KR102313788B1 - 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 - Google Patents

열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물에 관한 것으로, 메탄술폰산(Methanesulfonic acid) 0.5~10.0중량%, 금속이온봉쇄제 0.1~3.0중량%, 용해도 향상제 1.0~10.0중량%, 중불화암모늄 0.1~0.99중량%, 비이온성 계면활성제 0.05~0.5중량%, 부식억제제 0.01~0.05중량% 및 탈염수 87.0~91.5중량%를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 산성 조성물을 이용하여 유독가스의 발생 없이 인체에 해를 끼치지 않고 안전하게 20~25℃에서 20~30분 동안의 세관 작업을 통해, 스테인레스스틸 304/316으로 제작된 판형 열교환기, 관형 열교환기의 스케일 및 녹을 제거할 수 있으며, 동으로 제작된 관형 열교환기의 세관작업에 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물{Detergent Composition for removing Scale and Rust of Heat Exchanger}
본 발명은 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모재가 스테인레스스틸 또는 동인 열교환기의 세정력을 향상시킬 수 있으며, 킬레이트제의 물 속에서의 용해도를 높일 수 있는, 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물에 관한 것이다.
스케일 형성 물질의 비용해성 때문에 유입되는 슬러지가 가열될 때 열교환기에 스케일이 형성된다. 열조절 후 상기 물질들이 용해도를 초과하여 용액내에 과량으로 존재하므로 스케일 형성이 증가된다. 따라서, 스케일을 제거하기 위하여 열교환기의 세척과 보수가 필요하게 되므로 열교환기의 작동을 정지시키고 화학약품을 사용하게 된다.
화학적 스케일 제거방법에는 액상타입으로 산 세정, 알칼리 세정, EDTA 세정 등이 알려져 있다. 산세정은 pH = 1 이하의 강산성계 화학 세관제들, 예를 들어 불산(HF),염산(HCl), 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 인산(H3PO4) 등을 사용하는 방법이다. 이러한 세관제는 사용 시 각종 유독 가스 및 이산화탄소 등 환경유해물질이 발생하며 취급 부주의로 인한 안전사고와 사용 후 중화처리, 폐수처리를 별도로 해야 하는 이중적 번거로움과 처리 미흡으로 발생하는 잔류 산 성분에 의한 배관 내부에 침식마모 및 재부식이 발생하여 설비 노후화가 가속 진행되어 설비의 수명을 단축시켜 막대한 경제적 손실이 발생한다. 게다가, 발생되는 산성 폐수량도 대량으로 발생되어 이를 별도로 처리하는데 경제적으로 많은 비용과 시간문제 때문에 전량 처리하기 어려운 상황에서 일부는 무단 방류되는 문제점들이 야기되어 환경오염 유발의 요인이 되고 있다.
한편, pH 12 이상의 강알칼리성 및 인(P) 화합물 약제, 예를 들어, NaOH, KOH, Na2CO3, Na5P3O10, Na6P6O18, Na3PO4,의 사용 시 장치 내부에서 사용 후 별도의 처리 없이 배수함으로 인해 과다한 인, 질소 성분에 의한 부영양화와 높은 알칼리성에 의한 2차 수질오염 문제를 유발하고, 환경유해물질을 배출하여 환경오염과 생태계 많은 영향을 미치는 문제점이 있다.
EDTA 세정은 에틸렌디아민테트라아세테이트를 사용하여 녹, 스케일과 EDTA 킬레이트 화합물로 만들어 제거하는 방법으로 산, 알카리 약제에 비하여 환경을 보호하고 모재(base metal)의 부식은 최소한으로 할 수 있으나, 세정비용이 많이 든다는 단점이 있다.
대한민국등록특허공보 제10-1514715호(2015.04.23.)에는 정제수 100 중량부, 에틸렌디아민테트라아세트산 92.5 중량부, 암모니아수 50 중량부, 부식억제제로 소듐 몰리브데이트 0.01 중량부, 소포제로 디메칠폴리실록산 0.001 중량부 및 산도조절제로 아스코르브산 0.05 중량부를 혼합하는 스케일 및 녹 세정용 조성물이 개시되어 있다.
상기 스케일 및 녹 세정용 조성물은 배관의 부식을 최소화하는 장점이 있지만, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)이 너무 많이 포함되는 단점이 있다.
KR 10-1514715 B1 2015.04.23.
