JPS6411360B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6411360B2
JPS6411360B2 JP15425786A JP15425786A JPS6411360B2 JP S6411360 B2 JPS6411360 B2 JP S6411360B2 JP 15425786 A JP15425786 A JP 15425786A JP 15425786 A JP15425786 A JP 15425786A JP S6411360 B2 JPS6411360 B2 JP S6411360B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
solution
mol
monomer units
acryloylmorpholine
Prior art date
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Expired
Application number
JP15425786A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62114700A (en
Inventor
Uingu Fuon Dotsudo
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ChampionX LLC
Original Assignee
Nalco Chemical Co
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Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/797,266 external-priority patent/US4647381A/en
Application filed by Nalco Chemical Co filed Critical Nalco Chemical Co
Publication of JPS62114700A publication Critical patent/JPS62114700A/en
Publication of JPS6411360B2 publication Critical patent/JPS6411360B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラー及び工業用冷却設備の水の
スケールを防止する方法に関する。 〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点〕 ある種のボイラー水と、冷水塔の運転で使用す
る水のような多くの工業用水とは、色々な無機及
び有機のリン含有化合物で処理される。そのよう
な処理では、ボイラー及び金属製熱交換器の金属
表面に付着するリン酸カルシウムのスケールを生
じやすい。 公知の、有機のスケール防止剤、並びに無機の
もの及び水溶性ポリマーを含有するものの両方の
スケール分散剤は、広範囲のスケールに対して有
効ではあるが、リン酸カルシウムのスケールに対
しては完全に有効であるわけではない。 純粋なリン酸カルシウムのスケールは、それだ
けで存在することもあるが、多くの場合には、炭
酸カルシウム及びカルシウム塩又はマグネシウム
塩のスケールの汚染物として見いだされる。その
ようなスケールに少くとも10%のリン酸カルシウ
ムが含有されている場合、そのようなスケール
は、以下において明らかにされる本発明のスケー
ル防止剤で処理するのに適当する。 〔問題点を解決するための手段及び作用効果〕 一般的にスケールを防止し、また特定的に且つ
好ましくはボイラー及び工業用冷却設備内のリン
酸カルシウムのスケールを抑制する方法は、その
ような設備内の水を数ppmの、アクリロイルモル
ホリンを第一のモノマー単位とするターポリマー
で処理することを含む。第二のモノマー単位は、
カルボキシラートを含有するビニルモノマーであ
る。コモノマーの例は、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、
及びイタコン酸である。第三のモノマー単位は、
結果的に生ずるターポリマーが水溶性である限り
はいかなるビニルモノマーであつてもよい。第三
のモノマー単位の例は、メタクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸、酢酸ビニル、ビニルスルホン
酸、AMPS、アクリルアミド、N−アルカノー
ルアクリルアミド、N−アルキルアクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N−アルキルメタクリル
アミド、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸プロピル、2−ヒドロキシエチルアク
リラート、及び2−ヒドロキシプロピルアクリラ
ートである。これらのターポリマーは、5〜
95mol%のアクリロイルモルホリンモノマー単位
を含有し、分子量は1000〜150000の範囲内であ
る。 本発明の好ましい態様では、ターポリマーは10
〜30mol%のアクリロイルモルホリンモノマー単
位を含有する。それらの分子量は、好ましくは
3000〜100000の範囲である。 本発明に係るターポリマーの代表的な組成は、
