KR20150028539A - Feed Water Composition for Boiler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보일러용 난방수 조성물에 관한 것으로, 정제 글리콜류 및 물이 주성분으로 이루어진 보일러용 난방수 조성물은 보락스(BORAX)，규산염, 인산염 화합물, 아민(AMINE)류 등과 같은 유해성분 및 환경오염원인 화합물을 포함하지 않아 친환경적이고, 내부식성 및 내스케일성이 우수하며, 열전달 효율이 높아 에너지의 절감이 가능한 것을 특징으로 하는 보일러용 난방수 조성물에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating water composition for a boiler, wherein a heating water composition for a boiler comprising a main component of refined glycols and water contains harmful components such as borax, silicate, phosphate compound, amine, Which does not contain a phosphorus compound, is excellent in corrosion resistance and scaling resistance, and has high heat transfer efficiency, thus enabling energy saving.
보일러용 난방수는 그동안 통상적으로 수돗물을 사용하였으나, 난방수로 사용되는 수돗물이 보일러의 내연기관과 배관 등을 부식시켜 스케일을 발생시키고, 이로 인해 난방수의 원활한 순환이 이루어지지 않아 열효율이 저하되고, 스케일의 침전 등으로 인해 순환계통의 정지와 막힘의 문제점 등을 야기함에 따라 최근에는 대부분 정제 글리콜이 주성분으로 이루어진 보일러용 난방수로 대체되고 있는 실정이다.
Although tap water is usually used for boiler water for heating purposes, tap water used as heating water is corrosive to the internal combustion engine and piping of the boiler to generate scale, and the heating water is not circulated smoothly, , And precipitation of scale, etc., it has been recently replaced with heating water for boiler which is mainly composed of purified glycol.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 기술들로서, 특허문헌 1에 에틸렌 글리콜과 물을 주성분으로 한 보일러용 난방수 조성물과, 특허문헌 2에 보일러용 난방수와, 특허문헌 3에 보일러용 난방수 조성물 및 특허문헌 4에 에틸렌 글리콜 수용액 또는 프로필렌 글리콜 수용액을 주성분으로 한 보일러용 열매체가 개시되어 있고, 본 출원인도 특허출원하여 등록받은 특허문헌 5에 에틸렌 글리콜과 물을 주성분으로 한 보일러용 난방수 조성물이 개시되어 있지만, 상기의 특허문헌에 개시된 보일러용 난방수 조성물들은 조성물의 성분으로 인산소다 등과 같은 인산염 화합물 또는 아민류, 붕산 등이 함유되어 있다.
As a technique for solving the above problems, Patent Document 1 discloses a heating water composition for a boiler comprising ethylene glycol and water as a main component, Patent Document 2 describes heating water for a boiler, Patent Document 3 describes a heating water composition for a boiler, Patent Document 4 discloses a heating medium for a boiler mainly composed of an aqueous solution of ethylene glycol or propylene glycol, and the present applicant also discloses a heating water composition for boilers in which ethylene glycol and water are the main components, However, the heating water compositions for boilers disclosed in the above patent documents contain phosphate compounds such as sodium phosphate or amines, boric acid and the like as components of the composition.
한편, 최근 환경오염 또는 인체 유해성분에 대한 규제 강화로 인해 발암물질인 아민류, 적조 또는 부영양화 원인물질인 인 화합물 등의 사용이 규제되고 있으며, 또한 보락스(BORAX)，규산염 등과 같은 화합물은 부식방지효과가 큰 장점이 있었지만 통상적으로 2년 정도 경과하면 배관 내부에서 침착되기 시작하면서 난방수 용량이 줄어들면서 난방효과가 저하되는 문제점이 있으므로 주기적으로 난방수를 교체하여야 함에 따라 환경오염을 훼손시키는 문제점이 있었다.
In recent years, the use of amines such as carcinogens, red tides, or phosphorus compounds, which are substances causing eutrophication, has been regulated due to environmental pollution or regulation of harmful components to humans, and compounds such as borax, However, normally, after about two years, it starts to settle inside the pipe, and since the heating water capacity is reduced, the heating effect is lowered. Therefore, it is necessary to replace the heating water periodically, there was.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 본 출원인이 이전에 등록시킨 바 있는 등록특허 제10-0422066호(보일러용 난방수 조성물)의 특허를 개선한 발명으로, 정제 글리콜류 및 물이 주성분으로 이루어진 보일러용 난방수 조성물은 유해성분 및 환경오염 발생 화합물인 인산염 화합물, 아민(AMINE)류 등과 같은 화합물을 포함하지 않아 친환경적이고, 스케일 생성원인 보락스(BORAX)，규산염 등의 화합물을 함유하지 않아 내부식성 및 내스케일성이 우수하고, 열전달 효율이 높아 에너지의 절감이 가능한 것을 특징으로 하는 보일러용 난방수 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.
Accordingly, the present invention is an improvement of the patent of the registered patent No. 10-0422066 (heating water composition for a boiler) previously registered by the present applicant in order to solve the above problems, wherein the purified glycol and water The heating water composition for the boiler comprising the main component is environmentally friendly because it does not contain harmful components and compounds such as phosphates and amines which are environmental pollution generating compounds and contains compounds such as borax and silicate Which is excellent in corrosion resistance and scaling resistance, and has a high heat transfer efficiency, thereby enabling energy saving, and a heating water composition for a boiler.
