JPH07316848A - 水系の金属の腐食抑制方法 - Google Patents
水系の金属の腐食抑制方法Info
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Abstract
腐食を抑制する方法において、樹脂塔内のスケール生成
を防止する。 【構成】 水系の腐食性イオン含有水又は該水系に供給
される腐食性イオン含有水に低分子量ポリマーを添加し
た後、防食性アニオンを担持した強塩基性アニオン交換
樹脂と接触させる。 【効果】 低分子量ポリマーによるスケール抑制作用に
より、樹脂塔内のスケールの生成が防止され、長期間安
定かつ効率的に通水を継続することが可能となる。低分
子量ポリマーは樹脂のイオン交換性能に影響を及ぼすこ
とがなく、また、樹脂に吸着されずにイオン交換処理水
中に移行するため、水系内で有効に防食皮膜形成及びス
ケール防止効果を発揮する。
Description
法に係り、特に、アニオン交換処理を行って水系におけ
る軟鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金などの金属の腐食を
抑制する方法であって、アニオン交換樹脂塔内のスケー
ルの析出を防止して、長期にわたり安定かつ効率的な処
理を継続する方法に関する。
蓄熱水系、密閉冷温水系などの水系で使用される各種機
器や配管等の基材として、軟鋼、ステンレス鋼、銅、銅
合金等が使用されている。水中に浸漬使用されているこ
れらの基材は、補給水から持ち込まれる塩素イオン(C
l- )、硫酸イオン(SO4 2- )、硝酸イオン(N
O3 -)等により腐食され、孔食を発生させる。そこで、
このような水系と接する金属材の腐食を抑制するため
に、従来、腐食抑制剤として、クロム酸塩、モリブデン
酸塩、亜硝酸塩、りん酸塩、ホスホン酸塩、亜鉛塩、ベ
ンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、メルカプトベ
ンゾチアゾールなどを使用する方法がある。
オンを吸着させたOH型アニオン交換樹脂で水系を処理
し、水中に防食剤を溶出させて防食する方法(特公昭4
8−39704号公報)も提案されている。
系外へ放出した場合、環境汚染の要因となる恐れがあ
る。また、特公昭48−39704号公報記載の方法で
も、溶出したクロムや亜鉛イオンによる環境への影響が
懸念される。
染等の問題を引き起こすことなく、水系の金属の腐食を
有効に防止する方法として、本出願人は、先に、水系の
腐食性イオン含有水と、防食性アニオンを担持したアニ
オン交換体とを接触させると共に、該水系に低分子量ポ
リマーを添加する方法を提案した(特願平4−3184
38号。以下「先願」という。)。
るOH- もしくはHCO3 -形に再生されたアニオン交換
樹脂に直接、原水を通水し、腐食性アニオン(Cl- ,
NO3 -,SO4 2- 等)をイオン交換により除去するもの
である。
方法に従って、硬度成分を含む原水(被処理水)を直
接、アニオン交換樹脂に通水すると、樹脂塔内でスケー
ル(沈殿)が発生する。特に、アニオン交換樹脂のイオ
ン形がOH- 形の場合においては、このスケールの生成
が顕著である。
生により除去することはできるが、この場合には再生剤
として防食性アニオンのアルカリ金属塩と鉱酸との2種
類が必要となり、装置的にも操作的にも複雑となる問題
があった。
塩基性アニオン交換樹脂の被処理水中にMgイオンが含
まれている場合(通常の原水にはMg2+が含まれてい
る。)、樹脂塔内でのpH変化によりMgイオンはMg
(OH)2 となって析出し、沈殿を生じ、差圧の上昇に
よりやがて樹脂塔の運転を継続し得なくなる。
なアニオン交換樹脂による処理で水系の金属の腐食を抑
制する方法における樹脂塔内のスケール生成を防止し、
長期にわたり安定かつ効率的な処理を継続することがで
きる水系の金属の腐食抑制方法を提供することを目的と
する。
食抑制方法は、水系の金属の腐食抑制方法であって、該
水系の腐食性イオン含有水又は該水系に供給される腐食
性イオン含有水に低分子量ポリマーを添加した後、該水
と防食性アニオンを担持した強塩基性アニオン交換樹脂
とを接触させることを特徴とする。
する。
の実施に好適な腐食性アニオン除去装置を示す系統図で
ある。
O4 2- ,NO3 -等の腐食性イオン及び硬度成分を含む被
処理水、即ち、水系から抜き出した腐食性イオン含有水
