JP2575740B2 - 軟水ボイラ用防食剤 - Google Patents

軟水ボイラ用防食剤

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JP2575740B2 JP26163287A JP26163287A JP2575740B2 JP 2575740 B2 JP2575740 B2 JP 2575740B2 JP 26163287 A JP26163287 A JP 26163287A JP 26163287 A JP26163287 A JP 26163287A JP 2575740 B2 JP2575740 B2 JP 2575740B2
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/12Oxygen-containing compounds
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、市水、地下水等の軟水を用いたボイラにお
いて、比較的高温、高負荷で運転されている時に使用さ
れ、蒸気発生器、熱交換器等の金属類、特に鉄鋼の腐食
を防ぐために使用される防食剤に関する。
〔従来の技術〕 軟水ボイラは塩素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン及
び炭酸イオン等のいわゆる金属の腐食を促進させる妨害
イオンを含む用水を使用する関係上、金属の腐食が常に
問題となつている。特に、近年はボイラを効率よく運転
しようとする傾向があり、より高温、高負荷運転を行な
つたり用水の高濃縮運転を行なつている。このため、当
然高温による腐食促進作用が大きくなるとともにボイラ
水中の妨害イオンの濃縮による腐食の促進作用が起こ
り、これらの相乗効果によつて腐食が著しく大きなもの
となり場合によつてはボイラの致命的な腐食トラブルを
発生させることとなる。
これらの腐食を防止させるために、従来は、ヒドラジ
ン及び亜硫酸塩等の脱酸素剤の添加、モリブデン酸塩、
タングステン酸塩、重合燐酸塩、グルコン酸塩、酒石酸
塩、タンニン及リグニンスルホン酸塩等の無機、有機化
合物の単体又はこれらを混合して防食剤として使用して
いた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、ヒドラジンは毒性が強く、亜硫酸は脱
酸素作用の結果として妨害イオンである硫酸塩を生成す
る欠点がある。また、これらは薬注ポンプを使用して常
に適正な量を用水に添加する必要があるので管理の面で
非常に複雑な工程が必要となる。
また、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、重合燐酸
塩、グルコン酸塩、酒石酸塩、タンニン及びリグニンス
ルホン酸塩等は一般的に防食効果に乏しく、妨害イオン
濃度の高い水質では孔蝕傾向を発生する危険性がある。
特に、燐酸塩は海域での富栄養化による赤潮発生の主原
因となり排水公害を招いていた。
上記のような問題点を解決すべく先に特願昭61年2334
74号、特願昭62年84532号、「アスコルビン酸塩とエリ
ソルビン酸塩との少なくとも一方と単糖類とが混合され
てなる軟水ボイラ用防食剤」並びに「アスコルビン酸塩
及び/又はエリソルビン酸塩と単糖類とモリブデン酸と
からなる軟水ボイラ用防食剤」を提案し、これらの問題
点を大幅に軽減することに貢献し得た。しかし、これら
の発明もアスコルビン酸塩、エリソルビン酸塩、モリブ
デン酸塩等の比較的高価な薬剤を使用しなければならな
いのでボイラのランニングコストが高くつく欠点があり
強く改善を希望されていた。
〔発明の目的〕
本発明は上記技術水準に鑑み、安価でかつ防食力の高
い軟水ボイラ用防食剤を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、 (1) 単糖類及び/又は二糖類とアルカリ金属水酸化
物及び/又はアルカリ金属炭酸塩との反応生成物よりな
ることを特徴とする軟水ボイラ用防食剤、及び (2) 単糖類及び/又は二糖類とアルカリ金属水酸化
物及び/又はアルカリ金属炭酸塩との反応生成物とアミ
ノ酸との混合物よりなることを特徴とする軟水ボイラ用
防食剤 である。
本発明において使用される単糖類としてはグルコー
ス、マンノース、ガラクトース、フルクトース、アラビ
ノース、キシロースなどがあげられ、二糖類としてはサ
ツカロース、ラクトース、マルトースなどがあげられ
る。アルカリ金属水酸化物としては水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、またアルカリ金属炭酸塩としては炭酸
ナトリウム、炭酸カリウムなどがあげられる。
単糖類及び/又は二糖類と水酸化アルカリ及び/又は
炭酸アルカリの配合比は80:20〜10:90の範囲がよく、好
