JPS6243758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はシリカスケール防止剤に関するもの
である。 近年、石油不足に起因してエネルギー危機が叫
ばれている。それに伴つてクリーンエネルギーと
して風力や水力、太陽光線などの自然エネルギー
が注目をあびつつある。同時に、日本が火山国で
あるという利点を生かして地熱水利用の計画も
着々と進展している。 地熱水は地下水がマグマ留りからの熱を受けて
生成されたものであり、ナトリウム、カリウム、
カルシウムやシリカなどが含まれておりとりわけ
シリカは多量に含まれている。 地熱水を利用する場合、必ず温度降下を伴い、
それに従つて溶存物質、特にシリカが析出し、輸
送配管やバルブ中で硬質のスケールとなり、さら
には還元井の閉塞という障害をひき起こしかねな
い。 そこで地熱水を発電や温泉、作物栽培等多目的
に利用する場合、必ず地熱水中のシリカの対策を
講じなければならない。 従来、地熱水シリカスケール対策としては １地熱水に酸を注入してPHを低下させる方法
２地熱水に多価金属化合物を添加してシリカと反
応させ、脱珪する方法 ３地熱水を一旦滞留槽に
保持してシリカを重合させることにより、それ以
降の配管などへの付着性の少ないコロイダルシリ
カに変える方法、などが提案されている。しか
し、１ではPH低下による配管等の腐食、２および
３では滞留槽での熱エネルギーの損失という新た
な問題が派生し、実用的とは言い難い。 また、シリカスケール問題は上記の地熱水に限
らず、ボイラー水系、冷却水系、排ガス吸収水系
などにおいても多発するものであつて、現時点で
有効な対処方法は少ない。 この発明はこのような従来技術のもつ欠点を克
服するために成されたものであつて、被処理水を
PH調整したり、沈澱を生成させたり、一定時間滞
留させたりする必要が全くなく、シリカスケール
の析出を抑制するシリカスケール防止剤を被処理
水系に添加するだけで実用に耐える程度、シリカ
スケールを抑制することができる薬剤を提供する
ものである。 この発明は下式及びで表わされる化合物か
ら成る群より選ばれる少くとも１種の化合物を含
むことを特徴とするシリカスケール防止剤であ
る。 〔〕 R₁−Ｏ−（R₂−Ｏ）−_oR₃ ここで R₁；炭素数12〜18のアルキル基もしくはアル
ケニル基または