또한 본 발명은 혹한이 심한 동절기에 보일러의 난방을 끄고 외출하여도 난방수의 빙점이 대단히 낮기 때문에 난방수가 동결되지 아니하여 보일러의 내연기관과 배관의 동파를 방지할 수 있고, 보일러용 난방수 조성물을 교체하지 아니하고, 반영구적으로 사용할 수 있는 것이 특징인 보일러용 난방수 조성물을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.
Also, since the freezing point of the heating water is very low even if the heating of the boiler is turned off during the coldest winter season, the heating water can not be frozen to prevent the internal combustion engine and the piping of the boiler from being frozen, The present invention also provides a heating water composition for a boiler which is semi-permanently usable without replacing the heating water composition.
즉, 본 발명은 스케일 생성원인 화합물인 보락스(BORAX), 규산염 및 유해화합물인 트리에탄올아민의 대체 화합물로써, 2-에틸헥산산(2-ETHYLHEXANOIC ACID), 세바스산(SEBACIC ACID)을 첨가하여 배관 내의 스케일 형성을 예방함으로써 본 발명에 따른 난방수 조성물을 교체하지 아니하고 반영구적으로 사용할 수 있는 것이 특징이다.
That is, the present invention relates to a process for the production of a scale-generating compound, which is an alternative compound of borax, silicate and a harmful compound, triethanolamine, by adding 2-ethylhexanoic acid and sebacic acid, The heating water composition according to the present invention can be used semi-permanently without replacing the heating water composition according to the present invention.
본 발명은 정제 글리콜과 물이 주성분인 보일러용 난방수 조성물에 있어서,The present invention relates to a heating water composition for a boiler, which is mainly composed of purified glycol and water,
정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여, 1,2,3 벤조트리아졸(1，2，3 BENZOTRIAZOL) 0.5~1.5 중량부, 토리트리아졸(TOLYLTRIAZOLE) 0.5~1.5 중량부, 몰리브덴산나트륨(SODIUM MOLYBDATE) 0.3~1.0 중량부, 안식향산소다(SODIUM BENZOATE) 2.5~4.0 중량부, 질산염 화합물 0.5~2.0 중량부, 2-에틸헥산산(2-ETHYLHEXANOIC ACID) 1.0~2.5 중량부, 세바스산(SEBACIC ACID) 1.0~2.5 중량부, p-t-부틸안식향산(PTBBA(P-Tert-Butyl Benzoic Acid) 0.5~2.5 중량부가 함유된 것을 특징으로 하는 보일러용 난방수 조성물을 과제 해결 수단으로 한다.0.5 to 1.5 parts by weight of 1,2,3-benzotriazol, 0.5 to 1.5 parts by weight of TOLYLTRIAZOLE, and 0.5 to 1.5 parts by weight of sodium molybdate were added to 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution, 0.5 to 2.0 parts by weight of a nitrate salt compound, 1.0 to 2.5 parts by weight of 2-ethylhexanoic acid, SEBACIC ACID 1.0 to 2.5 parts by weight, SODIUM BENZOATE, To 2.5 parts by weight, and 0.5 to 2.5 parts by weight of pt-butylbenzoic acid (PTBBA (P-Tert-Butyl Benzoic Acid)).
상기 정제 글리콜 수용액은 정제 글리콜 70 내지 80 중량%, 물 20 내지 30 중량%로 이루어진 것이 특징이다.
The purified glycol aqueous solution is composed of 70 to 80% by weight of purified glycol and 20 to 30% by weight of water.
본 발명은 주성분이 정제 글리콜류 및 물로 이루어진 정제 글리콜 수용액에 각종 첨가제를 혼합시킨 난방수 조성물은 보락스(BORAX)，인산염 화합물, 아민(AMINE)류 등과 같은 유해성분을 포함하지 않아 친환경적이고, 보일러의 내연기관과 배관 등에 생성되는 부식과 스케일 등을 방지하여 난방수의 순환을 원활하고, 열전달 효율이 높아 에너지의 절감이 가능할 뿐만 아니라 난방수를 교체하지 아니하고, 반영구적으로 사용할 수 있다.
The present invention relates to a heating water composition in which various additives are mixed with a purified glycol aqueous solution composed mainly of purified glycols and water and is environmentally friendly because it does not contain harmful components such as BORAX, phosphate compounds, AMINE, It is possible to prevent the corrosion and scaling generated in the internal combustion engine and the piping, etc., so that the circulation of the heating water is smooth and the heat transfer efficiency is high, so that the energy can be saved and the heating water can be used semi-permanently without replacing the heating water.
또한, 본 발명에 따른 난방수 조성물은 난방수 조성물의 빙점이 낮기 때문에 혹한이 심한 동절기에 에너지의 절약을 위해 보일러의 난방을 끄고 외출하여도 난방수 조성물이 동결되지 않으므로 보일러의 내연기관과 배관의 동파를 염려할 필요가 없는 장점이 있다.
