JPH0667515B2 - 水処理剤の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビルその他の建築物を冷房する空調装置の開放
冷却水のための殺藻剤、防錆剤、スケール分散剤等の水
処理薬剤を含有する固形水処理剤、特に水浮遊性水処理
剤の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

ビルその他の建築物の冷房をする空調装置においては多
量の冷却水が循環使用されている。かかる冷却水はその
循環経路の一部においてクーリングタワー等でその温度
交換のため開放冷却されるが、かかる水を長期循環使用
すると、その中に藻が繁殖したり、循環経路のパイプ等
に錆を生ぜしめたり、スケールが固着したりする。これ
を防止するため、循環する冷却水中に殺藻剤、防錆剤、
スケール分散剤等の水処理薬剤を投入添加することが行
なわれている。

これらの水処理薬剤は一般に粉末または液体の形で循環
冷却水に投入添加されるが、そのときには粉末溶解装置
や、薬剤注入ポンプを必要とする欠点を有する。

このためかかる特別な機器を使用せず、簡単に投入でき
る水処理剤として、徐々に水に溶解する固形マトリック
ス中に、上記水処理薬剤を含有させた固形水処理薬剤が
知られている。

かかる徐溶性固形水処理薬剤を、直接冷却水系の開放部
であるクーリングタワーに投入すると、クーリングタワ
ーのピツト内の局部に偏在したり、下部に沈降する、ま
た循環冷却水の流速、水温がピツト内の場所によつて大
きく異なるため、固形水処理剤の投入場所、または存在
位置によつて徐溶性固形水処理剤の溶解速度が変化し、
均一に水処理薬剤を水中に分散もしくは溶解させること
ができなかつた。また夜間等冷却水の循環を休止させて
いる間にも、クリーングタワーピツト内にある徐溶性固
形水処理剤マトリックスは溶解され、その中に含有され
ている水処理薬剤の放出が継続し、ピツト内での水処理
薬剤の一時的高濃度溶解を現出させる、このことは経済
的にも不都合である。加えて、従来の徐溶性固形水処理
剤はピツト内で沈降しているため、水処理剤の残量、従
つて水処理薬剤の残量の確認が困難であるという欠点を
有している。

これらの欠点を補う方法として、水処理薬剤を含有する
徐溶性固形水処理剤を、水上に浮遊し、通水口を有する
容器内に入れ、水面上に浮遊させることが提案され、一
部で実用化されている。

しかし水浮遊性で通水口を有する容器は長期間使用して
いる間に、容器の通水口が塵埃、錆等の異物で閉塞さ
れ、冷却水と徐溶性固形水処理剤との接触が妨げられ、
溶解した水処理薬剤の放出が妨げられ、結果として冷却
水中の水処理薬剤の濃度不足を生ぜしめ、種々のトラブ
ルの原因となる危険性があつた。

また上述した方法では、特別な水浮遊性容器を必要と
し、不経済であり、また水処理薬剤の残量を確認するた
めには各容器をクリーングタワーより取り出し、一々点
検しなければならず、特に残量が少なくなつた場合に
は、補給のため度々容器内の点検をしなければならず、
非常に面倒である欠点を有していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの問題を解決する方法として特開昭56−121693号
に特別な容器、道具、機器類を一切使用せず、また残量
確認のための上述した手数を必要とせず、冷却水中に水
処理薬剤を長期にわたつて安定して、比較的一定濃度で
添加することができ、水処理薬剤の補給を容易にするこ
とができる固形水処理剤が記載されている。

しかし特開昭56−121693号に示された固形水処理剤の製
造法においては、必要な水処理薬剤を無機質担体材料と
共に200〜600℃の温度で焼成して孔を有し、水に浮遊性
にしており、焼成するために上記の如き高熱を必要と
し、このため高熱炉が必要であり、又かかる高熱のため
使用する水処理薬剤が種類によって分解してしまう欠点
を有しており、特に通常の有機水処理薬剤が使用でき
ず、特定のもの例えば無機質のものに限定される欠点が
あつた。

従って本発明の目的は、水浮遊性固形水処理剤の製造法
であって、水処理剤を実質的に分解することなく、低温
で容易に製造できる方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は水処理薬剤および水徐溶性有機固形マトリック
スを混合し、上記混合物の融点より20℃高い温度以下で
溶融し、溶融時に前記マトリックス中に気泡を含有さ
せ、次いで冷却固化することによる水浮遊性水徐溶性固
形水処理剤の製造法にある。

本発明で使用する水処理薬剤には、ポリ燐酸塩、亜硝酸
塩、亜鉛塩、モリブデン酸塩、有機酸塩その他周知の各
種防錆剤；ポリアクリル酸塩、ポリマレイン酸塩、ホス
ホン酸塩その他の周知の各種スケール分散剤；チアゾリ
ン化合物、トリアジン化合物、第４級アンモニウム塩そ
の他の周知の各種殺藻剤等水処理用の水溶性水処理薬剤
がある。これらの薬剤はそれぞれ単独で、あるいは水に
不溶性の化合物を作ることのない複数の組合せによる混
合物の形で使用することができる。また上述した水処理
薬剤に加えて、種々の補助剤、例えば界面活性剤等も含
有できることは勿論である。

