JP2917813B2 - 水系の金属の腐食抑制方法 - Google Patents
水系の金属の腐食抑制方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水系の金属の腐食抑制方
法に係り、特に、アニオン交換処理を行って水系におけ
る軟鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属の腐食を
効率的に抑制する方法に関する。
法に係り、特に、アニオン交換処理を行って水系におけ
る軟鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属の腐食を
効率的に抑制する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び先行技術】開放、密閉循環冷却水系、
蓄熱水系、密閉冷温水系などの水系で使用される各種機
器や配管等の基材として、軟鋼、ステンレス鋼、銅、銅
合金等が使用されている。水中に浸漬使用されているこ
れらの基材は、補給水から持ち込まれる塩素イオン（Ｃ
ｌ- ）、硫酸イオン（ＳＯ4 2- ）、硝酸イオン（Ｎ
Ｏ3 -）等により腐食され、孔食を発生させる。そこで、
このような水系と接する金属材の腐食を抑制するため
に、従来、腐食抑制剤として、クロム酸塩、モリブデン
酸塩、亜硝酸塩、りん酸塩、ホスホン酸塩、亜鉛塩、ベ
ンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、メルカプトベ
ンゾチアゾールなどを使用する方法がある。
蓄熱水系、密閉冷温水系などの水系で使用される各種機
器や配管等の基材として、軟鋼、ステンレス鋼、銅、銅
合金等が使用されている。水中に浸漬使用されているこ
れらの基材は、補給水から持ち込まれる塩素イオン（Ｃ
ｌ- ）、硫酸イオン（ＳＯ4 2- ）、硝酸イオン（Ｎ
Ｏ3 -）等により腐食され、孔食を発生させる。そこで、
このような水系と接する金属材の腐食を抑制するため
に、従来、腐食抑制剤として、クロム酸塩、モリブデン
酸塩、亜硝酸塩、りん酸塩、ホスホン酸塩、亜鉛塩、ベ
ンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、メルカプトベ
ンゾチアゾールなどを使用する方法がある。
【０００３】また、防食剤としてクロムイオンや亜鉛イ
オンを吸着させたＯＨ型アニオン交換樹脂で水系を処理
し、水中に防食剤を溶出させて防食する方法（特公昭４
８−３９７０４号公報）も提案されている。
オンを吸着させたＯＨ型アニオン交換樹脂で水系を処理
し、水中に防食剤を溶出させて防食する方法（特公昭４
８−３９７０４号公報）も提案されている。
【０００４】しかしながら、上記腐食抑制剤を含む水を
系外へ放出した場合、環境汚染の要因となる恐れがあ
る。また、特公昭４８−３９７０４号公報記載の方法で
も、溶出したクロムや亜鉛イオンによる環境への影響が
懸念される。
系外へ放出した場合、環境汚染の要因となる恐れがあ
る。また、特公昭４８−３９７０４号公報記載の方法で
も、溶出したクロムや亜鉛イオンによる環境への影響が
懸念される。
【０００５】このような従来の問題点を解決し、環境汚
染等の問題を引き起こすことなく、水系の金属の腐食を
有効に防止する方法として、本出願人は、先に、水系の
腐食性イオン含有水と、防食性アニオンを担持したアニ
オン交換体とを接触させると共に、該水系に低分子量ポ
リマーを添加する方法を提案した（特願平４−３１８４
３８号。以下「先願」という。）。
染等の問題を引き起こすことなく、水系の金属の腐食を
有効に防止する方法として、本出願人は、先に、水系の
腐食性イオン含有水と、防食性アニオンを担持したアニ
オン交換体とを接触させると共に、該水系に低分子量ポ
リマーを添加する方法を提案した（特願平４−３１８４
３８号。以下「先願」という。）。
【０００６】即ち、先願の方法は、防食性アニオンであ
るＯＨ- もしくはＨＣＯ3 -形に再生された強塩基性アニ
オン交換樹脂に直接、原水を通水し、腐食性アニオン
（Ｃｌ- ，ＮＯ3 -，ＳＯ4 2- 等）をイオン交換により除
去するものである。
るＯＨ- もしくはＨＣＯ3 -形に再生された強塩基性アニ
オン交換樹脂に直接、原水を通水し、腐食性アニオン
（Ｃｌ- ，ＮＯ3 -，ＳＯ4 2- 等）をイオン交換により除
去するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】アニオン交換樹脂であ
ってもカチオン交換樹脂であっても、イオン交換樹脂に
よるイオン交換処理においては、当該樹脂のイオン交換
容量が飽和に達した後は、イオン交換処理が不可能とな
るため、処理を停止して適当な再生剤により再生を行う
必要がある。
ってもカチオン交換樹脂であっても、イオン交換樹脂に
よるイオン交換処理においては、当該樹脂のイオン交換
容量が飽和に達した後は、イオン交換処理が不可能とな
るため、処理を停止して適当な再生剤により再生を行う
必要がある。
【０００８】ところで、アニオン交換樹脂には強塩基性
アニオン交換樹脂と弱塩基性アニオン交換樹脂とがあ
り、このうち、強塩基性アニオン交換樹脂は弱塩基性ア
ニオン交換樹脂に比べて再生効率が悪い。
アニオン交換樹脂と弱塩基性アニオン交換樹脂とがあ
り、このうち、強塩基性アニオン交換樹脂は弱塩基性ア
ニオン交換樹脂に比べて再生効率が悪い。
【０００９】従って、アニオン交換樹脂によるイオン交
換を行う場合、再生効率の面からは、強塩基性アニオン
交換樹脂よりも弱塩基性アニオン交換樹脂を使用するの
が有利である。
換を行う場合、再生効率の面からは、強塩基性アニオン
交換樹脂よりも弱塩基性アニオン交換樹脂を使用するの
が有利である。
【００１０】しかしながら、上記先願の方法において、
弱塩基性アニオン交換樹脂を適用した場合、イオン交換
性能が低く、被処理水中の腐食性アニオンを十分に除去
し得ず、従って、腐食防止効果を安定かつ確実に得るこ
とができないという問題がある。