次のとおりである。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for preventing water scaling in boilers and industrial cooling equipment. [Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] Some types of boiler water and many industrial waters, such as water used in the operation of cooling towers, are treated with various inorganic and organic phosphorus-containing compounds. be done. Such treatments tend to produce calcium phosphate scale that adheres to the metal surfaces of boilers and metal heat exchangers. Known organic scale inhibitors and scale dispersants, both inorganic and those containing water-soluble polymers, are effective against a wide range of scales, but are not completely effective against calcium phosphate scale. Not that there is. Pure calcium phosphate scale may exist by itself, but is often found as a contaminant of calcium carbonate and calcium or magnesium salt scales. If such scale contains at least 10% calcium phosphate, it is suitable for treatment with the scale inhibitors of the present invention as disclosed below. [Means and Effects for Solving the Problems] A method for preventing scaling generally, and specifically and preferably suppressing calcium phosphate scaling within boilers and industrial cooling equipment, includes of water with several ppm of terpolymer having acryloylmorpholine as the first monomer unit. The second monomer unit is
It is a vinyl monomer containing carboxylate. Examples of comonomers are acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, crotonic acid, isocrotonic acid,
and itaconic acid. The third monomer unit is
Any vinyl monomer can be used as long as the resulting terpolymer is water soluble. Examples of third monomer units are methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, vinyl acetate, vinylsulfonic acid, AMPS, acrylamide, N-alkanol acrylamide, N-alkylacrylamide, methacrylamide, N-alkylmethacrylamide, acrylic acid Methyl, ethyl acrylate,
These are propyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and 2-hydroxypropyl acrylate. These terpolymers have 5 to
It contains 95 mol% acryloylmorpholine monomer units, and the molecular weight is within the range of 1000-150000. In a preferred embodiment of the invention, the terpolymer is 10
Contains ~30 mol% acryloylmorpholine monomer units. Their molecular weight is preferably
It ranges from 3000 to 100000. A typical composition of the terpolymer according to the present invention is:
It is as follows.

〔実施例〕〔Example〕

本発明を説明するため、例として下記のものを
提供する。 以下の例には、アクリロイルモルホリンモノマ
ー単位とカルボキシラート含有モノマー単位から
なるコポリマーに関する例が含まれているが、こ
れらは全て本発明の効果を説明するためのもので
ある。すなわち、本発明はそのようなコポリマー
に更に第三のビニルモノマー単位を加えたターポ
リマーだけに係るが、ボイラーや冷却水設備のス
ケール防止には上記のコポリマーが基本的に有効
