JPH03274292A - ボイラ用水処理方法および水処理剤 - Google Patents

ボイラ用水処理方法および水処理剤

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JPH03274292A
JPH03274292A JP7205690A JP7205690A JPH03274292A JP H03274292 A JPH03274292 A JP H03274292A JP 7205690 A JP7205690 A JP 7205690A JP 7205690 A JP7205690 A JP 7205690A JP H03274292 A JPH03274292 A JP H03274292A
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JP
Japan
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ions
water
boiler
tin
compound
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JP7205690A
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English (en)
Inventor
Shunichi Akama
俊一 赤間
Masayo Ito
雅代 伊藤
Nobuaki Hayashi
伸明 林
Hitoshi Aihara
仁 相原
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AKUASU KK
Original Assignee
AKUASU KK
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラの防食ならびにスケール発生防止のため
の水処理方法に関する。
〔従来の技術〕
ボイラ水のような高温水系における鉄系金属の腐食防止
方法として水中の2価のスズ濃度とp)Iとをそれぞれ
適当な範囲にコントロールする方法がある(特開昭64
−73093)。この方法は鉄系金属材料の表面に防食
被膜を形成することにより水と接触する鉄系金属材料の
腐食を防止するものであるが、ボイラ水系にこの方法を
適用した場合、硬度成分・酸化鉄などの不純物の混入や
ボイラ内金属部材表面の汚れ程度など使用環境・条件に
より防食効果が充分に発揮されない1合があり、性能安
定性の面で必ずしも満足とは言えなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
そこで本発明は、かかる従来技術を改良して、ボイラ内
壁面の状態やボイラ水中の不純物による影響を受けるこ
とが少くて安定した防食効果が得られるボイラ用水処理
方法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〕 本発明者は、上記の目的を達成するために鋭意研究を進
めた結果、ボイラ水中にスズまたはスズの錯イオンとあ
る特定の有機物質のイオンを組み合わせて存在させ、さ
らにボイラ水のpHを適当な範囲にコントロールするこ
とによりボイラを安定的に防食できることを見出した。
さらにこの防食のための手段を実施すると、ボイラ内鋼
材表面へのスケール付着防止、缶底へのスラ・ノヂ体積
防止、汚れたボイラ内鋼材表面の清浄化などの作用をも
効果的に発揮することを見出した。
すなわち本発明は、ボイラ水中にスズイオンまたはスズ
の錯イオンを10〜100mg/l、脂肪族低級不飽和
カルボン酸重合体イオンを1〜100mg/l、ホスホ
ン酸イオンを1〜100■/1およびオキシカルボン酸
イオンを20〜300■/1存在させ、かつこれらのイ
オン種に対して当量以上のアルカリ金属イオンを存在さ
せることによってボイラ水のpHを11.0〜12.0
に調整することを特徴とするボイラ水処理方法であり、
さらに上記水処理方法を実現するための好適な水処理剤
として、水中でスズイオンまたはスズの錯イオンを生成
する化合物1〜10%、水中で脂肪族低級不飽和カルボ
ン酸重合体イオンを生成する化合物0.1〜10%、水
中でホスホン酸イオンを生成する化合物0.1〜10%
、水中でオキシカルボン酸イオンを生成する化合物2〜
30、および水酸化アルカリを上記化合物中のカルボキ
シル基、ホスホン酸基各々のモル当量とスズのモル数の
2倍量との合計量以上含有することを特徴とするボイラ
用水処理剤が提供される。
本発明中の各成分の作用機構は明らかでないが、スズイ
オンまたはスズの錯イオンおよびオキシカルボン酸イオ
ンは防食の目的を達成するために必須であり、スズイオ
ンまたはスズの錯イオンおよびオキシカルボン酸イオン
が存在しないかまたは存在しても前記の下限濃度を下廻
った場合には安定な防食性能を得ることはできない。ま
た逆に、それぞれの上限濃度を越えても効果は飽和する
ので、経済性の面からも望ましくない。脂肪族低級不飽
和カルボン酸重合体イオンおよびホスホン酸イオンは、
各々単独または組み合わせてボイラのスケール防止剤と
して一般に用いられる薬剤であるが、本発明においては
どちらか一方のイオンでも存在しないか、あるいは存在
しても濃度が不十分であると、ボイラ中に多価金属類の
不純物が混入した場合などに防食効果が低下する場合が
あり、安定な効果が期待できない。さらにはオキシカル
ボン酸イオン、脂肪族低級不飽和カルボン酸重合体イオ
ン、ホスホン酸イオンのうちいずれか一つでも存在しな
いか、あるいは存在しても濃度が不十分であるとボイラ
内鋼材表面に汚れがある場合の防食性が発揮できないこ
とがある。またこれら陰イオンと当量以上、すなわち水
中に存在する陰イオンをすべて中和するに足る量販上の
アルカリ金属イオンが存在しない場合、難溶性塩の析出
が防止できず、またボイラ水のpHを11.0〜12.
