JP6642023B2 - 脱酸素剤及び脱酸素処理方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、ヒドラジンは、毒性が問題視されるようになり、これを代替する脱酸素剤が求められていた。
[1]下記一般式(1)で表されるヒドロキシルアミン誘導体のうちから選ばれる少なくともいずれか1種の化合物(A)、下記一般式(2)で表されるアミノフェノール及びその誘導体のうちから選ばれる少なくともいずれか1種の化合物(B)、並びにレゾルシノール及びその誘導体のうちから選ばれる少なくとも1種の化合物(C)を含む、脱酸素剤。
(式(1)中、R1は水素又は炭素数1〜5のアルキル基であり、R2は炭素数1〜5のアルキル基である。)
(式(2)中、R3〜R6は、少なくともいずれか1つがアミノ基であり、残りはそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキルオキシ基及び下記一般式(3)で表される基のうちのいずれかである。)
(式(3)中、R7は水素又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R8は炭素数1〜4のアルキル基である。)
[3]前記化合物(A)が、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン及びN−イソプロピルヒドロキシルアミンのうちから選ばれる少なくともいずれか1種である、上記[1]又は[2]に記載の脱酸素剤。
[4]前記化合物(B)が、4−アミノフェノール、2−アミノフェノール、4−アミノ−3−メチルフェノール、3−アミノ−4−メチルフェノール及び4−アミノ−2−(アミノメチル)フェノールのうちから選ばれる少なくともいずれか1種である、上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の脱酸素剤。
[5]前記化合物(C)が、レゾルシノール、オルシノール及び没食子酸プロピルのうちから選ばれる少なくともいずれか1種である、上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の脱酸素剤。
[7]前記化合物(A)が0.001〜1000mg/Lとなるように前記脱酸素剤を添加する、上記[6]に記載の脱酸素処理方法。
したがって、本発明の脱酸素剤及び脱酸素処理方法は、ボイラや蒸気発生器等の腐食防止に有効である。
本発明の脱酸素剤は、下記一般式(1)で表されるヒドロキシルアミン誘導体のうちから選ばれる少なくともいずれか1種の化合物(A)、下記一般式(2)で表されるアミノフェノール及びその誘導体のうちから選ばれる少なくともいずれか1種の化合物(B)、並びにレゾルシノール及びその誘導体のうちから選ばれる少なくとも1種の化合物(C)を含むものである。
このような、ヒドロキシルアミン誘導体である化合物(A)、アミノフェノール及びその誘導体である化合物(B)、並びにレゾルシノール及びその誘導体である化合物(C)を必須成分とする脱酸素剤によれば、化合物(B)又は(C)のいずれか一方を化合物(A)と併用した従来の脱酸素剤に比べて、化合物(B)及び(C)の両者による相乗効果によって、水中溶存酸素をより効果的に除去することができる。また、水溶性に優れ、取り扱い容易性に優れた脱酸素剤とすることができる。
化合物(A)は、下記一般式(1)で表されるヒドロキシルアミン誘導体のうちから選ばれる少なくともいずれか1種である。これらは、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
化合物(B)は、下記一般式(2)で表されるアミノフェノール及びその誘導体のうちから選ばれる少なくともいずれか1種である。これらは、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
化合物(C)は、レゾルシノール及びその誘導体のうちから選ばれる少なくとも1種である。これらは、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
レゾルシノールは、ベンゼン環の1,3位の水素がヒドロキシ基に置換した構造を持つベンゼンジオール(ジヒドロキシベンゼン)であるが、ベンゼン環に3個以上のヒドロキシ基を有していてもよい。
化合物(C)の具体例としては、レゾルシノール、オルシノール(5−メチルレソルシノール)、没食子酸プロピル等が挙げられ、これらのうち、オルシノール及び没食子酸プロピルが特に好ましい。
また、化合物(B)及び(C)自体は、水への溶解性は低い場合が多いが、ボイラ等の水系に添加する際の取り扱い性や、溶解又は分散性等の観点から、水を媒体とした混合液であることが好ましい。この場合、混合液中の化合物(A)〜(C)の合計含有量は、取り扱い性や各化合物の水溶性の観点から、5〜25質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜20質量%である。このような混合液であれば、化合物(A)〜(C)が均一に溶解しているため、不溶分を含む均一でない状態と比べて、脱酸素剤中の各成分を簡便に正確な量で添加することができるという利点を有している。
