JP7042030B2 - 熱交換器の洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、冷却水系、給湯器、ボイラ、半導体洗浄水濃縮等に用いられる熱交換器の洗浄に使用される熱交換器の洗浄方法に関するものである。より詳しくは、熱交換器に付着するスケール、特にカルシウムやシリカを含むスケールを容易に除去することができる熱交換器の洗浄方法に関するものである。

冷却水系や給湯器等に用いられる熱交換器は、用途に応じてプレート式や、シェル＆チューブ式、フィンチューブ式などのチューブ式等が用いられる。プレートやチューブは銅、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属材料により形成されるが、プレートはステンレスが、チューブは熱伝導率の高い銅が主として用いられる。シェル内やプレート間空隙には熱を受ける或いは与える第一流体が流通し、チューブ内や前記プレート間に隣接するプレート間空隙には前記第一流体と熱交換する第二流体が流通し、これらの第一流体と第二流体とでチューブ壁やプレート等を介して熱交換するように構成されている。ここで、第一流体が水系の場合、水にはカルシウム、マグネシウム等の硬度成分やシリカ等が含有されているため、熱交換器内には、長期間にわたって水を流通させる等により、水による熱交換器の腐食に起因する金属腐食生成物が付着するとともに水内の硬度成分やシリカ等に起因するスケールがチューブの外、流入するプレート壁に付着し、熱交換器の能力の低下により運転に支障をきたすようになる。なお、第二流体が水系の場合には、スケールはチューブの内、流入するプレート壁に付着する。

従来、熱交換器内の金属腐食生成物やスケールを除去するための洗浄剤は酸を含有している（ 例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。そして、洗浄剤が熱交換器内に流入されたときには、酸によって金属腐食生成物等を溶解することにより熱交換器内を洗浄するが、フレーム等の鉄製部品も腐食させる他、シリカスケールは除去が難しいという問題があった。

鉄腐食とシリカスケール除去の改良として、被洗浄対象物を鉄製部材から取り外してからカルシウムスケール用酸性液とシリカスケール用フッ化水素アンモニウムを主成分とする酸性液により除去する洗浄方法（特許文献４）、有機酸又はその塩を含有する酸溶液と水酸化カリウム又は水酸化ナトリウム含有のアルカリ溶液で順次洗浄する洗浄方法（特許文献５）、および酸性洗浄剤による洗浄処理、次いで乾燥処理、次いでアルカリ性洗浄剤による洗浄処理を行うスケールの除去方法（特許文献６）が開示されている。

特開２０００－２６５１９６号公報 特開平１０－７３３９６号公報 特開２０１３－４９０３５号公 特開２００２－９７５８６号公報 特開２００５－４２０２６号公報 特開２０１３－３１８２３号公報

ところが、従来の洗浄方法では洗浄の終点を把握することができないので、スケールを完全に除去するために過剰に高濃度の洗浄液で長時間の洗浄を行ったり、あるいは、スケールの除去状況を把握するために、洗浄を一時的に中断して熱交換器内部を目視等で確認したりしなければならないという問題があった。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、熱交換器に付着したスケール、特にカルシウムやシリカを含むスケールを洗浄する際に、洗浄の終点を容易に見極めることができ、スケールの除去状況確認のために洗浄を中断することなく定置洗浄が可能な熱交換器の洗浄方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、
（１） 第１の発明は、流体用容器と、該流体用容器の内部に設けられたステンレス製またはチタン製の熱交換部材とを備えた熱交換器の洗浄方法であって、第一洗浄液として酸成分の濃度が０．５質量％から２０質量％の無機酸溶液を前記熱交換部材内又は流体用容器に流入、循環させ、１０分から２時間の間隔で定期的に循環水の第一洗浄液濃度指標を測定して該濃度指標の低下が実質停止するまで第一洗浄液を追加流入させて第一洗浄液濃度を制御することで前記熱交換部材に付着したスケールを膨潤又は剥落させ、次いで、前記熱交換部材内又は流体用容器から無機酸溶液を排出し、その後、第二洗浄液としてアルカリ成分の濃度が０．５質量％から２０質量％のアルカリ溶液を、前記熱交換部材内又は流体用容器に流入、循環させ、１０分から２時間の間隔で定期的に循環水のアルカリ濃度指標を測定してアルカリ濃度指標の低下が実質停止するまでアルカリ溶液を追加流入させてアルカリ濃度を制御することで前記熱交換部材に付着したスケールを溶解除去する熱交換器の洗浄方法である。
（２） 第２の発明は、第１の発明において、前記アルカリ溶液が、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムから選ばれる少なくとも一種を含有するアルカリ溶液である熱交換器の洗浄方法である。
（３） 第３の発明は、第１または第２の発明において、前記アルカリ溶液が、キレート作用及びスケール分散作用を有する沈殿防止剤を含有する熱交換器の洗浄方法である。
（４） 第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、前記熱交換部材内又は流体用容器に流入させたアルカリ溶液の循環水のアルカリ濃度指標としてアルカリ濃度を用いる熱交換器の洗浄方法である。
（５） 第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明において、前記アルカリ溶液が、沈殿防止剤として食品添加物を含有する熱交換器の洗浄方法である。
（６） 第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明において、前記無機酸溶液が、キレート作用及びスケール分散作用を有する洗浄性向上剤を含有する熱交換器の洗浄方法である。
（７） 第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明において、前記無機酸溶液が、スルファミン酸またはその塩を含有する熱交換器の洗浄方法である。