본 발명의 목적은 모재가 스테인레스스틸 또는 동인 열교환기의 세정력을 향상시킬 수 있는, 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 킬레이트제의 물 속에서의 용해도를 높일 수 있는, 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 메탄술폰산(Methanesulfonic acid) 0.5~10.0중량%, 금속이온봉쇄제 0.1~3.0중량%, 용해도 향상제 1.0~10.0중량%, 중불화암모늄 0.1~0.99중량%, 비이온성 계면활성제 0.05~0.5중량%, 부식억제제 0.01~0.05중량% 및 탈염수 87.0~91.5중량%를 포함하되, 상기 금속이온봉쇄제는 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA; Diethylene triamine penta acetic acid), 트리소듐 니트릴로트리아세테이트(NTA-3Na; Trisodium nitrilotriacetate), 니트릴로트리아세트산(NTA; Nitrilotriacetic acid), 글루타믹산 N,N-디아세틱 테트라소듐염(Glutamic acid, N,N-diacetic tetrasodium salt:GLDA-Na4), 메틸글리신 N,N-디아세틱 트리소듐염(Methylglycine N,N-diacetic trisodium salt: MGDA-Na3) 및 에타놀디글리시닉 디소듐염(Ethanoldiglycinic disodium salt: EDG-Na2)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용하며, 상기 용해도 향상제는 하이드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 소듐염(HEDTA-3Na; N-(2-Hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid trisodium salt)을 사용하는, 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물을 제공한다.
상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 세관력향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 세관력향상제는 락트산 알킬 에스테르(lactic acid alkyl ester) 30~40중량%, 디이소프로판올아민 20~30중량%, 과산화수소 10~20중량%, 폴리스티렌술폰산 10~20중량%, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide) 10~20중량%, 불화테트라메틸암모늄 1~5중량%, 디메틸아세트아미드 1~5중량%, 석신산(succinic acid) 1~5중량% 및 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid) 1~5중량%를 포함한다.
상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 거품제거제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 거품제거제는 폴리옥시부틸렌 실록산 60~70중량%, 헥산올 10~20중량%, 트리이소부틸포스페이트 10~20중량% 및 과불소화노난올(CF3(CF2)8OH) 1~5중량%를 포함한다.
상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 재흡착방지제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되, 상기 재흡착방지제는 수산화세슘(Cesium hydroxide) 50~60중량%, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드(TBAH) 20~30중량%, 수산화칼륨(KOH) 10~20중량% 및 편백잎 발효물 0.1~1중량%를 포함하며, 상기 편백잎 발효물은 혼합수 50~70중량%, 미생물혼합균주 10~30중량% 및 편백잎 분말 15~25중량%를 혼합하고 25~30℃에서 24~26시간 동안 발효하여 제조하며, 상기 혼합수는 바이오세라믹 스톤 정제수 50~60중량%, 플라즈마 처리수 20~30중량% 및 원적외선 처리수 15~25중량%를 포함하며, 상기 바이오세라믹 스톤 정제수는 물 100중량부에 바이오세라믹 스톤 6~10중량부를 넣고 6~8시간 동안 방치한 것을 사용하며, 상기 바이오세라믹 스톤은 진주석 60~70중량%, 견운모 15~25중량% 및 황토 10~20중량%를 포함하는 혼합물을 물에 넣고 혼련한 후 숙성시킨 다음, 1,100~1,200℃의 온도에서 3~4시간 동안 소성시킨 것을 사용하며, 상기 미생물혼합균주는 바실러스 낫토균 30~40중량%, 홍국균 20~30중량%, 고초균 20~30중량%, 효모 10~20중량% 및 누룩균 5~15중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물은 모재가 스테인레스스틸 또는 동인 열교환기의 세정력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물은 킬레이트제의 물 속에서의 용해도를 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물은 산성 조성물을 이용하여 유독가스의 발생 없이 인체에 해를 끼치지 않고 안전하게 20~25℃에서 20~30분 동안의 세관 작업을 통해, 스테인레스스틸 304/316으로 제작된 판형 열교환기, 관형 열교환기의 스케일 및 녹을 제거할 수 있으며, 동으로 제작된 관형 열교환기의 세관작업에 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 열병합발전소 열교환기의 스케일이 부착된 사진이다.
도 2는 실시예 1에서 제조한 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 물 200중량부를 가하고 희석한 후 열병합발전소 열교환기를 상온에서 20분 동안 세관하는 사진이다.
