Przedmiotem wynalazku jest srodek do usuwania osadów mineralnych, powstajacych w obiegach chlodni¬ czych i w urzadzeniach parowo-wodnych, zwlaszcza kamienia kotlowego. Osady mineralne stanowiace polacze¬ nie wytraconych produktów z wody, uzytej jako czynnika grzewczo-chlodzacego, z produktami korozji metali stosowanej aparatury, maja bardzo róznorodna strukture oraz sklad chemiczny, co jest zwiazane glównie z wa¬ runkami powstawania psadów. Najwieksze znaczenie przy powstawaniu osadów, typu kamienia kotlowego na wewnetrznych powierzchniach rurek wymienników ciepla, wezownic, kondensatorów itp. posiada rezim techno¬ logiczny, jakosc i ilosc wody koniecznej dla zapewnienia prawidlowych warunków pracy tych urzadzen oraz ro¬ dzaj stosowane! aparatury. Chemiczne usuwanie kamienia kotlowego, jako bardziej skuteczne od metod mecha¬ nicznych, polegajace na rozpuszczeniu osadu w roztworach odpowiednich srodków jest powszechnie stosowane.Srodki chemiczne do usuwania osadów mineralnych w decydujacej wiekszosci zawieraja jako czynnik rozpuszcza¬ jacy osad kwas organiczny lub nieorganiczny, jako inhibitor korozji — mieszanki zwiazków organicznych i nieor¬ ganicznych. Wybór substancji trawiacej i inhibitora korozji zalezy od takich czynników jak na przyklad rodzaj metalu, z którego jest wykonane urzadzenie, jakosc i ilosc osadu mineralnego, warunki pracy urzadzen itp.Znane'na przyklad z polskich opisów patentowych nr 68 703,117 201 srodki chemiczne do usuwania ka¬ mienia kotlowego,zwlaszcza z powierzchni zeliwnych stanowia roztwory wodne odpowiednio kwasu solnego i kwasu azotowego z dodatkiem substancji inhibitujacych korozje, jak szesciometyloczteroamina i kwas fosforowy (nr 68 703) mrówczan sodowy, fosforan jednosodowy i dwuchromian potasu (nr 117 201). Znany z polskiego opisu patentowego nr 105 961 srodek do usuwania kamienia kotlowego z urzadzen wykonanych z róznych ma¬ terialów (stali, miedzi i mosiadzu) oparty jest na kwasie cytrynowym, a w zestaw substancji inhibitujacych koro¬ zje wchodza: benzotriazol, chlorek cynawy oraz ewentualnie sulfotlenek benzylu lub amina.W opisie patentowym ZSRR nr 378 571 podany jest srodek do usuwania kamienia kotlowego z urzadzen parowo-wodnych, który jest oparty równiez na kwasie cytrynowym, a jako substancje inhibitujace zawiera ben¬ zotriazol, hydrat hydrazyny i wersenian dwusodowy. Wedlug opisu patentowego USA nr 4 279 768 srodek do usuwania osadów mineralnych z wymienników ciepla zawiera zwiazki kompieksotwórcze, jak sól czterosodowa kwasu etylenodwuaminoczterooctowego i sól czterosodowa kwasu nitrotrójoctowego lub ich mieszanine, polia- kryloadmid, benzotriazol, glukonian sodu oraz siarczan sodu. Znany z opisu patentowego RFN nr 900 030 sro-2 139 009 dek do usuwania kamienia kotlowego zawiera 15% roztwór kwasu amidosulfonowego z dodatkiem jako inhibito¬ rów korozji