JPH01171697A

JPH01171697A - 濃厚オールインワンボイラー水処理組成物

Info

Publication number: JPH01171697A
Application number: JP63132926A
Authority: JP
Inventors: Lyle H Steimel; ルイエ　エイチ．ステイメル; Ronald J Christensen; ロナルド　ジェイ．クリステンセン
Original assignee: Dubois Chemicals Inc
Current assignee: Dubois Chemicals Inc
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1989-07-06
Also published as: EP0321066A2; CA1306661C; EP0321066B1; ES2051840T3; GR3005899T3; DE3872849D1; EP0321066A3; DE3872849T2; AU2651288A; ATE78242T1; AU598440B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景ボイラーには、多くの種々の問題を回ｉｌ！！するため
に極めて純粋な水が必要である。残念ながら、多くのボ
イラーに利用できる水は、これらの問題を避けるに十分
純粋でない。未処理水は、ボイラーを急速に損傷して、
遂にはそれを破壊づる。

現在、ボイラー用水の種々の異なった物理的および化学
的処理剤がある。雑誌［バウアー（Ｐｏｗｅｒ　）　Ｊ
　、６月、１９８７、Ｓ１頁〜Ｓ１６頁からの論文［ボ
イラー・ウォーター・トリートメント（ＢＯＩＬＥＲＷ
へＴＥＲＴＲ［：＾ＴＨＥＮＴ）　Ｊはこれらの種々の
処理剤の多くが記載されている。さらに、同雑誌１９８
２年２月、９３頁〜９７員における「ケミカル・トリー
トメント・オプションズ・フォア・スヂーム・ゼネレー
ション（ＣｈｅｍｉｃａｌＴｒｅａｔｍｅｎｔ　　０ｐ
ｔｔｏｎｓ　ｆｏｒ　５ｔｅａｌＧｅｎｅｒａ口Ｏｎ）
」には、同様の処理剤および溶液が論じられている。

これらの論文に規定された問題の若干はスケール、ｐｌ
＋、酸素および二酸化炭素から形成された炭酸による点
食である。

ホスフェートは、代表的にはボイラーにおいてスケール
防止用内部処理剤として用いられる。基本的には、この
ホスフェートは容易に除去されるスラッジを形成する。

他のスケール防止剤としては、一般にホスフェート等と
組み合せる低分子量重合体がある。分子置駒４５００を
有するポリメタクリレートおよびポリアクリレートもま
たスケールに用いられている。これらは、スケール形成
の防止に作用するのみならず、ある用途においてはスケ
ール除去剤としても働き得る。またポリマレイン酸も用
いられる。

酸素点食は、代表的には、補給水中の酸素の除去によっ
て解決される。水に溶解した多量のＭ素は物理的処理の
脱気によって除去できる。次いで、酸素の最後の痕跡を
除去するには、酸素捕集剤による後続の化学処理が必要
である。類種類の異なったＩ’ｌｌ素ｆｉｌｌ集剤があ
る。ヒドラジンは、常用される捕集剤である。残念なが
ら、ヒドラジンを含有する発生蒸気は、蒸気が食品に接
触する用途には不適当である。典型的に使用される他の
余り危険でない化学薬品としては、亜硫酸ナトリウムの
ような亜１ｉＱＭ１！およびエリソルビン酸がある。こ
の組成物の使用は、例えば米ｌ特許第４，４１９゜３２
７号明細囚に開示されている。またアスコルビン酸を用
いることも知られているが、この処理剤は常用されてい
ない。

復水処理に用いられている種々の揮発性アミンがある。

これらとしては、任意の種類の銅表面と不相容性の水酸
化アンモニウムがある。シフＤへキサジンが用いられて
いるが、高アルカリ性カーボネート系には相容性でない
。モルホリンは低分配率を示し、しかちり蒸気系を保護
するが、しかしながら中復水ラインー長う水ラインは保
護されない。オクタデシルアミンは、塗膜形成アミンで
あり、しかもジエチルアミノエタノールは、復水系の処
理に用いる他のアミンである。