도 3은 실시예 1에서 제조한 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 물 200중량부를 가하고 희석한 후 열병합발전소 열교환기를 상온에서 20분 동안 세관한 후의 열교환기 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물을 설명한다.
본 발명은 스테인레스스틸 304/316으로 제작된 판형 열교환기/관형 열교환기 및 동 또는 동합금계 관형 열교환기를 사용함에 따라 형성된 스케일(Scale) 및 시스템의 철 배관으로부터 유입되어 열판 및 튜브 안벽에 형성된 녹(Iron oxide)을 세관하여 제거함으로써 열판 및 튜브 내부의 물흐름을 원활하게 하여 주고, 열전달 효율을 높이기 위한 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물은,
메탄술폰산(Methanesulfonic acid) 0.5~10.0중량%, 금속이온봉쇄제 0.1~3.0중량%, 용해도 향상제 1.0~10.0중량%, 중불화암모늄 0.1~0.99중량%, 비이온성 계면활성제 0.05~0.5중량%, 부식억제제 0.01~0.05중량% 및 탈염수 87.0~91.5중량%를 포함한다.
상기 메탄술폰산은 조성물 전체를 산성으로 유지하여 피세척물체 표면에 오염된 스케일 및 산화철을 용해시키는 역할을 수행한다. 상기 메탄술폰산은 0.5~10.0중량% 포함되는 것이 바람직하며, 0.5중량% 미만 포함되면 세관력이 떨어지는 문제가 있고, 10.0중량% 초과 포함되면 알칼리인 HEDTA-3Na와 중화반응 후 규제농도를 초과하는 문제가 있다.
상기 금속이온봉쇄제는 킬레이트제로서, 상기 메탄술폰산이 용해한 금속이온 및 철분을 제어하는 금속이온봉쇄제로 작용한다.
상기 금속이온봉쇄제는 0.1~3.0중량% 포함되는 것이 바람직하며, 0.1중량% 미만 포함되면 금속이온봉쇄제의 역할을 충분히 이행하지 못하는 문제가 있고, 3.0중량% 초과 포함되면 침전물이 형성되는 문제가 있다.
상기 금속이온봉쇄제는 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA; Diethylene triamine penta acetic acid), 트리소듐 니트릴로트리아세테이트(NTA-3Na; Trisodium nitrilotriacetate), 니트릴로트리아세트산(NTA; Nitrilotriacetic acid), 글루타믹산 N,N-디아세틱 테트라소듐염(Glutamic acid, N,N-diacetic tetrasodium salt:GLDA-Na4), 메틸글리신 N,N-디아세틱 트리소듐염(Methylglycine N,N-diacetic trisodium salt: MGDA-Na3) 및 에타놀디글리시닉 디소듐염(Ethanoldiglycinic disodium salt: EDG-Na2)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용한다.
상기 용해도 향상제는 하이드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 소듐염(HEDTA-3Na; N-(2-Hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid trisodium salt)을 사용한다.
상기 하이드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 소듐염(HEDTA-3Na; N-(2-Hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid trisodium salt)은 상기 금속이온봉쇄제의 물에서의 용해도를 향상시키는 역할을 수행할 뿐만 아니라 킬레이팅제의 역할을 동시에 수행한다.
상기 용해도 향상제는 1.0~10.0중량% 포함되는 것이 바람직하며, 1.0중량% 미만 포함되면 금속이온봉쇄제의 물에서의 용해도를 충분히 향상시키지 못하는 문제가 있고, 10.0중량% 초과 포함되면 과다 농도로 비경제적인 문제가 있다.
상기 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA)의 물에서의 용해도는 25℃에서 0.48g/100㎖로 매우 낮다.
본 발명은 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA)에 하이드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 소듐염(HEDTA-3Na; N-(2-Hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid trisodium salt)을 혼합하므로써 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA)의 물에서의 용해도를 25℃에서 1.4g/100㎖로 높일 수 있는 것에 특징이 있다.
상기 중불화암모늄(Ammonium Bifluoride)은 피세척체에 견고하게 붙어 있는 스케일 및 산화철의 용해 시 촉매제 역할을 수행한다.