以上詳述したように、本発明の熱交換器の洗浄方法によれば、洗浄終点を容易に見極められ、特にカルシウムやシリカを含むスケールを容易に除去することができる。また、熱交換器の洗浄に際して冷却水系、給湯器、ボイラ水系、半導体洗浄水系等から熱交換器を取り外す必要は無く、定置洗浄が可能となる。

本発明の、第一の洗浄方法は、内部に熱交換部材が設けられた流体用容器に、酸溶液、好ましくは水溶性カルボン酸類、スルファミン酸、メタンスルホン酸、及びそれらの塩の酸溶液を循環させ、経時の濃度変化が実質停止するまで追加流入させて酸濃度を制御することにより熱交換器に付着したシリカ系スケールを同酸溶液により膨潤又は剥落させ、その後、水に溶解してフッ化物イオンを生成するフッ化物を含むフッ化物水溶液、好ましくはフッ化水素アンモニウム溶液を循環させ、経時の濃度変化が実質停止するまで追加流入させることにより溶解させるという簡単な操作で、カルシウムやシリカを含むスケールを容易に除去することができる。

本発明の第二の洗浄方法は、内部に熱交換部材が設けられた流体用容器に、酸溶液、好ましくは水溶性カルボン酸類、スルファミン酸、メタンスルホン酸、及びそれらの塩の酸溶液を循環させ、経時の濃度変化が実質停止するまで追加流入させて酸濃度を制御することにより熱交換器に付着したシリカ系スケールを同酸溶液により膨潤又は剥落させ、同酸溶液を流体容器から排出した後にアルカリ溶液、好ましくは水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムから選ばれる少なくとも一種の溶液を循環させ、経時の濃度変化が実質停止するまで追加流入させることにより溶解させるという簡単な操作で、カルシウムやシリカを含むスケールを容易に除去することができる。この方法は、特に熱交換器がステンレス製またはチタン製である場合に洗浄による腐食の発生を抑えられるので好ましい。

本発明である熱交換器の洗浄方法を実施する際に使用する、（シェル＆チューブ式）熱交換器に接続した仮設循環回路と仮設循環タンクのモデル図である。 本発明である熱交換器の洗浄方法を実施するに際して使用する、他の形態の（プレート式）熱交換器に接続した仮設循環回路と仮設循環タンクのモデル図である。

以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
本発明の熱交換器の洗浄方法は、第一洗浄液として、酸溶液、好ましくは水溶性カルボン酸類、スルファミン酸、メタンスルホン酸、及びそれらの塩から選ばれる少なくとも一種を含有する酸溶液を内部に熱交換部材が設けられた流体用容器に流入、循環させ、定期的に循環水の酸濃度指標を測定して酸濃度指標の低下が実質停止するまで酸溶液を追加流入させて酸濃度を制御し、その後、第二洗浄液として、水に溶解してフッ化物イオンを生成するフッ化物を含むフッ化物水溶液、好ましくはフッ化水素アンモニウム、フッ化水素ナトリウム、フッ化水素カリウム溶液の少なくともいずれかを、流体用容器の循環水に流入、循環させ、定期的に循環水のフッ化物濃度指標を測定してフッ化物濃度指標の低下が実質停止するまでフッ化物溶液を追加流入させてフッ化物濃度を制御するものである。

