PL140306B1 - Inhibitor of etching of steel surfaces in hydrochloric acid and method of making the same - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest inhibitor trawienia powierzchni stalowych w kwasie solnym i sposób wytwarzania inhibitora trawienia powierzchni stalowych w kwasie solnym.Inhibitor sluzy - do spowalniania kwasowego wytrawiania stali w wodnych roztworach kwasu solnego, stosowanego przy usuwaniu zgorzeliny, rdzy lub kamienia kotlowego.Proces ten moze byc prowadzony jako oddzielny proces oczyszczania przemyslowego powierzchni stalowych lub jako jeden z procesów jednostko¬ wych w wielozabiegowych technologiach naklada¬ nia powlok ochronnych, takich jak powloki kon- wersyjne, ,na przyklad fosforanowe, organiczne lub metalowe.W procesie trawienia powierzchni stalowych w kwasie solnym stosuje sie inhibitory, które ograniczaja szybkosc trawienia podloza stalowego bez zmniejszania szybkosci rozpuszczania zgorzeli¬ ny, rdzy lub kamienia kotlowego.Znane sa inhibitory trawienia w kwasie solnym, zmniejszajace szybkosc trawienia podloza stalowego do 98% takie jak urotropina, mono-, dwu- i trój- etanoloamina, cykloheksyloamina, dwufenyloamima.Znany jest z opisu patentowego polskiego nr 109816 inhibitor stanowiacy produkt konden¬ sacji urotropiny z dwufenyloamina. Znane sa rów¬ niez inhibitory trawienia w kwasie solnym z grupy alkoholi alkinylowych omówione w opi- 15 20 25 sach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3030311 i 3231507.Znane inhibitory charakteryzuja sie dosc dobra skutecznoscia hamowania reakcji metalu podloza z kwasem przy jednoczesnym zachowaniu od¬ dzialywania kwasu na zgorzeline, rdze czy kamien kotlowy, jednak nie powoduja hamowania procesu nawodorowania stali.Celem wynalazku jest opracowanie inhibitora trawienia w kwasie solnym i sposobu jego wytwa¬ rzania, który zmniejsza skutecznie szybkosc trawie¬ nia podloza stalowego i równoczesnie odznacza sie zdolnoscia hamowania procesu nawodorowania stali podczas trawienia.Zadaniem wynalazku jest opracowanie inhibitora hamujacego nawodorowanie, który dodany do roz¬ tworu trawiacego o znanym skladzie zasadniczym powoduje zmniejszenie szybkosci trawienia podloza stalowego bez zmniejszania szybkosci rozpuszczania zgorzeliny, rdzy lub kamienia kotlowego przy jednoczesnym znacznym obnizeniu zawartosci wo¬ doru w trawionej powierzchni stalowej, która po wytrawieniu moze byc stosowana równiez do nakladania powlok ochronnych. Zadaniem wyna¬ lazku jest równiez okreslenie ilosci skladników inhibitora jakie nalezy dodac do roztworu trawiacego o znanym skladzie zasadniczym oraz okreslenie sposobu wytwarzania inhibitora tra- 140 306140 306 Rozwiazanie wedlug wynalazku dotyczy roztworu trawiacego stanowiacego wodny roztwór kwasu solnego oraz zawierajacego inhibitor trawienia i zwiazek hamujacy nawodorowanie.Istota rozwiazania wedlug wynalazku jest zas¬ tosowanie jako inhibitora trawienia alkinolu o wzorze ogólnym 1, w którycm R oznacza H lub CH2-OH lub CH2-0-CH2-OH lub grupe o wzorze 2 natomiast Ri oznacza CH2 lub CH2-0-CH2 lub CH2-0-CH2-CH-CL i/lub aldehydu alifatycznego wraz z sola amoniowa o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza H lub CnH2n_i a n jest liczba naturalna od 1 do 4, a jako zwiazku hamujacego nawodorowanie stali imidu kwasu o-sulfobenzoeso- wego lub jego soli sodowej, przy czym alkinol zawarty jest w ilosci od 1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, sól amoniowa w ilosci od 5 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, nasycony aldehyd alifatyczny w ilosci od 5 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego i imid kwasu o-sulfobenzoesowego lub jego sól sodowa w ilosci od 0,1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego.Alkinol