상기 중불화암모늄은 0.1~0.99중량% 포함되는 것이 바람직하며, 0.1중량% 미만 포함되면 피세척체에 붙어 있는 스케일 및 산화철의 용해 시 촉매제 역할을 충분히 수행하지 못하는 문제가 있고, 0.99중량% 초과 포함되면 규제농도를 초과하는 문제가 있다.
상기 중불화암모늄 대신에 불화암모늄을 동일 당량 사용할 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 세관 작업 중 모재 표면의 유기 이물질을 깨끗이 세척하는 역할을 수행한다.
상기 비이온성 계면활성제는 0.05~0.5중량% 포함되는 것이 바람직하며, 0.05중량% 미만 포함되면 유기 이물질을 충분히 세척하지 못하는 문제가 있고, 0.5중량% 초과 포함되면 너무 많은 거품이 형성되는 문제가 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌아릴에테르, 폴리옥시에틸렌알케닐에테르, 폴리옥시알킬렌알킬페닐에테르, 폴리옥시알킬렌글리콜, 폴리옥시에틸렌모노알킬레이트, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌 글리콜 알킬 에테르, 옥타에틸렌 글리콜 모노도데실 에테르, 펜타에틸렌 글리콜 모노도데실 에테르, 폴리옥시프로필렌 글리콜 알킬 에테르, 글루코사이드 알킬 에테르, 데실 글루코사이드 알킬 에테르, 라우릴 글루코사이드 알킬 에테르, 옥틸 글루코사이드 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 글리콜 알킬페놀 에테르, 글리세롤 알킬 에스터(Glycerol alkyl esters), 폴리에틸렌 글리콜 소르비탄 알킬에스터 (Polyoxyethylene glycol sorbitan alkyl esters), 폴리소르베이트 20, 40, 60, 80 (Polysorbate 20, 40, 60, 80), 소르비탄 알킬 에스터(Sorbitan alkyl esters) 및 (폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌) 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 부식억제제는 스테인레스스틸 부식억제제 또는 동 부식억제제 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 부식억제제는 0.01~0.05중량% 포함되는 것이 바람직하며, 0.01중량% 미만 포함되면 열교환기 모재를 충분히 보호하지 못하는 문제가 있고, 0.05중량% 초과 포함되면 과다 농도로 비경제적인 문제가 있다.
상기 스테인레스스틸 부식억제제는 열교환기 모재가 스테인레스스틸인 경우에 모재를 보호하는 역할을 수행한다. 상기 스테인레스스틸 부식억제제는 특별히 한정되지 아니한다.
상기 동 부식억제제는 열교환기 모재가 동인 경우에 모재를 보호하는 역할을 수행한다. 상기 동 부식억제제는 특별히 한정되지 아니한다.
본 발명에 따른 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물은 모재가 스테인레스스틸 또는 동인 열교환기의 세정력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물은 킬레이트제의 물 속에서의 용해도를 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물은 산성 조성물을 이용하여 유독가스의 발생 없이 인체에 해를 끼치지 않고 안전하게 20~25℃에서 20~30분 동안의 세관 작업을 통해, 스테인레스스틸 304/316으로 제작된 판형 열교환기, 관형 열교환기의 스케일 및 녹을 제거할 수 있으며, 동으로 제작된 관형 열교환기의 세관작업에 사용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은, 상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 세관력향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 세관력향상제는 스케일 및 녹 세관 효과를 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 세관력향상제는 락트산 알킬 에스테르(lactic acid alkyl ester) 30~40중량%, 디이소프로판올아민 20~30중량%, 과산화수소 10~20중량%, 폴리스티렌술폰산 10~20중량%, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide) 10~20중량%, 불화테트라메틸암모늄 1~5중량%, 디메틸아세트아미드 1~5중량%, 석신산(succinic acid) 1~5중량% 및 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid) 1~5중량%를 포함한다.
본 발명은, 상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 거품제거제 1~3중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 거품제거제는 비이온성 계면활성제로 인한 거품을 제거하는 역할을 수행한다.
상기 거품제거제는 폴리옥시부틸렌 실록산 60~70중량%, 헥산올 10~20중량%, 트리이소부틸포스페이트 10~20중량% 및 과불소화노난올(CF3(CF2)8OH) 1~5중량%를 포함한다.
본 발명은, 상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 재흡착방지제 1~3중량부를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 재흡착방지제는 세관 후 금속이온의 재흡착을 방지하는 효과를 상승시키는 역할을 수행한다.