【式】 R₂；−CH₂CH₂−もしくは

【式】 R₃；Ｈもしくは

〔〕

ここで R₁；−CH₂CH₂−もしくは

【式】 R₂〜R₇；Ｈもしくは

【式】 R₈；炭素数11〜17のアルキル基もしくはアル
ケニル基ｌ，ｍ，ｎ，ｐ，ｑ，ｒは整数
（但し30ｌ＋ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ60）
を表わす。 式で表わされる化合物としてはポリオキシエ
チレンモノステアリン酸エステル、，ポリオキシ
エチレンジステアリン酸エステル，ポリオキシエ
チレンモノオレイン酸エステル，ポリオキシエチ
レンジオレイン酸エステル，ポリオキシエチレン
モノラウリン酸エステル，ポリオキシエチレンラ
ウリルエーテル，ポリオキシエチレンセチルエー
テル，ポリオキシエチレンステアリルエーテル，
ポリオキシエチレンオレイルエーテル，ポリオキ
シエチレントリデシルエーテルなどがあげられ
る。また、式で表わされるR₁は牛脂やヤシ油
などの油脂成分（炭素数８〜24のものの混合物）
であつてもよい。 式で表わされる化合物は、高級アルコールと
エチレンオキサイドとをアルカリ触媒の存在下に
付加重合させて得られる。 式で表わされる化合物はソルビツトにエチレ
ンオキサイドを付加させてから必要に応じてカル
ボン酸でエステル化することにより製造すること
ができる。 この発明のシリカスケール防止剤は及び式
で表わされる化合物のうち１種のみを含んでいて
もよいし、また２種以上を組み合わせて含んでい
てもよい。後者の場合には予め配合しておいても
よいし、また別個に各成分を被処理水系へ添加し
てもよい。 この発明のシリカスケール防止剤の被処理水系
への添加量は、被処理水のシリカ含有量によつて
相違するが、一般的には、0.01〜1000mg／であ
り、好ましくは0.1〜300mg／である。 被処理水としてはボイラ水系，冷却水系，排ガ
ス吸収水系および地熱水系などがあげられるが、
特に地熱水系が好ましい。 この発明のシリカスケール防止剤を被処理水系
に添加する場所としては、特に限定されないが、
たとえばボイラ水や冷却水系では給水や循環水系
に、排ガス吸収水系では吸収塔への給用や循環水
系に、また、地熱水系では生産井近辺や熱交換器
の直前が好ましい。 この発明のシリカスケール防止剤がシリカスケ
ールの生成を防止する作用機構は必ずしも明らか
ではないが、スケール防止剤の存在しないときに
はシリカを多量含む水が冷却されると、シリカが
重合してスケール化するのに対し、この発明のス
ケール防止剤が存在すると、冷却されてもシリカ
の重合を禁止する作用を発揮し、シリカを過飽和
に含む溶液状態を維持することによつてスケール
化するのを妨げていると考えられる。 次に実施例を掲げる。 実施例 合成地熱水を用いて本発明のシリカスケール防
止剤の性能を評価した。 合成地熱水は、蒸留水にNa₂SiO₃・9H₂Oを
１，000mg／（SiO₂として）、NaClを5000mg／
を添加し、緩衝液でPHを６に調整したものであ
る。 表に示す各種シリカスケール防止剤200mg／
を前記合成地熱水に加えるとともに60℃に加温
し、撹拌した。この状態を16時間維持した後、
過し、液中の残留シリカ濃度をJIS K0101法に
よつて測定した。 結果を表に示す。 この評価試験は極めて厳しい条件、すなわちシ
リカスケールの生成しやすい条件で行なわれてい
るため、残留シリカ濃度が400mg／程度以上に
なると充分実用的であると言える。また、地熱水
のシリカスケール生成傾向は他のボイラや冷却水
系におけるものよりもはるかに大であり、地熱水
を用いた試験により一定以上の性能が認められた
ものは当然ボイラや冷却水系用として使用できる
と言える。 表から、この発明の薬剤１〜９は、ブランクの
残留シリカ濃度が265mg／であるのに対して、
430〜580mg／となつており、充分実用的である
と判断される。 このようにこの発明のシリカスケール防止剤
は、単に被処理水系に適当量添加するだけで、従
来スケール抑制が困難とされていたシリカスケー
ルを実用に耐える程度抑制することができ、従来
法に比べて、処理時間や運転方法が大巾に短縮、
簡略化できるとともに、滞留槽なども全く必要と
せず、多大の利点がもたらされる。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下式及びで表わされる化合物から成る群
   より選ばれる少くとも１種の化合物を含むことを
   特徴とするシリカスケール防止剤 〔〕 R₁−Ｏ−（R₂−Ｏ）−_oR₃ ここで R₁；炭素数12〜18のアルキル基もしくはアル
   ケニル基または【式】 R₂；−CH₂CH₂−もしくは【式】 R₃；Ｈもしくは【式】 R₄；炭素数11〜17のアルキル基もしくはアル
   ケニル基 ｎ；10〜80の整数 を表わす 〔〕 ここで R₁；−CH₂CH₂−もしくは【式】 R₂〜R₇；Ｈもしくは【式】 R₈；炭素数11〜17のアルキル基もしくはアル
   ケニル基，１，ｍ，ｎ，ｐ，ｑ，ｒは整数
   （但し30１＋ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ＋ｒ60）
   を表わす。 ２ 〔〕がC₁₈H₃₅O（CH₂CH₂O）₃₀Hである特
   許請求の範囲第１項記載のシリカスケール防止
   剤。