In addition, since the heating water composition according to the present invention is low in freezing point of the heating water composition, even if the heating water composition is not frozen even if the heating of the boiler is turned off to conserve energy in severe cold winter, There is no need to worry about frostbite.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하며, 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도의 구성 및 작용에 대한 언급은 간략히 하였다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following detailed description, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The comment was brief.
이하 본 발명에 따른 보일러용 난방수 조성물에 대하여 설명하면 아래의 내용과 같다.
Hereinafter, the heating water composition for a boiler according to the present invention will be described.
본 발명에 따른 보일러용 난방수 조성물(이하 '난방수 조성물'이라 한다)은 정제 글리콜과 물이 주성분인 보일러용 난방수 조성물에 있어서,The heating water composition for a boiler according to the present invention (hereinafter referred to as a " heating water composition ") is a heating water composition for a boiler which is mainly composed of purified glycol and water,
정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여, 1,2,3 벤조트리아졸(1，2，3 BENZOTRIAZOL) 0.5~1.5 중량부, 토리트리아졸(TOLYLTRIAZOLE) 0.5~1.5 중량부, 몰리브덴산나트륨(SODIUM MOLYBDATE) 0.3~1.0 중량부, 안식향산소다(SODIUM BENZOATE) 2.5~4.0 중량부, 질산염 화합물 0.5~2.0 중량부, 2-에틸헥산산(2-ETHYLHEXANOIC ACID) 1.0~2.5 중량부, 세바스산(SEBACIC ACID) 1.0~2.5 중량부, p-t-부틸안식향산(PTBBA(P-Tert-Butyl Benzoic Acid) 0.5~2.5 중량부가 함유된 것을 특징으로 한다.
0.5 to 1.5 parts by weight of 1,2,3-benzotriazol, 0.5 to 1.5 parts by weight of TOLYLTRIAZOLE, and 0.5 to 1.5 parts by weight of sodium molybdate were added to 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution, 0.5 to 2.0 parts by weight of a nitrate salt compound, 1.0 to 2.5 parts by weight of 2-ethylhexanoic acid, SEBACIC ACID 1.0 to 2.5 parts by weight, SODIUM BENZOATE, To 2.5 parts by weight, and 0.5 to 2.5 parts by weight of pt-butylbenzoic acid (PTBBA (P-Tert-Butyl Benzoic Acid)).
그리고, 상기 정제 글리콜 수용액은 정제 글리콜 70 내지 80 중량%, 물 20 내지 30 중량%로 이루어지는 것이 바람직하다. 정제 글리콜 수용액 중 정제 글리콜의 함량이 70 중량% 미만일 경우 어는점이 높아지기 때문에 혹한 시에 보일러 내연기관 및 배관이 동파할 우려가 있으며, 80 중량%를 초과할 경우 난방수의 가열시간은 짧아지나 물의 양이 적기 때문에 첨가제가 완전 용해되지 않게 된다. 본 발명에 사용되는 정제 글리콜은 정제 에틸렌 글리콜 또는 정제 프로필렌글리콜이며, 바람직하게는 정제 에틸렌 글리콜이 사용된다. 정제 글리콜류는 그 자체로는 부식방지 능력이 없기 때문에 각종 부식방지제를 첨가하여야 한다.
The purified glycol aqueous solution is preferably composed of 70 to 80% by weight of purified glycol and 20 to 30% by weight of water. When the content of the purified glycol in the purified glycol aqueous solution is less than 70% by weight, the freezing point becomes high, so that the internal combustion engine and piping of the boiler may be frozen at the time of cold. When the content exceeds 80% by weight, The additive is not completely dissolved. The purified glycol used in the present invention is purified ethylene glycol or purified propylene glycol, preferably purified ethylene glycol. Since the purified glycols themselves have no corrosion inhibiting ability, various corrosion inhibitors should be added.
본 발명에서 사용하는 부식방지제들은 보락스(BORAX)，인 화합물, 아민(AMINE)류 등과 같은 유해성분을 포함하지 않아 친환경적인 첨가제들로 아래 내용과 같다.
The corrosion inhibitors used in the present invention do not contain harmful components such as borax, phosphorus compounds, and amines, and are environmentally friendly additives as described below.
1,2,3 벤조트리아졸(1，2，3 BENZOTRIAZOL)은 구리 부식방지제로서, 정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여 0.5~1.5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 1,2,3 벤조트리아졸 첨가량이 0.5 중량부 미만이 될 경우 배관에 피막이 불완전하게 형성되어 부식이 발생할 우려가 있고, 1.5 중량부를 초과할 경우 물에 완전 용해가 되지않아 스케일 생성의 원인이 될 수 있다.
1,2,3-benzotriazole (1,2,3 BENZOTRIAZOL) is a copper corrosion inhibitor, preferably 0.5 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution. If the addition amount of 1,2,3 benzotriazole is less than 0.5 part by weight, the coating may be incompletely formed in the piping and corrosion may occur. If the amount is more than 1.5 parts by weight, it may not be completely dissolved in water, .