lub sól amionowa z aldehydem alifatycz¬ nym albo mieszanina tych trzech zwiazków maja dzialanie inhibitujace, ale trawione podloze stalowe ulega w znacznym stopniu nawodorowaniu wy¬ dzielajacymi sie podczas trawienia wodorem gazowym. Nieoczekiwanie okazalo sie, ze dodanie do roztworu trawiacego imidu kwasu Onsulfobenzo- esowego lub jego soli sodowej powoduje znaczne obnizenie zawartosci wodoru w trawionym pod¬ lozu stalowym.Sposób wytwarzania inhibitora trawienia wedlug wynalazku polega na tym, ze odwazona ilosc soli amoniowej wprowadza sie do odmierzonej ilosci okolo. 50% wodnego roztworu soli sodowej imidu kwasu o-sulfobenzoesowego. Do roztworu dodaje sie odmierzona ilosc aldehydu alifatycznego lub jego roztworu wodnego oraz odwazona lub odmie¬ rzona ilosc alkinolu lub roztworu wodnego alkinolu i po uzupelnieniu woda do objetosci 1 1 wygrzewa sie roztwór w temperaturze 70°C przez kilka godzin. Straty wody uzupelnia sie po wygrzewaniu.Inhibitor trawienia w postaci jednorodnego roztworu wodnego dodaje sie do kapieli trawiacej w ilosciach wynikajacych z potrzeb procesu trawienia, odmierzajac zadana ilosc inhibitora i wprowadzajac ja bezposrednio do calkowitej objetosci kapieli trawiacej.Inhibitor wedlug wynalazku stosuje sie równiez do trawienia powierzchni stalowych przed proce¬ sem nakladania powloki ochronnej.Jako zwiazek inhibitujacy moze byc stosowany alkinol lub w zakresie podanych stezen, dowolna mieszanina alkinolu z aldehydem alifatycznym wraz z sola amoniowa.^ Inhibitor wedlug wynalazku i sposób jego wy¬ twarzania sa przedstawione w przykladzie wyko¬ nania.Przyklad I. 16 milimoli chlorku czterobu- tyloamoniowego wprowadza sie do 50% roztworu wodnego soli sodowej imidu kwasu o-sulfobenzoe¬ sowego. Roztwór wodny zawiera 1,1 milimola soli sodowej imidu. Dodaje sie 24 milimole 5% wodnego roztworu aldehydu octowego i 20 milimoli 2-butyn -1,4 (|3,P'-dwuhydroksy) -dwupropoksydwuchlorku a nastepnie uzupelnia sie woda do objetosci 1 litra.Ogrzewa sie przez 5 godzin w temperaturze 70°C. 5 Po wygrzewaniu uzupelnia sie ubytek wody do objetosci roztworu wynoszacej 1 litr.Otrzymano jeden litr inhibitora stanowiacego wodny . roztwór zawierajacy w jednym litrze 20 milimoli alkinolu, 16 milimoli chlorku cztero- 10 butyloamoniowego, 24 milimole aldehydu octowego i 1,1 milimola soli sodowej imidu kwasu o-sulfo- benzoesowego.Pomiar ograniczenia szybkosci trawienia podloza stalowego przeprowadzono na plytkach stalowych 15 z blachy karoseryjnej zimnowalcowanej o zawar¬ tosci wegla od 0,06 do 0,08% i wymiarach 50X50X0,,8 mm w temperaturze . 20°C, uzywajac wodnego roztworu kwasu solnego o stezeniu 15% i stosujac czas trawienia 1 godz. Powierzchnie 20 próbek przed trawieniem szlifowano papierem sciernym o ziarnistosci 320, odtluszczano trzykrot¬ nie acetonem, suszono i wazono próbki. Skutecznosc dzialania inhibitora wyrazono zdolnoscia hamo¬ wania reakcji Hr kwasu solnego ze stala i oblicza- 25 no metoda wagowa wedlug wzoru 40 45 Hr = 100 (%) m. w Jctórym symbolem mA oznaczono ubytek masy próbki wytrawianej w roztworze A (bez inhibitora) w gramach, a symbolem mB oznaczono ubytek masy próbki wytrawianej w roztworze B (z inhi¬ bitorem) w gramach. Uzyskano zdolnosc hamowa¬ nia Hr wynoszaca 99%.Przyklad II. Roztwór trawiacy przygotowa¬ no jak w przykladzie I. Sklad roztworu trawiacego: kwas solny 30%, 4-/^-hydroksyprqpoksy/-2-butyn- l-ol —10 mmoli/1, aldehyd mrówkowy — 24 m- mole/1 chlorek czterometyloamoniowy — 16 mmo¬ li/1, imid kwasu o-sulfobenzoesowego — 3 mmole/1.Wszystkie pozostale parametry trawienia takie jak w przykladzie I. Uzyskano 98,4% zdolnosci hamowania H,.Roztwór trawiacy zawierajacy inhibitor wedlug wynalazku mozna skutecznie