又は水系に供給する腐食性イオン含有水に、配管11よ
り低分子量ポリマーを添加し、低分子量ポリマーが添加
された被処理水を配管12より強塩基性アニオン交換樹
脂塔2に通水して処理し、配管13より流出する処理水
を水系に返送又は供給するものである。
再生剤の導入配管、15は再生排液の排出配管である。
は、分子量500〜100,000、特に1000〜2
0,000程度の水溶性のポリマー、具体的には、マレ
イン酸−イソブチレン共重合体、ポリアクリル酸、ポリ
アクリルアミドの部分加水分解物、アクリル酸−アリロ
キシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸共重合体、ア
クリル酸−ヒドロキシエチルメタクリル酸共重合体、ア
クリルアミドとアリルスルホン酸共重合体、アクリル酸
−マレイン酸共重合体、アクリル酸−スチレン共重合
体、アクリル酸−スチレンスルホン酸共重合体、ポリマ
レイン酸、ポリスチレンスルホン酸、アクリル酸−イタ
コン酸共重合体、ポリイタコン酸、アクリル酸−アクリ
ロニトリル共重合体、アクリル酸−ビニルスルホン酸共
重合体、メチルビニルエーテル−マレイン酸共重合体な
ど公知の低分子量ポリマーが挙げられる。
処理水の水質によっても異なるが、通常の場合、被処理
水に対して0.1〜500mg/lとする。
水を接触させる強塩基性アニオン交換樹脂に担持させる
防食性アニオンとは、それ自体防食性を示さなくてもイ
オン交換により水中に溶出して、水中の溶存カチオンと
の反応で防食性皮膜を形成し得るアニオンを指し、OH
- ,HCO3 -,CO3 2- 等が挙げられる。従って、本発
明の方法は、強塩基性アニオン交換樹脂として、イオン
形がOH- 形,HCO3 -形又はCO3 2- 形のものを用い
て容易に実施することができる。
食性アニオンを担持した強塩基性アニオン交換樹脂と接
触させる方法としては特に制限はないが、一般には、図
1に示す如く、OH- 形,CO3 2- 形又はHCO3 -形の
強塩基性アニオン交換樹脂を充填した充填塔に通水接触
させるのが好ましく、この場合の通水条件等は、被処理
水の水質等に応じて適宜決定される。
オン交換樹脂のイオン交換性能が低下した場合には、N
aOH,NaHCO3 ,Na2 CO3 等の再生剤で再生
を行う。本発明においては、低分子量ポリマーの作用で
樹脂塔内のスケールの再生が防止されるため、再生剤に
よる再生で強塩基性アニオン交換樹脂は再使用可能とな
り、差圧の上昇等を引き起こすことなく、長期にわたり
繰り返し使用することができる。
としてCl- ,SO4 2- ,NO3 -を含有すると共に、硬
度成分としてMg2+等を含有する水系、例えば淡水系の
金属の腐食抑制に極めて有効である。
無機リン酸塩(正リン酸塩や重合リン酸塩)や有機リン
酸エステル、ホスホン酸類、亜鉛、ニッケル塩、タング
ステン酸塩、モリブデン酸塩、亜硝酸塩、ホウ酸塩、ケ
イ酸塩、オキシカルボン酸塩、ベンゾトリアゾール、メ
ルカプトベンゾチアゾール等の防食剤やリグニン誘導
体、タンニン酸類、テンプン等の多糖類等のスケール防
止剤等をイオン交換処理水に併用添加してもよい。
オンをCO3 2- ,HCO3 -,OH- 等の防食性アニオン
を担持した強塩基性アニオン交換樹脂と接触させてイオ
ン交換することにより、水中の腐食性イオンはOH- ,
HCO3 -,CO3 2- 等の防食性アニオンにイオン交換さ
れて、その含有量が低減し、水系の腐食性が低減され
る。
は、被処理水に低分子量ポリマーを添加しておくため、
この低分子量ポリマーによるスケール抑制作用により、
樹脂塔内のスケールの生成が防止され、長期間安定かつ
効率的に通水を継続することが可能となる。
により、イオン交換で水中に溶出したOH- ,HC
O3 -,CO3 2- 等の防食性アニオンや水系由来のC
a2+,SiO 2 等の防食性成分の均一な防食皮膜を水系
の金属表面に効果的に形成し、金属の腐食をより一層確
実に抑制するという効果を奏するものであるが、イオン
交換処理前に、被処理水中に添加された低分子量ポリマ
ーは、強塩基性アニオン交換樹脂の腐食性イオンの除去
性能に影響をほとんど及ぼすことなく、また、強塩基性
アニオン交換樹脂に吸着されて水中からほとんど除去さ
れることもない。
処理水中に、添加された低分子量ポリマーがそのまま移
行し、水系内で上記防食皮膜の形成による防食作用及び
