLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QENRKQYUEGJNNZ-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(prop-2-enoylamino)propane-1-sulfonic acid Chemical compound CC(C)C(S(O)(=O)=O)NC(=O)C=C QENRKQYUEGJNNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N [N].[S] Chemical compound [N].[S] PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000000022 bacteriostatic agent Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000003206 sterilizing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、マンガンスケール発生抑制剤及びマンガンスケール発生抑制方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a manganese scale generation inhibitor and a manganese scale generation suppression method.
冷却水系で用いられる冷却水やガス集塵水中に含まれる腐食成分及びスケール成分は、各種工場により異なり、各種工場の製造工程で生じる障害に適した対応が求められている。特に近年、水系に含まれるマンガンが原因となったマンガンスケールの発生が問題視されている。例えば、マンガンスケールは、鉄鋼製造工程の冷却水系、特に濾過器の濾材や冷却塔の充填材に付着する。マンガンスケールが発生すると、具体的に、濾過器の逆洗頻度の増加に伴う工業用水の使用量の増加、冷却塔の充填材の汚染による熱交換効率の低下、冷却塔での熱交換率の低下による冷却水温度の上昇、冷却水温度の上昇に伴う各種機器の処理能率の低下等、種々の問題が生じている。
また、マンガン鉱石から製錬マンガンを製造する工程でも排ガスの処理によりマンガンを含むガス集塵水が生成され、系内でマンガンスケールが発生する。
Corrosive components and scale components contained in cooling water and gas dust collection water used in cooling water systems differ from one factory to another, and there is a demand for measures suitable for failures that occur in the manufacturing processes of various factories. Especially in recent years, the generation of manganese scale caused by manganese contained in water systems has been regarded as a problem. For example, manganese scale adheres to the cooling water system in the steel manufacturing process, particularly to the filter media of filters and the packing material of cooling towers. When manganese scale occurs, specifically, an increase in the amount of industrial water used due to an increase in the frequency of backwashing filters, a decrease in heat exchange efficiency due to contamination of the packing material of cooling towers, and a decrease in heat exchange efficiency in cooling towers. Various problems have arisen, such as an increase in cooling water temperature due to a decrease in cooling water temperature and a decrease in the processing efficiency of various equipment due to an increase in cooling water temperature.
Also, in the process of producing smelted manganese from manganese ore, gas dust water containing manganese is generated by treating exhaust gas, and manganese scale is generated in the system.
従来、製鉄所の操業を停止させることなくマンガンスケールを抑制するための水処理薬剤に関しては、ほとんど提供されていないのが現状である。このため、従来は、上述の問題に対して、製鉄所の操業を停止し、マンガンスケールが付着した機器を洗浄する、又は、マンガンイオンを強制的に酸化させ除去する等の方法がとられている。マンガンイオンを強制的に酸化させて除去する方法としては、塩素、次亜塩素酸ソーダ又は過マンガン酸カリウムといった酸化剤を注入し、マンガンイオンを酸化させこれを濾過する方法などがあるが、この方法では、全残留塩素濃度１ｍｇ／Ｌ以上となるように酸化剤を添加すると金属の腐食が懸念され、また、対象水の水質の経時変化がある場合、残留塩素の管理は難しく設備腐食の危険性がある。 Conventionally, almost no water treatment chemicals have been provided for suppressing manganese scale without stopping the operation of steelworks. For this reason, conventionally, in order to deal with the above-mentioned problems, methods such as stopping the operation of the steelworks and cleaning the equipment to which manganese scales have adhered, or forcibly oxidizing and removing the manganese ions have been taken. there is As a method of forcibly oxidizing and removing manganese ions, there is a method of injecting an oxidizing agent such as chlorine, sodium hypochlorite or potassium permanganate, oxidizing manganese ions, and filtering them. In the method, if an oxidizing agent is added so that the total residual chlorine concentration is 1 mg/L or more, there is a concern about corrosion of metals, and if the quality of the target water changes over time, it is difficult to manage residual chlorine and there is a risk of equipment corrosion. have a nature.
このため、従来は、製鉄所の操業を停止して、濾過器や冷却塔等マンガンスケールが付着した機器の清掃が行われているが、操業を停止することは製鉄所の生産能率を低下させ、また、マンガンスケールが付着した機器の清掃は作業面での困難性が伴い、経済面及び労働環境面から解決策が望まれていた。 For this reason, conventionally, the operation of steelworks is stopped to clean equipment with manganese scale such as filters and cooling towers, but stopping the operation reduces the production efficiency of the steelworks. In addition, the cleaning of equipment to which manganese scale has adhered is difficult in terms of work, and a solution has been desired from the viewpoints of economy and work environment.
なお、特許文献１及び２には、製鉄所の操業を停止することなくマンガンスケールを抑制するための水処理薬剤が開示されており、ホスホン酸塩を含む水処理薬剤を１００～１００００ｍｇ／Ｌの添加量で添加することで、既に析出しているマンガンスケールを溶解除去できること等が開示されている。しかしながら、このような水処理薬剤はリンを多く含んでおり、排水規制のリン濃度をはるかに超えた処理水となり、排水規制面から、できる限りの薬剤使用量の低減が望まれていた。
In addition,
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、各種工場の操業を停止することなく、その操業中に水系に添加することでマンガンスケールの発生を抑制し、既に発生しているマンガンスケールを溶解及び／又は分散させることができるマンガンスケール発生抑制剤、及びこれを用いたマンガンスケール発生抑制方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses the generation of manganese scale by adding it to the water system during the operation of various plants without stopping the operation, and the manganese scale that has already occurred. An object of the present invention is to provide a manganese scale generation inhibitor capable of dissolving and/or dispersing and a method for suppressing manganese scale generation using the same.