であることを示すためである。なお、本発明に従
うターポリマーはそれ自身がが新規であると考え
られ、且つスケール防止の効果についてもコポリ
マーと同等以上の効果を示すことができるもので
ある。こうして、以下の例では、例7、例8が従
来例、例1〜4、例6、例9〜12及び例14は比較
のための参考例、そして例5及び例13が本発明の
実施例である。 ポリマーの調製 例 1 アクリル酸(70mol%)/アクリロイルモルホ
リン(30mol%)のコポリマー アクリル酸(50.4g)とアクリロイルモルホリ
ン(42.3g)と水及び50%NaOH(177.3g)の、
PH4.5の溶液を1.5のオートクレーブに入れた。
その溶液を空気の存在下で51℃(124〓)に加熱
した。水(10g)に溶解した過硫酸アンモニウム
(1.63g)と水(20g)に溶解した亜硫酸水素ナ
トリウム(4g)とを、順を追つて溶液に加え、
オートクレーブの弁を速やかに閉じた。反応温度
は0.6分で109℃(228〓)まで上昇し、重合は7
分で完了した。 G.C.分析法により、試料は6700ppmのアクリル
酸単位と3900ppmのアクリロイルモルホリン単位
とを含有することが示された。コポリマーの分子
量は、ポリスチレンスルホン酸の標準を使用した
GPC法で測定した12000であつた。 例 2 アクリル酸/アクリロイルモルホリンのコポリ
マー アクリル酸(40.28g)とアクリロイルモルホ
リン(19.72g)とを水(340g)に溶解した溶液
を、機械式撹拌機、温度計、及び凝縮器を備えた
1の四つ口丸底反応フラスコに入れた。その溶
液を窒素雰囲気で60℃に加熱した。過硫酸アンモ
ニウム(3g)と亜硫酸水素ナトリウム(9g)
とを、順を追つて加えた。反応温度は90℃まで上
昇し、次第に冷却して2時間の間60℃を維持し
た。反応の終わりには、少量のゲルが溶液中に生
じ、これは分離された。 GC分析、GPC分析、及びC−13NMR分析に
より、試料は450ppmの残留アクリル酸と410ppm
の残留アクリロイルモルホリンとを含有し、コポ
リマーの分子量は11200、コポリマーの組成はお
よそアクリル酸単位90mol%及びアクリロイルモ
ルホリン単位10mol%であることが分つた。 例 3 アクリル酸(70mol%)/アクリロイルモルホ
リン(30mol%)のコポリマー アクリル酸(34.80g)とアクリロイルモルホ
リン(29.20g)と50%水酸化ナトリウム及び水
(330.11g)の、PHが4.5の溶液を、機械式撹拌
機、温度計、及び凝縮器を備えた1の四つ口丸
底フラスコに入れた。その溶液を窒素雰囲気下で
60℃に加熱し、水(10g)に溶解した過硫酸アン
モニウム(0.64g)と水(20g)に溶解した亜硫
酸水素ナトリウム(1.92g)とを、順を追つて加
えた。反応は、5時間の間約65℃に保たれた。 コポリマーの分子量は、GPC分析で測定して
90100であつた。 例 4 アクリル酸(80mol%)/アクリロイルモルホ
リン(20mol%)のコポリマー アクリル酸(40.28g)とアクリロイルモルホ
リン(19.72g)とを水(310g)に溶解した溶液
を、機械式撹拌機、温度計、及び凝縮器を備えた
1の四つ口丸底フラスコに入れた。その溶液を
窒素雰囲気下で60℃に加熱し、水(10g)に溶解
した過硫酸アンモニウム(3g)と水(20g)に
溶解した亜硫酸水素ナトリウム(9g)とを、順
を追つて加えた。反応は、3時間の間70℃に維持
された。 GPC分析により、コポリマーの分子量は15600
であることが示された。 例 5 アクリル酸(69mol%)/メタクリル酸
(19.2mol%)/アクリロイルモルホリン
(11.8mol%)のターポリマー アクリル酸(30g)とメタクリル酸(10g)と
アクリロイルモルホリン(10g)とを水(260g)
に溶解した溶液を、機械式撹拌機、温度計、及び
凝縮器を備えた1の四つ口丸底反応フラスコに
入れた。その溶液を窒素雰囲気下で65℃に加熱し
た。それから、水(10g)に溶解した過硫酸アン
モニウム(2.5g)と水(20g)に溶解した亜硫
酸水素ナトリウム(7.5g)とを、順を追つて溶
液に加えた。反応は、3時間の間およそ65℃に維
持された。 GPC分析で測定したポリマーの分子量は、
19500であつた。 例 6 アクリル酸(80mol%)/メタクリロイルモル
ホリン(20mol%)のコポリマー アクリル酸(42.60g)とメタクリロイルモル
ホリン(23.25g)とを水(319.98g)に溶解し
た溶液を、機械式撹拌機、温度計、及び凝縮器を
備えた1の四つ口丸底反応フラスコに入れた。
その溶液を窒素雰囲気下で60℃に加熱した。水
(10g)に溶解した過硫酸アンモニウム(3.29g)
と水(20g)に溶解した亜硫酸水素ナトリウム
(9.88g)とを、順を追つて加えた。反応は、3
時間の間約75℃に維持された。 分析により、試料は2.9%の残留アクリル酸を
含有し、コポリマーの分子量は3890であることが
示された。 全ての前述の調製において、ポリマーの分子量
は3000〜150000であつた。 リン酸カルシウムの防止剤としてのポリマーの
試験 下記の試験方法を使用した。 オルトリン酸(o−PO4)過試験の手順 (Ca3(PO42の安定化試験) (全ての化学薬品は処理剤を除いて試薬である
ことに注意) 1 300〜350mlの脱イオン水(DI water)をジ
ヤケツト付きの600mlビーカーに入れ、恒温水
浴を使用して温度が70℃(158〓)になるまで
穏やかに撹拌する。 2 ジヤケツト付きビーカーに必要量の硬度試験
原液を入れる。250ppmのCaCO3又はどんな硬
度についても50mlを使用する。 2の硬度試験原液の作り方 (1) 7.356gのCaCl2・2H2Oを800mlの脱イオン