ボイラー水の処理に用いる他の化学薬品としては、アル
カリ性を増大し、しかもマグネシウムを沈殿させる水酸
化ナトリウム、またアルカリ性を１曽太し、しかもカル
シウムおよびマグネシウムを沈殿させる炭酸ナトリ・ク
ム、供給ライン沈積を防止するエチレンジアミン四酢酸
、タンニン、デンプン、リグニン、ｈルボキシメチルセ
ルロースのようなキレート剤、アルカリ脆化を抑１１１
１する’ａＢ　ＦＩＱナトリウムおよび消泡剤がある。

これらの多くの種々な化学処理剤ｔよ、ボイラー系に沿
った別の位買において別個に適用される。

これらの処理剤の濃厚溶液の不相容性によって、一般に
濃厚形で貯蔵および出荷され、しかも使用１６において
適用されるオールインワン処理剤の配合が妨げられる。

発明の要約本発明は、バランスのとれたスケール防止および除去、
スラッジ処理、Ｍ素捕集、＆属不働態化、復水処理並び
に鉄およびマグネシウム調節を与えるこのようなオール
インワン処理組成物が配合可能であることの実現を前提
としている。これらは、貯蔵および適用に対して高濃度
で提供でき、しかも使用＆ｌｔｆにおいて有効である。

本発明の組成物としては、アルカリ度１節剤、復水処理
剤、特にジエチルアミノエタノール、酸素捕集剤特に亜
硫酸ナトリウムおよびポリヒドロキシ酸がある。さらに
、この組成物には、水溶性ポリメタクリレートおよび水
溶性ポリマレイン酸を含む重合体系があり、両者はこの
系において中和されている。

本発明は、下記の詳細な説明に照らしてさらに理解され
る。

のＬｆ本発明は、酸素捕集系、復水処理剤、硬度およびスケー
ル防止および除去系並びに鉄調節剤を含む炭酸塩サイク
ル処理組成物である。これらは濶η水牲混合物として混
合および貯蔵され、しかもボイラー水に加えて、有効な
処理を与える。

下記の説明は、この系の各成分の所望の使用濃度を与え
る。オールインワン処理組成物は、配合された処理組成
物をボイラー水に小分けでき、しかもこれらの全成分に
ついて所望の使用濃度が１１１られるように相対硬度に
おいてこれらの成分の濃厚形を添加することによって形
成される。濃厚配合物に加えられる各化学薬品の実際の
吊は精密な意図された使用濃度および購入された場合の
各化学薬品の濃度によって決まる。

醇索浦集／復水調節系は、３成分系である。この系は、
亜硫酸塩、ポリヒドロキシ酸およびジエチルアミノエタ
ノールを含む。有効な亜硫酸塩としては、曲硫酸トナリ
ウムおよびカリウムおＪ：び・旦０硫酸ナトリウムおよ
びカリウムがある。１ＩＩｉ、　１酸ナトリウムまたは
カリウムの使用濃度は、約２ｏ　ｐｕ＋〜約６０１）Ｄ
ＩＲの範囲でなければならない。

４１硫酸塩が消費されるので、ａ原溶液は、少過剰＋１
ｆｉｆａＦｌｌ塩ヲ含ミ、−１に−４５ｐｐｍ　＝９０
ＤＤＩｌを適用する。

ポリヒドロキシ酸は、水溶性酸、好ましくはエリソルビ
ン酸またはアスコルビン酸である。アスコルビン酸はエ
リソルビン酸よりも好ましい。なぎならば、アスコルビ
ンＭｕはジエチルアミノエタノールと相乗的に作用して
、有効な酸素捕集を与えるからである。