本発明は、水系のマンガンスケールの発生を抑制するマンガンスケール発生抑制剤であって、ホスフィノカルボン酸系ポリマーを含み、上記水系は、冷却水系及び／又は集塵水系である（ただし、地下水である場合を除く）ことを特徴とするマンガンスケール発生抑制剤である。
上記水系には、マンガン析出物とマンガンイオンとが含まれていることが好ましい。
また、本発明のマンガンスケール発生抑制剤は、上記水系に設置された濾過器に発生するマンガンスケールを抑制するものであることが好ましい。
The present invention is a manganese scale generation inhibitor that suppresses the generation of manganese scale in a water system, which contains a phosphinocarboxylic acid-based polymer, and the water system is a cooling water system and / or a dust collection water system (however, groundwater Except for certain cases), it is a manganese scale generation inhibitor characterized by the following.
The aqueous system preferably contains manganese precipitates and manganese ions.
Moreover, it is preferable that the manganese scale generation inhibitor of the present invention suppresses the manganese scale generated in the filter installed in the water system.
また本発明は、水系に、ホスフィノカルボン酸系ポリマーを含むマンガンスケール発生抑制剤を添加し、マンガンスケールの発生を抑制することを特徴とするマンガンスケール発生抑制方法でもある。
上記水系には、マンガン析出物とマンガンイオンとが含まれていることが好ましい。
また、上記水系は、冷却水系及び／又は集塵水系であることが好ましい。
また、上記水系は、濾過器を有する冷却水系であることが好ましい。
また、本発明のマンガンスケール発生抑制方法は、上記水系に設置された濾過器に発生したマンガンスケールを抑制するものであることが好ましい。
The present invention also provides a method for suppressing the formation of manganese scale, comprising adding a manganese scale formation inhibitor containing a phosphinocarboxylic acid-based polymer to an aqueous system to suppress the formation of manganese scale.
The aqueous system preferably contains manganese precipitates and manganese ions.
Further, the water system is preferably a cooling water system and/or a dust collecting water system.
Moreover, the water system is preferably a cooling water system having a filter.
Moreover, it is preferable that the manganese scale generation suppression method of this invention suppresses the manganese scale generated in the filter installed in the said water system.
本発明のマンガンスケール発生抑制剤、又は、マンガンスケール発生抑制方法によると、水処理薬剤の使用量及び／又は濃度が低い場合でも、マンガンスケールが発生する水系におけるマンガンスケールの発生を抑制し、さらに、上記水系に既に付着しているマンガンスケールを溶解及び／又は分散させ除去することができる。 According to the manganese scale generation inhibitor or the manganese scale generation suppression method of the present invention, even when the amount and/or concentration of the water treatment chemical used is low, the generation of manganese scale is suppressed in a water system in which manganese scale is generated, and , the manganese scale already attached to the water system can be dissolved and/or dispersed and removed.
以下本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
本発明のマンガンスケール発生抑制剤は、水系のマンガンスケールの発生を抑制するマンガンスケール発生抑制剤であって、ホスフィノカルボン酸系ポリマーを含むことを特徴とする。なお、本発明において、マンガンスケール発生抑制は、水系に含まれるマンガンイオンがマンガンスケールとして析出することを抑制すること、並びに、既に析出しているマンガンスケールを溶解及び／又は分散させることによりマンガンスケールを除去することを意味する。 The manganese scale formation inhibitor of the present invention is a manganese scale formation inhibitor that suppresses the formation of aqueous manganese scale, and is characterized by containing a phosphinocarboxylic acid-based polymer. In the present invention, the suppression of manganese scale generation is achieved by suppressing the precipitation of manganese ions contained in the water system as manganese scale, and by dissolving and/or dispersing manganese scale that has already precipitated. means to remove
上記ホスフィノカルボン酸系ポリマーは、アクリル酸－２－アクリロイルアミノ－２－メチル－１－プロパンスルホン酸・次亜リン酸付加重合物であり、下記一般式（Ｉ）で表され、一般式（Ｉ）中のホスフィノ基の（リン原子に結合する）ヒドロキシル基の水素原子の一部または全部がアルカリ金属原子で置き換えられた塩であってもよい。また、カルボキシル基の水素原子や置換基Ｚのスルホン酸基の水素原子の一部またはその全部がアルカリ金属原子で置き換えられていてもよい。なお、公知のスケール防止剤を用いることができ、市販のものとしては、例えば、ＢＷＡ社製のＢｅｌｃｌｅｎｅ（登録商標）４００を好適に用いることができる。 The phosphinocarboxylic acid-based polymer is an acrylic acid-2-acryloylamino-2-methyl-1-propanesulfonic acid/hypophosphorous acid addition polymer, represented by the following general formula (I), and the general formula ( It may be a salt in which some or all of the hydrogen atoms of the hydroxyl group (bonded to the phosphorus atom) of the phosphino group in I) are replaced with alkali metal atoms. Further, some or all of the hydrogen atoms of the carboxyl group and the hydrogen atoms of the sulfonic acid group of the substituent Z may be replaced with alkali metal atoms. In addition, a known scale inhibitor can be used, and as a commercially available one, for example, Belclene (registered trademark) 400 manufactured by BWA can be preferably used.