本発明の他の熱交換器の洗浄方法は、第一洗浄液として、酸溶液、好ましくは水溶性カルボン酸類、スルファミン酸、メタンスルホン酸、及びそれらの塩から選ばれる少なくとも一種を含有する酸溶液を、内部に熱交換部材が設けられた流体用容器に流入、循環させ、定期的に循環水の酸濃度指標を測定して酸濃度指標の低下が実質停止するまで酸溶液を追加流入させ、次いで、流体用容器から酸溶液を排出し、その後、第二洗浄液として、アルカリ溶液、好ましくは水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムから選ばれる少なくとも一種を、流体用容器に流入、循環させ、定期的に循環水のアルカリ濃度指標を測定してアルカリ濃度指標の低下が実質停止するまでアルカリ溶液を追加流入させてアルカリ濃度を制御するものである。

本発明で使用する洗浄剤について説明する。
酸溶液に含まれる酸成分は、例えば水溶性カルボン酸として蟻酸、マロン酸、シュウ酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、クエン酸、グリコール酸、乳酸、酒石酸、及びそれらの塩等が挙げられ、スルホン酸としてメタンスルホン酸、及びその塩、無機酸は塩酸、硝酸、リン酸、ポリリン酸、ホウ酸、硫酸および亜硫酸、スルファミン酸、及びその塩、等が挙げられる。好ましくはスルファミン酸またはその塩が用いられる。

流体用容器内の循環水における酸溶液の酸成分の濃度は、０．５質量％から２０質量％、好ましくは５質量％から１０質量％である。濃度が低すぎると洗浄効果が得にくく、高すぎても増加に見合った洗浄効果の向上が得られない。

酸濃度指標は、酸濃度、または計測対象溶液の酸濃度と対応関係を有しており、酸濃度に変換することができる特性値である。例えば、計測対象溶液の酸濃度そのものの他、計測対象溶液のｐＨ、酸化還元電位等が用いられる。

水に溶解してフッ化物イオンを生成するフッ化物は、例えばフッ化水素アンモニウム、フッ化水素ナトリウム、フッ化水素カリウム、フッ化水素アミンなどのフッ化水素化合物やフッ化アンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化アミンなどが挙げられる。好ましくはフッ化水素アンモニウムが用いられる。

流体用容器内の循環水におけるフッ化物の濃度は、０．１質量％から１０質量％、好ましくは２質量％から５質量％である。濃度が低すぎると洗浄効果が得にくく、高すぎても増加に見合った洗浄効果の向上が得られない。

フッ化物濃度指標は、フッ化物濃度として、熱加水分解法によりフッ素含有物を加熱し、発生するフッ化物を含んだガスを分析する方法で得られるが、簡便かつ迅速な方法としてフッ化物を添加することによる酸濃度指標の変化を測定することによりフッ化物濃度に変換できる。

アルカリ溶液のアルカリ成分は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、アンモニアなどが挙げられ、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが用いられる。

流体用容器内の循環水におけるアルカリ溶液のアルカリ成分の濃度は、０．５質量％から２０質量％、好ましくは２質量％から１０質量％である。濃度が低すぎると洗浄効果が得にくく、高すぎても増加に見合った洗浄効果の向上が得られない。

アルカリ濃度指標は、アルカリ濃度、または計測対象溶液のアルカリ濃度と対応関係を有しており、アルカリ濃度に変換することができる特性値である。例えば、計測対象溶液のアルカリ濃度そのものの他、計測対象溶液のｐＨ、酸化還元電位等が用いられる。

本発明で、酸溶液を前記流体用容器に流入、循環させ、定期的に循環水の酸濃度指標を測定して酸濃度指標の低下が実質停止するまで酸溶液を追加流入させて酸濃度を制御する場合の定期的に酸濃度指標を測定するとは、一定時間ごとに測定することであり、１０分から２時間の間隔で最適な間隔を決めて測定することが好まししい。定期的に循環水のフッ化物濃度指標を測定する場合、定期的に循環水のアルカリ濃度指標を測定する場合も一定時間ごとに測定することであり、１０分から２時間の間隔で測定することが好ましい。

本発明で、酸濃度指標の低下が実質停止するまで、フッ化物濃度指標の低下が実質停止するまで、およびアルカリ濃度指標の低下が実質停止するまでとは、各指標を測定した結果と、一定時間後に行った次の測定結果との差が実質ゼロになるまでであり、前後の測定指標の差が前測定指標の概略５％以内になるまでをいう。