本発明で使用する水に対して徐溶性である有機固形マト
リックス材料としては例えばトリルトリアゾール、ベン
ゾトリアゾール、高級脂肪酸の多価アルコールエステル
例えばラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のグリ
セリン、グリコール、ペンタエリスリツト等の多価アル
コールエステル、またはポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール等の水徐溶性重合体を使用でき、
これらは40℃以上の融点を有するものが好ましく、水に
対し徐々に溶解するものを使用しうる。またこれらから
作られる有機水徐溶性固形マトリックス中には必要に応
じて水に対する徐溶性調整剤として蜜ろう、木ろう、パ
ラフインワツクス等融点40℃以上で水に対して難溶性の
物質であつて、水処理薬剤、および水徐溶性マトリック
ス材料と共に使用して水中に乳化分散しうる物質を使用
できる。

上述した如き水処理薬剤と水徐溶性固形マトリックス材
料との混合比に特別な厳密な規制はないが、一般には水
処理薬剤対有機固形マトリツクス材料の割合は重量基準
で2:8〜9:1とするとよい。水処理薬剤が2:8重量比より
少なくなると、冷却水中への水処理薬剤の溶解量が不足
し、冷却水中の水処理薬剤の濃度が不足することがあ
り、多量に固形水処理剤そのものを添加しなければなら
なくなり不経済である。また9:1より大量に使用する
と、水処理薬剤の溶出が多量になりすぎて不経済である
ばかりでなく、長期にわたつて均一に冷却水中に水処理
薬剤を放出させるのに不都合となり、短期間に消費され
て追加添加する必要を生ぜしめたり、また不必要に水処
理薬剤の冷却水中での濃度を高めるので好ましくない。

本発明による水浮遊性固形水処理剤を製造するに当つて
は、上述した如き水処理薬剤、有機固形マトリツクス材
料、場合によつては徐溶性調整剤を予め混合し、この混
合物をその融点より好ましくは10〜20℃高い温度に加熱
して溶融せしめて液状とし、この中にガスをガス分散管
等を使用してできる限り細い泡状にして吹き込み、しか
る後急冷し、固化させればよい。使用しうるガスとして
は、常温で気体であり、上述した水処理薬剤、有機固形
マトリックス材料、必要に応じて添加した他の成分と反
応しないガスであれば任意のガスを使用できる。例えば
空気、炭酸ガス、窒素、プロパンガス、天然ガス等が使
用できる。

混合物の溶融温度は、その融点より20℃を越えて高い温
度でないのが好ましい。20℃を越えて高くなると、混合
物の粘度が大きく低下して製造中に気泡が逃散して気泡
を包含しにくくなる。また混合物を冷却固化させるのに
時間がかかり、その間に気泡が逃散し、固形水処理剤に
浮遊性を持たせるに足る量の気泡を含有させるのが困難
になるので好ましくない。また気泡を本発明による固形
水処理剤中に含有させる別の方法として、反応によつて
ガスを発生させることによつて行なつてもよい。かかる
場合には例えば水処理薬剤と有機固形マトリツクス材料
の混合物中に炭酸塩を混合し、混合物を溶融した後、無
機酸または有機酸等適当な酸性物質を投入し、炭酸塩と
酸性物質との反応によつて炭酸ガスを発生せしめ、しか
る後急冷して固化させてもよい。

本発明による水浮遊性固形水処理剤を使用するに当つて
は、循環水の熱交換をするクリーングタワー等のピツト
中に適宜投入し、その水面に均一に浮遊させて使用する
とよい。

〔作用〕

本発明方法によれば、水処理薬剤を有機固形マトリック
スと混合し、混合物の融点より20℃高い温度以下で溶融
させて、その溶融時に空気を入れて冷却固化するという
容易な方法で、必要な各種水処理薬剤を分解させること
なく製造することができる。

本発明による水徐容性であり、水浮遊性である固形水処
理剤を、例えばクーリングタワーピツト内に投入する
と、この水処理剤はピツト内液面に浮遊し、水流および
波の作用を受けて徐々に溶解されて水中に混入する。散
水のかかる場所ではこの散水による洗い作用が加わり、
より効果的に溶解され、冷却水中にその溶解量に応じた
水処理薬剤の濃度を保持する。また夜間等、冷却水の循
環を停止させたとき、水の流れ、波の作用、散水作用が
停止し、本発明の固形水処理剤は液面にのみ浮遊し停滞
するので、水中に完全に沈澱する場合に比し、水処理薬
剤の溶出を著しく減少させることができる。また、前述
した従来の浮遊容器使用の場合の如く通水口の閉塞等の
不都合は全く生じない。また本発明による水浮遊性固形
水処理剤は容器等を用いずに直接水面に浮遊させること
ができるので、ピツト内に固形水処理剤、従つてその中
に含まれる水処理薬剤が充分に存在するか否か、即ち残
存量を一目で確認できる利点を有する。このため従来の
浮遊性容器使用の場合における如き、水処理薬剤の残量
確認のため容器の取出し、回収、分解の如き煩わしさが
なく、また容器内に水処理薬剤がなくなつているのに運
転を続けるという不都合も避けることができる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を説明する。文中部は他に
特記せぬ限り重量部である。