ましくは75:25〜10:90の範囲である。この比はアルカリ
の種類に殆ど影響されない。この混合物は、常温でも5
〜10日間等長期間放置することによつて徐々に反応する
が、65〜70℃に加温すれば20〜60分間で反応が完了す
る。さらに、ポリアクリル酸塩、ポリマレイン酸塩、ED
TA、ホスホン酸塩等のスケール分散剤、補助防食剤、消
泡剤、アミン類、アンモニア等のアルカリ剤を用水に添
加して併用することもできる。
上記単糖類及び/又は二糖類とアルカリ金属水酸化物
及び/又はアルカリ金属炭酸塩との反応生物物に、アミ
ノ酸塩を混合することによつて前記反応生成物単独より
も更に少量の添加量で効果を発揮する軟水ボイラ用防食
剤が得られる。
単糖類及び/又は二糖類とアルカリ金属水酸化物及び
/又はアルカリ金属炭酸塩との反応生成物とアミノ酸塩
との併用比は95:5〜50:50が適当で、好ましくは90:10〜
80:20である。アミノ酸塩が5未満であると併用効果が
なく、アミノ酸塩に高価であるので経済性より50以上併
用することは好ましくない。アミノ酸塩としてはグルタ
ミン酸ナトリウム、アスパラギン酸ナトリウムなどの水
溶性アミノ酸塩が使用される。さらに、これら混合物に
ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、EDTA、ホスホン酸塩
等のスケール分散剤、補助防食剤、消泡剤、アミン類、
アンモニア等のアルカリ剤を用水に添加することもでき
る。
〔作用〕
本発明の防錆剤の作用については明らかではないが、
単糖類又は二糖類がアルカリの作用によつて複雑なアル
デヒド、ケトン、低級有機酸塩、低級オキシ酸塩類を生
成していると推定される。これらの成分がボイラの使用
温度、圧力下において、金属表面に黒色のマグネタイト
皮膜と考えられる防食皮膜を形成させるものと推定され
る。この皮膜は非常に緻密であるので、高温高圧下の腐
食環境において金属表面を保護する。そしてアミノ酸塩
を併用することによつて更に少量の添加量によつて上記
効果を奏させることができる。
〔実施例A〕
第1表に示す分析値の上水道水に、本発明による防食
剤を添加した防食液0.8を1の内容積を有するオー
トクレーブにとる。次いで、重量が既知のテストピース
{構造用鋼材、JIS−Z−3101、2種、SS−41、35×50
×1.2(mm)}を防食液に浸漬させた。
オートクレーブをセツトし温度180±5℃に加熱し2
日間静置した。2日後、オートクレーブを冷却しテスト
ピースを取り出し、発錆の有無を観察すると共に腐食生
成物を塩酸(10%水溶液、インヒビター添加)中で除去
した後、水洗、乾燥してテストピースの重量を計測し、
試験前後の重量減より単位面積当りの1日の重量減、MD
D値(mg/dm2/day)を算出した。
なお本発明による防食剤としては、 実施例1:グルコース30g、水酸化ナトリウム10g、水60g
を70℃にて30分間撹拌、反応させたもの。
実施例2:フルクトース5g、炭酸ナトリウム35g、水60gを
70℃にて60分間撹拌、反応させたもの。
実施例3:マンノース20g、水酸化ナトリウム10g、炭酸カ
リウム10g、水60gを70℃にて60分間撹拌、反応させたも
の。
実施例4:グルコース10g、フルクトース10g、水酸化カリ
ウム20g、水60gを70℃にて30分間撹拌、反応させたも
の。
実施例5:サツカロース25g、水酸化ナトリウム15g、水60
gを70℃にて30分間撹拌、反応させたもの。
実施例6:マルトース35g、炭酸カリウム5g、水60gを70℃
にて60分間撹拌、反応させたもの。
を使用した。
これに対して比較例として、 比較例1:グルコース 比較例2:サツカロース 比較例3:水酸化ナトリウム 比較例4:炭酸カリウム 比較例5:無添加 を使用した実施例と比較例との防食効果は第2表に示す
とおりである。
この第2表の試験結果から、本発明による防食剤は金
属の防食防止に効果があることがわかる。
〔実施例B〕
前記第1表に示す分析値の上水道水に、本発明による
防食剤を添加した防食液0.8を1の内容積を有する
オートクレーブにとる。次いで、重量が既知のテストピ
ース{構造材料、JIS−Z−3101、2種、SS−41、35×5
0×1.2(mm)}を防食液に浸漬させた。
オートクレーブをセツトし温度180±5℃に加熱し2
日間静置した。2日後、オートクレーブを冷却しテスト
ピースを取り出し、発錆の有無を観察すると共に腐食生
成物を塩酸(10%水溶液、インヒビター添加)中で除去
した後、水洗、乾燥してテストピースの重量を計測し、
試験前後の重量減より単位面積当りの1日の重量減、MD
D値(mg/dcm2/day)を算出した。
なお、本発明による防食剤としては、 実施例7:グルコース27g、水酸化ナトリウム9g、水60gを
70℃にて30分間撹拌、反応させたものにグルタミン酸ソ
ーダ4gを加え溶解させたもの。