弱塩基性アニオン交換樹脂を適用した場合、イオン交換
性能が低く、被処理水中の腐食性アニオンを十分に除去
し得ず、従って、腐食防止効果を安定かつ確実に得るこ
とができないという問題がある。
【００１１】一方、再生剤使用量の面からは、ＣＯ3 2-
形であれば、２価アニオンであるため１価のＯＨ- 形に
比べて再生剤使用量が半分で済むことから、ＣＯ3 2- 形
アニオン交換樹脂が有利である。
形であれば、２価アニオンであるため１価のＯＨ- 形に
比べて再生剤使用量が半分で済むことから、ＣＯ3 2- 形
アニオン交換樹脂が有利である。
【００１２】しかしながら、樹脂が弱塩基性アニオン交
換樹脂であると官能基としてＣＯ3 2 - を導入することは
できない。また、上記先願の方法において、ＣＯ3 2- 形
強塩基性アニオン交換樹脂を適用した場合、アニオン交
換樹脂のイオン形を防食性アニオンであるＨＣＯ3 -形へ
変化させることができず、従って、腐食防止効果を安定
かつ確実に得ることができないという問題がある。
換樹脂であると官能基としてＣＯ3 2 - を導入することは
できない。また、上記先願の方法において、ＣＯ3 2- 形
強塩基性アニオン交換樹脂を適用した場合、アニオン交
換樹脂のイオン形を防食性アニオンであるＨＣＯ3 -形へ
変化させることができず、従って、腐食防止効果を安定
かつ確実に得ることができないという問題がある。
【００１３】本発明は、このようなＯＨ- 形弱塩基性ア
ニオン交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹
脂による処理で水系の金属の腐食を抑制する場合の問題
を解決し、ＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂又はＣＯ
3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂を用いて効率的な処理
を行うことができる水系の金属の腐食抑制方法を提供す
ることを目的とする。
ニオン交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹
脂による処理で水系の金属の腐食を抑制する場合の問題
を解決し、ＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂又はＣＯ
3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂を用いて効率的な処理
を行うことができる水系の金属の腐食抑制方法を提供す
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の水系の金属の
腐食抑制方法は、水系の金属の腐食抑制方法であって、
該水系の腐食性イオン含有水又は該水系に供給される腐
食性イオン含有水のｐＨを５以下に調整した後、該水を
ＯＨ - 形弱塩基性アニオン交換樹脂と接触させて、Ｃ
ｌ - ，ＳＯ 4 2- ，ＮＯ 3 - 等の水中の腐食性イオンを防食性
アニオンであるＯＨ - にイオン交換させることを特徴と
する。
腐食抑制方法は、水系の金属の腐食抑制方法であって、
該水系の腐食性イオン含有水又は該水系に供給される腐
食性イオン含有水のｐＨを５以下に調整した後、該水を
ＯＨ - 形弱塩基性アニオン交換樹脂と接触させて、Ｃ
ｌ - ，ＳＯ 4 2- ，ＮＯ 3 - 等の水中の腐食性イオンを防食性
アニオンであるＯＨ - にイオン交換させることを特徴と
する。
【００１５】請求項２の水系の金属の腐食抑制方法は、
水系の金属の腐食抑制方法であって、該水系の腐食性イ
オン含有水又は該水系に供給される腐食性イオン含有水
のｐＨを５以下に調整した後、該水をＣＯ3 2-形強塩基
性アニオン交換樹脂と接触させて、Ｃｌ - ，ＳＯ 4 2- ，Ｎ
Ｏ 3 - 等の水中の腐食性イオンをＣＯ 3 2- から変化した防
食性アニオンであるＨＣＯ 3 - にイオン交換させることを
特徴とする。
水系の金属の腐食抑制方法であって、該水系の腐食性イ
オン含有水又は該水系に供給される腐食性イオン含有水
のｐＨを５以下に調整した後、該水をＣＯ3 2-形強塩基
性アニオン交換樹脂と接触させて、Ｃｌ - ，ＳＯ 4 2- ，Ｎ
Ｏ 3 - 等の水中の腐食性イオンをＣＯ 3 2- から変化した防
食性アニオンであるＨＣＯ 3 - にイオン交換させることを
特徴とする。
【００１６】即ち、本発明においては、通常はｐＨ５．
５〜９．０程度の水系の又は水系に供給される腐食性イ
オン含有水（以下「原水」と称す。）を、予めｐＨ５以
下に調整した後、ＯＨ-形弱塩基性アニオン交換樹脂、
又は、ＣＯ3 2-形強塩基性アニオン交換樹脂と接触させ
て、Ｃｌ - ，ＳＯ 4 2- ，ＮＯ 3 - 等の水中の腐食性イオンを
防食性アニオンであるＯＨ - 又はＣＯ 3 2- から変化したＨ
ＣＯ 3 - にイオン交換させる。
５〜９．０程度の水系の又は水系に供給される腐食性イ
オン含有水（以下「原水」と称す。）を、予めｐＨ５以
下に調整した後、ＯＨ-形弱塩基性アニオン交換樹脂、
又は、ＣＯ3 2-形強塩基性アニオン交換樹脂と接触させ
て、Ｃｌ - ，ＳＯ 4 2- ，ＮＯ 3 - 等の水中の腐食性イオンを
防食性アニオンであるＯＨ - 又はＣＯ 3 2- から変化したＨ
ＣＯ 3 - にイオン交換させる。
【００１７】本発明において、原水をｐＨ５以下に調整
する方法としては、特に制限はないが、次の又はの
方法を採用するのが好ましい。
する方法としては、特に制限はないが、次の又はの
方法を採用するのが好ましい。
【００１８】 原水に炭酸ガス（ＣＯ2 ）をバブリン
グする。 原水をＨ+ 型強酸性カチオン交換樹脂と接触させ
る。 特に、原水をＨ+ 型強酸性カチオン交換樹脂と接触させ
ると、原水中の一部又は全部のカチオン成分が除去され
ると共に、ｐＨが低下するため、原水のＭアルカリ成分
も除去されるので、極めて有利である。
グする。 原水をＨ+ 型強酸性カチオン交換樹脂と接触させ