0にコントロールできない等のために、これまた安定な
防食性能を得ることができない。
〔作 用〕
本発明のボイラ用水処理方法においては、それぞれの成
分の濃度が特許請求の範囲に記した濃度を下回ると前記
のように安定な防食効果が発揮できなくなり、一方では
成分を特許請求の範囲に記した濃度を越えて存在させて
も処理効果の増大は望めず、コストが増大するだけで実
用的ではない。
また以上の条件を満たしてもボイラ水のp)lが11未
満だと防食効果が不十分であり、ρ[112を越えると
アルカリ腐食やボイラ液面計ガラスの浸蝕が生ずるなど
の不利がある。
〔実施例1〕 表1の処方に従って、本発明の薬剤Aと対照の薬剤Bお
よびCを製造した。
表  1 (重量部) 薬剤 水酸化カリウム グルコン酸ナトリウム 塩化第一スズ 14.414.4 15 15 純水     62.366.366.8合計   1
00100100 これらの薬剤の防食効果を調べるために、以下のような
手順に従ってオートクレーブを用いたラボテストを実施
した。
電熱式ヒーターが水中に浸積している保有水量2.51
のオートクレーブ装置に給水および薬剤(100■/l
)を補給しながら蒸気圧8kgf/cffl、蒸気発生
量2.5kg/hにて稼働し、10倍濃縮のオートクレ
ーブ内保有水(ボイラ水)を得た。次に、ヒーターをボ
イラ用鋼管(STB42)製のものに交換し、引き続き
ブロー率10%で薬剤100■/lを含む給水を連続的
に補給しながら草気圧8 kg f /cn!、 !気
発生量2.5 kg / hで4時間運転したのち稼働
を停止し、蓋を開放したまま水温を60℃に保持して翌
日まで放置した。次の日には再び同様な運転を繰返し、
このようにして連続4日間運転を行った後ヒーターに生
したピッチング数を計数した。
なお、実験に用いた給水の水質は下記のとおりである。
袷1荷(賢 p)I   :           7.4電気伝導
率(μS/cm)  :  780塩化物イオン(■/
1>:  200 全硬度(■/J):       1未満M−アルカリ
度(■/j2):44 シリカ(■/jす:      23 全鉄(■/R):         0.05未満実験
結果は表2に示すとおりであった。
〔実施例2〕 実施例1における薬剤Aと薬剤Cについて、下記のよう
な水質の給水を用いて連続7日間の運転を行った他は、
実施例1と全く同様な手順でラボテストを行った。但し
、稼働停止時にはオートクレーブの蓋を開けることなく
蒸気出ロハルブを開放して放置した。
なお、実験に用いた給水の水質は下記のとおりである。
飴jソト賢 pH7、4 電気伝導率(μS/■): 780 塩化物イオン(■/R>7200 全硬度(■/l):       1未満M−アルカリ
度(■#):44 シリカ(■/l):      23 全鉄(■/7す:        5.0実験結果は表
2に示すとおりであった。
表 2 (ピッチング数) ブランク   110    114 製剤A      8   12 製剤B      62 製剤C4995 〔実施例3〕 保有水量4.4 n?、伝熱面積41.8 rtlの炉
筒煙管ボイラを、平均給水量17m/d、ブロー率5.