水に溶解する。 (2) 6.156gのMgSO4・7H2Oを800mlの脱イオ
ン水に溶解する。 (3) 両溶液を2のメスフラスコに入れ、所定
容積に希釈する。 (4) フラスコを十分に振り動かす。 3 ジヤケツト付きビーカーに十分な量の処理液
を撹拌しながら加える(標準的には、10ppmの
濃度について5ml)。 4 ジヤケツト付きビーカーに脱イオン水を加
え、500mlにする(水は撹拌機を作動させずに
ビーカーの線まで加える)。 5 撹拌しながら、ビーカー溶液を70℃(158℃)
に平衡させる。 6 撹拌しながら、希釈(0.1〜0.4N)NaOHで
PHを8.5に調整する。 7 1000ppmのPO4の、PHが8.5の溶液5mlをジ
ヤケツト付きビーカーに加え、撹拌しながら約
3〜5秒待つ。 8 ビーカー溶液のPHを調べ、必要ならばPHを、
撹拌しながら8.5±0.1に調整する。 9 撹拌しながら実験を70℃(158〓)で4時間
継続する。 10 15分後、ビーカー溶液のPHを調べ、必要なら
ばPHを8.5±0.1に調整する。そして更に、その
後30〜45分ごとに溶液のPHを調べる。 11 4時間経過後、0.45μmの紙を通して真空
下で直ちに溶液を過する。液は、標準的な
手順を用いてo−PO4について分析し、色は
700nmの仕様で測定する。 12 結果は、下記の式で計算した防止率(%)と
して報告する。 防止率(%)=(残留o−PO4)−(未処理o−PO4
)/(初期o−PO4)−(未処理o−PO4)×100 ここで、 初期o−PO4=実験開始時の混合物中のo−
PO4濃度 残留o−PO4=安定剤を使用した実験終了時の
混合物中のo−PO4濃度 未処理o−PO4=安定剤を使用しない実験終了
時の液中のo−PO4濃度 炭酸カルシウムの防止試験 装置は、メトラー(Mettler)式自動滴定シス
テムに基づく。E−px変換器は、メトラー式
DK12E−px変換器の手引書に記載された2緩衝
液−2温度法(two buffer−two temperature
method)に従つて校正した。この校正は、その
装備が20〜70℃の範囲にわたる温度変化について
PH値を補償するのを可能にする。メトラー式E−
px変換器の出力は、100mV/PH単位である。この
信号は、滴定が進行するにつれて「観測」mV変
化として記録され、そして滴定ブレーク点
(breakpoint)のPHは、観測したmV値から非常
に簡単に得られる。「真の」mV変化に変換する
ため、観測mV変化にdE/dpxダイヤルの数値に
相当する数値を掛ける。標準のPH=7(60℃でPH
=6.98)の緩衝液は、ベツクマン緩衝粉末から調
製し、それぞれの滴定後に使用して−1mV(直の
値)の基準点を測定した。CaCl2・2H2O及び
MgSO4・7H2Oを使用して、3600ppmのCa2+及び
2000ppmのMg2+を含有する硬度試験原液(20X
シンセテイツク#3PCT試験水に相当)を調製す
る。NaHCO3を使用して1日毎に2200ppmの
HCO3溶液を調製した。そして、アキユレート
(Acculate)試薬液を使用して0.1NNaOH滴定液
を調製する。100mlのメスフラスコに防止剤溶液、
硬度試験原液(20ml)、及び炭酸水素塩溶液(20
ml)を入れ、続いて蒸留水で希釈する。溶液を静
かに撹拌して試薬を混合し、その後60℃に維持し
たジヤケツト付きの300mlのパイレツクスビーカ
ーに移す。初期の試薬濃度は、Ca2+360ppm、
Mg2+200ppm、HCO3 -440ppmである。一般的に
は5、10、又は15ppmの防止剤活性剤(0.5、
1.0、又は1.5mlの原液)を使用して、計量選択曲
線が得られる。試験溶液は、6分間撹拌して温度
的に平衡させる。NaOH滴定液用の計量器先端
(dispensingtip)を試験溶液表面の真上に据え
る。次に、PH電極を下げて溶液中に可能な限り入
れるが、電磁式撹拌棒の上方の間隙は維持する。
PHのわずかな低下の起つたことが帯記録紙記録計
により示されるまで、0.3ml/min(ビユレツト駆
動装置の速度=2)で滴定液を加える。現実のPH
ブレーク点(塊状のCaCO3沈殿と組合わされる)
が観測される以前に、多くの試験溶液では有意の
濁りが示されるということは、注目すべきことで
ある。塩基を追加して加えた場合には、一般に
Mg(OH)2の沈殿と組合わされた第2のブレーク
点が、より高いPH値において観測される。ブレー
ク点に達した後、試験溶液に数mlの10%HClを加
え、沈殿したCaCO3を溶解する。それぞれの滴
定の後で、PH電極は、PH=6.98(−1mV、真の値)
の標準緩衝液に移し、それを60℃に維持し、そし
てこの基準点は記録計に示される。脱イオン水で
ジヤケツト付きビーカーをすすいだ後、新しい試
験溶液を入れる。10ppmの活性デイクエスト2010
(Dequest 2010)(ヒドロキシエチリデンジホス
ホン酸)を含有する試験試料を滴定して(〜
120mV、直の値)、校正の検定を毎日行なう。こ
の滴定法の相対誤差は、一般に±1%(1日毎)
及び±2%(週間)である。飽和率(saturation
ratios(S.R.))を次の方法を用いて計算する。そ
の方法とは、J.C.ウエストール(Westaall)らに
より記述された「ミネオール(Mineol)、水性系
の化学平衡組成計算用計算機プログラム」と題さ
れた、マサチユーセツツ工科大学土木工学部の水
資源・環境工学のラルフ・M・パーソンズ
(Ralph M.Parsons)研究所、水質研究室の、
1976年7月の技術ノート第18号(EPAの後援、
認可番号R−803738)第8〜10頁の方法である。 例 7〜14 上記試験方法を使用して、次の第1表の別の例
を行なつた。
