JPS6038096A - スケ−ル防除剤 - Google Patents

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】 この発明はボイラにおいて水に起因するスケール、スラ
ッジなどの発生全防止したり、伝熱面に一旦析出して付
着したスケールやスラッジなどを除去するスケール防除
剤に関する。

ボイラにおいては、スケールまたはスラッジなどの付着
により、熱効率の低下あるいは局部腐食など運転土性々
の障害會生じることが多い。

スケールあるいはスラッジの生成する原因は、水中のカ
ルシウム、マグネシウム、鉄あるいはクリ力などの不純
物が高温度条件下で濃縮され、炭酸カルシウム、ヒドロ
キシアパタイト、酸化鉄あるいはケイ酸マグネシウムな
どの溶解度が減少してこれらが水と接する伝熱面に析出
するためである。

さらに近年の中低圧ボイラにおいては、ボイ化 うのパッケージ化や高性有す上進められており、そのた
めの単位伝熱面蒸発率や火炉熱負荷も従来型のボイラに
比べて非富に高くなってきている。このような伝熱面に
おける熱負荷の増大によって水中の不純物質がより高濃
縮化され、従来よりもスケールが付着しやすくなってき
ているとともに、わずかなスケールの付着によシ蒸発管
の膨出、破裂などの事故を招来することもあり、スケー
ル障害は重要な問題となってきている。

このようなスケール障害を起す物質は炭酸カルシウム、
ヒドロキシアパタイト、ケイ酸マグネシウムなどで心っ
て、これらから成る殆どのスケールは塩酸および硫酸な
どのような無機酸に溶解する。そのため従来スケール？
除去するには、ポインの運転を一時的に停止し、温度全
下げて塩酸などの無機酸で洗浄する方法が行われている
。この酸洗浄には、酸によるプラントＱ一時的な強い腐
食５強酸ヲ使用する取扱上の危険性あるいは酸廃液を放
流するための処理の煩わしさなどの欠点があった。

このような欠点を解消するため、無機酸よシもスケール
溶解効果は劣るものの、無機酸の有する欠点がないキレ
ート剤を用いる試みも提案されている。

しかし、従来提案されたキレート剤は、たとえばエチレ
ンジアミン四酢酸塩ではスケール溶解力は優れるものの
１ｆｌｏ℃以上の環境条件下では極端に熱安定性が悪く
なって分解し、蒸気に異臭を与えるという欠点を有して
いる。一方、たとえば二）ＩＪ口三酢酸塩では、熱安定
性は優れているものの、スケール中の半数以上上古める
ヒドロキシアバタイ）Ｋ対する溶解力は極めて低く、実
用性は乏しいという欠点があった。

この発明は以上に述べた従来方法の有する欠点全解決し
たボイラ用スケール防除剤を提供すボイラ水系において
、炭酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、酸化鉄、ケ
イ酸マグネシウムなどのスケールの析出を防止できると
ともに。

一旦発生して伝熱面に付着した上記成分を主体トスるス
ケールを、ボイラプラントの運転を停止することなく除
去ツーることかできるスケール防除剤に係るもので、グ
リコールエーテルジアミン四酢酸又はその塩を含むこと
を特徴とする。

グリコールエーテルジアミン四酢酸又はその塩は次式で
示される。

（Ｍは水素原子又はアルカリ金属を表わｊ）この発明の
キレート剤は１８０℃以上の高温条件下においてもエチ
レンジアミン四酢酸塩のように分解せず、極めて良好な
熱安定性を示す。

また、スケール溶解力については、ニトリロ三酢酸塩に
比べて、６〜８倍程度の溶解力を示し。

実用性に富む。このように、この発明のキレート剤はボ
イラ水系という高温環境下でエチレンジアミン四酢酸塩
とニトリロ三酢酸塩の長所を併せ持つ性能を有しており
、従来このような知見は全く知られていなかった。

この発明のスケール防除剤は、高温高圧条件となるボイ
ラ水系に適しており、特に原水や軟水給水ボイラが適し
ている。このようなボイラは低〜中圧ボイラであり、温
度で１５０〜２１０℃、圧力で５〜２０に９１０１１と
いう条件となる。この温度条件が２１０℃を超えると、
純水給水となって通常運転中は硬度成分によるスケール
障害が極端に低減されて、スケール防除剤の必要性がほ
とんどなくなる。

この発明のスケール防除剤の添加量は原水の種類や目的
によって異なるが、軟水給水の場合でおって、スケール
生成の防止を目的とする場合には給水中で１〜２００キ
／で程厩、又、一旦析出したスケールの除去を目的とす
る場合には同様ＫＩＯ−１０００も先程度をそれぞれ目
安とする。

本発明防除剤全ボイラのスケール除去に使用する場合に
は、もちろん従来法のようにボイ２の運転を一時停止し
て常法によシスケール全除去してもよいが、むしろボイ
ラの運転を止めずにボイラのスケールを除去できること
に最大の利点がある。すなわち、運転中のボイラが洗浄
すべき時期に達したとき、ボイラの運転全継続したまま
ボイラ給水中に本発明防除剤を一定期間添加することに
より、薬剤による異臭の全くない蒸気が得られるととも
に、スケール防除剤の作用効果によって炭酸カルシウム
、酸化鉄、ケイ酸カルシウム、ヒドロキシアパタイトな
ど全主成分とするスケールが十分に除去され、これらの
スケールはブロー水とともに系外に排出される。