［上記一般式（Ｉ）中、Ｘは [In the above general formula (I), X is
（式中、Ｚは－ＣＯＮＨＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＳＯ３Ｎａ基である）で表される２つの繰り返し単位が規則的またはランダムに結合した基、Ｙは水素原子、－ＳＯ３Ｈ基または－ＨＰＯＮａ基、Ｗは水素原子又は－Ｘ－Ｙ基である］で表されるアクリル酸－２－アクリロイルアミノ－２－メチル－１－プロパンスルホン酸・次亜リン酸付加重合物およびその塩である。 (Wherein, Z is a —CONHC(CH 3 ) 2 CH 2 SO 3 Na group) group in which two repeating units are regularly or randomly bonded, Y is a hydrogen atom, —SO 3 H group or -HPONa group, W is a hydrogen atom or -XY group] acrylic acid-2-acryloylamino-2-methyl-1-propanesulfonic acid/hypophosphorous acid addition polymer represented by is.
上記ホスフィノカルボン酸系ポリマーは、１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。 The phosphinocarboxylic acid-based polymer may be used alone or in combination of two or more.
上記ホスフィノカルボン酸系ポリマーは、１～９０重量％の濃度の水溶液として用いられ、好適には１～６０重量％濃度で用いられ、より好適には、１～５０重量％濃度で用いられる。 The phosphinocarboxylic acid-based polymer is used as an aqueous solution having a concentration of 1 to 90% by weight, preferably 1 to 60% by weight, more preferably 1 to 50% by weight.
また、本発明は、水系に上述のホスフィノカルボン酸系ポリマーを含むマンガンスケール発生抑制剤を添加し、マンガンスケールを溶解するマンガンスケール発生抑制方法でもある。 Further, the present invention is also a method for suppressing manganese scale formation by adding a manganese scale formation inhibitor containing the above-described phosphinocarboxylic acid-based polymer to an aqueous system and dissolving the manganese scale.
本発明のマンガンスケール発生抑制剤、及び、マンガンスケール発生抑制方法が用いられる水系には、マンガン析出物とマンガンイオンとが含まれていることが好ましい。このような水系は、マンガンスケールが発生しやすい為である。 It is preferable that manganese deposits and manganese ions are contained in the aqueous system in which the manganese scale formation inhibitor and the manganese scale formation suppression method of the present invention are used. This is because manganese scale is likely to occur in such a water system.
本発明のマンガンスケール発生抑制剤、及び、マンガンスケール発生抑制方法が用いられる水系は、冷却水系及び／又は集塵水系であることが好ましい。冷却水系では、マンガンを含む被冷却体から冷却水系へマンガンが混入し、冷却水が循環再利用されることにより、循環冷却水中のマンガンスケール成分が濃縮され、マンガンスケールが発生しやすい状況となっている。また、マンガン製錬工程で発生する排ガスを集塵水で処理することにより、集塵水へマンガンが混入し、集塵水系においてもマンガンスケールが発生する。
マンガンイオンは、ｐＨや酸化度により溶解度を大幅に変える性質を持つが、マンガンスケールが問題となる上記水系では、水は大気とのエアレーションの影響を強く受け、炭酸平衡が影響するｐＨ５～１０、好ましくは６～９になる。また冷却水や集塵水系には、他の夾雑物が多く含まれる。例えば、鉄鋼製造過程の集塵水系では、マンガン以外に亜鉛や鉄のイオン及び析出粒子を多く含むことで、マンガンの溶解性をより悪化させる。
The water system in which the manganese scale formation inhibitor and the manganese scale formation suppression method of the present invention are used is preferably a cooling water system and/or a dust collecting water system. In the cooling water system, manganese is mixed into the cooling water system from the object to be cooled containing manganese, and the cooling water is circulated and reused. As a result, the manganese scale component in the circulating cooling water is concentrated, and manganese scale is likely to occur. ing. In addition, by treating the exhaust gas generated in the manganese smelting process with the dust collection water, manganese is mixed in the dust collection water, and manganese scale is generated also in the dust collection water system.
Manganese ions have the property of significantly changing their solubility depending on the pH and the degree of oxidation. Preferably 6-9. Cooling water and dust collection systems also contain many other contaminants. For example, in a dust collection system in the steel manufacturing process, the solubility of manganese is further deteriorated by containing a large amount of ions and precipitated particles of zinc and iron in addition to manganese.
本発明のマンガンスケール発生抑制方法が用いられる水系は、水と大気とを接触させるエアレーションステップを備えることが好ましい。マンガンスケールが発生しやすい為である。 The water system in which the method for suppressing manganese scale generation of the present invention is preferably provided with an aeration step of bringing water into contact with the air. This is because manganese scale is likely to occur.
また、本発明のマンガンスケール発生抑制剤は、水系に設置された濾過器及び／又は冷却塔に発生するマンガンスケールの発生を抑制するために用いられることが好ましく、濾過器に発生するマンガンスケールの発生を抑制するために用いられることがより好ましい。ここで、本発明のマンガンスケール発生抑制剤は、既に析出しているマンガン析出物を溶解及び／又は分散させることで、マンガンスケールの発生を抑制するものであり、濾過器及び／又は冷却塔内で発生し、これらの機器内に付着しているスケールを溶解及び／又は分散し除去することができる。そのため、本発明のマンガンスケール発生抑制剤は、マンガンスケールの発生を抑制し、また、マンガンスケールを除去するものである。 In addition, the manganese scale generation inhibitor of the present invention is preferably used to suppress the generation of manganese scale generated in the filter and / or cooling tower installed in the water system. It is more preferable to be used for suppressing generation. Here, the manganese scale generation inhibitor of the present invention suppresses the generation of manganese scale by dissolving and/or dispersing manganese precipitates that have already precipitated. It is possible to dissolve and/or disperse and remove scale that is generated in and attached to these devices. Therefore, the manganese scale generation inhibitor of the present invention suppresses the generation of manganese scale and removes manganese scale.