토리트리아졸(TOLYLTRIAZOLE)은 구리 부식방지제로서, 정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여 0.5~1.5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 토릴트리아졸 첨가량이 0.5 중량부 미만이 경우 배관에 피막이 불완전하게 형성되어 부식이 발생할 우려가 있고, 1.5 중량부를 초과할 경우 난방수 조성물에 완전 용해가 되지않아 스케일 생성의 원인이 될 수 있다.TOLYTRAZOLE is a copper corrosion inhibitor which is preferably added in an amount of 0.5 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution. If the addition amount of the tolyltriazole is less than 0.5 part by weight, the coating may be incompletely formed in the pipe and corrosion may occur. If the addition amount exceeds 1.5 parts by weight, the heating water composition may not be completely dissolved and the scale may be generated.
몰리브덴산나트륨(SODIUM MOLYBDATE)은 알루미늄 부식방지제로서, 정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여 0.3~1.0 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 몰리브덴산나트륨 첨가량이 0.3 중량부 미만일 경우 알루미늄 합금 배관 내에 피막이 불완전하게 형성되어 부식이 발생할 우려가 있고, 1.0 중량부를 초과할 경우 난방수 조성물에 완전 용해가 되지않아 스케일 생성의 원인이 될 수 있다.
SODIUM MOLYBDATE is an aluminum corrosion inhibitor which is preferably added in an amount of 0.3 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution. If the amount of sodium molybdate added is less than 0.3 part by weight, the coating may be incompletely formed in the aluminum alloy pipe, and corrosion may occur. If the amount is more than 1.0 part by weight, the composition may not be completely dissolved in the heating water composition and may cause scale formation.
본 발명에서 안식향산소다(SODIUM BENZOATE)는 철 또는 알루미늄 부식방지제로서, 정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여 2.5~4.0 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 안식향산소다 첨가량이 2.5 중량부 미만일 경우 철 또는 알루미늄에 방식 피막이 불완전하게 형성되어 부식이 발생할 우려가 있고, 4.0 중량부를 초과할 경우 안식향산소다가 난방수 조성물에 충분히 용해되지 않아 부식방지의 효과가 떨어지게 된다.
In the present invention, SODIUM BENZOATE is preferably an iron or aluminum corrosion inhibitor added in an amount of 2.5 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution. If the amount of sodium benzoate added is less than 2.5 parts by weight, corrosion of the corrosion coating may occur due to incomplete formation of corrosion coating on iron or aluminum. If it exceeds 4.0 parts by weight, the sodium benzoate may not be sufficiently dissolved in the heating water composition, .
질산염 화합물은 알루미늄 부식방지제로서, 정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여 0.5~2.0 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 질산염 화합물의 첨가량이 0.5 중량부 미만일 경우 배관에 피막이 불완전하게 형성되어 부식이 발생할 우려가 있고, 2.0 중량부를 초과할 경우 충분한 용해가 되지않아 스케일 생성의 원인이 될 수 있다. 본 발명에서 사용하는 질산염 화합물은 질산나트륨, 질산마그네슘 또는 질산스트론 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
The nitrate compound is preferably an aluminum corrosion inhibitor, preferably 0.5 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution. If the addition amount of the nitrate compound is less than 0.5 part by weight, the coating may be incompletely formed in the pipe to cause corrosion, and if it exceeds 2.0 parts by weight, sufficient dissolution may not be obtained, which may cause scale formation. The nitrate compound used in the present invention is preferably selected from among sodium nitrate, magnesium nitrate or nitrate strontone.
본 발명에서 2-에틸헥산산(2-ETHYLHEXANOIC ACID)은 정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여 1.0~2.5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 2-에틸헥산산은 규산염 및 트리에탄올아민의 대체 화합물로써 2-에틸헥산산이 1.0 중량부 미만 첨가될 경우 배관에 피막이 불완전하게 형성되어 부식이 발생할 우려가 있고, 2.5 중량부를 초과할 경우에는 난방수 조성물에 충분히 용해되지 않아 스케일 생성의 원인이 될 수 있다.
In the present invention, 2-ethylhexanoic acid (ACID) is preferably added in an amount of 1.0 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution. 2-Ethylhexanoic acid is an alternative to silicate and triethanolamine. When 2-ethylhexanoic acid is added in an amount of less than 1.0 part by weight, the coating may be incompletely formed in the pipe and corrosion may occur. When it exceeds 2.5 parts by weight, It may not sufficiently dissolve and cause scale generation.
본 발명에서 세바스산(SEBACIC ACID)은 정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여 1.0~2.5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 세바스산(SEBACIC ACID)은 규산염 및 트리에탄올아민의 대체 화합물로써 1.0 중량부 미만 첨가될 경우 배관에 피막이 불완전하게 형성되어 부식이 발생할 우려가 있고, 2.5 중량부를 초과할 경우 난방수 조성물에 충분히 용해가 되지않아 스케일 생성의 원인이 될 수 있다.
In the present invention, SEBACIC ACID is preferably added in an amount of 1.0 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution. SEBACIC ACID is an alternative to silicate and triethanolamine. When it is added in an amount of less than 1.0 part by weight, the coating may be incompletely formed in the pipe and corrosion may occur. If it exceeds 2.5 parts by weight, Which can cause scale generation.