To illustrate the invention, the following is provided by way of example. The following examples include examples of copolymers consisting of acryloylmorpholine monomer units and carboxylate-containing monomer units, all of which are intended to illustrate the benefits of the present invention. That is, although the present invention relates only to a terpolymer obtained by adding a third vinyl monomer unit to such a copolymer, it shows that the above copolymer is basically effective in preventing scale in boilers and cooling water equipment. It's for a reason. It should be noted that the terpolymer according to the present invention is considered to be novel in itself, and can exhibit an effect equal to or better than that of the copolymer in terms of scale prevention effect. Thus, in the following examples, Examples 7 and 8 are conventional examples, Examples 1 to 4, Examples 6, 9 to 12, and 14 are reference examples for comparison, and Examples 5 and 13 are examples of the present invention. This is an example. Polymer Preparation Example 1 Copolymer of acrylic acid (70 mol%)/acryloylmorpholine (30 mol%) Acrylic acid (50.4 g), acryloylmorpholine (42.3 g), water and 50% NaOH (177.3 g),
A solution with a pH of 4.5 was placed in an autoclave with a pH of 1.5.
The solution was heated to 51°C (124°) in the presence of air. Ammonium persulfate (1.63 g) dissolved in water (10 g) and sodium bisulfite (4 g) dissolved in water (20 g) were added to the solution one after another.
The autoclave valve was immediately closed. The reaction temperature rose to 109℃ (228〓) in 0.6 minutes, and the polymerization took 7
Done in minutes. GC analysis showed that the sample contained 6700 ppm acrylic acid units and 3900 ppm acryloylmorpholine units. The molecular weight of the copolymer was determined using a polystyrene sulfonic acid standard.
It was 12000 as measured by GPC method. Example 2 Copolymer of acrylic acid/acryloylmorpholine A solution of acrylic acid (40.28 g) and acryloylmorpholine (19.72 g) in water (340 g) was added to a into a four neck round bottom reaction flask. The solution was heated to 60°C under nitrogen atmosphere. Ammonium persulfate (3g) and sodium bisulfite (9g)
I added them in order. The reaction temperature rose to 90°C and was maintained at 60°C for 2 hours with gradual cooling. At the end of the reaction, a small amount of gel formed in the solution, which was separated. GC analysis, GPC analysis, and C-13 NMR analysis revealed that the sample contained 450 ppm residual acrylic acid and 410 ppm residual acrylic acid.