本発明の上記マンガンスケール発生抑制剤は、例えば、鉄鋼製造工程等のマンガンスケールの発生しやすい水系の適当な箇所に薬注ポンプで添加することにより、系内に既に析出しているマンガンスケールを溶解し、マンガンスケールの発生を抑制する。この場合、ホスフィノカルボン酸系ポリマーはその有効成分濃度として、洗浄対象とする設備への送水量に対して、１～１０００ｍｇ／Ｌ、特に１．５～１００ｍｇ／Ｌ程度の比較的低い濃度となるように、所定時間、例えば１分～２時間程度添加されることが好ましい。この添加濃度が１ｍｇ／Ｌ未満であると充分なマンガンスケール発生抑制効果が得られず、添加濃度が１０００ｍｇ／Ｌを超えて高すぎることは排水規制面からも好ましくない。 The manganese scale formation inhibitor of the present invention is added by a chemical injection pump to an appropriate portion of a water system where manganese scale is likely to occur, for example, in the steel manufacturing process, so that the manganese scale that has already precipitated in the system is removed. It dissolves and suppresses the generation of manganese scale. In this case, the phosphinocarboxylic acid-based polymer has a relatively low concentration of 1 to 1000 mg/L, particularly 1.5 to 100 mg/L, relative to the amount of water supplied to the equipment to be cleaned, as its active ingredient concentration. It is preferable to add for a predetermined period of time, for example, about 1 minute to 2 hours. If the additive concentration is less than 1 mg/L, a sufficient effect of suppressing the formation of manganese scale cannot be obtained, and if the additive concentration exceeds 1000 mg/L, it is not preferable from the standpoint of waste water regulation.
本発明のマンガンスケール発生抑制方法においては、ホスフィノカルボン酸系ポリマーを含むマンガンスケール発生抑制剤を、水系のうち、特に濾過器を有する冷却水系に添加し、濾過器を有する冷却水系におけるマンガンスケールの発生抑制を行うことが好ましい。また、この場合、本発明のマンガンスケール発生抑制剤は、上記濾過器に導入される冷却水に対し添加されることが好ましい。具体的に、本発明のマンガンスケール発生抑制剤を添加し得る水系の例を図１に示す。なお、図１は、本発明のマンガンスケール発生抑制方法を適用し得る水系の例でもある。なお、本発明はこの例により限定されるものではない。 In the method for suppressing manganese scale formation of the present invention, a manganese scale formation inhibitor containing a phosphinocarboxylic acid-based polymer is added to a cooling water system having a filter, particularly to a cooling water system having a filter, and manganese scale is added to the cooling water system having a filter. It is preferable to suppress the occurrence of Moreover, in this case, the manganese scale generation inhibitor of the present invention is preferably added to the cooling water introduced into the filter. Specifically, FIG. 1 shows an example of an aqueous system to which the manganese scale generation inhibitor of the present invention can be added. In addition, FIG. 1 is also an example of a water system to which the method for suppressing the generation of manganese scale of the present invention can be applied. However, the present invention is not limited to this example.
図１は、鉄鉱製造工程における脱ガス装置を含む循環冷却水系の一例を示す系統図である。なお、鉄鉱製造工程における脱ガス装置は、溶鋼中に溶存しているガス成分を除去する工程で用いられるが、脱ガス装置で用いられるコンデンサー冷却水には脱ガス時に同伴する溶鋼ダストが混入する。従って、図１において、冷却水は、コンデンサー１において溶鋼ダストを含み水温が上昇した集塵水として、シールタンク２を経て集塵水槽３に一時的に収容される。次に、集塵水は沈殿池４や濾過器５に送られ、ＳＳ分（Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ｓｏｌｉｄ 懸濁物質）が除去された後、冷却塔６において冷却され、再度冷却水としてコンデンサー１に供給される。
このような操業を継続することにより循環冷却水中のイオン状マンガン濃度が高まり、マンガンスケールが水槽や配管、特に集塵水を処理する濾過器５や冷却塔６に付着するようになる。
FIG. 1 is a system diagram showing an example of a circulating cooling water system including a degasser in an iron ore manufacturing process. The degassing device in the iron ore manufacturing process is used in the process of removing gas components dissolved in the molten steel, and the condenser cooling water used in the degassing device contains molten steel dust that accompanies the degassing. . Therefore, in FIG. 1, the cooling water is temporarily stored in the
By continuing such operation, the concentration of ionic manganese in the circulating cooling water increases, and manganese scale adheres to the water tank and pipes, particularly the
従って、本発明のマンガンスケール発生抑制方法においては、ホスフィノカルボン酸系ポリマーを含むマンガンスケール発生抑制剤が、図１の添加箇所Ａにおいて、マンガンスケールが付着している冷却塔６に導入される水（冷却塔６への戻り水）に、この戻り水中のホスフィノカルボン酸系ポリマー濃度が１～１０００ｍｇ／Ｌ、特に１．５～１００ｍｇ／Ｌ程度となるように添加することが好ましい。
Therefore, in the method for suppressing manganese scale formation of the present invention, a manganese scale formation inhibitor containing a phosphinocarboxylic acid-based polymer is introduced into the
また、同様に、図１の添加箇所Ｂにおいて、マンガンスケールが付着している濾過器５に導入される水に、この導入水中のホスフィノカルボン酸系ポリマー濃度が１～１０００ｍｇ／Ｌ、特に１．５～１００ｍｇ／Ｌ程度となるように添加することが好ましい。 Similarly, at the addition point B in FIG. It is preferable to add so that the concentration is about 5 to 100 mg/L.