본 발명에서 p-t-부틸안식향산(PTBBA(P-Tert-Butyl Benzoic Acid)은 정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여 0.5~2.5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. p-t-부틸안식향산의 첨가량이 0.5 중량부 미만 첨가될 경우 안식향산소다의 철에 방식 피막이 불완전하게 형성되어 부식이 발생할 우려가 있고, 2.5 중량부 초과 첨가될 경우 안식향산소다가 난방수 조성물에 충분히 용해되지 않아 부식방지의 효과가 떨어지게 된다.
In the present invention, p-tert-butylbenzoic acid (PTBBA (P-Tert-Butyl Benzoic Acid) It is preferable to add 0.5 to 2.5 parts by weight to 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution. When the amount of the pt-butylbenzoic acid added is less than 0.5 part by weight, corrosion of the antimicrobial sodium phos- phate to corrosion may occur. When the amount of the pt-butylbenzoic acid is more than 2.5 parts by weight, the sodium benzoate does not sufficiently dissolve in the heating water composition The effect of corrosion prevention is deteriorated.
본 발명에 따른 난방수 조성물은 상기의 기술적 구성에 의해 아민(AMINE)류 등과 같은 유해성분을 포함하지 않아 친환경적이고, 보락스(BORAX)，규산염 등이 함유되어 있지아니하여 내부식성 및 내스케일성이 우수하고, 열전달 효율이 높고, 보일러용 난방수 조성물을 교체하지 아니하고 반영구적으로 사용할 수 있는 것이 특징이다.
The heating water composition according to the present invention is eco-friendly because it does not contain harmful components such as AMINE due to the above technical composition, and does not contain borax, silicate, or the like, and is resistant to corrosion and scaling The heat transfer efficiency is high and the heating water composition for a boiler can be used semi-permanently without replacing the heating water composition.
이하, 본 발명의 구성을 실시 예를 통해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만 아래의 실시 예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리 범위가 이들 실시 예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 아니 된다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to examples. It should be understood, however, that the following examples are presented for the understanding of the present invention and are not to be construed as limiting the scope of the present invention.
1. 난방수 조성물의 제조1. Preparation of heating water composition
아래 [표 1]의 내용에 따라 먼저 정제 에틸렌 글리콜 대 물을 혼합하여 제조한 에틸렌글리콜 수용액에 부식방지제를 첨가하여 실시 예 1 내지 3과 비교 예 1 내지 3의 난방수 조성물을 제조하였다.
A heating water composition of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was prepared by adding a corrosion inhibitor to an aqueous solution of ethylene glycol prepared by mixing purified ethylene glycol with water according to the contents of Table 1 below.
- 실시 예 2 수용액 : 정제 에틸렌글리콜 75 중량%, 물 25 중량% 혼합물임.
- 실시 예 3 수용액 : 정제 에틸렌글리콜 80 중량%, 물 20 중량% 혼합물임.
- 비교 예 1 수용액 : 정제 에틸렌글리콜 60 중량%, 물 40 중량% 혼합물임.
- 비교 예 2 수용액 : 정제 에틸렌글리콜 70 중량%, 물 30 중량% 혼합물임.
- 비교 예 3 수용액 : 정제 에틸렌글리콜 90 중량%, 물 10 중량% 혼합물임.(본 출원인이 등 록받은 등록특허 제10-062268호의 보일러용 난방수 조성물임)- Example 1 Aqueous solution: purified A mixture of 70% by weight of ethylene glycol and 30% by weight of water.
Example 2 Aqueous solution: purified 75% by weight of ethylene glycol and 25% by weight of water.
Example 3 Aqueous solution: purified Ethylene glycol 80 wt.%, Water 20 wt.% Mixture.
Comparative Example 1 Aqueous solution: purified ethylene glycol 60% by weight, water 40% by weight mixture.
Comparative Example 2 Aqueous solution: Tablet A mixture of 70% by weight of ethylene glycol and 30% by weight of water.
Comparative Example 3 Aqueous solution: purified ethylene glycol 90 wt.%, Water 10 wt.% Mixture (the applicant's registered patent No. 10-062268 is a heating water composition for a boiler)
2. 난방수 조성물의 평가2. Evaluation of heating water composition
아래 시험 방법에 따라 실시 예 1 내지 3과 비교 예 1 내지 3의 난방수 조성물에 대한 가열시험에 대한 결과는 아래 [표 2]의 내용과 같고, 부식성 및 어는점에 대한 시험을 실시한 결과는 아래 [표 3]의 내용과 같다.
The results of the heating test for the heating water compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 according to the following test methods are as shown in Table 2 below and the results of the tests for corrosiveness and freezing point are as follows: Table 3].
(1) 가열시험(1) Heating test
100℃까지 가열하는데 소요되는 시간에 대한 시험방법은 다음과 같다.The test method for heating up to 100 ℃ is as follows.