スケール防止作用を有効に発揮する。
り具体的に説明する。
合体(分子量6,500)を添加した表1に示す水質の
原水1を被処理水として、下記強塩基性アニオン交換樹
脂塔に4リットル/hrの流速で通水した。
製) 再生レベル:NaOH 66g(CaCO3 換算)/リ
ットル−樹脂 樹脂量:100ml カラム仕様:内径28mm,高さ250mmのガラスカ
ラム イオン交換処理水のCl- 濃度の経時変化、低分子量ポ
リマー濃度の経時変化及びカラム内の差圧の経時変化
を、各々、図2,図3及び図4に示す。なお、強塩基性
アニオン交換樹脂の腐食性アニオンに対するBTC値は
17.2g(CaCO3 換算)/リットル−樹脂であっ
た。
について、実施例1と同様に処理した。
及びカラム内の差圧の経時変化を、各々、図5及び図4
に示す。なお、強塩基性アニオン交換樹脂の腐食性アニ
オンに対するBTC値は16.2g(CaCO3 換算)
/リットル−樹脂であった。
ある。
ポリマーを添加した原水1のイオン交換処理水と低分子
量ポリマーを添加していない原水2のイオン交換処理水
とはほぼ同程度のCl- 濃度の推移を示し、低分子量ポ
リマーの添加は、強塩基性アニオン交換樹脂の腐食性ア
ニオンの除去性能に影響を及ぼさないことが明らかであ
る。
初期において樹脂に吸着されるが、しばらくするとイオ
ン交換処理水中の低分子量ポリマー濃度は原水1の低分
子量ポリマー濃度と同等となり、低分子量ポリマーは樹
脂に吸着されることなくイオン交換処理水中にそのまま
移行することが明らかである。
ポリマーを添加した原水1では、カラムの差圧は0.1
kg/cm2 で一定であるが、低分子量ポリマーを添加
していない原水2では、経時的にカラムの差圧が上昇す
る。なお、この原水2を通水したカラム内には、スケー
ルの析出がみられ、この析出物を採取して分析したとこ
ろ、大半がMg(OH)2 であった。この結果から、低
分子量ポリマーの添加により、樹脂塔内のスケール析出
が有効に防止されることが明らかである。
の腐食抑制方法によれば、水系の腐食性イオン含有水又
は水系に供給される腐食性イオン含有水を防食性アニオ
ンを担持した強塩基性アニオン交換樹脂と接触させて腐
食性イオンをイオン交換により除去することにより、水
系の金属の腐食を抑制する方法において、強塩基性アニ
オン交換樹脂塔内におけるスケールの析出を有効に防止
して、長期にわたり安定かつ効率的なイオン交換処理を
行うことができる。また、低分子量ポリマーの防食皮膜
形成作用で水系内の腐食をより一層確実に防止すると共
に、水系内のスケールの析出をも効果的に防止すること
ができる。
適な腐食性アニオン除去装置を示す系統図である。
度の経時変化を示すグラフである。
ポリマー濃度の経時変化を示すグラフである。
の経時変化を示すグラフである。
度の経時変化を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 水系の金属の腐食抑制方法であって、該
水系の腐食性イオン含有水又は該水系に供給される腐食
性イオン含有水に低分子量ポリマーを添加した後、該水
と防食性アニオンを担持した強塩基性アニオン交換樹脂
とを接触させることを特徴とする水系の金属の腐食抑制
方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10363394A JP3401909B2 (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 水系の金属の腐食抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH07316848A true JPH07316848A (ja) | 1995-12-05 |
JP3401909B2 JP3401909B2 (ja) | 2003-04-28 |
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---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-05-18 JP JP10363394A patent/JP3401909B2/ja not_active Expired - Fee Related
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