PL163757B1

PL163757B1 - Agent for quick boiler scale removal

Info

Publication number: PL163757B1
Application number: PL28010489A
Authority: PL
Inventors: Zygmunt Kowalski; Stanislaw Kania; Andrzej Smolka; Jan Gluch
Original assignee: Przed Prod Uslugowo Handlowe A
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1994-04-29

Abstract

An agent for descaling boilers, based on phosphoric acid as the operating agent, characterized in that is includes a component that stimulates the solving, and that agent consists of: pyrophosphate ions, formaldehyde, ammonium chloride, and zinc ions in the ratio of: 3:2:2:1 as an additive to the phosphoric acid of 35-56% concentration in the quantity of 1 part of the stimulating agent per 100-45 parts of phosphoric acid.

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek do usuwania kamienia kotłowego z urządzeń technicznych w przemyśle i gospodarce komunalnej.The subject of the invention is an agent for removing limescale from technical devices in industry and municipal economy.

Kamień kotłowy tworzą sole mineralne rozpuszczone w wodzie, które w procesach cieplnych wytrącają się z wody i osadzają na ściankach instalacji i urządzeń cieplnych. Skład chemiczny kamienia kotłowego decyduje o doborze środków chemicznych używanych do roztwarzania kamienia, a użyty materiał do budowy instalacji o doborze inhibitorów korozji w zależności od pH roztworu roboczego. Do procesu roztwarzania kamienia kotłowego, prowadzonego w środowisku kwaśnym używane są powszechnie mocne kwasy nieorganiczne w tym kwas fosforowy, jako składnik roboczy, zazwyczaj z dodatkami odpowiedniego inhibitora.The limescale is formed by mineral salts dissolved in water, which precipitate from the water during thermal processes and deposit on the walls of heating installations and devices. The chemical composition of boiler scale determines the selection of chemicals used to digest the stone, and the material used to build the installation determines the selection of corrosion inhibitors depending on the pH of the working solution. Strong inorganic acids, including phosphoric acid, as a working ingredient, usually with additives of a suitable inhibitor, are commonly used in the digestion of limescale, carried out in an acidic environment.

Znane jest także między innymi ze zgłoszenia patentowego nr P-260085 publikowanego w BUP 9/88 wykorzystanie do roztwarzania osadów polifosforanów sodu lub potasu jako stymulatora do wspomagania rozpuszczania kamienia przez kwas fosforowy, wykorzystując kompleksujące właściwości polifosforanów. Znany jest także ze zgłoszenia patentowego nr P-267 864 publikowanego w BUP 7/89 środek do roztwarzania osadów kamienia kotłowego w postaci aktywnego chloru w roztworze wodnym uzyskiwanego z chlorku sodowego i chlorku amonowego w środowisku kwasu siarkowego wykorzystujący wysoką reaktywność jonu chlorowego, który roztwarza sole wapnia i przeprowadza je do roztworu wypłukując osad.It is also known, inter alia, from the patent application No. P-260085 published in BUP 9/88 to use sodium or potassium polyphosphates as a stimulant for the dissolution of calculus by phosphoric acid in the digestion of sediments, taking advantage of the complex properties of polyphosphates. Also known from patent application No. P-267 864 published in BUP 7/89 is an agent for digesting limescale deposits in the form of active chlorine in an aqueous solution obtained from sodium chloride and ammonium chloride in a sulfuric acid environment, using the high reactivity of the chlorine ion, which solubilizes salts calcium and takes them into solution washing out the sediment.

Procesowi roztwarzania osadów w roztworach silnych kwasów towarzyszy zwykle równocześnie zabieg polegający na ochronie tworzywa instalacji przed niszczącym działaniem kwasów, gdyż kwasy te nie działają selektywnie. Używanych jest wiele środków o działaniu inhibitującym w tym formalina i urotropina znane z literatury przedmiotu jako klasyczne inhibitory, niekiedy łącznie, co znane jest z patentu nr 106 193. Mimo stosowania kwasów lub zasad o podwyższonej temperaturze, prędkość roztwarzania osadów kamienia kotłowego jest do tej pory nie zadawalająca. Dzieje się tak dlatego, iż roztwory z wymienionych substancji lub dodatki do roztworów traktujących osad, posiadają własności pianotwórcze co jest zjawiskiem nie porządanym w tym przypadku ze względu na mały kontakt fazy ciekłej z osadem, zaś środki katalityczne w procesie roztwarzania kamienia kotłowego nie są znane.The process of dissolving the sludge in solutions of strong acids is usually accompanied by a procedure aimed at protecting the system material against the damaging effects of acids, as these acids do not act selectively. Many inhibitory agents are used, including formalin and urotropin, known from the literature as classic inhibitors, sometimes in combination, which is known from patent No. 106 193. Despite the use of acids or bases at elevated temperature, the speed of digestion of limescale deposits is still not satisfactory. This is because the solutions of the above-mentioned substances or additives to the sludge treatment solutions have foaming properties, which is an undesirable phenomenon in this case due to the small contact of the liquid phase with the sludge, and the catalytic agents in the limescale digestion process are not known.