KS M 2141에서 규정한 평형 환류 끓는점 시험 장치로 온도계는 플라스크 측관에 꽂고, 그 사이를 고무관으로 밀봉하여, 온도계 아래끝이 플라스크 바닥 중앙에서 약 6.5㎜ 높이에 오도록 설치하고, 플라스크에 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 1 내지 3의 난방수 조성물 시료를 각각 60㎖와 비등석 3개를 넣는다. 열원으로는 위에 지름 32~38㎜의 구멍이 있는 내열판을 설치하고, 내열판의 구멍을 통하여 가열할 수 있도록 플라스크를 설치한다. 냉각기에는 28℃ 이하의 물을 흘려 냉각시키고, 측정 중 냉각수의 온도 상승은 2℃ 이내로 한다. 내열판의 전원을 ON 상태에서부터 초시계를 시작하여 100℃까지의 도달시간을 측정하였다. 아래 [표 2]의 측정 결과는 각 시료당 2회씩 시험하여 평균값을 측정하였다.
The thermometer was inserted into the flask side tube, sealed with a rubber tube, and the bottom end of the thermometer was installed at a height of about 6.5 mm from the center of the bottom of the flask. 60 ml of each of the heating water composition samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 and three (3) As the heat source, a heat-resistant plate having a hole with a diameter of 32 to 38 mm is provided, and a flask is installed so that the heat can be heated through the hole of the heat-resistant plate. Cool down the cooler by flowing water at 28 ° C or less. The temperature rise of the coolant during the measurement shall be within 2 ° C. From the ON state of the heat plate, the time from the start of the stopwatch to 100 < 0 > C was measured. The measurement results of [Table 2] were tested twice per each sample and the average value was measured.
(2) 부식성 시험 (2) Corrosion test
KS M 2142에서 규정한 방법에 의해 부식성 시험을 다음과 같이 실시하였다. 먼저 알루미늄, 주철, 강철, 황동, 땜납, 및 구리 시험편을 준비하고, 황산나트륨 148㎎, 염화나트륨 165㎎, 탄산수소나트륨 138㎎을 1ℓ의 물에 용해시킨 혼합수를 제조하여, 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 1 내지 3의 난방수 조성물을 혼합수로 30 부피%로 희석시킨 시험액에 상기 시험편들을 침지시킨다. 여기에 100±10㎖/min의 속도로 건조 공기를 주입하면서 시험액 온도 88±2℃에서 336 시간(14 일간) 유지한다. 매일 액량을 점검, 액의 증발 손실량을 물로 보충하고, 시험을 마친 후 시험편을 각각의 처리액으로 처리하고 건조하여 시험편의 무게 변화를 0.1㎎까지 측정하였다. 무게의 변화량은 아래 식(1)에 의해 산출하였다. 각 시험편에 대하여 2회씩 시험하여 평균값을 측정하였다.
The corrosion test was carried out as follows according to the method specified in KS M 2142. First, aluminum, cast iron, steel, brass, solder, and copper test pieces were prepared. Mixed water was prepared by dissolving 148 mg of sodium sulfate, 165 mg of sodium chloride and 138 mg of sodium hydrogen carbonate in 1 liter of water. The test specimens were immersed in a test liquid in which the heating water compositions of Comparative Examples 1 to 3 were diluted to 30% by volume with mixed water. Hold the test solution at 88 ± 2 ° C for 336 hours (14 days) while injecting dry air at a rate of 100 ± 10 ml / min. The amount of evaporation loss of the solution was replenished with water every day. After completion of the test, the test piece was treated with each treating solution and dried to measure the weight change of the test piece to 0.1 mg. The amount of change in weight was calculated by the following equation (1). Each test piece was tested twice and the average value was measured.
여기에서 C : 무게의 변화량 (㎎/㎠)C: Change in weight (mg / cm2)
W' : 시험 후 시험편의 무게 (㎎) W ': weight of test piece after test (mg)
W : 시험 전 시험편의 무게 (㎎) W: Weight of test specimen before test (㎎)
S : 시험 전 시험편의 전체 표면적 (㎠)
S: Overall surface area of test specimen before test (㎠)
(3) 어는점 시험(3) freezing test
실시 예 1 내지 3 및 비교 예 1 내지 3의 난방수 조성물에서 30 부피% 및 50 부피%의 시험액을 제조하고, 어는점 측정 장치에 시험액을 각각 100㎖씩 냉각관에 넣고, 젓개 및 온도계를 코르크 마개나 고무 마개를 사용하여 설치하며, 온도계의 밑끝은 시험액의 중심에 놓이도록 한다. 냉각관을 아세톤 또는 메탄올과 드라이 아이스 넣어 만든 냉각액 속에 넣고, 시험액의 액면은 냉각액의 액면보다 약 10㎜ 아래가 되도록 하여 냉각을 개시함과 동시에 젓개를 1분간에 60~80회 비율로 위·아래로 저어준다. 1분마다 온도를 기록하고, 온도가 평행하게 되는 지점의 온도를 어는점으로 한다. 2회 시험하여 평균값을 측정하였다.
