JPS59105892A

JPS59105892A - 水処理剤

Info

Publication number: JPS59105892A
Application number: JP21538982A
Authority: JP
Inventors: Takashi Okamoto; 俊岡本; Kenji Kobayashi; 健司小林; Shiro Hayashi; 史郎林; Kyoko Nakamura; 中村　教子; Takahiko Uchida; 隆彦内田; Hideo Otaka; 秀夫大高; Hiromi Murakami; 裕美村上
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1982-12-10
Publication date: 1984-06-19
Also published as: JPS6247434B2

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】本発明は、水処理剤に関し、更に詳しくは、水系におけ
る金属の腐食やスケールの生成を防止することができる
水処理剤に関する。

一般に、石油精輿プラント、化学工業プラント、空調プ
ラント等の冷却水系及びボイラー水系においては、金属
管表面や水路壁面、ボイラーの伝熱面等に、腐食やスケ
ールが生成し、効率低下を招くだけでなく、閉塞事故を
もひきおこしかねず、常に腐食やスケールの生成を防止
するように細心の注意が払われている。

従来、このような水系に対し、例えばスケールを防止す
るためにポリアクリル酸塩に代表される合成重合体が適
用され、一定の成果が得られている。

しかし、従来の合成重合体は全ての水系に対して等しく
スケール防止効果を発揮できる訳にはいかず、例えば、
カルシワム硬度が２５０　ｐｐｍ（ＣａＣＯ３換算量）
以上の高カルシウム硬度水系に前記のポリアクリル酸塩
を添加しても、水中のカルシウムイオンとポリアクリル
酸塩とが反応して不溶性塩を形成してしまい、スケール
抑制能を発揮できないばかりか、むしろスケールの原因
にすらなることがあった。

一方、前記の水系における金属の腐食防止のためには、
クロ、ム酸塙やリン酸塩が用いられてきた。

しかし、クロム酸塩は、その毒性のために排出規制の対
象となっている。また、リン酸塩についても閉鎖水域に
おける富栄養化の原因となるため規制の動向が顕著にな
りつつある。

また、クエン酸、酒石酸等のオキシカルボン酸類や安息
香酸類等の有機化合物も適用されているが、これらの有
機化合物は微生物によジ容易に分解されるはかシでなく
、系外に排出されるとＣＯＤ源となるため、使用が敬遠
される傾向にある。

本発明は、このような従来技術の有する欠点を解決する
ために鋭意研究した結果完成されたものであって、全て
の水系に対して有効にスケール防止効果又は防食効果を
発揮でき、かつ、前件が低く、閉鎖水域における富栄養
化の原因となることがない水処理剤を提供することを目
的とする。

即ち、本発明の水処理剤は、次式：（式中、Ｒ＋１は水素原子又はメチル基を表わし、Ｘｌ
は水素原子、−価若しくは二価の金属原子、アンモニウ
ム基又は有機アミン基を表わし、ｍは金属原子の価数又
は１を表わす。）で示される構造単位（Ａ）と、（式中、Ｒ２は水素原子又はメチル基を表わし、Ｘ２は
水素原子、−価若しくは二価の金属原子、アンモニウム
基又は有機アミン基を表わし、ｎは金属原子の価数又は
１を表わす。）で示される構造単位（Ｂ）とを有する分子降５００〜５
０，０００の水溶性共重合体であって、かつ、構造単位
（Ａ）の共重合体全体に占める割合が０．１〜２．５モ
ルチであることを特徴とするものである。

本発明の水処理剤は、従来の公知の方法によって得るこ
とができる。

例えば、構造単位（Ａ）を形成する次式（Ｉ）：（式中
、Ｒ′、ＸＩ及びｍは前記と同義である。）で示される
化合物及び構造単位（Ｂ）を形成する次式（■）：１ＣＨ，＝　Ｃ（Ｉｔ　）ｏｏｘ５（式中、　Ｒ１”、Ｘ”及びｎは前記と同義である。）
で示される化合物並びに必要に応じて任意の単量体を所
望のモル比で水に加え、過酸化物等の重合開始剤を添加
し、加熱するととけよυ、対応するモル比の構造単位か
らなる水溶性共重合体、即ち本発明の水処理剤を得るこ
とができる。

本発明に用いられる前記式（１）で示される化合物トシ
ては、アリルスルホン酸及びメタリルスルホン酸並びに
それらのナトリワム塩、カリウム塩、リチウム塩、アン
モニウム塩及びトリエタノールアミン塩、アルキルアミ
ン塩等の有機アミン塩等が挙げられる。

前記式（Ｎ）で示される化合物としては、アクリル酸及
びメタクリル酸並びにそれらのナトリウム塩、カリウム
塩、リチウム塩、アンモニワム廖及びトリエタノールア
ミン塩、アルキルアミン塩等の有機アミン塩等が挙げら
れる。