更には、図１の添加箇所Ｃにおいて、濾過器５の逆洗水に、この逆洗水中のホスフィノカルボン酸系ポリマー濃度が１～１０００ｍｇ／Ｌ、特に１．５～１００ｍｇ／Ｌ程度となるように添加することが好ましい。
Furthermore, at the addition point C in FIG. 1, the concentration of the phosphinocarboxylic acid-based polymer in the backwash water of the
本発明のマンガンスケール発生抑制方法は、水系に設置された濾過器に発生したマンガンスケールを抑制するために用いられることが好ましい。 The method for suppressing manganese scale generation of the present invention is preferably used to suppress manganese scale generated in a filter installed in a water system.
このように、ホスフィノカルボン酸系ポリマーの添加が比較的低濃度でも、循環冷却水中に析出するマンガンスケールを溶解及び／又は分散させ、マンガンスケールの発生を抑制することができる。このような、スケール発生抑制機構は次の通りと考える。 Thus, even when the phosphinocarboxylic acid-based polymer is added at a relatively low concentration, the manganese scale that precipitates in the circulating cooling water can be dissolved and/or dispersed, and the generation of manganese scale can be suppressed. Such a mechanism for suppressing scale generation is considered as follows.
上述の通り、水系ではマンガンは、水のｐＨや酸化度、夾雑物などの影響を受けて、マンガン析出粒子とマンガンイオンの双方の形で存在する。多くの場合、マンガンイオンの溶解度はそれほど高くなく、水系に含まれるマンガンの多くは水中でマンガン析出粒子となっていく。マンガンのスケール化には、マンガン析出粒子の分散力が不充分で凝集固化する要因と、水中のマンガンイオンが水中でイオン化しきれず析出する要因との２つの要因が大きく関係する。本発明のマンガンスケール発生抑制剤に含まれるホスフィノカルボン酸系ポリマーは、その両方に効果を示すことで、これまでより低濃度短時間で、充分なスケール発生抑制効果が得られるものと考えられる。
なお、すでに析出しているマンガン析出粒子を分散させておくことで、濾過器の逆洗工程により容易に堆積物が除去され、さらに逆洗水に本発明のマンガンスケール発生抑制剤を加えることで、溶解効果及び／又は分散効果が得られる。また、逆洗に用いられるエネルギーが削減される効果も期待でき、さらに低濃度添加で効果が得られることは、排水でのリンやＣＯＤなどを処理する上での削減にもつながる。
As described above, in aqueous systems, manganese exists in the form of both precipitated manganese particles and manganese ions, depending on the pH of water, degree of oxidation, impurities, and the like. In many cases, the solubility of manganese ions is not so high, and most of the manganese contained in the water system becomes manganese precipitation particles in the water. Scaling of manganese is largely related to two factors: a factor of insufficient dispersing force of precipitated manganese particles to agglomerate and solidify, and a factor of precipitation of manganese ions in water due to insufficient ionization in water. It is believed that the phosphinocarboxylic acid polymer contained in the manganese scale formation inhibitor of the present invention exhibits effects on both of these, so that a sufficient scale formation inhibitory effect can be obtained at a lower concentration in a shorter period of time than before. .
In addition, by dispersing the already precipitated manganese precipitate particles, the sediments can be easily removed by the backwashing process of the filter, and furthermore, by adding the manganese scale generation inhibitor of the present invention to the backwash water , a dissolving effect and/or a dispersing effect are obtained. In addition, the effect of reducing the energy used for backwashing can be expected, and the fact that the effect can be obtained with low concentration addition leads to reduction in the treatment of phosphorus, COD, etc. in wastewater.
図１は、本発明を適用し得る鉄鋼製造工程の循環冷却水系の一例を示すものであって、本発明の適用対象は何ら図１に示す循環冷却水系に限定されるものではない。本発明のマンガンスケール発生抑制剤及びマンガンスケール発生抑制方法は、マンガンスケールが発生する水系を対象にするものである。 FIG. 1 shows an example of a circulating cooling water system in a steel manufacturing process to which the present invention can be applied, and the application of the present invention is not limited to the circulating cooling water system shown in FIG. The inhibitor for manganese scale formation and the method for inhibiting manganese scale formation of the present invention are intended for aqueous systems in which manganese scale is formed.
具体的には、マンガンスケールの発生が顕著な鉄鋼製造工程の高炉・転炉から発生する排ガス集塵冷却水や、鉄鋼に含まれる成分を調整するための各種の脱ガス装置に使用される冷却水等を対象にし、特に、図１に示すような脱ガス装置を備える冷却水系の濾過器及び／又は冷却塔において、その付着による障害が問題となるマンガンスケールの発生抑制に有効である。 Specifically, cooling water for exhaust gas dust collection generated from blast furnaces and converters in the steel manufacturing process where manganese scale is conspicuous, and cooling used in various degassing equipment to adjust the components contained in steel. It is effective for suppressing the generation of manganese scale, which is a problem for water and the like, and is particularly problematic in the filter and/or cooling tower of a cooling water system equipped with a degasser as shown in FIG. 1 due to its adhesion.