30% by volume and 50% by volume of the test liquid were prepared in the heating water compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, and 100 ml of the test liquid was placed in the freezing point measuring apparatus, Or rubber stoppers, and the bottom of the thermometer should be in the center of the test solution. The cooling tube was placed in a cooling liquid made of acetone or methanol and dry ice, and the liquid level of the test liquid was lowered to about 10 mm below the liquid surface of the cooling liquid. At the same time, the stirrer was rotated at 60 to 80 times . Record the temperature every minute and set the freezing point to the temperature at which the temperature becomes parallel. And the average value was measured.
상기 [표 1]의 내용에 의하면, 본 발명에 따른 실시 예 1 내지 3의 난방수 조성물과 비교 예 1 내지 3의 난방수 조성물은 수돗물에 비해 100℃까지 가열시키는데 소요된 가열시간이 더 단축되었음을 확인할 수 있었다. 그리고 실시 예 1 내지 3의 난방수 조성물이 비교 예 1 내지 3의 난방수 조성물에 비해 100℃까지 가열시키는데 소요된 가열시간이 더 단축되었음을 확인할 수 있었다.
According to the contents of the above Table 1, the heating water compositions of Examples 1 to 3 and the heating water compositions of Comparative Examples 1 to 3 according to the present invention showed that the heating time required for heating to 100 ° C was shorter than that of tap water I could confirm. It was also confirmed that the heating time of the heating water compositions of Examples 1 to 3 was shorter than that of the heating water compositions of Comparative Examples 1 to 3 in heating to 100 ° C.
따라서 본 발명에 따른 난방수 조성물은 열매체로서의 성능이 우수하기 때문에 난방시 단축되는 소요시간만큼 열효율이 좋아 에너지가 절감되는 것을 알 수 있다.
Therefore, the heating water composition according to the present invention has excellent performance as a heating medium, so that it is possible to reduce energy by heating for a short period of time.
무게감량
(㎎/㎠)Corrosion resistance
Weight loss
(Mg / cm2)
상기 [표 3]에 따르면, 부식성 시험결과 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 3의 난방수 조성물은 비교 예 1, 2의 난방수 조성물에 비해 내부식성이 우수한 것으로 나타났다. 비교 예 1의 난방수 조성물은 실시 예 1 내지 3의 난방수 조성물에 비해 부식방지제의 첨가량이 적어 실시 예 1 내지 3의 난방수 조성물에 비해 내부식성 성능이 저하된 것으로 추정되며, 비교 예 2의 난방수 조성물은 적정량의 부식방지제를 첨가하였음에도 실시 예 1 내지 3의 난방수 조성물에 비해 내부식성 성능이 조금 떨어지는 것이 확인되었다. 또한 비교 예 2의 난방수 조성물은 에틸렌글리콜 수용액에 함유된 물의 함량이 10 중량%에 지나지 아니하여 난방수 조성물에 첨가한 부식방지제가 물에 완전 용해되지 아니하고, 향후 일정 기간이 지나면 부식방지제의 일부가 석출되어 배관 내에 스케일이 형성될 가능성이 있다. 그리고 비교 예3의 난방수 조성물은 내부식성 성능이 실시 예 1 내지 3의 내부식성 성능과 거의 대등한 물성을 유지하고 있지만 난방수 조성물의 구성성분 중 발암물질인 트리에탄올아민의 유해성 화합물이 함유되어 있는 문제점이 있다.
According to the above Table 3, the corrosion resistance test results show that the heating water compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 3 are superior in corrosion resistance to the heating water compositions of Comparative Examples 1 and 2. The heating water composition of Comparative Example 1 is estimated to have lower corrosion resistance performance than the heating water compositions of Examples 1 to 3 because the amount of the corrosion inhibitor added is smaller than that of the heating water compositions of Examples 1 to 3, It was confirmed that the corrosion resistance performance of the heating water composition was slightly lower than that of the heating water compositions of Examples 1 to 3 even though a proper amount of the corrosion inhibitor was added. In addition, the heating water composition of Comparative Example 2 was such that the content of water contained in the aqueous ethylene glycol solution was only 10% by weight, so that the corrosion inhibitor added to the heating water composition was not completely dissolved in water, There is a possibility that scale is formed in the pipe. In addition, the heating water composition of Comparative Example 3 maintains the corrosion resistance performance almost equal to the corrosion resistance performance of Examples 1 to 3, but the composition of the heating water composition contains a toxic compound of triethanol amine which is a carcinogen There is a problem.
한편, 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 3의 난방수 조성물의 어는점 성능에 대해 살펴보면, 정제 에틸렌 글리콜 대 물의 혼합비율이 70 내지 90 중량% 및 10 내지 30 중량%로 혼합된 에틸렌글리콜 수용액인 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 2 및 3의 난방수 조성물은 어는점이 - 60℃이하인데 반해, 정제 에틸렌 글리콜 대 순수의 혼합비율이 60 중량% 및 40 중량%로 혼합된 에틸렌글리콜 수용액인 비교 예 1의 경우에는 어는점이 -25℃이었다.
On the other hand, the freezing point performance of the heating water compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 3 was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the ethylene glycol aqueous solution The heating water compositions of Comparative Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3 had a freezing point of -60 ° C or lower, whereas those of Comparative Example 1, which was an aqueous ethylene glycol solution in which the mixing ratio of purified ethylene glycol to pure water was 60 wt% and 40 wt% In case of freezing point was -25 ℃.