本発明の水処理剤は、構造単位（Ａ）及びｆＢ）の他に
１必要に応じて他の構造単位（Ｃ）も用いられる。構造
単位（Ａ）及び（Ｂ）以外の構造単位（Ｃ）を形成する
単量体としては、例えば、イタコン酸、フマル酸、アク
リルアミド、アクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレ
ン、エチレンオキサイド、アクリル酸ヒドロキシアルキ
ルエステル、アクリロニトリル、エチレン、ｎ−ブチレ
ン、イソフ゛チレン、ビニルスルホン酸、スチリルスル
ホン酸等が挙げられる。構造単位（Ｃ）は一種に限られ
ず、二種以上でもよい。

本発明の共重合体は、その効果を考慮すると、分子端５
００〜５０．０００であることが必要であり、特に分子
量５００〜１０，０００であることが好ましい。

同様に、構造単位（Ａ）の共重合体全体に占める割合は
０．１〜２．５モル係であることが必要であ夛、特に、
０．１モルチ以±１．０モル係未満であることが好まし
い。

本発明において、構造単位（Ａ）及び（Ｂ）以外の構造
単位（Ｃ）を形成せしめる場合には、該構造単位（Ｃ）
の共重合体全体に占める割合は、一般には、０．１〜１
０モル係であシ、特に０．１〜２．５モル係であること
が好ましい。

本発明の水処理剤は、！ｉｔＩ記共重合体を有効成分と
するものであり、従来の水処理剤と同様に対象水系に連
続的捷たは間欠的に直接添加して使用する。本発明の水
処理剤は、純水、軟水、水道水及び工業用水等あらゆる
水質に適応でき、防用４度は、目的に応じて決定される
ものであるが、一般には有効成分として帆１〜５００ｐ
ｐｍであり、特に０．５〜２００　ｐｐｍであることが
好寸しい。捷た、対象水系のｐＨ範囲は特に制限はない
が、一般にβ１６〜１４であシ、好捷しくはｐ［（６〜
１２である。

対象水系の具体例としては、ボイラー水系や開放、又は
密閉循環式冷却水系、−渦式冷却水系、ブライン水系、
一部の転炉集塵水系、高炉転炉等のドライビットの冷却
水系、コークス工場等におけるアンモニア蒸留塔水系、
都市ゴミ清掃工場等の焼却灰水系、海水脱塩装置等が挙
けられる。また、近年循環冷却水系において、高カルシ
９ム硬度水系となるような高の縮運転が行なわれること
が多いが、このような高濃縮運転は本発明の水処理剤に
とって、むしろ特有のスケール防止効果が得られる条件
となるので好ましい。

一方、逆に、特・に純水や軟水を用いる冷却水系では、
溶存塩類が少なく、このことが本ル目発明の水処理剤に
とってむしろ特有の防食効果が得られ、従来の水処理剤
と比べると優れた腐食抑制効果を発揮して好ましい。

本発明の水処理剤は、単独で用いても鉄鋼等を材質とす
る水系に対して充分効果があるが、他の金庖も併用され
ている場合などにおいては、必要によシ他の水処理剤、
例えば、オキシカルボン酸類；メルカプトベンゾチアゾ
ール等のチアゾール類；ベンゾトリアゾール等のアゾー
ル類；ヒドラジン類、シクロヘキシルアミン、アルキル
アミン、アルカノールアミン、ポリアミン等の水溶性ア
ミン項；エチレンイミン、ピロリジン、ピペリジン、ピ
ペラジン、ケチミン等のイミン畑；ホルムヒドロキサム
酸、アセトヒドロキサム酸、ベンズヒドロキサム酸等の
ヒドロキサム酸類；オレイン酸等の長鎖脂肪族カルボン
酸類；安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸類；カ
テコール類；タンニン類；リグニン類；ホスホン酸類；
等の有機化合物や亜硝酸塩、ケイ酸塩、各種リン酸塩、
ホク酸塩、卯鉛塩、ニッケル塩、モリブデン塩、アルミ
ニウム塩、アルミン酸塩、タングステン塩、バナジウム
塩等の無機塩類などを併用してもよい。

また、必要に応じ、他の公知のスケール防止剤やスライ
ムコントロール剤を併用してもよい。

本発明の水処理剤は、従来の水処理剤では効果的にスケ
ール生成を抑制することができなかったような高カルシ
ウム硬度の水系に対しても、効果的にスケール生成を抑
制することができる。

更に、本発明の水処理剤は、毒性が低く、かつ、富栄養
化の原因とならないばかシか、微生物によシ容易に分解
されることがないので、ＢＯＤ源となることがないとい
う長所をも有する。