ポリヒドロキシ酸の′ａ度は、約１１）Ｉ）ｌ〜約４０
ｐｐｍでなければならない。アスコルビン酸１よ、再び
ボイラー中で消費される。従って少過剰、一般に１００
　ｐｐｍまでを適用し、１０ＤＤＩ１１〜２０Ｄｐｍが
好ましい。酸を中和し、しかも復水ｐＨ７，５〜８４５
を与えるに十分なりＥＡＥを与える。復水処理および酸
の中和をりえるために、一般にＤＥＡＥｌｐｐｍ　〜２
００ｐｐｍが必要である。使用濃度は２５１１１１１１
１〜５０１１Ｄ１１が好ましい。復水処理が不要の場合
、ＤＥＡＥを含む必要はない。

硬度調節は、３成分によって与えられる。これらの成分
の第１は、硬度と反応して、容易に除去できる炭酸カル
シウムを形成する炭酸カリウムまたは炭酸カリウムであ
る。本発明において使用するために、炭酸カリウムまた
は炭酸カリウム約２００１）ＩＩＩ〜約５００　ＤＩ）
ＩＩがなければならない。若干の炭酸塩は天然水によっ
て与えることができ、従って僅かにより少損の炭酸塩を
適用する。従って、適用濃度はＯｐｐｍ〜５００　ｐｕ
＋の範囲でなければならない。

これに加えて、第１および第２の低分子ｒｆｉ重合体を
用いなければならない。第１の重合体は、分子ｆｔ１５
００〜５０００を有するポリメタクリレートまたはポリ
アクリレートのブトリウムで中和された塩が好ましい。

第２の重合体は、分？ｆｆ１５００〜１０００を有する
ポリマレイン酸塩が好ましい。

ポリメタクリレートおよびポリアクリレートは、広範囲
の分子量で得ることかできるが一般に分子量は５００〜
５０００の範囲でなけばならず、４５００が好ましい。

ｐｔ＋約１１．５をもし、分子帛約４５００のポリメタ
クリレートが最も好ましい。

これは約１　ｐｐｍ〜８０　ｐｐｍで用いられ、１２ｐ
ｐｍ〜２４　ｔｌｌＪが好ましい。

ポリマレイン酸塩はポリマレイン酸として加えられ、次
いで溶液中で中和されて、相当するポリマレイン酸ナト
リウムまたはカリウムを形成する。

ポリマレインｌ１１！塩は一般に分子量的５００〜１０
００を有し得、７５０が好ましい分子量である。

これ（よ濃度１　Ｉ’１ｌ）Ｉ’ｌｌ〜８０　ｐａｎで
用いられ、約５ｐｐｍ〜ｉｏｐｐｍが好ましい。

本発明の組成物は、鉄を系から輸送するグリコへブタン
酸ナトリウムまたはカリウムを任意に含み得る。これは
、Ｏｐｐｍ〜ｉｏｐｐｍの範囲で使用され、”＋　ｐｐ
ｍ〜２　ＤＤＩＩＩが好ましい。

また組成物は、ボイラー水のｐＨを約１１〜１１゜５に
するに必要な場合は、水溶性＠基、一般に水酸化ナトリ
ウムまたはカリウムを含む。一般に、濃縮物はボイラー
中の水の補給のｐＨによって水酸化ナトリウム１０％〜
１５％を含む。

一般に、この処理組成物の濃縮物形は活性成分としてｉ
ｆｆ吊によりＤＥＡＥ　　　　　　　　　０％〜１５％ポリマレイン
酸塩　　　　０．１％〜４％ポリメタクリレート　　　
０．１％〜４％ポリヒドロキシＭ　　　　　Ｏ，１％〜
５％ソーダ灰　　　　　　　　０％〜７％！ｆＩｉ硫酸塩　　　　　　　　１％〜１４％グルコペ
プトンＶｉ塩　　　Ｏ％〜０．２％水溶性塩塁　　　　
　　　０％〜１５％水　　　　　　　　　　　１００％
にする。