상기 재흡착방지제는 수산화세슘(Cesium hydroxide) 50~60중량%, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드(TBAH) 20~30중량%, 수산화칼륨(KOH) 10~20중량% 및 편백잎 발효물 0.1~1중량%를 포함한다.
상기 편백잎 발효물은 혼합수 50~70중량%, 미생물혼합균주 10~30중량% 및 편백잎 분말 15~25중량%를 혼합하고 25~30℃에서 24~26시간 동안 발효하여 제조한다.
상기 혼합수는 바이오세라믹 스톤 정제수 50~60중량%, 플라즈마 처리수 20~30중량% 및 원적외선 처리수 15~25중량%를 포함한다.
상기 바이오세라믹 스톤 정제수는 물 100중량부에 바이오세라믹 스톤 6~10중량부를 넣고 6~8시간 동안 방치한 것을 사용한다.
상기 바이오세라믹 스톤은 진주석 60~70중량%, 견운모 15~25중량% 및 황토 10~20중량%를 포함하는 혼합물을 물에 넣고 혼련한 후 숙성시킨 다음, 1,100~1,200℃의 온도에서 3~4시간 동안 소성시킨 것을 사용한다.
상기 플라즈마 처리수는 정제수에 직접 플라즈마를 조사하여 제조한다.
플라즈마는 다양한 이온, 전자, 자유라디칼, 중성입자, 광자 등을 포함하여 창상, 혈전, 멸균 등에 효과가 있다.
정제수 표면에서 이격된 지점에 플라즈마 방전부를 배치하고 정제수에 플라즈마가 방전 조사되게 하며, 이때 정제수의 증발을 방지할 수 있는 수단을 제공하는 것이 바람직하다. 플라즈마 처리시간은 35~40분 일 수 있다.
상기 원적외선 처리수는 물을 원적외선 처리장치로 처리하여 물의 분자구조를 변화시켜 물분자와 수지의 혼합을 빠르게 한다.
상기 미생물혼합균주는 바실러스 낫토균 30~40중량%, 홍국균 20~30중량%, 고초균 20~30중량%, 효모 10~20중량% 및 누룩균 5~15중량%를 포함한다.
상기 바실러스 낫토균(Bacillus natto)은 짚에 존재하며, 짚 한 묶음에 약 1천만개가 붙어있으며 균의 크기는 길이 2.33마이크론, 폭은 1마이크론이고 종의 보존을 위해 포자를 형성하는 성질을 가지고 있다.
상기 홍국균은 자낭균문 모나스커스(Monascus)속에 속하는 붉은색의 사상균으로서, 쌀 등과 같은 곡류를 발효시키는 과정에서 각종 유익한 대사산물로 진한 빨간색의 색소 및 모나콜린 K 등을 생산한다. 이 균은 중국을 중심으로 동아시아의 여러 지역에서 천연의 식품 착색제나 가공품 및 소화 촉진과 혈류 개선의 소재로서 오랫동안 사용되어 왔다. 홍국균이 생성하는 2차 대사산물인 메비놀린은 콜레스테롤 생합성효소인 HMG-CoA(3-hydroxy-methyl-3-glutaryl-coenzyme) 환원효소를 강력하게 저해하여 혈중지질 농도를 감소시키고 콜레스테롤 합성을 억제하거나 항진균, 혈당상승의 억제, 혈압조절, 항비만, 항암 등과 같은 각종 기능성을 가진다. 또한, 홍국균은 적색계 색소(rubropuntain, monascorubin)와 황색계 색소(monascin, ankaflavin), 자색계 색소(rubropunctamine, monascorubramine) 등을 생성하며, 이와 같은 색소물질은 항균 및 항암효과가 있다.