本発明で、アルカリ溶液に含有させることができる、キレート作用及びスケール分散作用を有する沈殿防止剤は、剥落したシリカスケールの分散性を向上し、溶解したシリカスケール等が沈殿物として析出するのを防止する。沈殿防止剤の具体例としては、ポリマレイン酸等のマレイン酸系化合物、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、１-ヒドロキシエチリデン-１，１-ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレンテトラミンペンタ（メチレンホスホン酸）、ホスホノカルボン酸、２－ホスホノブタン－１，２，４－トリカルボン酸等のホスホン酸系化合物、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム等のポリリン酸系化合物、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）－２Ｎａ等のＥＤＴＡ塩等が挙げられる。これらは単独で含有されてもよいし、二種以上を組み合わせて含有されてもよい。 これらの中でも、食品添加物として用いられるポリマレイン酸、ポリリン酸又はそれらのナトリウム塩、カリウム塩又はカルシウム塩等が、食品用機器に用いられる熱交換器の洗浄に使用することができるために好ましい

本発明で、酸溶液に含有させることができる、キレート作用及びスケール分散作用を有する洗浄性向上剤としては、溶解した金属腐食生成物等が流体用容器の内表面等に再付着するのを防止し、剥落したシリカスケールの分散性を向上させることによって洗浄性を向上させる。洗浄性向上剤の具体例としては、前記のアルカリ溶液に含有させることができる沈殿防止剤と同様の化合物が使用可能である。

本発明における、酸溶液、フッ化物水溶液、及びアルカリ溶液の洗浄液の少なくとも何れかを用いた洗浄に際して、洗浄液に気泡を混入して洗浄することも可能である。特に熱交換器が洗浄時に気泡を滞留せずに速やかに流出する構造であれば気泡混入洗浄によりスケールをより効果的に除去することができ、スケールの付着状況により気泡の大きさや混入量を調整することでさらに効果的となる。

（実施例１）
流体用容器４と、流体用容器４の内部に設けられた銅により形成されている熱交換部材４ａ（例えばチューブ）からなり、熱交換部材４ａの内又は外表面等に金属腐食生成物やシリカスケール等が付着している（シェル＆チューブ式）熱交換器４ｂに、仮設循環ライン３、仮設循環ポンプ２、仮設循環タンク１を含む仮設循環回路５（図１参照）を設け、スルファミン酸の含有量が８質量％に調整したスルファミン酸溶液を循環させて酸濃度を測定し、その後３０分毎に酸濃度を測定して直前の測定値から低下があれば初期の酸濃度になるまでスルファミン酸を追加し、連続した測定値間の酸濃度の低下がほぼ無くなれば、続いて、フッ化水素アンモニウムの含有量が３質量％に調整したフッ化水素アンモニウム溶液を循環させて酸濃度を測定し、その後３０分毎に酸濃度を測定して直前の測定値から低下あれば初期の酸濃度になるまでフッ化水素アンモニウムを追加し、連続した測定値間の酸濃度の低下がほぼ無くなれば洗浄液を流体用容器から排出し、浄水により流体用容器を洗浄した。ここで、各流体の温度は２０℃とし、酸濃度の測定には標準液として１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液を用い、指示薬としてフェノールフタレイン溶液を用いた。