を含む。

復水処理を要する場合、濃縮物中にＤＥＡＥ少なくとも
０．１％が存在しなければならない。

好ましい配合物は、水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７７．６％
水酸化ナトリウム　　　　　８．５％ＤＥＡＥ　　　　　　　　　　２．６％ポリマレインＭ
塩　　　　　０．５％ポリメタクリレート　　　　１．２％アスコルビンＭ　　　　　　　Ｏ，５％Ｎａ２ＧＯ３４
，５％亜硫酸ナトリウム　　　　　４．５％グルコヘプトン酸ナトリウム０．１％この濃縮配合物は、単に成分を混合することによって形
成される。

本発明のボイラー水組成物は、前記の使用濃度で使用さ
れる。その濃縮形において、それは一般に本釣８０％〜
９０％である。この組成物を、ボイラー水に周期的に加
えて、前記の濃度を与える。

一般に、この配合物１１０００ｐｐ〜２０００９Ｄ１１
を加えて、ボイラー中に保たれる。この処理は、２５０
　ｐｓｉ未満で運転されるボイラー中において一般に低
圧用途で有用である。

本発明は、さきに挙げ、試験されたように好ましく配合
されたボイラー水処理組成物を現用試験において用いて
、下記のＪ、うにボイラーを処理する下記の詳ａｌｌな
例を名えて、ざらに分かる。

前記の好ましい配合物を用いて、連続ブローダウンの１
２ｔ＋ｓｉで運転する復水戻り５０％をイｊす６３基の
５００馬力ボイラーを処理した。補給水はＣａＣＯ３と
してＭアルリカ９度５２η／１、ＣａＣＯ３として全硬
度１η／１未満、塩化物２５■／ｉ、硫酸塩８９η／ｌ
および伝導度３７８を有し、ｐｌ＋７．２である。１週
〜８週の蒸気ボイラーおよび復水の水条件は下記の通り
である。

結論本発明のボイラー処理組成物は、極めて高い（す水ｆｉ
ｌ＋およびボイラー亜硫Ｐｉ！塩残留物を保った。装置
の試験可能の最大Ｄ１１は８．３〜８．４であった。

この９１１は満たされ、しかも多くの用途においてこの
！ｆ！ｌ］！ＩＩ計画を越えた。

例２連続ブローダウンのない、９０ｐｓｉにおいて運転する
１５０馬力のＣ１ｆ３ａＶｅｒ　Ｂｒｏｏｋｓボイラー
を試験した。二車タンク軟化剤を用いた。このボイラー
は硬水で、１０１時間運転する。本発明の使用前に、ボ
イラーは管全面上に　１／４インチ〜１／８インチのス
ケール沈積を含んだ。赤鉄鉱状態の酸化鉄は、面積の５
０％より多くを被覆した。

スケールは、Ｆｅ２Ｏ３として鉄１３，２％、Ｃ２λＯ
としてカルシウム３９．６％、Ｓ　ｉ　Ｏ２としてシリ
カ１３．５％、Ｐ２Ｏ５としてリン酸塩２５．０％およ
び炭酸ｊ！４．７％からなっていた。

この系の補給水は、ＣａＣＯ３としてＭアルカリ度１５
２１ｆｔｇ／ｆｔ　、ＣａＣＯ３として、２３時間／日
”１ｍ９／、（１未満および１時間／日８０Ｒｇ／ｌを
有し、塩化物は２８１！Ｊ／ｊ！であり、ｈ’　ッＳ　
ｉ　Ｏ２としてシリカ０．３＃＋９／、ｅであった。Ｓ
０４としての硫酸塩は、７０η／ｌであり、伝導度は４
９０でありｐＨ８，２であった。１週〜８週の蒸気ボイ
ラーおよび条件は上記の通りであった。

