PL89952B1 - - Google Patents

Description

Twórcy wynalazku: Zbigniew Ratajewicz, Kazimierz Stelmach, Józef Sawa, Lech Mierzwa, Krzysztof Wisniewski Uprawniony z patentu: Wyzsza Szkola Inzynierska, Lublin (Polska) Sposóh stabilizacji wody Wynalazek dotyczy sposobu stabilizacji wody, w celu zapobiegania powstawania kamienia wodnego i szla¬ mu oraz hamowania korozji w wodnych ukladach wymiany ciepla.

Znane sa sposoby zapobiegania wytracania osadów i tworzenia sie kamienia w urzadzeniach wodnych przy pomocy estrów otrzymanych z kwasów polifosforowych i syntetycznych polialkoholi. Np. w patencie USA Nr 3502587 opisano sposób zapobiegania powstawania kamienia i osadów na drodze stabilizacji wodyf preparata¬ mi otrzymanymi przez dzialanie kwasów polifosforowych na zwiazki o ogólnym wzorze: (OH-^l-Ol^O-^CHjCHjOHIy. W patencie NRD Nr 42726 opisano sposób stabilizacji wody preparatem otrzymanym przez dzialanie kwasem ortofosforowym lub róznymi fosforanami na lugi posulfitowe poddane odpowiedniej obróbce.

Znane sa równiez preparaty do stabilizacji,, otrzymane przez hydrolize i/lub utlenianie skrobi w róznych warunkach (np. patent RFN Nr 1810571). Stabilizacja wody przy pomocy preparatów, do otrzymania których trzeba uzywac drogich, syntetycznych zwiazków organicznych o zlozonej budowie jest nieekonomiczna. Otrzy¬ mywanie preparatów z lugów posulfitowych wymaga wielu kolejnych operacji i daje w optymalnych warunkach produkt o wlasnosciach jedynie zblizonych do polifosforanów. Produkty hydrolizy i utleniania skrobi sa malo efektywne i wymagaja dodatkowego stosowania drogich kwasów fosforowych.

Celem wynalazku jest opracowanie ekonomicznego sposobu stabilizacji wody przy pomocy preparatów tanich, skutecznych oraz latwych do otrzymania z ogólnie dostepnych surowców, przy czym preparaty te winny byc trwalsze od czesto dotychczas stosowanych polifosforanów.

Istota sposobu stabilizacji wody wedlug wynalazku polega na dodaniu do niej preparatu otrzymanego przez reakcje kwasów polifosforowych ze stalymi naturalnymi substancjami wielkoczasteczkowymi takimi jak skrobia, dekstryna, celuloza, lignina, sulfolignina, tanina, przy czym wode mozna stabilizowac samymi zmodyfikowanymi kwasami polifosfordwymi lub w mieszaninach z innymi dodatkami, dobierajac ilosc stosowanego preparatu tak, aby stezenie w wodzie zmodyfikowanego kwasu polifosforowego wynosilo od 1 do 50 mg/l, najlepiej od 5 do 20 mg/l. Korzystne jest odmycie z preparatu nadmiaru wolnych kwasów polifosforowych przy pomocy niewodnych rozpuszczalników organicznych. Zmodyfikowane kwasy polifosforowe mozna stosowac bezposred¬ nio lub po zobojetnieniu.2 89 952 Sposób stabilizacji wody wedlug wynalazku umozliwia stosowanie niewielkich dawek taniego preparatu, który zaleznie od miejscowych warunków moze byc dozowany zarówno w postaci stalej jak i roztworu. Do otrzymania preparatu mozna stosowac róznorodne ogólnie dostepne i tanie, naturalne substancje wielkoczastecz¬ kowe oraz znajdujacy sie w handlu kwas superfosforowy, wzglednie mieszanine stezonego roztworu kwasu ortofosforowego z P^O*. Brak wody wprowadzonej co srodowiska reakcji wraz z substancja organiczna pozwala n& daleko idaca estryfikacje i utrudnia hydrolize anionów polifósforanowych w warunkach reakcji. Otrzymane w reakcji produkty stanowia glównie estry kwasów polifosforowych. Powstaja one w róznych warunkach zaleznych od rodzaju uzytej substancji wielkoczasteczkowej. Sposób otrzymywania preparatu jest tak prosty, ze w niewielkich ilosciach otrzymac go mozna w kazdym laboratorium zakladowym. Preparat jest bardzo skutecz¬ ny, trwalszy od polifosforanów i chroni nie tylko od powstawania kamienia i szlamu ale ma równiez wlasnosci antykorozyjne. Moze byc stosowany zarówno sam jak i w mieszaninach z innymi substancjami.

Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania.

Mieszanine kwasów polifosforowych ze skrobia - stosunek wagowy 1 : 2, ogrzewano w temp. ok. 50°C ciagle mieszajac w czasie ok. 1 godz. Nadmiar nieprzereagowanych kwasów polifosforowych ekstrahowano mietianina rozpuszczalników: metanol-aceton 1 : 1. Oo esktrakcji uzyto 5 ml mieszaniny rozpuszczalników na 1 g preparatu. Po odsaczeniu, preparat wysuszono na powietrzu. Uzyta do reakcji mieszanine kwasów polifosforowych otrzymano przez rozpuszczenie P> Os w 85% kwasie ortofosforowym, przy czym stosunek molowy wody do PjO* wynosil 2:1. Stabilizujace dzialanie preparatu uzytego w dawce 10 i 20 mg/l zbadano metoda opisana w Zeszycie Naukowo-Technicznym WStnz. Lublin 1973 r., polegajaca na ogrzewaniu wody w zamknietym naczyniu przy pomocy spirali grzejnej, która byla wazona przed i po ogrzewaniu wody wciagu czterech godzin i w temp. 90' C. Równolegle wykonano w ten sposób próbe porównawcza z woda niestabilizowa~ fta. Stosunek mas kamienia, wydzielonych na spiralach w próbce badanej i porównawczej, wyrazony w procen¬ tach, jest miara skutecznosci dzialania preparatu. Wyniósl on przy dawce preparatu 10 mg/l — 92% i przy dawce 20 mg/l - 97%. Przy otrzymywaniu preparatu do stabilizacji zgodnie z wynalazkiem, czas reakcji zalezy od rodzaju naturalnej substancji wielkoczasteczkowej oraz od stosowanej temperatury i wynosi od kilkunastu minut do kilku godzin. Jezeli po zmieszaniu skladników mieszanina ogrzewa sie samorzutnie, dodatkowe ogrzewanie jest zwykle niepotrzebne. W innych przypadkach reakcje prowadzi sie przy równoczesnym ogrzewaniu w tempe¬ raturach nie przekraczajacych 100 C.