以下、実施例によυ本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない、実施例１脱塩水にＣａＣ１１ｇ　・２Ｈ，０３００ｐｐｍ（Ｃａ
ＣＯ，換算量）とＮａＨＣＯ３３００ｐｐｍ　（ＣａＣ
Ｏ，換算量）を添加し、ｐＨを９．１に調整した試験液
５００ｍを三角フラスコに入れ１、更に第１表記載の水
処理剤（但し、いす名もナトリウム塩）２０ｐｐｍを添
加し、密栓した後、水温５０℃の恒温水槽中に浸漬し、
２０時間静置した。次に１この試験液を０．１μのメン
ブレンフィルターで濾過し、Ｆ液中のカルシワムイオン
濃度をＰＩ！ＤＴＡ法により測定した。結果を第１表に
示す。

この結果から、本発明の水処理剤（ケース腐１〜５）が
、炭酸カルシウムの析出を抑制する効果についても従来
品（ケース７ｇ６１０）に比べて極めて優れていること
がわかる。オた、構造単位（Ａ）の共重合体全体に占め
る割合が５モル係の水処理剤（ケースＡ７）及び分子量
が７０．０００の水処理剤（ケースＡ８）の効果は、本
発明の水処理剤よシも著しく劣ることがわかる。なお、
ケニス／１６１において、構造単位（Ａ）の構成割合番
変えずに、構造単位（Ｂ）の一部（共重合体全体に占す
る割合として２．５モル係）に更に他の構造単位（Ｃ）
であるアクリルアミ３．ド又はイタコン酸を付加したも
の（三元共電合体）についても同様の試験を行なったと
ころ、ケース、％１と同様の結果を得た。

実施例２次の組成の合成海水を調製した（但し、この合成水は海
水の２倍濃縮水に相当する）。

ＣａＣ４’２）（ｔｏ　　　２，０００ｐｐｍ（ＣａＣ
Ｏ３換算量）ＮａＨＣＯ３２５０ｐｐｌｎ　（ＣａＣ（
Ｊ＋換１ｔ）ＮａＣ１６０，０００ｐｐｍＮａ、８０４　　　　　　　　’ｙ、　５００　ｐｐｍ
ｐＨ＝８．５上ｉＬ！合成海水５００　ｍｌを三角フラスコに入れ、
更Ｋ　第２表記載の水処理剤（但し、いずれも分子ＪＬ
３．ｏｏｏのす）　ＩＪワム塩）を所定量添加し、密栓
した後、水温６０℃の恒温水槽中に浸漬し、２０時間静
置した。次に、フラスコを」佼シ出し、試験液の濁りや
沈澱物の有無を目視により観察した。

結果を第２表に示す。

この結果から、本発明の水処理剤（ケース／１６１〜４
）が合成海水中におけるスケールの析出を抑制する効果
についても、従来品（ケース、ｖｔ５．６）に比べ、極
めて優れていることがわかる。

実施例３第３表に記載の各水質を示す試験液１１をビーカーにと
り、これに本発明の水処理剤（但し、いずれもす）　Ｉ
Ｊウム塩）を所定量加え、水温を５０℃に保持した。こ
のビーカーに軟鋼製テストピースを攪拌棒に懸吊し、１
６０ｒｐｍの回転速度で回転させながら５日間その状態
を維持した。

第３表なお、第３表において１の水質は密閉循環式冷却水系、
低濃縮開放循環冷却水系、２の水質は約３倍濃縮開放循
環冷却水系に相当する。

結果を第４表に示す。

この結果から、比較例として示した薬剤に比べ本発明の
水処理剤は極めて優れた腐食抑制効果を有することがわ
かる。

実施例４試験水として導霜率１μ８／ｃｍ以下の純水を用いた以
外は、実施例３と同様の操作により腐食試験を行なった
。結果を第５表に示す。

この結果から明らかに本発明の水処理剤は、塩類０匣が
椋めて低い純水系においても、比較例として示した・店
剤に比べ優れた腐食抑制効果を有することがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１　次式：（式中、Ｒ１１は水素原子又はメチル基を表わし、ＸＩ
は水素原子、−価若しくは二価の金Ｍ原子、アンモニウ
ム基又は有機アミン基を表わし、ｍは金属原子”の価数
又は１を表わす。）で示される構造単位（Ａ）と、（式中、几２は水素原子又はメチル基を表わし、Ｘ２は
水素原子、−価若しくは二価の金属原子、アンモニウム
基又は有機アミン基を表わし、ｎは金属原子の価数又は
１を表わす。）で示される構造単位（Ｂ）とを有する分子量５００〜５
０．０００の水溶性共重合体であって、かつ、構造単位
（Ａ）の共重合体全体に占める割合が０．１〜２．５モ
ル係であることを特徴とする水処理剤。２　構造単位（Ａ）の共重合体全体に占める割合が０．
１モル係以上１．０モルチ未満である特許請求の範囲第
１項記Ｉ！１（の水処理剤。