siarczków organicznych.Znane jest równiez zastosowanie kwasu octowego do usuwania kamienia kotlowego, jednakze wodne roz¬ twory tego kwasu, oprócz rozpuszczania osadów powoduja znaczna korozje metali i stopów w tego typu instala¬ cjach. Na przyklad zastosowanie 2%-owego roztworu kwasu octowego do ustawania kamienia kotlowego w insta¬ lacji ze stali weglowej spowodowalo rozpuszczenie osadu mineralnego o skladzie CaC03 - 80,5%, MgO — 2,67%; Si02 — 1,44%, Fe203 + FeO — 8,5%, czesc nierozpuszczona — 6,87%. Jednoczesnie szybkosc dobowa rozpusz¬ czania staii weglowej wynosila 43 g/m2. Dodatek znanych inhibitorów do kwasu octowego, jak np. urotropiny, zmniejszyl korozje stali, jednak nie w takim stopniu aby mozna stosowac srodek na skale przemyslowa.Celem wynalazku jest opracowanie srodka, który nadawalby sie do czyszczenia urzadzen wykonanych z róznych metali lub stopów metali oraz charakteryzowal sie wysoka skutecznoscia usuwania osadów mineralnych o zróznicowanym skladzie chemicznym. Nieoczekiwanie stwierdzono, ze srodek wedlug wynalazku polegajacy na polaczeniu w odpowiednich proporcjach wodnego roztworu kwasu octowego oraz inhibitora wybranego z grupy octanów metali i octanów odpowiednich amin alicyklicznych wykazuje synergetyczne dzialanie, zarówno w aspekcie przyspieszonego roztwarzania osadów mineralnych jak i zapobiegania korozji aparatury.Srodek wedlug wynalazku zawiera od 0,1 do 30% wagowych kwasu octowego, od 0,01 do 5% wagowych octanów amin alicyklicznych posiadajacych w czasteczce jeden lub dwa pierscienie o szesciu atomach wegla w pierscieniu, od 0,1 do 10% wagowych octanów metali wybranych z grupy: miedz, cynk, zelazo, molibden, nikiel i kobalt, oraz wode w ilosci do 100% wagowych. Octany amin oraz octany metali moga byc wziete pojedynczo lub w mieszaninie. Proces czyszczenia prowadzi sie w temperaturze 280—330 K. Czas procesu czyszczenia jest za¬ lezny od ilosci i skladu osadu, temperatury srodka trawiacego i trwa od kilku do kilkudziesieciu godzin. Zaleta srodka wedlug wynalazku jest to, ze jest on prosty w sporzadzeniu, proces czyszczenia z jego uzyciem prowadzi sie w niskich temperaturach, wykazuje dzialanie ochronne na metale, jest niepalny, niewybuchowy.Dodatkowa zaleta srodka jest znacznie wiekszy stopien bezpieczenstwa obslugi czyszczonych instalacji w stosunku do znanych i omówionych w cytowanych patentach srodków, zwlaszcza opartych na bazie kwasów nie¬ organicznych. Przeprowadzone próby usuwania osadów mineralnych srodkiem wedlug wynalazku z wymienni¬ ków cieplnych oraz innych urzadzen energetycznych wykonanych z róznych materialów wykazaly calkowita przydatnosc i wysoka efektywnosc dzialania. Pozwolilo to przywrócic wlasnosci eksploatacyjne urzadzen za¬ kwalifikowanych do zlomowania z uwagi na calkowite ich zatkanie osadem. Podane nizej przyklady usuwania kamienia kotlowego srodkiem