（ｖ）　　　寸　　ト　　へ本発明の処理剤は病院に代表的な良友水系においてｐＨ
５，１また（よそれ以下からａｔ（７，５に」−昇した
。濃度のサイクルの調節不良を伴う良好なｐｌｌの読み
から、系が一層良く調節された場合に、Ｉ）Ｈの読み（
ま優秀〜大きいことが分かる。本発明は、９０ｐｓｉに
おいて１５０Ｍアルカリ度を越えた系にイυいてうまく
いった。

例３前記組成物を、復水試料冷却器を有する１００馬力Ｎ０
ｒｔｈ　Ａｍｅｒｉｃａｎボイラーについて用いた。連
続ブローダウンはなく、しかも単一タンク軟化剤は一般
に全硬度２　ＤＤＩＩＩ未満であった。試験前に、この
ボイラーは一般に５未満の低復水ｐＨを有した。

？ｄｉ　Ｇ水ｔ、Ｌ１ＣａＣＯ３としてＭアルリカ９度
９５Ｉｌ！９／１、ＣａＣＯ３として全硬度１ｍＦＪ／
１未満、塩１１１１り１２３■／ｊ！、５ｉ０２として
シリカ６η／ｌ、Ｓ０４として５ＡＭ塩６ａｒｔ／１．
ＴＤＳ３６０ｑ／ｌ１１３よびｐＨ７，４を有した。１
週〜８週の上記ボイラーおよび復水の水条件は下記の通
りであった。

♂ ０ｇ　　　Ｌｎ　　ｏ　　　ｏ　　　ｏ　　　。

本発明の組成物は、復水ｐｌ＋を５．３から７．７より
大きく十背し、しかも遊ｆＲｃｏ２を３■／１未満に低
下させるのに非常にうまくいった。

これらの例は、補給水組成および装置の広範囲にわたっ
て本発明の有効性を示す。さらに、本発明は、−層ｆｌ
？１度において安定であり、ボイラー水用オールインワ
ン処即組成物として本発明は有用になる。

前記の記載は、本発明の実施について知られたＩＩ４良
の態様と共に本発明の詳細な説明である。この記載は、
限定する説明であることを意し１しない。

本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）グルコヘプトン酸塩０％〜０．２％亜硫酸塩０．１％〜１４％ポリヒドロキシ酸０．１％〜５％ジエチルアミノエタノール０．０％〜１５．０％第１の重合体０．１％〜４％ポリマレイン酸塩０．０１％〜４％炭酸塩０％〜７％水溶性塩基０％〜２０％水１００％にするからなる、濃縮オールインワンボイラー水処理組成物に
おいて、前記亜硫酸塩が亜硫酸ナトリウムおよび亜硫酸
カリウムからなる群から選ばれ、前記第１の重合体が、
ポリメタクリレートおよびポリアクリレートからなる群
から選ばれ、前記炭酸塩が炭酸ナトリウムおよび炭酸カ
リウムからなる群から選ばれ、前記ポリヒドロキシ酸がアスコルビン酸およびエリソル
ビン酸からなる群から選ばれた、濃厚オールインワンボ
イラー水処理組成物。
（２）前記第１の重合体が分子量５００〜５０００を有
し、しかも前記ポリマレイン酸塩は分子量５００〜１０
００を有する、特許請求の範囲第１項に記載の組成物。
（３）前記第１の重合体がポリメタクリレートである、
特許請求の範囲第２項に記載の組成物。
（４）前記亜硫酸塩が亜硫酸ナトリウムであり、しかも
前記炭酸塩が炭酸ナトリウムである、特許請求の範囲第
１項に記載の組成物。
（５）前記ポリヒドロキシ酸がアスコルビン酸である、
特許請求の範囲第１項に記載の組成物。
（６）▲数式、化学式、表等があります▼ アスコルビン酸０．１％〜５％分子量５００〜５０００を有するポリメタクリレート０．１％〜４％分子量５００〜１０００を有するポリマレエート酸０．１％〜４％ジエチルアミノエタノール０．１％〜１５％水酸化ナト
リウム１０％〜２０％水１００％にするからなる、特許請求の範囲第１項に記載の組成物。