(実施例２)
実施例１で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量は８質量％で、フッ化水素アンモニウム溶液中のフッ化水素アンモニウムの含有量を７質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例３）
実施例１で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量は８質量％で、フッ化水素アンモニウム溶液中のフッ化水素アンモニウムの含有量を１質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例４）
実施例１で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量を１２質量％とし、フッ化水素アンモニウム溶液中のフッ化水素アンモニウムの含有量は３質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例５）
実施例１で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量を２質量％とし、フッ化水素アンモニウム溶液中のフッ化水素アンモニウムの含有量は３質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例６）
実施例１で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量は８質量％で、フッ化水素アンモニウム溶液中のフッ化水素アンモニウムの含有量は８質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例７）
実施例１で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量は８質量％で、フッ化水素アンモニウム溶液中のフッ化水素アンモニウムの含有量は１質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例８）
ステンレスにより形成されている２枚の熱交換部材４ａ（例えばプレート）が、流体流路形成ガスケットをサンドしてセットを構成するとともに、そのセットが複数積層されてなり、熱交換部材４ａの表面等に金属腐食生成物やシリカスケール等が付着している流体用容器４である（プレート式）熱交換器４ｂに、仮設循環ライン３、仮設循環ポンプ２、仮設循環タンク１を含む仮設循環回路５（図２参照）を設け、スルファミン酸の含有量が８質量％に調整したスルファミン酸溶液を循環させて酸濃度を測定し、その後３０分毎に酸濃度を測定して直前の測定値から低下があれば初期の酸濃度になるまでスルファミン酸溶液を追加し、連続した測定値間の酸濃度の低下がほぼ無くなれば仮設循環回路からスルファミン酸溶液を排出し、続いて、水酸化カリウムの含有量が６質量％に調整したアルカリ溶液を循環させてアルカリ濃度を測定し、その後３０分毎にアルカリ濃度を測定して直前の測定値からの低下があれば、初期のアルカリ濃度になるまで水酸化カリウムを追加し、連続した測定値間のアルカリ濃度の低下がほぼ無くなれば洗浄液を流体用容器から排出し、浄水により流体用容器を洗浄した。ここで、各流体の温度は２０℃とし、酸濃度の測定には標準液として１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液を用い、指示薬としてフェノールフタレイン溶液を用いた。またアルカリ濃度の測定には標準液として１ｍｏｌ／Ｌの塩酸溶液を用い、指示薬としてブロモクレゾールグリーン・メチルレッド混合溶液を用いた。

（実施例９）
実施例８で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量は８質量％で、アルカリ溶液中の水酸化カリウムの含有量を１２質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例１０）
実施例８で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量は８質量％で、アルカリ溶液中の水酸化カリウムの含有量を１質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例１１）
実施例８で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量を１２質量％とし、アルカリ溶液中の水酸化カリウムの含有量は６質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例１２）
実施例８で、酸溶液中のスルファミン酸の含有量を２質量％とし、アルカリ溶液中の水酸化カリウムの含有量は６質量％とした以外は同様にして試験を行った。

（実施例１３）
実施例１で、酸溶液としてスルファミン酸に代えてメタンスルホン酸を用いた以外は同様にして試験を行った。

（実施例１４）
実施例８で、酸溶液としてスルファミン酸に代えてメタンスルホン酸を用いた以外は同様にして試験を行った。

（実施例１５）
実施例１で、酸溶液としてスルファミン酸に代えてグリコール酸を用いた以外は同様にして試験を行った。

（実施例１６）
実施例８で、酸溶液としてスルファミン酸に代えてグリコール酸を用いた以外は同様にして試験を行った。

（実施例１７）
実施例８で、アルカリ溶液として水酸化カリウムに代えて水酸化ナトリウムを用いた以外は同様にして試験を行った。

（実施例１８）
実施例８で、アルカリ溶液（中に水酸化カリウム６質量％含有）に沈殿防止剤としてＥＤＴＡを１質量％含有させた以外は同様にして試験を行った。

（実施例１９）
実施例１で酸溶液（スルファミン酸８質量％含有）に洗浄性向上剤としてＥＤＴＡを１質量％含有させた以外は同様にして試験を行った。

（比較例１）
実施例１と同様に仮設循環回路を設置し、スルファミン酸の含有量が１０質量％に調整したスルファミン酸溶液を１２０分間循環させた後、フッ化水素アンモニウムの含有量が５質量％に調整したフッ化水素アンモニウム溶液を１２０分間循環させた。その後、洗浄液を排出し、浄水で洗浄した。各流体の温度は２０℃とした。

（比較例２）
実施例１と同様に仮設循環回路を設置し、スルファミン酸の含有量が８質量％に調整したスルファミン酸溶液を１２０分間循環させた後、フッ化水素アンモニウムの含有量が３質量％に調整したフッ化水素アンモニウム溶液を１２０分間循環させた。その後、洗浄液を排出し、浄水で洗浄した。各流体の温度は２０℃とした。

（比較例３）
実施例８と同様に仮設循環回路を設置し、スルファミン酸の含有量が１０質量％に調整したスルファミン酸溶液を１２０分間循環させた後、スルファミン酸溶液を排出し、水酸化カリウムの含有量が１０質量％に調整したアルカリ溶液を１２０分間循環させた。その後、洗浄液を排出し、浄水で洗浄した。各流体の温度は２０℃とした。