実施例 １ 水徐溶性固形マトリツクス材料として、トリルトリアゾ
ール20部、ステアリン酸モノグリセリド25部、スケール
分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム（平均分子量60
00）25部、トリアジン系殺藻剤20部、徐溶性調整剤とし
てパラフインワツクス（融点50℃）５部を混合し、この
混合物を60℃に加熱して溶融した。この溶融混合物にガ
ス分散管により空気を１分吹き込み、直ちに急冷して気
泡含有固形水処理剤を得た。

このものの20℃での比重は0.90であり、水に浮遊でき
た。

実施例 ２ 水徐溶性固形マトリツクス材料としてベンゾトリアゾー
ル30部、ステアリン酸モノグリセリド12部、スケール分
散剤としてポリマレイン酸ナトリウム（平均分子量100
0）20部、トリアジン系殺藻剤20部、徐溶性パラフイン
ワツクス（融点50℃）10部に、更に炭酸ソーダ５部およ
び水５部を混合した。この混合物を62℃に加熱して溶融
せしめ、これに75％りん酸３部を加えて、炭酸ガスを発
生せしめ、発泡が止む前に混合物を急冷して気泡含有固
形水処理剤を得た。このものの20℃での比重は0.85であ
つた。

実験例 実施例１および２で作つた１個150gの本発明による水浮
遊性固形水処理剤を各実施例につき３個用意し、それぞ
れについて下記水処理剤添加実験を行なつた。

（１）水処理剤添加実験〔Ａ〕 10冷凍トンの能力を有し、散水シヤワーは直接ピツト上
に落ちる形式で、保有水量100のクリーングタワー
に、本発明により作つた水浮遊性固形水処理剤を１個投
入する。クリーングタワーを、濃縮倍数を３倍に設定し
て連続運転を行なつた。その間に冷却水中に溶解した水
処理薬剤の濃度を経時的に測定した。

（２）水処理剤添加実験〔Ｂ〕 水処理剤添加実験〔Ａ〕にて使用したクーリングタワー
と同一形式の別のクーリングタワーに、水処理剤添加実
験〔Ａ〕と同様に別の水浮遊性固形水処理剤を投入す
る。クーリングタワーを水処理剤添加実験〔Ａ〕と同条
件にて１日８時間運転、次いで16時間休止のサイクルを
繰り返す。その間に、溶出した水処理薬剤の濃度を経時
的に測定した。

（３）水処理剤添加実験〔Ｃ〕 12の容積の容器に10の水をとり、同時に水浮遊性固
形水処理剤を１個投入する。１日に一回水の入れ替えを
行なう。定期的に水に溶出した水処理薬剤の濃度を測定
する。薬剤濃度の測定は水の入れ替え直前に行なつた。
測定した薬剤濃度は、水量100に換算して表示した。

以上の水処理剤添加実験の結果を第１表に示す。単位は
ppmである。

本結果より分かるように、水処理薬剤は、各実験例共
に、水中に安定して補給されており、安定した濃度を維
持していることが分かる。なお、クーリングタワー運転
時の薬品の溶解速度は約0.15％であり、休止中では約0.
02％であつた。

〔発明の効果〕

このように、本発明の水に浮く浮力を有することを特徴
とする水に徐溶性な水処理薬剤固形成形品をもつて、水
処理薬剤を冷却水中に添加する方法は、冷却水全体の薬
剤濃度を特別な装置、道具類を使用せずに、ほぼ一定に
保つことができる。かつ、薬剤濃度の不足となる時期も
ほぼ一定期となり、次回の薬剤投入時期も容易に推定で
きる。次回の薬剤投入時期までメインテナンスを行なわ
なくても良い優れた薬剤の添加方法といえる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福岡 重範 大阪府大阪市南区谷町９丁目１番18号 住 友生命谷町ビル 共栄社油脂化学工業株式 会社内 (72)発明者 足立 健治郎 大阪府茨木市藤の里１丁目８番418号 (72)発明者 西 善一 滋賀県蒲生郡竜王町鵜川438 (56)参考文献 特開 昭56−121693（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水処理薬剤および水徐溶性有機固形マトリ
   ックスを混合し、上記混合物を、混合物の融点より20℃
   高い温度以下で溶融し、溶融時に前記マトリックス中に
   気泡を含有させ、次いで冷却固化することを特徴とする
   水浮遊性水徐溶性固形水処理剤の製造法。