JP2922995B2 - スケールの溶解除去組成物 - Google Patents

スケールの溶解除去組成物

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属表面から金属酸化物を含むスケールを溶
解除去するための組成物に関する。
〔従来の技術〕
従来の一般的なスケール溶解除去剤を第1表に示す
が、被洗浄体の種類や状況に応じて薬剤の種類及び濃度
等を選択している。
〔発明が解決しようとする課題〕 従来のスケール溶解除去剤にはそれぞれ次のような問
題がある。
(1) 無機酸による酸洗 1) 酸性度が高く、過酸洗が懸念される。
2) 水素脆性の危険性がある。
3) スケール除去後、被洗浄体の中和処理が必要で
ある。
4) 取扱上危険性がある。
5) 加熱操作を要する。
6) 排液のpH処理が必要である。
7) 酸性ガスを発生し、環境を汚染する。
8) 助剤の種類によっては排液のCOD処理等が必要
である。
(2) 有機酸による酸洗 無機酸による酸洗と同様な問題点に加え、次のような
問題点がある。
1) 排液のCOD負荷が大である。
2) 薬剤のコストが高い。
本発明は上記従来のスケール溶解除去剤の問題点に鑑
み、これらの問題点のない金属の酸化物を含むスケール
の溶解除去組成物を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は (1) 1種以上のリン酸塩溶液に、塩素イオン及び/
又は硫酸イオンを添加し、かつpHを5.5〜9.5に調整して
なることを特徴とする金属の酸化物を含むスケールの溶
解除去組成物。
(以下、これを第1発明という) (2) 1種以上のリン酸塩溶液に、1種以上のキレー
ト剤と比較的多量の塩素イオン及び/又は硫酸イオンと
を添加し、かつpHを5.5〜9.5に調整してなることを特徴
とする金属の酸化物を含むスケールの溶解除去組成物。
(以下、これを第2発明という) である。
本発明の第1,第2発明のスケールの溶解除去組成物に
おいて使用されるリン酸塩としては、ピロリン酸塩、ト
リポリリン酸塩、テトラポリリン酸塩、ペンタポリリン
酸塩、ヘキサメタリン酸塩、ウルトラメタリン酸塩等の
重合リン酸塩、第一リン酸塩、第二リン酸塩、第三リン
酸塩等のオルソリン酸塩、その他オルソ亜リン酸塩、ピ
ロ亜リン酸塩等の亜リン酸塩、次亜リン酸塩で水溶性の
ものが使用できる。
また、塩素イオンとしては、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム等アルカリ金属等、アミン、アンモニア等有機カ
チオンの塩等で水に溶解して塩素イオンを生成するもの
であればよい。硫酸イオンとしては、硫酸ナトリウム、
硫酸カリウム等のアルカリ金属塩、アミン、アンモニア
等有機カチオンの塩等で水に溶解して硫酸イオンを生成
するものであればよい。
本発明の第2発明のスケール溶解除去組成物において
使用されるキレート剤としては、マロン酸、イタコン
酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ニトロトリ酢酸、グ
リコール酸、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸等のオキ
シ酸素等のカルボン酸系、ポリアクリル酸、ポリマレイ
ン酸等のポリマー系、1ヒドロキシエチリデン1,1ジホ
スホン酸、フィチン酸等のホスホン酸系、エチレンジア
ミン、トリエタノールアミン等のアルデヒド系、アセチ
ルアセトン等のケトン系、その他pHが5.5〜9.5の範囲で
水溶性キレート剤であれば使用できる。
本発明の第1発明におけるリン酸塩と塩素イオン及び
/又は硫酸イオンの併用比は、重量比で95:5〜5:95、好
ましくは90:10〜70:30がよい。又、本発明の第1発明の
組成物中のリン酸塩、塩素イオン及び/又は硫酸イオン
の濃度は0.1〜50%、好ましくは0.5〜10%がよい。組成
物のpH値は5.5〜9.5に調整するが、この調整には硫酸、
塩酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機酸あ
るいは無機アルカリ剤又はグルコン酸、クエン酸、蓚
酸、酢酸、アルカノールアミン、アンモニア等の有機酸
あるいは有機アルカリ剤が使用できる。なお、pH値が5.