The molecular weight of the copolymer was found to be 11,200, and the composition of the copolymer was approximately 90 mol% of acrylic acid units and 10 mol% of acryloylmorpholine units. Example 3 Copolymer of acrylic acid (70 mol%)/acryloylmorpholine (30 mol%) A solution of acrylic acid (34.80 g), acryloylmorpholine (29.20 g), 50% sodium hydroxide and water (330.11 g) with a pH of 4.5 is prepared. , a four-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, a thermometer, and a condenser. the solution under nitrogen atmosphere
It was heated to 60° C. and ammonium persulfate (0.64 g) dissolved in water (10 g) and sodium bisulfite (1.92 g) dissolved in water (20 g) were added one after another. The reaction was held at approximately 65°C for 5 hours. The molecular weight of the copolymer was determined by GPC analysis.
It was 90100. Example 4 Copolymer of acrylic acid (80 mol%)/acryloylmorpholine (20 mol%) A solution of acrylic acid (40.28 g) and acryloylmorpholine (19.72 g) dissolved in water (310 g) was prepared using a mechanical stirrer, a thermometer, and a four-necked round-bottomed flask equipped with a condenser. The solution was heated to 60° C. under a nitrogen atmosphere and ammonium persulfate (3 g) dissolved in water (10 g) and sodium bisulfite (9 g) dissolved in water (20 g) were added in sequence. The reaction was maintained at 70°C for 3 hours. According to GPC analysis, the molecular weight of the copolymer is 15600
It was shown that Example 5 Terpolymer of acrylic acid (69 mol%)/methacrylic acid (19.2 mol%)/acryloylmorpholine (11.8 mol%) Acrylic acid (30 g), methacrylic acid (10 g), and acryloyl morpholine (10 g) in water (260 g)
The solution was placed in one four-neck round-bottom reaction flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, and condenser. The solution was heated to 65°C under nitrogen atmosphere. Then, ammonium persulfate (2.5 g) dissolved in water (10 g) and sodium bisulfite (7.5 g) dissolved in water (20 g) were added to the solution one after another. The reaction was maintained at approximately 65°C for 3 hours. The molecular weight of the polymer measured by GPC analysis is
It was 19500. Example 6 Copolymer of acrylic acid (80 mol%)/methacryloylmorpholine (20 mol%) A solution of acrylic acid (42.60 g) and methacryloylmorpholine (23.25 g) dissolved in water (319.98 g) was mixed with a mechanical stirrer and a thermometer. , and a four-neck round-bottom reaction flask equipped with a condenser.
The solution was heated to 60°C under nitrogen atmosphere. Ammonium persulfate (3.29g) dissolved in water (10g)
and sodium bisulfite (9.88 g) dissolved in water (20 g) were added in sequence. The reaction is 3
It was maintained at approximately 75°C for an hour. Analysis showed that the sample contained 2.9% residual acrylic acid and the copolymer molecular weight was 3890. In all the above preparations, the molecular weight of the polymer was between 3000 and 150000. Testing of Polymers as Calcium Phosphate Inhibitors The following test method was used. Procedure for orthophosphoric acid (o- PO4 ) hypertest (Stabilization test for Ca3 ( PO4 ) 2 ) (Note that all chemicals are reagents except processing agents) 1. Deionize 300-350ml Pour water (DI water) into a 600ml beaker with a jacket and stir gently using a constant temperature water bath until the temperature reaches 70°C (158°C). 2. Pour the required amount of hardness test stock solution into a beaker with jacket. Use 250ppm CaCO 3 or 50ml for any hardness. How to prepare the hardness test stock solution in Part 2 (1) Dissolve 7.356 g of CaCl 2 2H 2 O in 800 ml of deionized water. (2) Dissolve 6.156 g of MgSO 4 .7H 2 O in 800 ml of deionized water. (3) Pour both solutions into volumetric flask 2 and dilute to the specified volume. (4) Shake the flask thoroughly. 3. Add sufficient amount of treatment solution to the jacketed beaker with stirring (typically 5 ml for a concentration of 10 ppm). 4. Add deionized water to the jacketed beaker to make up to 500 ml (add water up to the line of the beaker without turning on the stirrer). 5 While stirring, heat the beaker solution to 70℃ (158℃)
equilibrate to. 6 While stirring, dilute (0.1-0.4N) with NaOH.