一般にボイラの洗浄は１年に１回の割合で行われており
、本発明防除剤を用いる場合もこれに準じて行えばよく
、好ましくは月に１度や数カ月に１度というようにスケ
ール防除剤の添加頻度金増すと、スケールの析出量が少
ないときに除去できるので更に効果的である。洗浄期間
としては１ｌＴｉ常１力月程度で十分である。

また、スケール除去後もスケール防止金目的として本防
除剤を適量添加し続けると、そのままでスケール防止の
効果が得られて運転１９浬が著しく容易となる。もちろ
ん、先ずスケール防止を目的として本防除剤を使用し、
法浄時期にスケール除去剤としてのｉＭ＠となるように
添加し続けてもよい。

この発明のスケール防除剤は単独でボイラ給水に添加し
ても十分スケール防除効果を発揮するが、特に水溶性ポ
リマーと併用すると相剰効果を発揮し、より優れたヌケ
ール防除効果が得られて好ましい。

そのような水溶性ポリマ〜として、例えばアクリル酸、
メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸など
のカルボン酸のホモポリマー又はこれらカルボン酸と、
スチレン、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、２
−ヒドロキシメタアクリル酸、インブチレン、アクリル
アミじ、酢酸ビニル、アクリロニトリルなどから選ばれ
る１種以上との共重合体、又はそれらの水溶性塩が挙け
られる。このうち、特に、アクリル酸と２−ヒドロキシ
エチルメタアクリル（１、ｆＦｒＦｒシマレイン酸チレ
ンスルホン酸、アクリル酸−ビニルスルホン酸の各共重
合体及びポリアクリル酸又はそれらの水溶性塩が好まし
い。

これら水溶性ポリマーの分子量は通常１，０００〜１０
０．０００程度のものが好ましく、特に２，０００〜５
０．０００のものが好ましい。

水溶性ポリマーを配合する場合には、予めグリコールエ
ーテルジアミン四酢酸又はその塩と混ぜて溶液化してお
いてもよいし、それぞれ別々にボイラ水系へ所定量添加
してもよい。

水溶性ポリマーの添加量は給水に対し、１１％／召以上
とする。添加量がｉ、ｏｏｏり／４３を超えるとコスト
の割に得られる効果がほぼ一定となるので、通常は１．
ｇ　ｏ　ｏも個迄添加すれば充分である。

グリコールエーテルジアミン四酢酸又はその塩と水溶性
ポリマーの配合割合は特に限定されないが、通常１：１
０〜１０：Ｉ　（重量比）の範囲で充分効果を発揮する
。

以下、実施例によりこの発明をさらに説明する。

実柿例１ ビー力にｐＨ１２，０、塩化物イオン濃度５００■／ｂ
、硫酸イオン５００　ｙｒｑ／１３及びヒドロキシアパ
タイト粉末をそれぞれ含む試験液を作った。

この試験液に、エチレンジアミン四酢酸ソーダ（ＥＤＴ
Ａ）、ニトリロ三酢酸ソータ゛（ＮＴＡ）、及びグリコ
ールエーテルジアミン四酢酸ソーグ（ＧＦｊ）ＴＡ）を
それぞれ５００■／召ずつ添加し、１４５．１８０．２
００．２１０℃の温度下に２０時間放置した。２０時間
後に冷却し、室温になったところで濾過した。

ＦｔＬ中のカルシウム濃度ケ原子吸光法（ＪＩＳＫＯＩ
ＯＩ）によ′り測定した。結果を表に示す。

ｐ液中のカルシウム濃度が高いということは。

スケールの代表成分であるヒドロキシアパタイトを十分
溶解１゛ることができること乞意味するもので、これか
ら、この発明のグリコールエーテルジアミン四酢酸又は
その塩が極めて良好なスケール溶解力螢有していること
がわかる。

表１ 実施例２ 実施何重と同じ試験液にグリコールエーテルジアミン四
酢酸ソーダを５００η／召と、さらにポリアクリル酸ソ
ーダ（分子量約３．ｏｏｏ）を０．４０，２００，２０
００り／１３　それぞれ添加し、ｉｏｏ℃下、２０時間
維持した。２０時間後、放冷し、室温になったところで
試験液を一定量採取し、試験液中の全カルシウム濃度を
実施例１と同様に測定した。給米を表２に示す。この実
施例２はボイラのブロー水中の全カルシウム濃度の測定
を模したもので、試験液中の全カルシウム濃度は、薬剤
により溶出したカルシウム濃度と、はくすしたスケール
中のカルシウム濃度とのオｌであって、濃度が高いほど
スケール除去効果は良くなること全意味している。

従って５表２において、ポリアクリル酸ソーダ金配合し
ない例の場合、２０時間の接触時間中、スクール成分を
溶解するものの、退塾ｊにヒドロキシアパタイトが存在
するため、溶解しきれなかったアパタイトは沈降してし
まい、全カルシウム濃度は錯化しているカルシウム濃度
と極＜一部のヒドロキシアパタイトの値となる。

一方、ポリマが存在している場合は、過剰のアパタイト
も良好に分散保持され、これらも全カルシウム濃度とし
て検出゛Ｓされている。よって全スケール溶解力はそれ
だけ増強されたと１える。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グリコールエーテルジアミン四酢酸又はその塩を含むボ
   イラ用スケール防怖剤