9%、給水に対する製剤Aの注入量83mg/l、運転
圧力4.5kgf/cotにて1年間運転した。
なお、このときの給水の水質はおおむね下記のとおりで
あった。
藍本丞直 pH8,1 電気伝導率(μS/備)二80 塩化物イオン(■/Ill:    5金砂度(■/R
):       2 M−アルカリ度(■/l):25 シリカ(■/J)  :       4全鉄(■/1
):        0.3運転停止後ボイラ内部の状
況を調べたところ、ボイラ内鋼材表面には腐食の発生や
新たなスケールの生成は全く認められず、良好な状態に
あった。
また、テスト開始以前にすでに付着していた銅材表面の
スケールがテスト終了時には一部剥離していた。
〔実施例4〕 電熱式ヒーターが水中に浸積している保有水量2.51
のオートクレーブ装置に給水および薬剤AまたはCを補
給しながら蒸気圧8 kg f / co!、 fg気
発生量2.5kg/hにて稼働し、10倍濃縮のオート
クレーブ内保有水(ボイラ水)を得た。この時点を起算
とし、引き続き蒸気圧8 kg f /cd、蒸気発生
量2.5kg/h、ブロー率10%で、かつ薬剤注入量
が給水に対してlOO■/lの条件で連続運転を行い、
蒸気発生累積総量100 kgになったところでテスト
で終了した。テスト終了後、ヒーターに付着したスケー
ルの乾燥重量を測定した。
その結果は表3に示すとおりであった。
なお、実験に用いた給水の水質は下記のとおりである。
袷19ト賢 pH:           7.4 電気伝導率(μS/a11)  :  200塩化物イ
オン(■/jす:   12 全硬度(■/jす:      10 M−アルカリ度(■/1>744 シリカ(■/1):      23 全鉄(■/l):        0.05未満表3 剤りは、水酸化カリウムの配合量が本発明の薬剤の範囲
に満たないが、その他の収骨の配合量は本発明の薬剤の
範囲内にあるものである。
表 4 (重量部) 水酸化カリウム       1.4  4.3<グル
コン酸ナトリウム    15 塩化第一スズ        44 純水     75.3 合計   100 ブランク      13.3 製剤A3.5 製剤C6,6 〔実施例5〕 表4の処方に従って薬剤りを製造した。この集電熱式ヒ
ーターが水中に浸積している保有水量2.51のオート
クレーブ装置に給水および薬剤D(100■/1)なら
びにp)I調整のための水酸化カリウムを補給しなから
草気圧8kgf/−1蒸気発生量2.5kg/hにて稼
働し、1.3倍濃縮のオートクレーブ内保有水(ボイラ
水)を得た。次に、ヒーターをボイラ用鋼管(STB4
2)製のものに交換し、引き続き実施例1の実験条件と
全く同様な条件で連続4日間運転を行い、運転終了後ヒ
ーターに生したピッチング数を計数した。
なお、実験に用いた給水の水質は下記のとおりである。
給」技4賢 pH7,4 電気伝導率(μS/aA):  780塩化物イオン(
■/l”):  200全硬度(■/j2)  :  
     1未満M−アルカリ度(■/l’):44 シリカ(■/7す:      23 全鉄〈■/l>7      0.05未満こうしてp
H調整のための水酸化カリウムの補給量をそれぞれ変え
てピッチングの発生数をくらべた結果は表5で示すとお
りであった。
表  5 2  7  11.0250 140 443 13 
 11.2200  50 754 19  11.4
180  30 835 33  11.6165  
25 856 85  12.0110  10 90
〔発明の効果] 本発明のボイラ用水処理方法によれば、給水の水質が変
化しても安定な防食効果が得られ、またすぐれたスケー
ル防止効果も得られる。そしてまた、本発明のボイラ用
水処理剤を用いれば、きわめて簡便に本発明のボイラ用
水処理方法を実施することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ボイラ水中にスズイオンまたはスズの錯イオンを
    10〜100mgSn/l、脂肪族低級不飽和カルボン
    酸重合体イオンを1〜100mg/l、ホスホン酸イオ
    ンを1〜100mg/l、およびオキシカルボン酸イオ
    ンを20〜300mg/l存在させ、かつこれらのイオ
    ン種に対して当量以上のアルカリ金属イオンを存在させ
    ることによってボイラ水のpHを11.0〜12.0に
    調整することを特徴とするボイラ水処理方法。
  2. (2)水中でスズイオンまたはスズの錯イオンを生成す
    る化合物1〜10%、水中で脂肪族低級不飽和カルボン
    酸重合体イオンを生成する化合物0.1〜10%、水中
    でホスホン酸イオンを生成する化合物0.1〜10%、
    水中でオキシカルボン酸イオンを生成する化合物2〜3
    0%、および水酸化アルカリを上記化合物中のカルボキ
    シル基、ホスホン酸基各々のモル当量とスズのモル数の
    2倍量との合計量以上含有することを特徴とするボイラ
    用水処理剤。
  3. (3)水中でスズまたはスズの錯イオンを生成する化合
    物が塩化第1スズである特許請求の範囲第2項記載のボ
    イラ用水処理剤。
  4. (4)水中で脂肪族低級不飽和カルボン酸重合体イオン
    を生成する化合物がアクリル酸のホモポリマー、または
    アクリル酸と共重合しうる他の化合物とアクリル酸との
    コポリマーであり、分子量が1000〜20000であ
    る特許請求の範囲第2項記載のボイラ用水処理剤。
  5. (5)水中でオキシカルボン酸イオンを生成する化合物
    がグルコン酸塩および/またはくえん酸塩である特許請
    求の範囲第2項記載のボイラ用水処理剤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106637229A (zh) * 2016-10-28 2017-05-10 昆山聚贝机械设计有限公司 水基环保防锈剂

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106637229A (zh) * 2016-10-28 2017-05-10 昆山聚贝机械设计有限公司 水基环保防锈剂

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