なお、集塵水の懸濁物質が大きな粒子で沈降しやすい場合や、懸濁物質の濃度が高い場合には、沈殿池を設けて濾過器と組み合わせて用いることが好ましい。
沈殿池４としても、公知の任意のものが採用できるが、好ましくは凝集沈殿槽や加圧浮上槽に凝集剤を添加することにより行う方式のものが採用できる。この凝集剤に特に制限はなく、例えば、従来公知のアニオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、カチオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤、さらには無機凝集剤などを挙げることができる。無機凝集剤としては、例えばポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩化第二鉄、ポリ硫酸鉄などがある
When the suspended solids in the collected dust are large particles and tend to settle, or when the concentration of the suspended solids is high, it is preferable to provide a sedimentation basin and use it in combination with a filter.
As the
本発明のマンガンスケール発生抑制剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で、ホスフィノカルボン酸系ポリマーと共に、他の薬剤、例えば一般に添加される防食剤や殺菌剤・静菌剤、ホスフィノカルボン酸系ポリマー以外のスケール防止剤、消泡剤等を併用することができる。 The manganese scale formation inhibitor of the present invention is a phosphinocarboxylic acid-based polymer and other agents such as commonly added anticorrosive agents, bactericides/bacteriostats, and phosphinocarboxylic agents, as long as the effects of the present invention are not impaired. A scale inhibitor, an antifoaming agent, etc., other than the acid-based polymer can be used in combination.
本発明のマンガンスケール発生抑制方法においては、本発明の効果を阻害しない範囲で、一般的に添加される公知の防食剤、殺菌・静菌剤、ホスフィノカルボン酸系ポリマー以外のスケール防止剤、消泡剤等を併用することができる。 In the method for suppressing manganese scale formation of the present invention, a known anticorrosive agent, a bactericidal/bacteriostatic agent, a scale inhibitor other than a phosphinocarboxylic acid-based polymer, which are generally added to the extent that the effects of the present invention are not impaired, An antifoaming agent or the like can be used in combination.
上記防食剤としては、リン酸塩、重合リン酸塩、リン酸エステル等のリン系化合物、亜鉛、アルミニウム、ニッケル、モリブデン及びタングステンなどの多価金属の塩類、及び、亜硝酸塩等が挙げられる。 Examples of the anticorrosive agent include phosphorus compounds such as phosphates, polymerized phosphates and phosphate esters, salts of polyvalent metals such as zinc, aluminum, nickel, molybdenum and tungsten, and nitrites.
上記殺菌剤としては、例えば、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド等の四級アンモニウム塩、クロルメチルトリチアゾリン、クロルメチルイソチアゾリン、メチルイソチアゾリン、次亜塩素酸塩、及びブロム化ヒダントイン等の等の塩素系、臭素系、及び有機窒素硫黄系薬剤等が挙げられる。なお、殺菌剤としては、機器により殺菌成分を発生させる方法でも良く、例えば、被処理液に食塩を加え、又は加えずにそのまま被処理液を電気分解する方法等も適用することができる。 Examples of the disinfectant include quaternary ammonium salts such as alkyldimethylbenzylammonium chloride; and organic nitrogen-sulfur agents. As the sterilizing agent, a method of generating a sterilizing component by a device may be used. For example, a method of electrolyzing the liquid to be processed as it is without adding salt to the liquid to be processed, or the like may be applied.
上記ホスフィノカルボン酸系ポリマー以外のスケール防止剤としては、ポリアクリル酸塩、ポリアクリルアミドとその部分加水分解物、マレイン酸系重合体、イタコン酸系重合体、メタクリル酸ヒドロキシエチル、ヒドロキシアリロキシプロパンスルホン酸、及び、アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸等を含むアクリル酸系の２成分系共重合体等が挙げられ、これらを単独又は２種以上を併用して用いることができる。 Scale inhibitors other than the above phosphinocarboxylic acid-based polymers include polyacrylates, polyacrylamides and their partial hydrolysates, maleic acid-based polymers, itaconic acid-based polymers, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxyallyloxypropane. Examples include acrylic acid-based two-component copolymers containing sulfonic acid and acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.
本発明を以下の試験例により具体的に説明するが、この発明はこれらの試験例により限定されるものではない。 The present invention will be specifically described by the following test examples, but the present invention is not limited by these test examples.
試験例において用いた薬剤を以下に示す。
ホスフィノカルボン酸系ポリマー：Ｂｅｌｃｌｅｎｅ（登録商標）４００（ＢＷＡ社製）
ＨＥＤＰ：１－ヒドロキシエタン－１，１－ジホスホン酸（東京化成工業（株）社製）
The drugs used in the test examples are shown below.
Phosphinocarboxylic acid-based polymer: Belclene (registered trademark) 400 (manufactured by BWA)
HEDP: 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
（試験水の評価）
某製鉄所脱ガス工程で得られた集塵水を取水し、これを試験水とした。試験水を１Ｌビーカーに１Ｌ取水し、この試験水と、これを５Ｃ濾紙で濾過したろ液の、マンガン濃度とｐＨを測定した。５Ｃ濾紙で濾過したろ液を目視で観察したところ濁りはなかった。
次に、試験水１Ｌを２時間エアバブリングした後に、試験水中の溶存マンガン濃度（すなわち、マンガンイオン濃度）とｐＨを測定した。結果は下記表１の通りであった。
(Evaluation of test water)
Dust-collected water obtained in the degassing process of a certain ironworks was taken and used as test water. 1 L of test water was taken into a 1 L beaker, and the manganese concentration and pH of this test water and the filtrate obtained by filtering this with 5C filter paper were measured. There was no turbidity when the filtrate filtered with 5C filter paper was visually observed.