stosowac przy tempe¬ raturach trawienia od 0°C do 100°C i stezeniach kwasu solnego od 0,1% do 36Vt.Odmierzona ilosc inhibitora wprowadzamy bez¬ posrednio do calkowitej objetosci kapieli trawiacej.Zastrzezenia patentowe 1. Inhibitor trawienia w kwasie solnym powierz- 55 chni stalowych pokrytych zgorzeldna, rdza lub kamieniem kotlowym, stanowiacy roztwór wodny, zawierajacy zwiazki inhibitujace, znamienny tym, ze jako zwiazek inhibitujacy zawiera alkinol o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza H lub 90 CHr-OH lub CHt-O-CHj-OH lub grupe o wzorze Z, natomiast Ri oznacza CH* lub Clfe-O-CHj hib CH2-0-CHa-CH-CL i/lub aldehyd alifatyczny lacz¬ nie z sola amoniowa o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza H lub CnH2_ni a n jest liczba naturalna w od 1 do 4 a ponadto zawiera imid kwasu o-*uIfo-140 306 benzoesowego lub jego sól sodowa, przy czym alkinolu zawiera od 1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, soli amoniowej od 5 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, aldehydu alifatycznego od 5 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, a imidu kwasu o-sulfobenzo- esowego lub jego soli sodowej zawiera od 0,1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego. 2. Sposób wytwarzania inhibitora trawienia w kwasie solnym powierzchni stalowych pokrytych zgorzelina, rdza lub kamieniem kotlowym polega¬ jacy na dodawaniu i mieszaniu ze soba odmierzo¬ nych lub odwazonych ilosci skladników znamienny tym, ze odwazona ilosc soli amoniowej wprowadza sie do odmierzonej ilosci okolo 50% roztworu wodnego soli sodowej imidu kwasu o-sulfobenzo- esowego i dodaje sie odmierzona ilosc aldehydu alifatycznego lub jego roztworu wodnego oraz odwazona ilosc lub odmierzona ilosc alkinolu i po uzupelnieniu woda do objetosci 1 1 wygrzewa sie roztwór w temperaturze 70°C przez kilka godzin, uzupelniajac ubytek wody po zakonczeniu wygrzewania. wzór 7 CH2-0-CH2-CH(Cl)-OH wzór 2 N+(RlCl wzór 3 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Inhibitor trawienia w kwasie solnym powierz- 55 chni stalowych pokrytych zgorzeldna, rdza lub kamieniem kotlowym, stanowiacy roztwór wodny, zawierajacy zwiazki inhibitujace, znamienny tym, ze jako zwiazek inhibitujacy zawiera alkinol o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza H lub 90 CHr-OH lub CHt-O-CHj-OH lub grupe o wzorze Z, natomiast Ri oznacza CH* lub Clfe-O-CHj hib CH2-0-CHa-CH-CL i/lub aldehyd alifatyczny lacz¬ nie z sola amoniowa o wzorze ogólnym 3, w którym R oznacza H lub CnH2_ni a n jest liczba naturalna w od 1 do 4 a ponadto zawiera imid kwasu o-*uIfo-140 306 benzoesowego lub jego sól sodowa, przy czym alkinolu zawiera od 1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, soli amoniowej od 5 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, aldehydu alifatycznego od 5 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego, a imidu kwasu o-sulfobenzo- esowego lub jego soli sodowej zawiera od 0,1 do 30 milimoli na 1 litr roztworu trawiacego.
2. 2. Sposób wytwarzania inhibitora trawienia w kwasie solnym powierzchni stalowych pokrytych zgorzelina, rdza lub kamieniem kotlowym polega¬ jacy na dodawaniu i mieszaniu ze soba odmierzo¬ nych lub odwazonych ilosci skladników znamienny tym, ze odwazona ilosc soli amoniowej wprowadza sie do odmierzonej ilosci okolo 50% roztworu wodnego soli sodowej imidu kwasu o-sulfobenzo- esowego i dodaje sie odmierzona ilosc aldehydu alifatycznego lub jego roztworu wodnego oraz odwazona ilosc lub odmierzona ilosc alkinolu i po uzupelnieniu woda do objetosci 1 1 wygrzewa sie roztwór w temperaturze 70°C przez kilka godzin, uzupelniajac ubytek wody po zakonczeniu wygrzewania. wzór 7 CH2-0-CH2-CH(Cl)-OH wzór 2 N+(RlCl wzór 3 PL