5以下では、従来の酸洗による脱スケールとなり、これ
らの欠点が改良できない。又、pH値が9.5以上ではスケ
ールの除去力が大幅に落ちるので適当でない。
なお、脱スケール効果が促進するためにアニオン系、
カチオン系、非イオン系等の界面活性剤を併用すること
もできる。
本発明の第2発明におけるリン酸塩とキレート剤の併
用比は、重量比で95:5〜5:95、好ましくは90:10〜10:90
が良い。又リン酸塩とキレート剤の混合物に対する塩素
イオン及び/又は硫酸イオンの混合割合は95:5〜5:95、
好ましくは90:10〜70:30が良い。又、本発明の組成物中
のリン酸塩、キレート剤、塩素イオン及び/又は硫酸イ
オンの濃度は0.1〜50%、好ましくは0.5〜10%が良い。
組成物のpH値は第1発明と同じく5.5〜9.5に調整する
が、この調整には第1発明と同じく硫酸、塩酸、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等の無機酸あるいは無機ア
ルカリ剤、又はグリコン酸、クエン酸、シュウ酸、酢
酸、アルカノールアミン、アンモニア等の有機酸あるい
は有機アルカリ剤が使用できる。なお、pH値が5.5以下
では、従来の酸洗による脱スケールとなり、これらの欠
点が改良できず、又、pH値が9.5以上ではスケールの除
去力が大幅に落ちるので適当でないことも第1発明と同
じである。なお、脱スケール効果を促進するためにアニ
オン系、カチオン系、非イオン系等の界面活性剤を併用
することもできる。
〔作用〕
本発明の組成物の作用については明確ではないが、組
成物中のリン酸塩、キレート剤、塩素イオン及び/又は
硫酸イオンは各々単独ではスケール除去作用が殆んどな
いか、又は全くないので、これらの薬剤の相乗作用によ
ると推定される。
〔第1発明の実施例〕 500mlビーカに本発明の第1発明による組成物(固形
分濃度を5%とする)を300mlとり、表面にミルスケー
ルの付着したテストピース{熱間圧延鋼板JIS−G−313
1、2種、35×50×1.2(mm)}と強制的に赤錆を発生さ
せたテストピース{構造用鋼材、JIS−G−3101、2
種、40×75×4(mm)、ブラスト処理後3週間大気暴
露}を用いて、ミルスケースの付着したテストピースに
ついては3日間、赤錆の発生したテストピースについて
は10分間の浸漬試験(室温、静置状態)を行いない、浸
漬試験後におけるテストピースの脱スケール状況を観察
する。
なお、本発明の第1発明によるスケール除去剤として
は、 実施例−1:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムと塩化ナトリウムの混合物(重量比35:35:30)組
成物のpH値5.8 実施例−2:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムと硫酸ナトリウムの混合物(重量比35:35:30)組
成物のpH値5.8 実施例−3:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムと塩化ナトリウムと硫酸ナトリウムの混合物(重
量比35:35:15:15)組成物のpH値5.8 実施例−4:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムとウルトラメタリン酸ナトリウムと塩化ナトリウ
ムの混合物(重量比50:20:10:20)組成物のpH7.2 実施例−5:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムとヘキサメタリン酸ナトリウムと塩化ナトリウム
の混合物(重量比20:15:15:50)組成物のpH値8.0 実施例−6:トリポリリン酸ナトリウムと塩化ナトリウム
の混合物(重量比20:80)組成物のpH値9.3 を使用した。