なお、化合物(A)〜(C)は、脱酸素剤のうちの媒体を除く成分中の主成分であり、前記媒体を除く成分の合計量のうちの化合物(A)〜(C)の合計量は、60質量%以上であることが好ましく、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90〜100質量%である。
また、化合物(B)と化合物(C)との質量比は、化合物(A)の酸素との反応速度を十分に増大させる観点から、1:10〜10:1であることが好ましく、より好ましくは1:5〜5:1、さらに好ましくは1:2〜2:1である。
本発明の脱酸素処理方法は、前記脱酸素剤を、ボイラ又は蒸気発生器の給水系に添加して脱酸素処理を行う方法である。水中溶存酸素を効果的に除去する観点から、ボイラ又は蒸気発生器における給水タンクや給水ライン等の給水系に、前記脱酸素剤を添加することが好ましい。
前記脱酸素剤の添加は、上述したように、予め調製混合されたものを添加してもよく、あるいはまた、各化合物(A)〜(C)が同一の給水系に別々に添加される態様であってもよい。
また、前記脱酸素剤が添加される水系の温度及び圧力は特に限定されるものではなく、通常のボイラや蒸気発生器等の水系システムにおける運転条件での温度及び圧力であれば、変動する条件下においても、前記脱酸素剤は良好な脱酸素効果を発揮し得る。
容量4Lの圧力容器を備えたテストボイラにおいて、溶存酸素濃度500μg/Lの40℃の超純水を給水し、水酸化ナトリウムの添加によりpHを10.5に調整した。缶内温度110℃、缶内圧力0.2MPaで蒸気を発生させずに15時間連続運転した後、ブロー水中の溶存酸素濃度を測定した。
その後、前記給水に、化合物(A)としてDEHA、化合物(B)として4−アミノ−3−メチルフェノール、及び化合物(C)としてオルシノールを質量比100:10:10で、水を媒体として混合した脱酸素剤の希釈液(DEHA濃度1000mg/L)を、給水中において、化合物(A)が3mg/L、化合物(B)が0.3mg/L、化合物(C)が0.3mg/Lとなるように添加し、上記と同じ条件でボイラを運転した後、ブロー水中の溶存酸素濃度を測定した。そして、脱酸素剤添加前の溶存酸素濃度からの低減率を脱酸素率として求めた。
なお、ブロー水中の溶存酸素濃度は、ブロー水を熱交換器にて室温(30℃)に冷却し、溶存酸素計を用いて測定した。
実施例1の脱酸素剤の成分の化合物(A)〜(C)及びこれらの添加濃度を下記表1に示すように変更し、それ以外は実施例1と同様にして、それぞれ、ブロー水中の溶存酸素濃度を測定し、脱酸素率を求めた。
なお、比較例2,5及び6の脱酸素剤は、給水への添加前は媒体の水に不溶分が多く残存し、均一に混合することができなかったが、添加後は不溶分はなくなった。これら以外の脱酸素剤は、いずれも、均一な混合溶液であり、容易に均一に添加することができた。
Claims (6)
- 下記一般式(1)で表されるヒドロキシルアミン誘導体のうちから選ばれる少なくともいずれか1種の化合物(A)、下記一般式(2)で表されるアミノフェノール及びその誘導体のうちから選ばれる少なくともいずれか1種の化合物(B)、並びにレゾルシノール、オルシノール及び没食子酸プロピルのうちから選ばれる少なくとも1種の化合物(C)を含む、脱酸素剤。
(式(1)中、R1は水素又は炭素数1〜5のアルキル基であり、R2は炭素数1〜5のアルキル基である。)
(式(2)中、R3〜R6は、少なくともいずれか1つがアミノ基であり、残りはそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキルオキシ基及び下記一般式(3)で表される基のうちのいずれかである。)
(式(3)中、R7は水素又は炭素数1〜4のアルキル基であり、R8は炭素数1〜4のアルキル基である。) - 前記化合物(A)100質量部に対して、前記化合物(B)及び前記化合物(C)の合計が5〜150質量部であり、かつ、前記化合物(B)と前記化合物(C)との質量比が1:10〜10:1である、請求項1に記載の脱酸素剤。
- 前記化合物(A)が、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン及びN−イソプロピルヒドロキシルアミンのうちから選ばれる少なくともいずれか1種である、請求項1又は2に記載の脱酸素剤。
- 前記化合物(B)が、4−アミノフェノール、2−アミノフェノール、4−アミノ−3−メチルフェノール、3−アミノ−4−メチルフェノール及び4−アミノ−2−(アミノメチル)フェノールのうちから選ばれる少なくともいずれか1種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の脱酸素剤。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の脱酸素剤を、ボイラ又は蒸気発生器の給水系に添加する、脱酸素処理方法。
- 前記化合物(A)が0.001〜1000mg/Lとなるように前記脱酸素剤を添加する、請求項5に記載の脱酸素処理方法。
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