る。 特に、原水をＨ+ 型強酸性カチオン交換樹脂と接触させ
ると、原水中の一部又は全部のカチオン成分が除去され
ると共に、ｐＨが低下するため、原水のＭアルカリ成分
も除去されるので、極めて有利である。
【００１９】また、水系の又は水系に供給される腐食性
イオン含有水をＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂又は
ＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂と接触させる方法
としては特に制限はないが、具体的にはＯＨ- 形弱塩基
性アニオン交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交
換樹脂を充填した充填塔に水系の補給水又は循環水を通
水接触させるのが好ましく、この場合の通水条件等は、
被処理対象水系の水質等に応じて適宜決定される。
イオン含有水をＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂又は
ＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂と接触させる方法
としては特に制限はないが、具体的にはＯＨ- 形弱塩基
性アニオン交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交
換樹脂を充填した充填塔に水系の補給水又は循環水を通
水接触させるのが好ましく、この場合の通水条件等は、
被処理対象水系の水質等に応じて適宜決定される。
【００２０】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。
する。
【００２１】図１，２は本発明の水系の金属の腐食抑制
方法の一実施例方法を示す系統図である。
方法の一実施例方法を示す系統図である。
【００２２】図１に示す方法は、ｐＨの調整手段として
ＣＯ2 ガスのバブリングを採用するものであり、図中、
１はＣＯ2 バブリング槽、２はアニオン交換樹脂塔、１
２はＣＯ2 ガス散気管、１１，１３，１４は配管であ
る。
ＣＯ2 ガスのバブリングを採用するものであり、図中、
１はＣＯ2 バブリング槽、２はアニオン交換樹脂塔、１
２はＣＯ2 ガス散気管、１１，１３，１４は配管であ
る。
【００２３】本実施例の方法においては、原水を配管１
１よりＣＯ2 バブリング槽１１に導入して、ＣＯ2 ガス
を散気管１２よりバブリングし、原水のｐＨを５以下に
調整する。ｐＨ調整後の原水は、配管１３よりＯＨ- 形
弱塩基性アニオン交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニ
オン交換樹脂が充填されたアニオン交換樹脂塔２に通水
してイオン交換処理し、処理水を配管１４より冷却水系
へ供給（又は循環）する。
１よりＣＯ2 バブリング槽１１に導入して、ＣＯ2 ガス
を散気管１２よりバブリングし、原水のｐＨを５以下に
調整する。ｐＨ調整後の原水は、配管１３よりＯＨ- 形
弱塩基性アニオン交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニ
オン交換樹脂が充填されたアニオン交換樹脂塔２に通水
してイオン交換処理し、処理水を配管１４より冷却水系
へ供給（又は循環）する。
【００２４】図２に示す方法はｐＨの調整手段としてＨ
+ 形強酸性カチオン交換樹脂塔３を用いた点が図１に示
す方法と異なり、その他の構成は同様である。
+ 形強酸性カチオン交換樹脂塔３を用いた点が図１に示
す方法と異なり、その他の構成は同様である。
【００２５】即ち、本実施例の方法においては、配管１
１から導入される原水の一部を分取して配管１１Ａより
カチオン交換樹脂塔３に通水する。これにより、原水中
のＭアルカリと結合しているカチオン成分が除去され、
Ｍアルカリ成分の除去と共に、ｐＨの低減が図れる。
１から導入される原水の一部を分取して配管１１Ａより
カチオン交換樹脂塔３に通水する。これにより、原水中
のＭアルカリと結合しているカチオン成分が除去され、
Ｍアルカリ成分の除去と共に、ｐＨの低減が図れる。
【００２６】配管１３Ａより抜き出されたカチオン交換
樹脂塔３の流出水は、配管１１Ｂからの前記原水の残部
と共に、配管１３を経てアニオン交換樹脂塔２に通水さ
れる。なお、配管１３Ａの原水流量と配管１１Ａを経て
カチオン交換樹脂塔３に通水される原水流量とは、原水
の水質やカチオン交換樹脂の性能に応じて、アニオン交
換樹脂塔２に通水される水のｐＨが５以下に調整される
ように適宜設定される。
樹脂塔３の流出水は、配管１１Ｂからの前記原水の残部
と共に、配管１３を経てアニオン交換樹脂塔２に通水さ
れる。なお、配管１３Ａの原水流量と配管１１Ａを経て
カチオン交換樹脂塔３に通水される原水流量とは、原水
の水質やカチオン交換樹脂の性能に応じて、アニオン交
換樹脂塔２に通水される水のｐＨが５以下に調整される
ように適宜設定される。
【００２７】配管１３よりアニオン交換樹脂塔２に通水
されてイオン交換処理された処理水は、配管１４より冷
却水系へ供給（又は循環）される。
されてイオン交換処理された処理水は、配管１４より冷
却水系へ供給（又は循環）される。
【００２８】図１，２の方法によれば、アニオン交換樹
脂塔２に通水される水のｐＨが、ＣＯ2 ガスのバブリン
グ又はカチオン交換処理により、ｐＨ５以下の低ｐＨ領
域に調整されることにより、ＯＨ- 形弱塩基性アニオン
交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂によ
るイオン交換性能が向上し、原水中の腐食性イオンが効
率的にイオン交換により除去されるようになる。
脂塔２に通水される水のｐＨが、ＣＯ2 ガスのバブリン
グ又はカチオン交換処理により、ｐＨ５以下の低ｐＨ領
域に調整されることにより、ＯＨ- 形弱塩基性アニオン
交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂によ
るイオン交換性能が向上し、原水中の腐食性イオンが効
率的にイオン交換により除去されるようになる。
【００２９】なお、本発明において、原水の好適なｐＨ
の調整範囲は、ＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂で処
理する場合にはｐＨ３．５〜４．５であり、ＣＯ3 2- 形
強塩基性アニオン交換樹脂で処理する場合にはｐＨ２〜
４．０である。
の調整範囲は、ＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂で処
理する場合にはｐＨ３．５〜４．５であり、ＣＯ3 2- 形
強塩基性アニオン交換樹脂で処理する場合にはｐＨ２〜
４．０である。
【００３０】図１，２に示す方法は、本発明の一実施例
方法であって、本発明はその要旨を超えない限り、何ら
図示の方法に限定されるものではない。
方法であって、本発明はその要旨を超えない限り、何ら
図示の方法に限定されるものではない。
【００３１】例えば、図１におけるＣＯ2 バブリング槽
において、ＣＯ2 ガスの吸収効率を向上させるために、
ＣＯ2 ガスをＣＯ2 バブリング槽上部から引き抜き、エ
ジェクターを介して循環使用しても良い。また、ＣＯ2
ガスは原水導入配管やアニオン交換樹脂塔内にバブリン
グすることもできる。
において、ＣＯ2 ガスの吸収効率を向上させるために、
ＣＯ2 ガスをＣＯ2 バブリング槽上部から引き抜き、エ
ジェクターを介して循環使用しても良い。また、ＣＯ2
ガスは原水導入配管やアニオン交換樹脂塔内にバブリン
グすることもできる。
【００３２】本発明においては、このようなアニオン交
換樹脂による処理の前又は後において、低分子量ポリマ
ーを添加するのが好ましく、低分子量ポリマーの添加に
より、水系において、スケール防止効果が得られると共
に、アニオン交換樹脂によるイオン交換で水中に溶出し
たＯＨ- 等の防食性アニオンや水系由来のＣａ2+，Ｓｉ
Ｏ2 等の防食性成分の均一な防食皮膜が効果的に金属表
面に形成され、腐食がより一層確実に抑制される。
換樹脂による処理の前又は後において、低分子量ポリマ
ーを添加するのが好ましく、低分子量ポリマーの添加に
より、水系において、スケール防止効果が得られると共
に、アニオン交換樹脂によるイオン交換で水中に溶出し
たＯＨ- 等の防食性アニオンや水系由来のＣａ2+，Ｓｉ
Ｏ2 等の防食性成分の均一な防食皮膜が効果的に金属表
面に形成され、腐食がより一層確実に抑制される。
【００３３】この場合、低分子量ポリマーとしては、分
子量５００〜１００，０００、特に１０００〜２０，０
００程度の水溶性のポリマー、具体的には、マレイン酸
−イソブチレン共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリ
ルアミドの部分加水分解物、アクリル酸−アリロキシ−
２−ヒドロキシプロパンスルホン酸共重合体、アクリル
酸−ヒドロキシエチルメタクリル酸共重合体、アクリル
アミドとアリルスルホン酸共重合体、アクリル酸−マレ
イン酸共重合体、アクリル酸−スチレン共重合体、アク
リル酸−スチレンスルホン酸共重合体、ポリマレイン
酸、ポリスチレンスルホン酸、アクリル酸−イタコン酸
共重合体、ポリイタコン酸、アクリル酸−アクリロニト
リル共重合体、アクリル酸−ビニルスルホン酸共重合
体、メチルビニルエーテル−マレイン酸共重合体など公
知の低分子量ポリマーが挙げられる。
子量５００〜１００，０００、特に１０００〜２０，０
００程度の水溶性のポリマー、具体的には、マレイン酸
−イソブチレン共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリ
ルアミドの部分加水分解物、アクリル酸−アリロキシ−
２−ヒドロキシプロパンスルホン酸共重合体、アクリル
酸−ヒドロキシエチルメタクリル酸共重合体、アクリル
アミドとアリルスルホン酸共重合体、アクリル酸−マレ
イン酸共重合体、アクリル酸−スチレン共重合体、アク
リル酸−スチレンスルホン酸共重合体、ポリマレイン
酸、ポリスチレンスルホン酸、アクリル酸−イタコン酸
共重合体、ポリイタコン酸、アクリル酸−アクリロニト
リル共重合体、アクリル酸−ビニルスルホン酸共重合
体、メチルビニルエーテル−マレイン酸共重合体など公
知の低分子量ポリマーが挙げられる。
【００３４】このような低分子量ポリマーの添加量は被
処理水系の水質によっても異なるが、通常の場合、イオ
ン交換処理の原水又は処理水に対して０．１〜５００ｍ
ｇ／とする。
処理水系の水質によっても異なるが、通常の場合、イオ
ン交換処理の原水又は処理水に対して０．１〜５００ｍ
ｇ／とする。
【００３５】このような本発明の方法は、腐食性イオン
としてＣｌ- ，ＳＯ4 2- を含有する水系、例えば淡水系
の金属の腐食抑制に極めて有効である。
としてＣｌ- ，ＳＯ4 2- を含有する水系、例えば淡水系
の金属の腐食抑制に極めて有効である。
【００３６】本発明は上記の構成により環境問題を引き
起こすことなく水素の防食処理を達成し得るものである
が、必要に応じて、無機リン酸塩（正リン酸塩や重合リ
ン酸塩）や有機リン酸エステル、ホスホン酸類、亜鉛、
ニッケル塩、タングステン酸塩、モリブデン酸塩、亜硝
酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、オキシカルボン酸塩、ベン
ゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール等の防食
剤やリグニン誘導体、タンニン酸類、テンプン等の多糖
類等のスケール防止剤等を併用してもよい。
起こすことなく水素の防食処理を達成し得るものである
が、必要に応じて、無機リン酸塩（正リン酸塩や重合リ
ン酸塩）や有機リン酸エステル、ホスホン酸類、亜鉛、
ニッケル塩、タングステン酸塩、モリブデン酸塩、亜硝
酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、オキシカルボン酸塩、ベン
ゾトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール等の防食
剤やリグニン誘導体、タンニン酸類、テンプン等の多糖
類等のスケール防止剤等を併用してもよい。
【００３７】
【作用】防食性アニオンとは、それ自体防食性を示さな
くても、イオン交換により水中に溶出して、水中の溶存
カチオンとの反応で防食性膜を形成し得るアニオンであ
り、ＯＨ- ，ＨＣＯ3 -が挙げられる。
くても、イオン交換により水中に溶出して、水中の溶存
カチオンとの反応で防食性膜を形成し得るアニオンであ
り、ＯＨ- ，ＨＣＯ3 -が挙げられる。
【００３８】本発明では、原水をＯＨ-又はＣＯ3 2-を担
持したアニオン交換樹脂と接触させてイオン交換するこ
とにより、Ｃｌ - ，ＳＯ 4 2- ，ＮＯ 3 - 等の水中の腐食性イ
オンが、防食性アニオンであるＯＨ-、或いは、ＣＯ3 2-
から変化したＨＣＯ3 -にイオン交換されて、その含有量
が低減し、水系の腐食性が低減される。
持したアニオン交換樹脂と接触させてイオン交換するこ
とにより、Ｃｌ - ，ＳＯ 4 2- ，ＮＯ 3 - 等の水中の腐食性イ
オンが、防食性アニオンであるＯＨ-、或いは、ＣＯ3 2-
から変化したＨＣＯ3 -にイオン交換されて、その含有量
が低減し、水系の腐食性が低減される。
【００３９】このような処理において、前述の如く、弱
塩基性アニオン交換樹脂は強塩基性アニオン交換樹脂に
比べて再生が容易であり、再生効率の面からは、弱塩基
性アニオン交換樹脂を使用するのが有利である。また、
再生剤使用量の面からはＣＯ3 2- 形アニオン交換樹脂、
即ちＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂が有利であ
る。しかしながら、これらのアニオン交換樹脂は、ｐＨ
７程度の中性ないしアルカリ性領域では十分なイオン交
換性能或いは防食性アニオンとしての作用を示さない。
塩基性アニオン交換樹脂は強塩基性アニオン交換樹脂に
比べて再生が容易であり、再生効率の面からは、弱塩基
性アニオン交換樹脂を使用するのが有利である。また、
再生剤使用量の面からはＣＯ3 2- 形アニオン交換樹脂、
即ちＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂が有利であ
る。しかしながら、これらのアニオン交換樹脂は、ｐＨ
７程度の中性ないしアルカリ性領域では十分なイオン交
換性能或いは防食性アニオンとしての作用を示さない。
【００４０】本発明に従って、ＯＨ- 形弱塩基性アニオ
ン交換樹脂に通水する原水を予めｐＨ５以下に調整して
おくことにより、原水中のＨＣＯ3 -イオンがＣＯ2 とな
って除去されてアニオン負荷が軽減され、弱塩基性アニ
オン交換樹脂が優れたイオン交換性能を発揮するように
なり、原水中の腐食性イオンが効率的に除去されるよう
になる。また、ＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂に
通水する原水を予めｐＨ５以下に調整しておくことによ
り、上記の如く、アニオン負荷が軽減されると共に、ア
ニオン交換樹脂のイオン形がＣＯ3 2- から防食性のＨＣ
Ｏ3 -に変化し、良好な腐食抑制効果が得られる。
ン交換樹脂に通水する原水を予めｐＨ５以下に調整して
おくことにより、原水中のＨＣＯ3 -イオンがＣＯ2 とな
って除去されてアニオン負荷が軽減され、弱塩基性アニ
オン交換樹脂が優れたイオン交換性能を発揮するように
なり、原水中の腐食性イオンが効率的に除去されるよう
になる。また、ＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂に
通水する原水を予めｐＨ５以下に調整しておくことによ
り、上記の如く、アニオン負荷が軽減されると共に、ア
ニオン交換樹脂のイオン形がＣＯ3 2- から防食性のＨＣ
Ｏ3 -に変化し、良好な腐食抑制効果が得られる。
【００４１】なお、ＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂
又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂と接触した後
の処理水は、アニオン交換樹脂によるイオン交換処理で
自動的にｐＨ６．５〜８．０程度の中性〜弱アルカリ性
に戻るため、その後ｐＨ調整等を要することなく、その
まま水系に供給又は循環することができる。
又はＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂と接触した後
の処理水は、アニオン交換樹脂によるイオン交換処理で
自動的にｐＨ６．５〜８．０程度の中性〜弱アルカリ性
に戻るため、その後ｐＨ調整等を要することなく、その
まま水系に供給又は循環することができる。
【００４２】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００４３】実施例１ ［腐食性イオンの処理］図１に示す方法に従って、表１
に示す水質の原水を処理した。
に示す水質の原水を処理した。
【００４４】なお、ＣＯ2 バブリング槽１のＣＯ2 ガス
流量は５リットル／ｍｉｎとし、アニオン交換樹脂塔２
のカラム、使用樹脂、通水流速等は以下の通りとした。
流量は５リットル／ｍｉｎとし、アニオン交換樹脂塔２
のカラム、使用樹脂、通水流速等は以下の通りとした。
【００４５】アニオン交換樹脂塔２ カラム：内径２８ｍｍ，高さ２５０ｍｍのガラスカラム 使用樹脂：弱塩基性アニオン交換樹脂（三菱化成（株）
製「ＷＡ２０」）を５重量％ＮａＯＨ水溶液で再生して
ＯＨ- 形としたもの（再生流速０．３リットル／ｈｒ） 樹脂充填量：１００ｍｌ 通水流速：４リットル／ｈｒ ＣＯ2 バブリング後の原水（アニオン交換樹脂塔２の流
入水）及び処理水（アニオン交換樹脂塔２の流出水）の
水質を表１に示す。
製「ＷＡ２０」）を５重量％ＮａＯＨ水溶液で再生して