Zagadnienie znacznego przyspieszenia procesu roztwarzania kamienia kotłowego udało się rozwiązać przez skomponowanie niepieniącego środka stymulującego proces roztwarzania, zgodnie z wynalazkiem, którego istota polega na tym, że składnik stymulujący w postaci jonów pirofosforanowych, aldehydu mrówkowego, chlorku amonowego i tlenku cynku w ilościach odpowiadających proporcji P2O7:HCHO:NH4Cl: Zn jak 3:2:2:1, któryjako dodatek zostaje zmieszany z kwasem fosforowym o stężeniu 35-56% P2O5 w ilości 1 część składnika stymulującego na 100-45 części kwasu fosforowego, stanowi środek do szybkiego usuwania kamienia kotłowego z własnościami infibitującymi wspomaganymi działaniem soli cynku.The problem of significantly accelerating the digestion process of the limescale was solved by formulating a non-foaming agent that stimulates the digestion process, according to the invention, the essence of which is that the stimulating component in the form of pyrophosphate ions, formaldehyde, ammonium chloride and zinc oxide in amounts corresponding to the proportion of P2O7: HCHO: NH4Cl: Zn like 3: 2: 2: 1, which as an additive is mixed with phosphoric acid at a concentration of 35-56% P2O5 in the amount of 1 part of the stimulant component per 100-45 parts of phosphoric acid, is a means for rapid descaling of limescale from infibitating properties supported by the action of zinc salts.

Korzyści wynikające ze stosowania środka zgodnie z wynalazkiem są wielorakie, a głównie z nich wynikają z wielokrotnego przyspieszenia przebiegu procesu roztwarzania osadów, a zatem zmniejszenia czasu przestojów instalacji, zwłaszcza reaktorów. Eliminuje konieczność podgrzewania roztworu roboczego i roztwór roboczy sporządzony z tego środka jest tani nietoksyczny i wThe advantages of using the agent according to the invention are manifold, mainly due to the multiple acceleration of the sludge digestion process and thus the reduction of downtime of installations, especially of reactors. It eliminates the need to heat the working solution and the working solution prepared from this agent is cheap, non-toxic and

163757 3 zasadzie nie agresywny w stosunku do metalowych tworzyw instalacji i urządzeń poddawanych oczyszczaniu, a ponadto jest niepieniący.It is essentially non-aggressive to the metal materials of the plants and equipment to be treated, and is non-foaming.

Skuteczność działania środka zgodnie z wynalazkiem ilustruje przykład realizacji wynalazku. W mieszalniku z dwoma mieszadłami przygotowano roztwór składający się z około 15 kg środka stymulującego utworzonego z 5,0 kg pirofosforanu sodowego, 6,7 kg 31% roztworu aldehydu mrówkowego, 2,0 kg chlorku amonowego i 1,25 kg tlenku cynkowego, rozpuszczonych w 1500 kg kwasu fosforowego o stężeniu 35% P2O5. Otrzymanym roztworem potraktowano poddawany procesowi oczyszczania rurowy wymiennik ciepła o powierzchni 5 m² zanieczyszczony około 100 kg kamienia kotłowego. Czas roztwarzania kamienia wyniósł 4 godz. przy temperaturze roztworu 10°C.The effectiveness of an agent in accordance with the invention is illustrated by an embodiment of the invention. In a mixer with two stirrers a solution was prepared consisting of about 15 kg of a stimulant made of 5.0 kg of sodium pyrophosphate, 6.7 kg of 31% formaldehyde solution, 2.0 kg of ammonium chloride and 1.25 kg of zinc oxide, dissolved in 1500 kg of phosphoric acid with a concentration of 35% P2O5. The obtained solution was treated with a 5 m ² tubular heat exchanger subjected to the cleaning process, contaminated with about 100 kg of limescale. The stone digestion time was 4 hours. at a solution temperature of 10 ° C.

W innym przykładzie realizacji wynalazku wymiennik ciepła o analogicznej wielkości ale bardziej zarośnięty kamieniem bo około 150 kg potraktowany środkiem zgodnie z wynalazkiem w ilości 15 kg rozpuszczonym w 700 kg kwasu fosforowego został oczyszczony z kamienia kotłowego w ciągu 6 godzin, przy porównywalnej temperaturze roztworu 15°C.In another embodiment of the invention, a heat exchanger of analogous size but more overgrown with limescale, because about 150 kg treated with 15 kg of the agent according to the invention dissolved in 700 kg of phosphoric acid, was cleaned of limescale within 6 hours, at a comparable solution temperature of 15 ° C .

Środek może być wykorzystany w instalacjach ciepłowniczych bez wzlędu na wielkość instalacji oraz do czyszczenia reaktorów chemicznych.The agent can be used in heating installations regardless of the size of the installation and for cleaning chemical reactors.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egzPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 10 000 złPrice: PLN 10,000

Claims

Patent claim

Descaling agent based on phosphoric acid as a working ingredient, characterized in that it contains an ingredient that stimulates the speed of the digestion process in the form of pyrophosphate ions, formaldehyde, ammonium chloride and zinc ions in amounts corresponding to the ratio of 3: 2: 2: 1 as an additive to phosphoric acid at a concentration of 35-56% in the amount of 1 part of the stimulating component per 100-45 parts of phosphoric acid.