これに対する比較例として、 比較例−1:塩化ナトリウム 比較例−2:硫酸ナトリウム 比較例−3:トリポリリン酸ナトリウム 比較例−4:ピロリン酸ナトリウム 比較例−5:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムの混合物(重量比50:50) 比較例−6:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムとウルトラメタリン酸ナトリウムの混合物(重量
比50:25:25) を使用した。なお各溶液の合計濃度は5%とした。実施
例及び比較例のpH値は硫酸、あるいは水酸化ナトリウム
を使用して所定のpH値に調整した。
実施例と比較例との脱スケール効果は第2表に示す通
りである。
〔第2発明の実施例〕 500mlビーカに本発明の第2発明による組成物(固形
分濃度を5%とする)を300mlとり、表面にミルスケー
ルの付着したテストピース{熱間圧延鋼板JIS−G−313
1、2種、35×50×1.2(mm)}と強制的に赤錆を発生さ
せたテストピース{構造用鋼材、JIS−G−3101、2
種、40×75×4(mm)、ブラスト処理後3週間大気暴
露}を用いて、ミルスケールの付着したテストピースに
ついては3日間、赤錆の発生したテストピースについて
は10分間の浸漬試験(室温、静置状態)を行ない、浸漬
試験後におけるテストピースの脱スケール状況を観察す
る。
なお、本発明の第2発明によるスケール除去剤として
は、 実施例−1:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムとリンゴ酸と塩化ナトリウムの混合物(重量比3
0:15:15:40) 実施例−2:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムとリンゴ酸と硫酸ナトリウムの混合物(重量比3
0:15:15:40) 実施例−3:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムとリンゴ酸と塩化ナトリウムと硫酸ナトリウムの
混合物(重量比30:15:15:20:20) 実施例−4:トリポリリン酸ナトリウムとマロン酸と塩化
ナトリウムの混合物(重量比60:20:20) 実施例−5:ヘキサメタリン酸ナトリウムとクエン酸と塩
化ナトリウムの混合物(重量比25:25:50) 実施例−6:トリポリリン酸ナトリウムとエチレンジアミ
ンと塩化ナトリウムの混合物(重量比10:20:70) 実施例−7:ピロリン酸ナトリウムとポリアクリル酸(分
子量5000)と塩化ナトリウムの混合物(重量比45:45:1
0) 実施例−8:テトラポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナ
トリウムとアラニンと塩化ナトリウムの混合物(重量比
25:25:25:25) 実施例−9:第二リン酸ナトリウムと次亜リン酸ナトリウ
ムとニトリロ酢酸と塩化ナトリウムの混合物(重量比3
0:20:15:35) 実施例−10:ピロリン酸ナトリウムとニトロ酢酸と塩化
ナトリウムの混合物(重量比65:10:25) 実施例−11:トリポリリン酸ナトリウムとウルトラメタ
リン酸ナトリウムとオキサル酢酸と塩化ナトリウムの混
合物(重量比40:25:5:30) 実施例−12:ヘキサメタリン酸ナトリウムとサリチルア
ルデヒドと塩化ナトリウムの混合物(重量比65:10:25) 実施例−13:トリポリリン酸ナトリウムとヘキサメタリ
ン酸ナトリウムと1ヒドロキシエチリデン1.1ジホスホ
ン酸と塩化ナトリウムの混合物(重量比25:25:25:25) 実施例−14:ウルトラメタン酸ナトリウムとアセチルア
セトンと塩化ナトリウムの混合物(重量比65:10:25) を使用した。
これに対する比較例として、 比較例−1:塩化ナトリウム 比較例−2:硫酸ナトリウム 比較例−3:トリポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナト
リウムとリンゴ酸の混合物(重量比50:25:25) 比較例−4:ピロリン酸ナトリウムとマロン酸の混合物