Adjust pH to 8.5. 7. Add 5 ml of a 1000 ppm PO 4 solution with a pH of 8.5 to a jacketed beaker and wait for about 3-5 seconds while stirring. 8 Check the pH of the beaker solution, and if necessary, change the pH.
Adjust to 8.5±0.1 while stirring. 9 Continue the experiment for 4 hours at 70°C (158〓) with stirring. 10 After 15 minutes, check the PH of the beaker solution and adjust the PH to 8.5 ± 0.1 if necessary. Additionally, check the pH of the solution every 30-45 minutes thereafter. 11 After 4 hours, immediately strain the solution through 0.45 μm paper under vacuum. The liquid was analyzed for o- PO4 using standard procedures and the color was
Measure with 700nm specifications. 12 Results are reported as prevention rate (%) calculated using the formula below. Prevention rate (%) = (residual o-PO 4 ) - (untreated o-PO 4
)/(initial o- PO4 )-(untreated o- PO4 ) x 100 where initial o- PO4 = o- in the mixture at the beginning of the experiment.
PO 4 concentration Residual o-PO 4 = o-PO 4 concentration in the mixture at the end of the experiment with stabilizer Untreated o-PO 4 = o-PO 4 concentration in the mixture at the end of the experiment without stabilizer Calcium Carbonate Prevention Test The apparatus is based on a Mettler automatic titration system. E- px converter is Mettler type
The two buffer-two temperature method described in the DK12E- px converter manual
Calibrated according to method). This calibration is performed for temperature changes over the range 20-70°C
Allows to compensate for PH value. Mettler type E-
The output of the px converter is in units of 100mV/PH. This signal is recorded as the "observed" mV change as the titration progresses, and the titration breakpoint PH is very easily obtained from the observed mV value. To convert to a "true" mV change, multiply the observed mV change by a number corresponding to the number on the dE/d px dial. Standard PH = 7 (PH at 60℃
= 6.98) was prepared from Beckman buffer powder and used after each titration to measure the −1 mV (direct value) reference point. CaCl22H2O and
3600 ppm Ca 2+ and
Hardness test stock solution containing 2000ppm Mg 2+ (20X
Prepare synthetic #3 (equivalent to PCT test water). 2200ppm per day using NaHCO3
A HCO3 solution was prepared. Then, prepare a 0.1N NaOH titration solution using the Acculate reagent solution. Inhibitor solution in a 100ml volumetric flask,
Hardness test stock solution (20ml) and bicarbonate solution (20ml)
ml) and then diluted with distilled water. The solution is gently stirred to mix the reagents and then transferred to a jacketed 300 ml Pyrex beaker maintained at 60°C. Initial reagent concentrations were Ca 2+ 360ppm;
Mg 2+ 200ppm, HCO 3 - 440ppm. Typically 5, 10, or 15 ppm of inhibitor activator (0.5,
1.0, or 1.5 ml stock solution) to obtain a weighing selection curve. The test solution is stirred for 6 minutes to thermally equilibrate. Place the dispensing tip for the NaOH titrant directly above the surface of the test solution. Next, lower the PH electrode into the solution as much as possible, but maintain the gap above the magnetic stirring bar.