ＯＨ- 形としたもの（再生流速０．３リットル／ｈｒ） 樹脂充填量：１００ｍｌ 通水流速：４リットル／ｈｒ ＣＯ2 バブリング後の原水（アニオン交換樹脂塔２の流
入水）及び処理水（アニオン交換樹脂塔２の流出水）の
水質を表１に示す。
【００４６】なお、本実施例の処理において、腐食性ア
ニオンに対するアニオン交換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値
は１３．０ｇ（ＣａＣＯ3 換算）／リットル−樹脂であ
り、ＢＴＰ（処理水中にＣｌ- が１ｍｇ／ｌ検出される
時点）に達するまでの通水量は約３２０ＢＶであった。
ニオンに対するアニオン交換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値
は１３．０ｇ（ＣａＣＯ3 換算）／リットル−樹脂であ
り、ＢＴＰ（処理水中にＣｌ- が１ｍｇ／ｌ検出される
時点）に達するまでの通水量は約３２０ＢＶであった。
【００４７】
【表１】
【００４８】[腐食試験]上記処理で用いた原水、及び、
得られた処理水を試験水として、各々、腐食試験として
モデル熱交試験を行った。試験は試験水を各々水槽に受
け、その中にＳＰＣＣ製テストピース（表面積３１．４
ｃｍ2 ）を吊し、腐食速度及び最大孔食深を測定するこ
とにより行った。試験温度は５０℃、試験期間は２０日
間とした。
得られた処理水を試験水として、各々、腐食試験として
モデル熱交試験を行った。試験は試験水を各々水槽に受
け、その中にＳＰＣＣ製テストピース（表面積３１．４
ｃｍ2 ）を吊し、腐食速度及び最大孔食深を測定するこ
とにより行った。試験温度は５０℃、試験期間は２０日
間とした。
【００４９】なお、試験水にはスケール抑制剤としてイ
ソブチレン−マレイン酸共重合体（分子量６，５００）
を各々５０ｍｇ／ｌ添加した。
ソブチレン−マレイン酸共重合体（分子量６，５００）
を各々５０ｍｇ／ｌ添加した。
【００５０】結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】比較例１ 実施例１において、原水にＣＯ2 ガスをバブリングする
ことなく、直接、アニオン交換樹脂塔２に通水したこと
以外は同様に処理を行った。その結果、この処理におけ
るアニオン交換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は０ｇ（Ｃａ
ＣＯ3 換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理水
中にＣｌ- が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するまで
の通水量は１０ＢＶ以下であった。
ことなく、直接、アニオン交換樹脂塔２に通水したこと
以外は同様に処理を行った。その結果、この処理におけ
るアニオン交換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は０ｇ（Ｃａ
ＣＯ3 換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理水
中にＣｌ- が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するまで
の通水量は１０ＢＶ以下であった。
【００５３】実施例２ [原水の処理]図２に示す方法に従って、表３に示す水質
の原水を処理した。
の原水を処理した。
【００５４】なお、カチオン交換樹脂塔３のカラム、使
用樹脂、通水流速等は以下の通りとし、アニオン交換樹
脂塔２については実施例１と同様とした。
用樹脂、通水流速等は以下の通りとし、アニオン交換樹
脂塔２については実施例１と同様とした。
【００５５】カチオン交換樹脂塔３ カラム：内径２８ｍｍ，高さ２５０ｍｍのガラスカラム 使用樹脂：強酸性カチオン交換樹脂（三菱化成（株）製
「タ゛イヤイオンSK1B」）を５重量％ＨＣｌ水溶液で再生してＨ+
形としたもの（再生流速０．３リットル／ｈｒ） 樹脂充填量：１００ｍｌ 通水流速：２リットル／ｈｒ カチオン交換処理後の原水（アニオン交換樹脂塔２の流
入水）及び処理水（アニオン交換樹脂塔２の流出水）の
水質を表３に示す。
「タ゛イヤイオンSK1B」）を５重量％ＨＣｌ水溶液で再生してＨ+
形としたもの（再生流速０．３リットル／ｈｒ） 樹脂充填量：１００ｍｌ 通水流速：２リットル／ｈｒ カチオン交換処理後の原水（アニオン交換樹脂塔２の流
入水）及び処理水（アニオン交換樹脂塔２の流出水）の
水質を表３に示す。
【００５６】なお、本実施例の処理におけるアニオン交
換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は３３．１ｇ（ＣａＣＯ3
換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理水中にＣ
ｌ-が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するまでの通水
量は約７３０ＢＶであった。
換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は３３．１ｇ（ＣａＣＯ3
換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理水中にＣ
ｌ-が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するまでの通水
量は約７３０ＢＶであった。
【００５７】
【表３】
【００５８】[腐食試験]上記処理で用いた原水、及び、
得られた処理水を試験水として、各々、実施例１と同様
にして腐食試験を行った。
得られた処理水を試験水として、各々、実施例１と同様
にして腐食試験を行った。
【００５９】結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
【００６１】比較例２ 実施例２において、原水をカチオン交換処理することな