Next, after air-bubbling 1 L of test water for 2 hours, the dissolved manganese concentration (that is, manganese ion concentration) and pH in the test water were measured. The results are shown in Table 1 below.
（実施例１～５、比較例１～３及び参考例１）
下記試験を実施し、実施例及び比較例に係る上記各種薬剤の濃度別のマンガン再溶解化率を測定した。なお、薬剤を添加しなかった試験例を参考例１とした。
(Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 3 and Reference Example 1)
The following tests were carried out to measure the manganese re-solubilization rate for each concentration of the above-mentioned various agents according to Examples and Comparative Examples. A test example in which no chemical was added was referred to as Reference Example 1.
（試験方法）
試験水１Ｌに、上記各種薬剤を下記表２に記載の濃度で添加したサンプルを作製し、各サンプルに対し２時間エアバブリングを行い、ｐＨを８．４まで上昇させた。次にジャーテスト装置にエアバブリング後のサンプルを導入し、４３℃、２００ｒｐｍの条件で２時間加温撹拌した。加温撹拌終了後、サンプル水を５Ｃ濾紙で濾過し、ろ液の溶存マンガン濃度（マンガンイオン濃度）を測定した。また、上記加温撹拌が終了した各試験水を一晩静置した後の濁度を測定した。測定結果を下記表２に示す。
(Test method)
Samples were prepared by adding the various chemicals described above to 1 L of test water at the concentrations shown in Table 2 below, and air bubbling was performed for 2 hours on each sample to raise the pH to 8.4. Next, the sample after air bubbling was introduced into a jar tester, and heated and stirred at 43° C. and 200 rpm for 2 hours. After heating and stirring, the sample water was filtered with 5C filter paper, and the dissolved manganese concentration (manganese ion concentration) of the filtrate was measured. In addition, the turbidity was measured after each test water that had been heated and stirred was allowed to stand overnight. The measurement results are shown in Table 2 below.
次に、マンガンの再溶解化率を下記式に基づき算出した。
マンガン（Ｍｎ）再溶解化率＝試験後Ｍｎイオン濃度（ｍｇ／Ｌ）／試験前Ｍｎイオン濃度（ｍｇ／Ｌ）×１００
なお、試験前Ｍｎイオン濃度（ｍｇ／Ｌ）としては、エアバブリング前の０．１３ｍｇ／Ｌを用いて、再溶解化率を算出した。
下記表２では、算出されたマンガン再溶解化率が１００以上である場合の評価を〇とし、１００未満である場合を×とした。
また、下記表２では、試験により得られた濁度が５０以上である場合の評価を〇とし、５０未満の場合の評価を×とした。
Next, the re-solubilization rate of manganese was calculated based on the following formula.
Manganese (Mn) re-solubilization rate=Mn ion concentration after test (mg/L)/Mn ion concentration before test (mg/L)×100
The re-solubilization rate was calculated using 0.13 mg/L before air bubbling as the pre-test Mn ion concentration (mg/L).
In Table 2 below, the case where the calculated manganese re-solubilization rate is 100 or more is evaluated as ◯, and the case where it is less than 100 is evaluated as x.
Further, in Table 2 below, the evaluation when the turbidity obtained by the test was 50 or more was evaluated as ◯, and the evaluation when less than 50 was evaluated as x.
表２の実施例１～５及び比較例１～３とを比べると、実施例１～５におけるマンガン再溶解化率が１００％をはるかに上回り、水中に存在したマンガンイオンの析出が抑えられ、さらにマンガン析出粒子の溶解が進んでいることがわかる。よって、ホスフィノカルボン酸系ポリマーを添加することにより、マンガンスケールの発生を効果的に抑制できることが確認できた。さらに、実施例１～５では、静置後の濁度が５０以上と高い値で維持されており、マンガン析出粒子及びその他の析出粒子の分散状態が維持されていることが分かる。これによって、マンガン析出粒子が分散され、マンガンスケールの発生が効果的に抑制されていることが確認できた。
なお、比較例３においては、添加濃度が５０ｍｇ／Ｌにおいてマンガン再溶解化率が１１５％と１００％以上の値を示しており、溶解化力が見られた。しかし、濁度の維持は見られず、マンガン析出粒子の分散効果は見られなかった。一方、実施例１では、添加濃度が５ｍｇ／Ｌの低濃度においてマンガン再溶解化率が２００％を超え高い溶解化力を示し、また、濁度が５０以上の高い値で維持され、マンガン析出粒子及びその他の析出粒子の高い分散性を示した。よって、本発明のマンガンスケール発生抑制剤及びマンガンスケール発生抑制方法では、薬剤の使用量を低減してもマンガンスケールの発生を効果的に抑制できることが確認できた。
Comparing Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 in Table 2, the manganese resolubilization rate in Examples 1 to 5 far exceeded 100%, and precipitation of manganese ions present in water was suppressed. Furthermore, it can be seen that the dissolution of the precipitated manganese particles has progressed. Therefore, it has been confirmed that the addition of the phosphinocarboxylic acid-based polymer can effectively suppress the generation of manganese scale. Furthermore, in Examples 1 to 5, the turbidity after standing was maintained at a high value of 50 or more, indicating that the manganese precipitated particles and other precipitated particles were maintained in a dispersed state. As a result, it was confirmed that the precipitated particles of manganese were dispersed and the generation of manganese scale was effectively suppressed.