Add titrant at 0.3 ml/min (Bulet drive speed = 2) until the band recorder indicates that a slight decrease in PH has occurred. actual PH
Break point (combined with bulk CaCO 3 precipitation)
It is noteworthy that many test solutions exhibit significant turbidity before . If additional bases are added, generally
A second break point combined with precipitation of Mg(OH) 2 is observed at higher PH values. After reaching the break point, add a few ml of 10% HCl to the test solution to dissolve the precipitated CaCO3 . After each titration, the PH electrode shows PH = 6.98 (-1mV, true value)
standard buffer and maintain it at 60°C, and this reference point is indicated on the recorder. Rinse the jacketed beaker with deionized water and then add fresh test solution. 10ppm activity day quest 2010
(Dequest 2010) by titrating a test sample containing (hydroxyethylidene diphosphonic acid) (~
120mV, direct value), calibration verification is performed daily. The relative error of this titration method is generally ±1% (daily)
and ±2% (weeks). saturation rate
The ratios (SR)) are calculated using the following method. The method is called ``Mineol, a computer program for calculating the chemical equilibrium composition of aqueous systems'' written by J.C. Westaall et al. Ralph M. Parsons Laboratory, Water Quality Laboratory,
Technical Note No. 18, July 1976 (Sponsored by EPA,
Grant number R-803738) This is the method described on pages 8 to 10. Examples 7-14 Using the test method described above, the following additional examples in Table 1 were conducted.

【表】 の水を用いて行なつた。
2) 分子量は、スルホン化ポリスチレン標準試料を使
用して水性溶液のGPCにより測定した。
上記の例において、例7及び例8は先行技術の
リン酸カルシウム防止剤を示す。これらの結果か
ら、アクリロイルモルホリンモノマー単位とカル
ボキシラート含有ビニルモノマー単位からなるコ
ポリマーがスケール防止の効果を有し、その一部
のものは従来例のスケール防止剤よりも有効であ
ること、そして特に本発明に従つてターポリマー
を用いることによつてそれと同等以上のスケール
防止効果が達成されることが認められる。このよ
うに上記コポリマーによつても従来技術よりすぐ
れた効果を得ることができる場合もあるが、本発
明は実用上の理由からターポリマーを用いる場合
のみに係るものである。
The test was carried out using the water shown in [Table].
2) Molecular weight was determined by GPC in aqueous solution using sulfonated polystyrene standards.
In the examples above, Examples 7 and 8 represent prior art calcium phosphate inhibitors. These results demonstrate that copolymers consisting of acryloylmorpholine monomer units and carboxylate-containing vinyl monomer units have scale-inhibiting effects, some of which are more effective than conventional scale inhibitors, and that the present invention is particularly effective. It has been observed that comparable or better scale prevention effects can be achieved by using terpolymers in accordance with the invention. As described above, even with the above-mentioned copolymer, it is possible to obtain effects superior to those of the prior art in some cases, but for practical reasons, the present invention relates only to the case where a terpolymer is used.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ボイラー及び工業用冷却設備のスケールを防
止する方法であつて、これらの設備中に存在する
水を、アクリロイルモルホリンモノマー単位90〜
5mol%、カルボキシラート含有ビニルモノマー
単位5〜90mol%、及び結果として得られるター
ポリマーを水溶性にしておくことができるビニル
モノマー単位90〜5mol%を含んでなり、且つ分
子量が1000〜150000の範囲内であるターポリマー
2〜20ppmで処理することを含む方法。 2 前記水を、アクリロイルモルホリンモノマー
単位30〜10mol%、カルボキシラート含有ビニル
モノマー単位40〜80mol%、及び結果として得ら
れるターポリマーを水溶性にしておくことができ
るビニルモノマー単位30〜10mol%を含んでなり
且つ分子量が1000〜150000の範囲内であるターポ
リマー2〜20ppmで処理することを含む、特許請
求の範囲第1項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A method for preventing scaling in boilers and industrial cooling equipment, which comprises converting water present in these equipment into acryloylmorpholine monomer units of 90 to
5 mol%, 5 to 90 mol% of carboxylate-containing vinyl monomer units, and 90 to 5 mol% of vinyl monomer units capable of rendering the resulting terpolymer water-soluble, and with a molecular weight in the range of 1000 to 150000. A method comprising treating with 2 to 20 ppm of a terpolymer within. 2. The water contains 30-10 mol% of acryloylmorpholine monomer units, 40-80 mol% of carboxylate-containing vinyl monomer units, and 30-10 mol% of vinyl monomer units capable of rendering the resulting terpolymer water-soluble. The method of claim 1, comprising treating with 2 to 20 ppm of a terpolymer having a molecular weight of from 1000 to 150000.
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