実施例8:フルクトース2.5g、炭酸ナトリウム17.5g、水6
0gを70℃にて60分間撹拌、反応させたものにアスパラギ
ン酸ソーダ20gを加え溶解させたもの。
実施例9:マンノース16g、水酸化ナトリウム8g、炭酸カ
リウム8g、水60gを70℃にて60分間撹拌、反応させたも
のにグルタミン酸ソーダ8gを加え、溶解させたもの。
実施例10:グルコース6g、サツカロース6g、水酸化カリ
ウム12g、水60gを70℃にて30分間撹拌、反応させたもの
にグルタミン酸ソーダ6gを加え、溶解させたもの。
実施例11:サツカロース27g、水酸化ナトリウム9g、水60
gを70℃にて30分間撹拌、反応させたものにグルタミン
酸ソーダを4g加え溶解させたもの。
実施例11:マルトース24.5g、炭酸カリウム3.5g、水60g
を70℃にて60分間撹拌、反応させたものにアスパラギン
酸ソーダ12gを加え、溶解させたもの。
を使用した。
これに対して、比較例として、 比較例1(前記実施例1):グルコース30g、水酸化ナ
トリウム10g、水60gを70℃にて30分間撹拌、反応させた
もの。
比較例2(前記実施例2):フルクトース5g、炭酸ナト
リウム35g、水60gを70℃にて60分間撹拌、反応させたも
の。
比較例3(前記実施例3):マンノース20g、水酸化ナ
トリウム10g、炭酸カリウム10g、水60g70℃にて60分間
撹拌、反応させたもの。
比較例4(前記実施例4に相当):グルコース10g、サ
ツカロース10g、水酸化カリウム20g、水60gを70℃にて3
0分間撹拌、反応させたもの。
比較例5(前記実施例5にて相当):サツカロース35
g、水酸化ナトリウム10g、水60gを70℃にて60分間撹
拌、反応させたもの。
比較例6(前記実施例6):マルトース35g、炭酸カリ
ウム5g、水60gを70℃にて60分間撹拌、反応させたも
の。
比較例7:グルタミン酸ソーダ 比較例8:アスパラギン酸ソーダ 比較例9:無添加 を使用した実施例と比較例との防食効果は第3表に示す
とおりである。
この第3表の試験結果から、本発明による防食剤は金
属の腐食防止、並びにスケールの付着抑制に効果がある
ことがわかる。
〔発明の効果〕
本発明の防食剤は、金属表面に目に見える強固な皮膜
を形成して、安定した防食力を示すと共に、優れたスケ
ール付着能力を発揮し、従来のものに比較して、防食効
果が優れている。又、脱酸素剤のような特別な管理は必
要とせず、管理ミスによる腐食トラブルの発生が完全に
防止できる。加えて、より少量の添加で有効なため、ボ
イラの水処理経費の大幅な低減が可能となつた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−50952(JP,A) 特開 昭56−98482(JP,A) 特開 昭56−133469(JP,A) 特開 昭57−7225(JP,A) 特公 昭56−29600(JP,B2) ボイラ研究,第225号(1987)野原石 松,P.19 「ボイラ−の水管理〈基礎と実際〉」 初版昭和59年1月1日日本ボイラ協会発 行,P.43〜44 阿武喜美子,瀬野信子共著「糖化学の 基礎」1984年4月1日講談社発行,P. 39〜40

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単糖類及び/又は二糖類とアルカリ金属水
    酸化物及び/又はアルカリ金属炭酸塩との反応生成物よ
    りなることを特徴とする軟水ボイラ用防食剤。
  2. 【請求項2】単糖類及び/又は二糖類とアルカリ金属水
    酸化物及び/又はアルカリ金属炭酸塩との反応生成物と
    アミノ酸との混合物よりなることを特徴とする軟水ボイ
    ラ用防食剤。
JP26163287A 1987-10-19 1987-10-19 軟水ボイラ用防食剤 Expired - Lifetime JP2575740B2 (ja)

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CN107619119B (zh) * 2016-07-13 2019-11-12 中国石油化工股份有限公司 无磷缓蚀剂及其制备方法和应用以及水处理组合物及其应用
CN107619118B (zh) * 2016-07-13 2019-12-24 中国石油化工股份有限公司 无磷缓蚀剂及其制备方法和应用以及水处理组合物及其应用
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「ボイラ−の水管理〈基礎と実際〉」初版昭和59年1月1日日本ボイラ協会発行,P.43〜44
ボイラ研究,第225号(1987)野原石松,P.19
阿武喜美子,瀬野信子共著「糖化学の基礎」1984年4月1日講談社発行,P.39〜40

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