wedlug wynalazku nie ograniczaja zakresu jego stosowania. Stezenie skladników srodka podano w % wagowych.Przyklad I. Do wymiennika cieplnego typu Rotor wykonanego ze stali weglowej i mosiadzu MC — — 70 wprowadzono w ukladzie cyrkulacyjnym srodek zawierajacy 2,0% kwasu octowego, 0,2% octanu dwucy- kloheksyloaminy, 0,2% octanu miedzi, 0,2% octanu cynku, 0,05% octanu zelaza oraz 97,35% wody. Proces pro¬ wadzono w temperaturze 290—295 K. Po 30—tu godzinach cyrkulacji cisnienie na wylocie zmniejszylo sie z 0,36 MPa do 0,14 MPa i ustabilizowalo sie na tym samym poziomie, co wskazywalo na calkowite usuniecie osa¬ du z wymiennika.P r zvy k l a d W. Do przewodów chlodniczych wykonanych z rurki miedzianej beztlenowej 06x1 mm przylutowanych do korpusu pompy dyfuzyjnej wykazujacych przy cisnieniu na wlocie 0,3 MPa przeplyw 0,2 dcm3/min. wprowadzono w ukladzie cyrkulacyjnym srodek zawierajacy 2% kwasu octowego, 0,5% octanu metylocykloheksyloaminy, 0,3% octanu miedzi oraz 97,2% wody. Proces prowadzono w temp. 290—295 K.Po 18-tu godzinach cyrkulacji przy niezmienionym cisnieniu na wlocie przeplyw wynosil 2,1 dcm3/min i byl sta¬ ly w czasie/*) wskazywalo na calkowite usuniecie osadu.Przyklad III. Do wytwornicy pary wykonanej ze stali St 3S o wydajnosci cieplnej 58500 Kcal/godz. cisnieniu 4 MPa, poczatkowym przeplywie 8 l/h przy 0,4 MPa na wlocie ukladu cyrkulacyjnego wprowadzono srodek zawierajacy J2,0% kwasu octowego, 0,1% octanu cykloheksyloaminy, 0,02% octanu dwucykloheksyloa- miny, 0,3% mieszaniny octanów zelaza, cynku i manganu i 87,58% wody. Po 4-ech godzinach cyrkulacji przy nie¬ zmienionym cisnieniu na wlocie przeplyw wynosil 35 l/h i byl staly w czasie, co wskazywalo na calkowite usu¬ niecie osadu.Przyklad IV. Rurke z wymiennika cieplnego ze stali 1H18N9T o srednicy 34 mm zawierajaca osad typu kamienia kotlowego o skladzie CaC03 - 82%, MgO - 5%, Fe304 + Fe - 10%, P203 + CaS04 - 1%, Si02 - 1,1%, Zn + Cu + Al203 - 0,4% czyszczono srodkiem wedlug wynalazku o skladzie 5% kwasu octowe¬ go, 0,2% octanów cyklo- i dwucykloheksyloaminy, 0,05% octanu cynku i 94,75% wody. Szybkosc rozpuszczania osadu wynosila 14,2 g/dobe, szybkosc trawienia stali 0,11 g/m2, dobe. Równolegle ta sama rurke czyszczono w tych samych warunkach 5% roztworem kwasu octowego z dodatkiem 0,5% urotropiny.Szybkosc rozpuszczania osadu wynosila 3,75 g/dobe a szybkosc trawienia stali wynosila 0,76 g/m2, dobe.Przyklady V do XXIX. Do naczyn szklanych zawierajacych po 1 dcm3 roztworu srodka wedlug wynalazku o stezeniu kwasu octowego i skladzie innych pozostalych skladników okreslonych w zalaczonej ta-139 009 3 blicy 1 zanurzono poszczególne próbki rur z osadem typu kamienia kotlowego o skladzie: CaC03 — 85%, MgO — - 6%, Fe304 + Fe - 6%, Si02 - 2%, P203 + CaS04 - 0,8%, Zn + Cu + Al203 - 0,1%. Rury byly wyciete z róznych wymienników ciepla z urzadzen