즉, 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 2의 난방수 조성물은 어는점이 - 60℃이하이므로 우리나라 동절기뿐만 아니라 러시아 등의 지역 동절기에서 적용이 가능하며, 혹한이 심한 동절기에 보일러의 난방을 끄고 외출하여도 난방수의 어는점이 대단히 낮기 때문에 난방수가 동결되지 아니하여 보일러의 내연기관과 배관의 동파를 충분히 예방할 수 있음을 알 수 있는데 반해, 비교 예 1의 난방수 조성물 경우에도 어는점이 - 26℃로서 우리나라 동절기의 혹한 조건에서도 견딜 수 있는 조건이지만, 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 2의 난방수 조성물에 비해 어는점이 더 높음을 알 수 있다.
That is, the heating water compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 2 can be applied not only in the winter season but also in the winter season in Korea, since the freezing point is below -60 ° C, and the heating of the boiler is turned off during the coldest winter It can be seen that the freezing point of the heating water is very low and therefore the freezing of the heating water can be sufficiently prevented to prevent the internal combustion engine and the piping of the boiler from being sufficiently frozen. On the other hand, It can be seen that the freezing point is higher than that of the heating water compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 2 although the conditions are endurable even in the cold conditions of the winter season.
따라서, 종합적으로 난방수 조성물의 성능을 평가할 경우, 난방수 조성물에 첨가하는 부식방지제의 성분과 가열시간, 어는점 등을 종합적으로 고려할 경우 실시 예 1 내지 3의 난방수 조성물이 비교 예 1 내지 3의 난방수 조성물에 비해 열효율, 내부식성, 어느점 등의 성능이 우수하고, 특히 인체 유해화합물인 아민류와 환경오염 화합물인 인산염 등이 함유되어 있지 아니하여 친환경적 난방수임을 확인할 수 있었다.
Therefore, when the performance of the heating water composition is evaluated comprehensively, the heating water compositions of Examples 1 to 3 are compared with those of Comparative Examples 1 to 3 when the components of the corrosion inhibitor added to the heating water composition and the heating time, freezing point, The composition of the present invention is excellent in heat efficiency, corrosion resistance, and other points as compared with a heating water composition. In particular, since it does not contain amines, which are human harmful compounds, and phosphates, which are environmental polluting compounds,
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보일러용 난방수 조성물에 대하여 설명하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.Although the heating water composition for a boiler according to the preferred embodiment of the present invention has been described above, it is merely an example of the present invention, and various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention Those of ordinary skill in the art will appreciate this.
Claims (4)
정제 글리콜 수용액 100 중량부에 대하여, 1,2,3 벤조트리아졸(1，2，3 BENZOTRIAZOL) 0.5~1.5 중량부, 토리트리아졸(TOLYLTRIAZOLE) 0.5~1.5 중량부, 몰리브덴산나트륨(SODIUM MOLYBDATE) 0.3~1.0 중량부, 안식향산소다(SODIUM BENZOATE) 2.5~4.0 중량부, 질산염 화합물 0.5~2.0 중량부, 2-에틸헥산산(2-ETHYLHEXANOIC ACID) 1.0~2.5 중량부, 세바스산(SEBACIC ACID) 1.0~2.5 중량부, p-t-부틸안식향산(PTBBA(P-Tert-Butyl Benzoic Acid) 0.5~2.5 중량부가 함유된 것을 특징으로 하는 보일러용 난방수 조성물.
1. A heating water composition for a boiler in which purified glycol and water are the main components,
0.5 to 1.5 parts by weight of 1,2,3-benzotriazol, 0.5 to 1.5 parts by weight of TOLYLTRIAZOLE, and 0.5 to 1.5 parts by weight of sodium molybdate were added to 100 parts by weight of the purified glycol aqueous solution, 0.5 to 2.0 parts by weight of a nitrate salt compound, 1.0 to 2.5 parts by weight of 2-ethylhexanoic acid, SEBACIC ACID 1.0 to 2.5 parts by weight, SODIUM BENZOATE To 2.5 parts by weight, and 0.5 to 2.5 parts by weight of pt-butylbenzoic acid (PTBBA (P-Tert-Butyl Benzoic Acid)).
상기 정제 글리콜 수용액은 정제 글리콜 70 내지 80 중량%, 물 10 내지 20 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 보일러용 난방수 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the purified glycol aqueous solution comprises 70 to 80% by weight of purified glycol and 10 to 20% by weight of water.
상기 정제 글리콜은 정제 에틸렌 글리콜 또는 정제 프로필렌글리콜인 것을 특징으로 하는 보일러용 난방수 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the purified glycol is purified ethylene glycol or purified propylene glycol.
상기 질산염 화합물은 질산나트륨, 질산마그네슘 또는 질산스트론 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 보일러용 난방수 조성물. The method according to claim 1,
Wherein the nitrate compound is selected from the group consisting of sodium nitrate, magnesium nitrate, and nitrate strontium.
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