상기 홍국균은 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus), 모나스커스 러버(Monascus ruber), 모나스커스 퍼프레우스(Monascus purpureus), 모나스커스 카올리앙(Monascus kaoliang), 모나스커스 바리케리(Monascus barykery) 및 모나스커스 안카(Monascus anka)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 고초균은 바실러스 섭틸리스(B. subtilis), 바실러스 리크네포르미스(B. lichneformis), 바실러스 메가테리움(B. megaterium), 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(B. amyloliquefaciens), 바실러스 낫토(B. natto), 바실러스 안스라시스(B.antharcis), 바실러스렌투스(B.lentus), 바실러스 퍼미러스(B.pumilus), 바실러스 더링지엔시스(B.thuringiensis), 바실러스 알베이(B.alvei), 바실러스 아조토픽산스(B.azotofixans), 바실러스 매세란스(B.macerans), 바실러스 포리믹사(B.polymyxa), 바실러스 파필리에(B.popilliae), 바실러스 코아글란스(B.coagulans), 바실러스 스테아로더모필러스(B.stearothermophilus), 바실러스 파스퇴리(B.pasteurii), 바실러스 패리커스(B.sphaericus) 및 바실러스 패스티디오서스(B.fastidiosus)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 효모는 사카로마이세스 루시(Saccharomyces rouxii), 사카로마이세스 세레비시아에(Saccharomyces cereviciae), 사카로마이세스 오비폴미스(Saccharomyces oviformis) 및 사카로마이세스 스테이네리(Saccharomyces steineri)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 누룩균은 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 및 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 편백잎(Chamaecyparis obtusa Leaf)은 겉씨식물 구과목 측백나무과의 상록교목인 편백나무(Chamaecyparis obtuse) 또는 노송나무의 잎을 의미한다. 상기 편백잎은 마주나고 두꺼우며, 길이가 1~1.5 mm로 비닐같이 작고 뒷면의 기공조선이 Y 자형으로 형성된다. 상기 편백잎(Chamaecyparis obtusa Leaf)은 항균 작용, 살균 작용, 멜라닌 색소의 생성 억제 효과가 있으며, 아토피 피부염 개선용에 주로 사용되고 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
교반기에 탈염수 87.58중량%, 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA; Diethylene triamine penta acetic acid) 1.2중량%, 하이드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 소듐염(HEDTA-3Na; N-(2-Hydroxyethyl)ethylene diaminetriacetic acid trisodium salt) 4.4중량%, 메탄술폰산(Methanesulfonic acid) 5.8중량%, 중불화암모늄 0.9중량%, 비이온성 계면활성제 0.1중량% 및 스테인레스스틸 부식억제제 0.02중량%를 순서대로 넣고 상온, 상압에서 40분 동안 교반하여 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물을 제조하였다. 상기 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르를 사용하였다.
실시예 1에서 제조한 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 세관력 향상제 3중량부를 추가적으로 혼합하였다. 상기 세관력향상제는 락트산 알킬 에스테르(lactic acid alkyl ester) 30중량%, 디이소프로판올아민 20중량%, 과산화수소 10중량%, 폴리스티렌술폰산 10중량%, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide) 10중량%, 불화테트라메틸암모늄 5중량%, 디메틸아세트아미드 5중량%, 석신산(succinic acid) 5중량% 및 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid) 5중량%를 혼합하여 제조하였다.
[비교예 1]
제1 반응기에 증류수 93.7중량%를 넣고 온도를 60℃로 올린 후, 벤조트리아졸 0.2중량% 및 소듐 메타실리케이트 1중량%를 첨가하여 녹였다. 이와 동시에 제1 반응기와 별도의 제2 반응기의 온도를 35℃로 유지한 상태에서 용해된 벤조트리아졸, 소듐 메타실리케이트를 포함하는 증류수 및 EDTA-4Na 0.1중량%를 첨가하여 혼합하였다. 다음에 제2 반응기의 온도를 38℃로 맞춘 후 비이온계면활성제 1.5중량%, 알파-도데실-오메가-하이드록시-폴리옥시에틸렌 2.5중량% 및 디프로필렌 글리콜 1.0중량%를 첨가하여 혼합하여 열교환기 방열판 세정제 조성물을 제조하였다. 상기 비이온계면활성제는 에톡시화-프로폭시화 알코올을 사용하였다.
[실험예 1]
실시예 1, 2의 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 및 비교예 1의 열교환기 방열판 세정제 조성물을 사용하여 탈부착이 가능한 모재가 스테인레스스틸 304인 소형 열교환기기의 세정력을 평가하였다. 먼저, 실시예 1, 2의 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 및 비교예 1의 열교환기 방열판 세정제 조성물에 열교환기를 20분간 침지시켰다. 오염물이 제거된 열교환기를 세관제 조성물 및 세정액 조성물로부터 꺼내서 물로 2회 세척한 후, 세정 상태를 육안으로 확인하고 다음과 같은 기준에 따라 표 1에 나타내었다.