przemyslowych wykonanych z nastepujacych materialów: stali weglo¬ wej R — 35, stali austenistycznej — 1H18N9T, mosiadzu - MC — 70. Próbki z osadem zanurzano wraz z próbka¬ mi wzorcowymi, wykonanymi z tych samych materialów do badan szybkosci rozpuszczania metali metoda gra¬ wimetryczna. Wyniki przeprowadzonych testów przedstawiono w tabeli 1. _2 CO Material rurek Rozpusz. metali g/m2 doba Rozpusz. osadu g/dobe o. | 1- Octany metali Octany amin 3 c 3 O c N 9} Li.MCHA DCHA CHA i fi X* u 1 Nr próbki in * co - o o 00 r*.(O ir *¦ co CN - stal weglowa stal weglowa stal weglowa stal weglowa stal weglowa mosiadz stal austenist stal weglowa stal weglowa stal austenist. mosiadz stal austenist. stal austenist. stal weglowa stal wegiowa stal weglowa mosiadz | stal weglowa stal austenist. stal weglowa mosiadz stal austenist. stal austenist. stal weglowa stal weglowa ^ ncoronJgooojnnngio^nNnniflnoArjn 2 oo n in cn 0* 0* *-* ~• oo o o* 0* ^* lo co* *-* d o *•* *¦" o o r*" en M CN ^ 03 ''l ®. "1 *"l "". *^. ®. "1 ' *"l *". ^ ®. ^ *". 1 ^\ "l *". ". ". ^_* u,* aj- oj- to (N en r*" m* *¦* cn od co en r-* ^* co" w* d en co co* co* —" cc rlfMfNN(NNW(MlflNininW(NfM(NCN(NfNC\tNCNWCMlfl NNN(N«NCNNlflCNinirNWNWNNN(N(NNlO(Nir ! 1 ' 1 ¦ o -* o o o o o o ' ' ' ' ' ' ' ' o o ' ¦ *-ofco«-«-*-coco, min 10 co d i-* o o o ' o o o o ' 'do1 'do1 ¦ .»-•- ,m ,ON(Nin (D«o-t-^ mino .min . 1 o* o ' d ! — ~ —* o ' o d d o d ' o d *-" ' d o ' ' i i i i i °- 1.1 i i s i i i ¦ o ' ' ¦ 2* i i «- , ,1000, , . .OO.OO — U00,000r»r* o ' ' o" —* co* ' ' ' ' —* cm* ' •-* —* o o »- «-* ' io* —* — o o r U) IO O O . O CO CO CN O O O 00 00 CO . 00 00^ 00 , 00 00 CO CO 1 o* o* o* «-* ir ' cn io* lo* * —* cn* w V v o" ' v V io '*•*** d d l . oo8OON^ ,CNCMCNlOOOO'-l-lOlOLO»-00 o* o* o* w" *~ °" o* d °* °* °* °* ^" ¦"" *" °* °* °* °* °* °* *"" w 1 lOOOOOC0 1 w i"" i *" w OOlOUllAlAingoO d o* o* w" *" o* ' o ' © ' d o* ' —* i-* o* o o* o o* 0- «-* «-* o o o o °. °. "1 o o »°. «l o i i i °. °- °. °. "I "l "l o °L © d o o* o - - ° o o* ° ° o* ' ' '-«--- o o o o - - 2-niowtó.noo(OCDa30200^J2!£J2g08cNN« i()«rsflocno<-tNn«in(Dr»cco)0-iN(o *-!- — — «-»-»- — r- — CNCNCNCNCMCMCMCNCN«N{ 4 139 009 Zastrzezeniepatentowe j Srodek do usuwania osadów mineralnych powstajacych w obiegach chlodniczych i urzadzeniach parowo/ -wodnych, zwlaszcza kamienia kotlowego oparty na kwasie organicznym, znamienny tym, ze zawiera od 0,1 do 30% wagowych kwasu octowego, od 0,01 do 5% wagowych octanów amin alicyklicznych posiadaja¬ cych w czasteczce jeden lub dwa pierscienie o szesciu atomach wegla w pierscieniu, wzietych pojedynczo lub w mieszaninie, od 0,1 do 10% wagowych octanów metali wzietych pojedynczo lub w mieszaninie wybranych z gru¬ py: miedz, cynk, zelazo, molibden, nikiel i kobalt oraz wode w ilosci do 100% wagowych.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 130 zl PL