（比較例４）
実施例８と同様に仮設循環回路を設置し、スルファミン酸の含有量が８質量％に調整したスルファミン酸溶液を１２０分間循環させた後、スルファミン酸溶液を排出し、水酸化カリウムの含有量が６質量％に調整したアルカリ溶液を１２０分間循環させた。その後、洗浄液を排出し、浄水で洗浄した。各流体の温度は２０℃とした。

（比較例５）
実施例１と同様に仮設循環回路を設置し、メタンスルホン酸の含有量が１０質量％に調整したメタンスルホン酸溶液を１２０分間循環させた後、フッ化水素アンモニウムの含有量が５質量％に調整したフッ化水素アンモニウム溶液を１２０分間循環させた。その後、洗浄液を排出し、浄水で洗浄した。各流体の温度は２０℃とした。

（比較例６）
実施例８と同様に仮設循環回路を設置し、メタンスルホン酸の含有量が１０質量％に調整したメタンスルホン酸溶液を１２０分間循環させた後、メタンスルホン酸溶液を排出し、水酸化カリウムの含有量が１０質量％に調整したアルカリ溶液を１２０分間循環させた。その後、洗浄液を排出し、浄水で洗浄した。各流体の温度は２０℃とした。

実施例１～１９の評価結果を表１～３に示し、比較例１～６の評価結果を表４に示す。各表中の循環水中濃度は、各々の循環水で測定された酸濃度指標、フッ化物濃度指標、およびアルカリ濃度指標から算出された各成分の濃度を質量％で表示したものであり、経時での循環水中濃度は各溶液を追加前の濃度を示す。スケール状況は、洗浄後のスケール状況を洗浄前後の質量減少により５段階評価で示し、５（８０％～１００％除去）、４（６０％～８０％除去）、３（４０％～６０％除去）、２（２０％～４０％除去）、１（２０％以下）で評価した。

表１～表３に示すように、実施例１～１９での洗浄により熱交換器に付着していたスケールはほぼ完全に除去されていた。特にアルカリ溶液に沈殿防止剤を含有させた実施例１８、および酸溶液に洗浄性向上剤を含有させた実施例１９での洗浄によりスケールは完全に除去されていた。これらに対して表４に示すように比較例１～６ではスケールの除去は不完全であった。

１ 仮設循環タンク
２ 仮設循環ポンプ
３ 仮設循環ライン
４ 流体用容器
４ａ 熱交換部材
４ｂ 熱交換器
５ 仮設循環回路

Claims (7)

1. 流体用容器と、該流体用容器の内部に設けられたステンレス製またはチタン製の熱交換部材とを備えた熱交換器の洗浄方法であって、
   第一洗浄液として酸成分の濃度が０．５質量％から２０質量％の無機酸溶液を前記熱交換部材内又は流体用容器に流入、循環させ、１０分から２時間の間隔で定期的に循環水の第一洗浄液濃度指標を測定して該濃度指標の低下が実質停止するまで第一洗浄液を追加流入させて第一洗浄液濃度を制御することで前記熱交換部材に付着したスケールを膨潤又は剥落させ、次いで、前記熱交換部材内又は流体用容器から無機酸溶液を排出し、その後、第二洗浄液としてアルカリ成分の濃度が０．５質量％から２０質量％のアルカリ溶液を、前記熱交換部材内又は流体用容器に流入、循環させ、１０分から２時間の間隔で定期的に循環水のアルカリ濃度指標を測定してアルカリ濃度指標の低下が実質停止するまでアルカリ溶液を追加流入させてアルカリ濃度を制御することで前記熱交換部材に付着したスケールを溶解除去することを特徴とする熱交換器の洗浄方法。
2. 前記アルカリ溶液が、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムから選ばれる少なくとも一種を含有するアルカリ溶液であることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の洗浄方法。
3. 前記アルカリ溶液が、キレート作用及びスケール分散作用を有する沈殿防止剤を含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱交換器の洗浄方法。
4. 前記熱交換部材内又は流体用容器に流入させたアルカリ溶液の循環水のアルカリ濃度指標としてアルカリ濃度を用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱交換器の洗浄方法。
5. 前記アルカリ溶液が、沈殿防止剤として食品添加物を含有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱交換器の洗浄方法。
6. 前記無機酸溶液が、キレート作用及びスケール分散作用を有する洗浄性向上剤を含有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱交換器の洗浄方法。
7. 前記無機酸溶液が、スルファミン酸またはその塩を含有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱交換器の洗浄方法。

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