<평가기준>
◎ : 육안으로 오염물이 거의 안보이는 상태
○ : 제거되지 않은 오염물이 소량 보이는 상태
△ : 제거되지 않은 오염물이 군데군데 보이는 상태
× : 오염물이 거의 제거되지 않은 상태
실시에 1 실시예 2 비교예 1
세정력 평가 결과 ○ ◎ △
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1, 2의 세관제 조성물은 비교예 1의 세정제 조성물에 비하여 매우 우수한 세정력을 나타내는 것을 알 수 있다.
[비교예 2]
스코헌터 사의 중성 세관제 25㎖와 이산화규소(SiO2) 1.0g을 혼합하여 세관제 조성물을 제조하였다.
[실험예 2]
실시에 1, 2 및 비교예 2의 세관제 조성물의 산화철입자 분해 성능을 확인하기 위하여, 실시에 1, 2 및 비교예 2의 세관제 조성물을 대상으로, 50㎚ 이하 크기를 가지는 산화철(Fe2O3) 입자 0.5g을 각 세관제 조성물에 넣고 1시간 동안 25℃에서 500rpm으로 교반하였으며, 측정된 결과를 표 2에 나타내었다.
분해능(%)
실시예 1 8.9
실시에 2 12.6
비교에 2 5.5
분해능(%)= (원래 무게 - 남은 무게)×100/(원래 무게)
표 2를 살펴보면, 실시예 1, 2의 세관제 조성물이 비교예 2의 세관제 조성물에 비하여 산화철 제거능력이 우수한 것을 알 수 있다.
실시예 1에서 제조한 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 거품제거제 3중량부를 추가적으로 포함하였다. 상기 거품제거제는 폴리옥시부틸렌 실록산 60중량%, 헥산올 20중량%, 트리이소부틸포스페이트 15중량% 및 과불소화노난올(CF3(CF2)8OH) 5중량%를 혼합하여 제조하였다.
[실험예 3]
열교환기 방열판을 각 실시예 1, 3의 세관제 조성물 및 비교예 1의 세정제 조성물에 5분간 침지시켰다. 그 후, 열교환기 방열판을 꺼내어 거품 발생 정도를 평가하여 얻어진 결과를 표 3에 나타내었다.
구분 거품 발생 정도
실시예 1 ○
실시예 3 ◎
비교예 1 △
◎ : 문제가 되는 거품 발생은 없다
○ : 약간 거품이 발생한다
△ : 다소 거품 발생이 심하다
× : 실용상 사용이 우려되는 레벨의 심한 거품 발생이 관측된다
표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1, 3의 세관제 조성물은 비교예 1의 세정제 조성물에 비하여 거품 제거 효과가 우수한 것을 확인할 수 있다.
실시예 1에서 제조한 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 재흡착방지제 3중량부를 추가적으로 혼합하였다. 상기 재흡착방지제는 수산화세슘(Cesium hydroxide) 60중량%, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드(TBAH) 25중량%, 수산화칼륨(KOH) 14중량% 및 편백잎 발효물 1중량%를 혼합하여 제조하였다.
상기 편백잎 발효물은 혼합수 50중량%, 미생물혼합균주 30중량% 및 편백잎 분말 20중량%를 혼합하고 25℃에서 24시간 동안 발효하여 제조하였다.
상기 혼합수는 바이오세라믹 스톤 정제수 50중량%, 플라즈마 처리수 30중량% 및 원적외선 처리수 20중량%를 혼합하여 제조하였다. 상기 바이오세라믹 스톤 정제수는 물 100중량부에 바이오세라믹 스톤 10중량부를 넣고 8시간 동안 방치한 것을 사용하였다. 상기 바이오세라믹 스톤은 진주석 60중량%, 견운모 20중량% 및 황토 20중량%를 포함하는 혼합물을 물에 넣고 혼련한 후 숙성시킨 다음, 1,200℃의 온도에서 4시간 동안 소성시킨 것을 사용하였다.
상기 미생물혼합균주는 바실러스 낫토균 30중량%, 홍국균 25중량%, 고초균 20중량%, 효모 15중량% 및 누룩균 10중량%를 혼합하여 제조하였다.