く、直接、アニオン交換樹脂塔２に通水したこと以外は
同様に処理を行った。その結果、この処理におけるアニ
オン交換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は０ｇ（ＣａＣＯ3
換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理水中にＣ
ｌ- が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するまでの通水
量は１０ＢＶ以下であった。
く、直接、アニオン交換樹脂塔２に通水したこと以外は
同様に処理を行った。その結果、この処理におけるアニ
オン交換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は０ｇ（ＣａＣＯ3
換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理水中にＣ
ｌ- が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するまでの通水
量は１０ＢＶ以下であった。
【００６２】実施例３ ［腐食性イオンの処理］アニオン交換樹脂塔２のカラ
ム、使用樹脂、通水流速等を以下の通りとしたこと以外
は、実施例２と同様にして、表５に示す水質の原水を処
理した。
ム、使用樹脂、通水流速等を以下の通りとしたこと以外
は、実施例２と同様にして、表５に示す水質の原水を処
理した。
【００６３】アニオン交換樹脂塔２ カラム：内径２８ｍｍ，高さ２５０ｍｍのガラスカラム 使用樹脂：強塩基性アニオン交換樹脂（三菱化成（株）
製「タ゛イヤイオン SA20A」) を５重量％Ｎａ2
ＣＯ3 水溶液で再生してＣＯ3 2- 形としたもの
（再生流速０．３リットル／ｈｒ） 樹脂充填量：１００ｍｌ 通水流速：４リットル／ｈｒ カチオン交換処理後の原水（アニオン交換樹脂塔２の流
入水）及び処理水（アニオン交換樹脂塔２の流出水）の
水質を表５に示す。
製「タ゛イヤイオン SA20A」) を５重量％Ｎａ2
ＣＯ3 水溶液で再生してＣＯ3 2- 形としたもの
（再生流速０．３リットル／ｈｒ） 樹脂充填量：１００ｍｌ 通水流速：４リットル／ｈｒ カチオン交換処理後の原水（アニオン交換樹脂塔２の流
入水）及び処理水（アニオン交換樹脂塔２の流出水）の
水質を表５に示す。
【００６４】なお、本実施例の処理におけるアニオン交
換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は３０．６ｇ（ＣａＣＯ3
換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理水中にＣ
ｌ-が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するまでの通水
量は約３５０ＢＶであった。
換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は３０．６ｇ（ＣａＣＯ3
換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理水中にＣ
ｌ-が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するまでの通水
量は約３５０ＢＶであった。
【００６５】
【表５】
【００６６】[腐食試験］上記処理で用いた原水、及
び、得られた処理水を試験水として、各々、実施例１と
同様にして腐食試験を行った。
び、得られた処理水を試験水として、各々、実施例１と
同様にして腐食試験を行った。
【００６７】結果を表６に示す。
【００６８】
【表６】
【００６９】比較例３ 実施例３において、原水をカチオン交換処理することな
く、直接、アニオン交換樹脂塔２に通水したこと以外は
同様に処理を行った。その結果、この処理におけるアニ
オン交換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は１８．３ｇ（Ｃａ
ＣＯ３ 換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理
水中にＣｌ- が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するま
での通水量は約２００ＢＶであった。
く、直接、アニオン交換樹脂塔２に通水したこと以外は
同様に処理を行った。その結果、この処理におけるアニ
オン交換樹脂塔２の樹脂のＢＴＣ値は１８．３ｇ（Ｃａ
ＣＯ３ 換算）／リットル−樹脂であり、ＢＴＰ（処理
水中にＣｌ- が１ｍｇ／ｌ検出される時点）に達するま
での通水量は約２００ＢＶであった。
【００７０】上記の結果より、本発明によれば、ＯＨ-
形弱塩基性アニオン交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性ア
ニオン交換樹脂を用いて腐食性イオンを効率的に処理
し、水系の金属の腐食を確実に防止することができるこ
とがわかる。
形弱塩基性アニオン交換樹脂又はＣＯ3 2- 形強塩基性ア
ニオン交換樹脂を用いて腐食性イオンを効率的に処理
し、水系の金属の腐食を確実に防止することができるこ
とがわかる。
【００７１】なお、実施例１，２，３において、アニオ
ン交換樹脂がＢＴＰに達した後、同様に再生を行って、
同様の処理を繰り返したところ、同様に優れた処理効果
が得られた。
ン交換樹脂がＢＴＰに達した後、同様に再生を行って、
同様の処理を繰り返したところ、同様に優れた処理効果
が得られた。
【００７２】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の水系の金属
の腐食抑制方法によれば、水系の腐食性イオン含有水又
は水系に供給される腐食性イオン含有水をアニオン交換
樹脂と接触させて腐食性イオンをイオン交換により除去
することにより水系の金属の腐食を抑制する方法におい
て、アニオン交換樹脂として再生が容易で再生効率の高
いＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂、又は、再生剤使
用量の少ないＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂を用
いて、長期にわたり安定かつ効率的なイオン交換処理を
行って、水系内の腐食を確実に防止することができる。
の腐食抑制方法によれば、水系の腐食性イオン含有水又
は水系に供給される腐食性イオン含有水をアニオン交換
樹脂と接触させて腐食性イオンをイオン交換により除去
することにより水系の金属の腐食を抑制する方法におい
て、アニオン交換樹脂として再生が容易で再生効率の高
いＯＨ- 形弱塩基性アニオン交換樹脂、又は、再生剤使
用量の少ないＣＯ3 2- 形強塩基性アニオン交換樹脂を用
いて、長期にわたり安定かつ効率的なイオン交換処理を
行って、水系内の腐食を確実に防止することができる。
【図１】本発明の水系の金属の腐食抑制方法の一実施例
方法を示す系統図である。
方法を示す系統図である。
【図２】本発明の水系の金属の腐食抑制方法の他の実施
例方法を示す系統図である。
例方法を示す系統図である。
１ ＣＯ2 バブリング槽 ２ アニオン交換樹脂塔 ３ カチオン交換樹脂塔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−164489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−33059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−58056（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17105（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−197450（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23F 15/00 C02F 1/42 B01J 41/00
Claims (2)
- 【請求項１】 水系の金属の腐食抑制方法であって、該
水系の腐食性イオン含有水又は該水系に供給される腐食
性イオン含有水のｐＨを５以下に調整した後、該水をＯ
Ｈ-形弱塩基性アニオン交換樹脂と接触させて、Ｃｌ - ，
ＳＯ 4 2- ，ＮＯ 3 - 等の水中の腐食性イオンを防食性アニ
オンであるＯＨ - にイオン交換させることを特徴とする
水系の金属の腐食抑制方法。 - 【請求項２】 水系の金属の腐食抑制方法であって、該
水系の腐食性イオン含有水又は該水系に供給される腐食
性イオン含有水のｐＨを５以下に調整した後、該水をＣ
Ｏ3 2-形強塩基性アニオン交換樹脂と接触させて、Ｃ
ｌ - ，ＳＯ 4 2- ，ＮＯ 3 - 等の水中の腐食性イオンをＣＯ 3
2- から変化した防食性アニオンであるＨＣＯ 3 - にイオン
交換させることを特徴とする水系の金属の腐食抑制方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11829294A JP2917813B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 水系の金属の腐食抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11829294A JP2917813B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 水系の金属の腐食抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07316852A JPH07316852A (ja) | 1995-12-05 |
| JP2917813B2 true JP2917813B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=14733072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11829294A Expired - Fee Related JP2917813B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 水系の金属の腐食抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2917813B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3646385B2 (ja) * | 1995-12-27 | 2005-05-11 | 栗田工業株式会社 | 水系の金属の腐食抑制方法 |
| JP3944932B2 (ja) * | 1997-01-09 | 2007-07-18 | 栗田工業株式会社 | 水系の防食方法 |
| JPWO2002080671A1 (ja) * | 2001-04-05 | 2004-07-22 | 東レ株式会社 | 水処理用殺菌剤、水処理方法および水処理装置 |
| DE102010032722A1 (de) * | 2010-07-26 | 2012-01-26 | Bwt Ag | Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Wasser |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11829294A patent/JP2917813B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07316852A (ja) | 1995-12-05 |
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