(重量比75:25) 比較例−5:ヘキサメタリン酸ナトリウムとクエン酸混合
物(重量比50:50) 比較例−6:トリポリリン酸ナトリウムとエチレンジアミ
ン混合物(重量比33:67) 比較例−7:ピロリン酸ナトリウムとポリアクリル酸(分
子量5000)の混合物(重量比50:50) 比較例−8:テトラポリリン酸ナトリウムとピロリン酸ナ
トリウムとアラニンの混合物(重量比33:33:34) 比較例−9:第二リン酸ナトリウムと次亜リン酸ナトリウ
ムとニトリロトリ酢酸の混合物(重量比55:18:27) 実施例−10:ピロリン酸ナトリウムとニトロ酢酸の混合
物(重量比87:13) 実施例−11:トリポリリン酸ナトリウムとウルトラメタ
リン酸ナトリウムとオキサル酢酸の混合物(重量比57:3
6:7) 実施例−12:ヘキサメタリン酸ナトリウムとサリチルア
ルデヒドの混合物(重量比87:13) 実施例−13:トリポリリン酸ナトリウムとヘキサメタリ
ン酸ナトリウムと1ヒドロキシエチリデン1.1ジホスホ
ン酸の混合物(重量比33:33:34) 実施例−14:ウルトラメタリン酸ナトリウムとアセチル
アセトンの混合物(重量比87:13) を使用した。なお各溶液の合計濃度は5%とした。実施
例、比較例のpH値は硫酸、あるいは水酸化ナトリウムを
使用して所定のpH値に調整した。
実施例と比較例との脱スケール効果は第3表に示す通
りである。
〔発明の効果〕 本発明の第1発明によるスケールの除去組成物には次
のような利点がある。
1) 本発明の組成物は中性付近(pH5.5〜9.5)でも脱
スケール効果を発揮する。
2) 廃液のpH処理の必要がない。
3) 安全性が高い。
4) 本発明の組成物はCOD成分を殆んど含んでおら
ず、排液のCOD処理の必要がない。
5) 従来の有機酸型の洗浄剤に比べ薬剤のコストが安
価である。
6) 常温でも十分な脱スケール性能を有しており、必
ずしも加熱操作を必要としない。
7) 酸洗ガスを発生することもないので、環境を汚染
することもない。
8) 中性であり、脱スケール後、特に中和処理を必要
としない。
9) 水素脆性を起こす危険性がない。
本発明の第2発明スケール除去組成物には次のような
利点がある。
1) 本発明の組成物は中性付近(pH5.5〜9.5)でも脱
スケール効果を発揮する。
2) 排液のpH処理の必要がない。
3) 安全性が高い。
4) 従来の有機酸型の洗浄剤に比べ薬剤のコストが安
い。
5) 常温でも十分な脱スケール性能を有しており、必
ずしも加熱操作を必要としない。
6) 酸洗ガスを発生することもないので、環境を汚染
することもない。
7) 中性であり、脱スケール後、特に中和処理を必要
としない。
8) 水素脆性を起こす危険性がない。
フロントページの続き (72)発明者 坂西 彰博 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 津呂 宗孝 大阪府大阪市中央区谷町9丁目1番18号 共栄社油脂化学工業株式会社内 (72)発明者 福岡 重範 大阪府大阪市中央区谷町9丁目1番18号 共栄社油脂化学工業株式会社内 (56)参考文献 特公 昭53−22546(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23G 1/00 - 1/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1種以上のリン酸塩溶液に、塩素イオン及
    び/又は硫酸イオンを添加し、かつpHを5.5〜9.5に調整
    してなることを特徴とする金属の酸化物を含むスケール
    の溶解除去組成物。
  2. 【請求項2】1種以上のリン酸塩溶液に、1種以上のキ
    レート剤と比較的多量の塩素イオン及び/又は硫酸イオ
    ンとを添加し、かつpHを5.5〜9.5に調整してなることを
    特徴とする金属の酸化物を含むスケールの溶解除去組成
    物。
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