[실험예 4]
APM 및 HFM(염산과 과산화수소와 물과의 혼합물)으로 세정한 열교환기 방열판을 금속이온(K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn)을 14ppb 첨가한 약액에 25℃, 1분간 침지시킨 후 DIW 린스하고, 처리 전후의 금속 이온량(atoms/㎠:1㎠당 금속 이온의 개수)을 전반사형광X선 분석장치(TXRF(Rigaku))로 측정하였으며, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
구분 K Ca Ti Cr Mn Fe Ni Cu Zn
Initial ND ND ND ND ND ND ND ND ND
실시예1 ND ND ND 1.19
×1010
(atoms/
㎠)		 ND ND ND 2.12
×1012
(atoms/
㎠)		 ND
실시예4 ND ND ND ND ND ND ND ND ND
비교예1 NS ND ND 7.54×1011
(atoms/
㎠)		 ND ND ND 6.98
×1013
(atoms/
㎠)		 ND
표 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 4의 세관제 조성물은 재부착한 금속이온이 없는 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 1의 세관제 조성물은 비교예 1의 세정제 조성물에 비하여 재부착 방지 효과가 우수한 것을 확인할 수 있다.
[실험예 5]
실시예 1에서 제조한 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 물 200중량부를 가하고 희석한 후 열병합발전소 열교환기(도 1 참조)를 상온에서 20분 동안 세관(도 2 참조) 한 후의 열교환기 사진을 도 3에 나타내었다.

Claims (4)

  1. 메탄술폰산(Methanesulfonic acid) 0.5~10.0중량%, 금속이온봉쇄제 0.1~3.0중량%, 용해도 향상제 1.0~10.0중량%, 중불화암모늄 0.1~0.99중량%, 비이온성 계면활성제 0.05~0.5중량%, 부식억제제 0.01~0.05중량% 및 탈염수 87.0~91.5중량%를 포함하되,
    상기 금속이온봉쇄제는 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA; Diethylene triamine penta acetic acid) 및 니트릴로트리아세트산(NTA; Nitrilotriacetic acid) 으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용하며,
    상기 용해도 향상제는 하이드록시에틸에틸렌디아민트리아세트산 소듐염(HEDTA-3Na; N-(2-Hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid trisodium salt)을 사용하는,
    열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 세관력향상제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 세관력향상제는 락트산 알킬 에스테르(lactic acid alkyl ester) 30~40중량%, 디이소프로판올아민 20~30중량%, 과산화수소 10~20중량%, 폴리스티렌술폰산 10~20중량%, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide) 10~20중량%, 불화테트라메틸암모늄 1~5중량%, 디메틸아세트아미드 1~5중량%, 석신산(succinic acid) 1~5중량% 및 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid) 1~5중량%를 포함하는,
    열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 거품제거제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 거품제거제는 폴리옥시부틸렌 실록산 60~70중량%, 헥산올 10~20중량%, 트리이소부틸포스페이트 10~20중량% 및 과불소화노난올(CF3(CF2)8OH) 1~5중량%를 포함하는,
    열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물 100중량부에 재흡착방지제 1~3중량부를 추가적으로 포함하되,
    상기 재흡착방지제는 수산화세슘(Cesium hydroxide) 50~60중량%, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드(TBAH) 20~30중량%, 수산화칼륨(KOH) 10~20중량% 및 편백잎 발효물 0.1~1중량%를 포함하며,
    상기 편백잎 발효물은 혼합수 50~70중량%, 미생물혼합균주 10~30중량% 및 편백잎 분말 15~25중량%를 혼합하고 25~30℃에서 24~26시간 동안 발효하여 제조하며,
    상기 혼합수는 바이오세라믹 스톤 정제수 50~60중량%, 플라즈마 처리수 20~30중량% 및 원적외선 처리수 15~25중량%를 포함하며,
    상기 바이오세라믹 스톤 정제수는 물 100중량부에 바이오세라믹 스톤 6~10중량부를 넣고 6~8시간 동안 방치한 것을 사용하며,
    상기 바이오세라믹 스톤은 진주석 60~70중량%, 견운모 15~25중량% 및 황토 10~20중량%를 포함하는 혼합물을 물에 넣고 혼련한 후 숙성시킨 다음, 1,100~1,200℃의 온도에서 3~4시간 동안 소성시킨 것을 사용하며,
    상기 미생물혼합균주는 바실러스 낫토균 30~40중량%, 홍국균 20~30중량%, 고초균 20~30중량%, 효모 10~20중량% 및 누룩균 5~15중량%를 포함하는,
    열교환기의 스케일 및 녹 제거용 세관제 조성물.
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