In Comparative Example 3, the manganese re-solubilization rate was 115% at an addition concentration of 50 mg/L, which was 100% or more, indicating a dissolution power. However, no maintenance of turbidity was observed, and no effect of dispersing manganese precipitated particles was observed. On the other hand, in Example 1, the manganese re-solubilization rate exceeded 200% at a low concentration of 5 mg / L, indicating a high dissolution power, and the turbidity was maintained at a high value of 50 or more, and manganese precipitated. It showed high dispersibility of particles and other precipitated particles. Therefore, it was confirmed that the manganese scale formation inhibitor and the method for inhibiting manganese scale formation of the present invention can effectively suppress the formation of manganese scale even when the amount of the chemical used is reduced.
１ コンデンサー
２ シールタンク
３ 集塵水槽
４ 沈殿池
５ 濾過器
６ 冷却塔
７ 給水タンク
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (3)
The manganese scale generation inhibitor according to claim 1 or 2, which suppresses manganese scale generated in a filter installed in a water system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022184925A JP7391302B2 (en) | 2019-02-13 | 2022-11-18 | Manganese scale generation inhibitor and manganese scale generation inhibition method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019023899A JP7364180B2 (en) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Manganese scale generation inhibitor and manganese scale generation inhibition method |
| JP2022184925A JP7391302B2 (en) | 2019-02-13 | 2022-11-18 | Manganese scale generation inhibitor and manganese scale generation inhibition method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019023899A Division JP7364180B2 (en) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Manganese scale generation inhibitor and manganese scale generation inhibition method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023021133A true JP2023021133A (en) | 2023-02-09 |
| JP7391302B2 JP7391302B2 (en) | 2023-12-05 |
Family
ID=72261663
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019023899A Active JP7364180B2 (en) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Manganese scale generation inhibitor and manganese scale generation inhibition method |
| JP2022184925A Active JP7391302B2 (en) | 2019-02-13 | 2022-11-18 | Manganese scale generation inhibitor and manganese scale generation inhibition method |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019023899A Active JP7364180B2 (en) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Manganese scale generation inhibitor and manganese scale generation inhibition method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7364180B2 (en) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4997571A (en) * | 1990-01-05 | 1991-03-05 | Mogul Corporation | Method of treating water |
| JP4403250B2 (en) | 2001-06-13 | 2010-01-27 | 株式会社片山化学工業研究所 | Water treatment method and water treatment system for circulating cooling water system |
| JP2004315914A (en) | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Ebara Corp | Corrosion inhibitor and corrosion inhibition method |
| CA2537808C (en) | 2003-09-22 | 2012-08-07 | Buckman Laboratories International, Inc. | Use of cerium salts to inhibit manganese deposition in water systems |
| JP5577571B2 (en) | 2008-03-31 | 2014-08-27 | 栗田工業株式会社 | Scale inhibitor for circulating cooling water system in steel manufacturing process, and scale prevention method |
| JP5544716B2 (en) | 2009-01-13 | 2014-07-09 | 栗田工業株式会社 | Method for cleaning circulating cooling water in steel manufacturing process |
| JP2017012989A (en) | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 株式会社片山化学工業研究所 | Water treatment agent composition |
-
2019
- 2019-02-13 JP JP2019023899A patent/JP7364180B2/en active Active
-
2022
- 2022-11-18 JP JP2022184925A patent/JP7391302B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7364180B2 (en) | 2023-10-18 |
| JP2020131066A (en) | 2020-08-31 |
| JP7391302B2 (en) | 2023-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2035207C (en) | Methods of controlling scale formation in aqueous systems | |
| US7252769B2 (en) | Use of cerium salts to inhibit manganese deposition in water systems | |
| CN101864575B (en) | Special cleaning agent for stainless steel equipment and use method thereof | |
| JPH0994598A (en) | Corrosionproof and scale-proof method of open circulating cooling water system | |
| JP5800044B2 (en) | Descaling method and descaling agent for steam generating equipment | |
| US5454954A (en) | Scale control in metal mining circuits using polyether polyamino methylene phosphonates | |
| JP5577571B2 (en) | Scale inhibitor for circulating cooling water system in steel manufacturing process, and scale prevention method | |
| CN102534641A (en) | Organic acid cleaning agent and manufacture method thereof | |
| JP2014210232A (en) | Method for processing alkaline waste water including calcium-eluting particles | |
| JP5544716B2 (en) | Method for cleaning circulating cooling water in steel manufacturing process | |
| JP7391302B2 (en) | Manganese scale generation inhibitor and manganese scale generation inhibition method | |
| JP6389066B2 (en) | Steel-based wastewater treatment method | |
| JP2002519512A (en) | Silica and silicate deposition control | |
| JP6792490B2 (en) | A method for removing suspended substances in an aqueous system that suppresses the formation of scales. | |
| JP5891630B2 (en) | Boiler water scale removal method | |
| Soror | Scale and corrosion prevention in cooling water systems part I: calcium carbonate | |
| JP2007270222A (en) | Scale detergent and scale removing method | |
| JPS5811279B2 (en) | Scale prevention treatment method | |
| KR20140025982A (en) | Composition for removing scale and rust | |
| JP5306977B2 (en) | Method for treating boron-containing water and boron removing agent | |
| JP2009299161A (en) | Metal corrosion suppression method of water system | |
| JPH0199695A (en) | Method for controlling calcium carbonate scale in water system for high ph with use of carbonic acid/sulfonic acid polymer | |
| CN1712143A (en) | Cleaning method of circulating water system | |
| JP2006297346A (en) | Method for preventing deposition of scale | |
| JP3427859B2 (en) | Treatment method of direct cooling water system in hot rolling process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221118 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230619 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230627 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230825 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231024 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231110 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7391302 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |