RU2065409C1 - Method for prevention of formation of deposits and corrosion - Google Patents

Method for prevention of formation of deposits and corrosion Download PDF

Info

Publication number
RU2065409C1
RU2065409C1 RU93019143A RU93019143A RU2065409C1 RU 2065409 C1 RU2065409 C1 RU 2065409C1 RU 93019143 A RU93019143 A RU 93019143A RU 93019143 A RU93019143 A RU 93019143A RU 2065409 C1 RU2065409 C1 RU 2065409C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
corrosion
water
solutions
magnetic field
deposits
Prior art date
Application number
RU93019143A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93019143A (en
Inventor
Б.Н. Дрикер
М.С. Аронов
А.В. Табуев
А.А. Федичкин
Original Assignee
АООТ "Челябоблкоммунэнерго"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by АООТ "Челябоблкоммунэнерго" filed Critical АООТ "Челябоблкоммунэнерго"
Priority to RU93019143A priority Critical patent/RU2065409C1/en
Publication of RU93019143A publication Critical patent/RU93019143A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2065409C1 publication Critical patent/RU2065409C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: prevention of formation of deposits and corrosion in closed water supply systems and water supply systems without drainage. SUBSTANCE: method for prevention of formation of deposits and corrosion includes dissolving of phosphon-containing complexonates in water and introduction of obtained solutions into treated water. In this event, solutions of complexonates and complexonex are prepared in magnetic field for 1-10 min. EFFECT: higher efficiency. 1 cl, 5 tbl

Description

Изобретение относится к способам предотвращения отложений минеральных солей и коррозии оборудования в водных растворах и может быть использовано в области водоподготовки при создании замкнутых и бессточных систем водоснабжения. The invention relates to methods for preventing deposits of mineral salts and corrosion of equipment in aqueous solutions and can be used in the field of water treatment to create closed and drainless water supply systems.

Известен способ предотвращения отложений путем обработки воды в магнитном поле при оптимальной напряженности поля и скорости потока [1]
Однако, этот способ имеет ряд недостатков: магнитная обработка эффективна при определенном солевом составе воды определенной карбонатной кальциевой жесткости. В случае сульфатной жесткости этот способ не дает положительных результатов. Отрицательно влияет на эффект магнитной обработки наличие в воде большой концентрации диоксида углерода, наличие других растворенных и нерастворенных примесей. Все эти факторы оказывают значительное влияние на эффективность магнитной обработки, приводят к частым перенастройкам магнитных аппаратов вследствие изменения качества воды. Кроме того, магнитная обработка практически не влияет на изменение коррозионных свойств воды.
A known method of preventing deposits by treating water in a magnetic field with optimal field strength and flow rate [1]
However, this method has several disadvantages: magnetic treatment is effective for a certain salt composition of water of a certain calcium carbonate hardness. In the case of sulfate hardness, this method does not give positive results. The presence of a high concentration of carbon dioxide in water, the presence of other dissolved and undissolved impurities adversely affects the effect of magnetic treatment. All these factors have a significant impact on the effectiveness of magnetic processing, leading to frequent reconfiguration of magnetic devices due to changes in water quality. In addition, magnetic treatment has practically no effect on the change in the corrosion properties of water.

Наиболее близким к предлагаемому является способ предотвращения отложений и коррозии путем введения в обрабатываемую воду водных растворов комплексонов, содержащих аминоалкилфосфоновые группы или их моноядерных комплексонатов цинка [2]
Известный способ недостаточно эффективен в замкнутых и бессточных системах водоснабжения по следующим причинам:
карбонатная жесткость, при которой возможно применение комплексонов, ограничено 7 мг-экв/л;
ингибирование коррозии фосфорсодержащими комплексонами недостаточно и не превышает 30% При использовании моноядерных комплексонатов цинка эффективность ингибирования коррозии повышает до 90-95% однако, расход реагента составляет 30-50 мг/л;
при использовании фосфорсодержащих комплексонов в бессточной системе водоснабжения они недостаточно эффективны из-за разрушения биоорганизмами. Для сохранения эффективности их необходимо использовать совместно с медьаммонийным комплексом оксиэтилендифосфоновой кислоты, что удорожает обработку воды.
Closest to the proposed is a method of preventing deposits and corrosion by introducing into the treated water aqueous solutions of complexones containing aminoalkylphosphonic groups or their mononuclear zinc complexonates [2]
The known method is not effective enough in closed and drainless water supply systems for the following reasons:
carbonate hardness, at which the use of complexones is possible, is limited to 7 mEq / l;
corrosion inhibition by phosphorus-containing complexones is insufficient and does not exceed 30%. When using zinc mononuclear complexonates, the efficiency of corrosion inhibition increases to 90-95%, however, the reagent consumption is 30-50 mg / l;
when using phosphorus-containing complexones in a drainless water supply system, they are not effective enough due to destruction by bioorganisms. To maintain their effectiveness, they must be used in conjunction with a copper ammonium complex of hydroxyethylene diphosphonic acid, which increases the cost of water treatment.

разбавленные (1-5% ) растворы фосфорсодержащих комплексонов необходимо готовить на технической воде. Использование оборотной воды с высокой жесткостью (10 мг-экв/л) невозможно, т.к. при приготовлении растворов на такой воде образуются малорастворимые кальциевые соли, выпадающие в осадок, при этом снижается эффективность обработки воды. diluted (1-5%) solutions of phosphorus-containing complexones must be prepared with industrial water. The use of recycled water with high hardness (10 mEq / l) is impossible, because when preparing solutions on such water, poorly soluble calcium salts are formed which precipitate, and the efficiency of water treatment decreases.

Техническая задача изобретения повышение эффективности обработки воды при одновременном снижении расхода реагентов в замкнутых и бессточных системах водоснабжения. The technical task of the invention is to increase the efficiency of water treatment while reducing the consumption of reagents in closed and drainless water supply systems.

Поставленная задача решается тем, что водные растворы органофосфонатов и их моноядерных комплексонатов растворяют и приготовляют в магнитном поле в течении 1-10 мин. The problem is solved in that aqueous solutions of organophosphonates and their mononuclear complexonates are dissolved and prepared in a magnetic field for 1-10 minutes.

При приготовлении ингибиторов в магнитном поле создаются условия для активной ассоциации ионов, флуктуации их концентраций и нарушение гидратных оболочек ионов. В результате этих процессов повышается эффективность действия реагентов при их использовании в замкнутых и бессточных системах водоснабжения. In the preparation of inhibitors in a magnetic field, conditions are created for the active association of ions, fluctuations in their concentrations, and disruption of ion hydration shells. As a result of these processes, the effectiveness of the reagents when they are used in closed and drainless water supply systems increases.

В качестве органофосфонатов используют следующие соединения:
оксиэтилидендифосфоновая кислота ОЭДФ (ТУ 6-09-20-13-78)

Figure 00000001

нитрилтриметиленфосфоновая кислота НТФ (ТУ 6-09-20-13-78)
Figure 00000002

2-гидрокси-1,3-пропилендиаминтетраметиленфосфоновая кислота ДПФ (ТУ 6-09-4915-80)
Figure 00000003

ИОМС ингибитор отложений минеральных солей, представляющий собой композицию, содержащую нитрилтриметиленфосфоновую, иминобисметилфосфоновую, полиэтиленполиаминополиметиленфосфоновую кислоты, выпускаемый согласно ТУ 6-05-21-1153-81.The following compounds are used as organophosphonates:
hydroxyethylidene diphosphonic acid OEDP (TU 6-09-20-13-78)
Figure 00000001

nitrile trimethylene phosphonic acid NTF (TU 6-09-20-13-78)
Figure 00000002

2-hydroxy-1,3-propylene diamine tetramethylene phosphonic acid DFT (TU 6-09-4915-80)
Figure 00000003

IOMS is an inhibitor of mineral salt deposits, which is a composition containing nitrile trimethylene phosphonic, iminobismethylphosphonic, polyethylene polyaminopolymethylene phosphonic acid, manufactured according to TU 6-05-21-1153-81.

Сравнительная характеристика эффективности предлагаемого и известных способов приведена в таблице 1. Comparative characteristics of the effectiveness of the proposed and known methods are shown in table 1.

Примеры выполнения способа. Examples of the method.

Пример 1. Водный 5%-ный раствор оксиэтилендифосфоновой кислоты (ОЭДФ), готовят растворением в воде в магнитном поле при напряженности магнитного поля 1700 Э и скорости течения жидкости 0,6 м/с. Для приготовления раствора использован магнитный аппарат "Казмеханобр". Время обработки раствора 0,5-15 мин. Полученные растворы были испытаны в качестве ингибиторов солеотложений при кристаллизации карбоната кальция. Example 1. An aqueous 5% solution of oxyethylene diphosphonic acid (HEDP) is prepared by dissolving in water in a magnetic field at a magnetic field strength of 1700 Oe and a fluid velocity of 0.6 m / s. To prepare the solution, the Kazmekhanobr magnetic apparatus was used. The processing time of the solution is 0.5-15 minutes. The resulting solutions were tested as scale inhibitors during crystallization of calcium carbonate.

Раствор бикарбоната кальция готовят смешиванием эквивалентных количеств бикарбоната натрия и хлористого кальция. Концентрация полученного раствора 10 мг-экв/л. Пересыщенный раствор сульфата кальция готовят смешением эквивалентных количеств сульфата натрия и хлористого кальция. Концентрация сульфата кальция 7,5 г/л. Опыты проведены при перемешивании (Rе ц=12500) и температуре 60±0,1oС. Полученные растворы реагента были использованы в виде 0,1% -ных растворов. Концентрация реагента в исследуемом растворе 5 мг/л. Эффективность была оценена по продолжительности периода индукции, определяемого по результатам химического анализа графическим методом. Данные приведены в таблице 2.A calcium bicarbonate solution is prepared by mixing equivalent amounts of sodium bicarbonate and calcium chloride. The concentration of the resulting solution is 10 mEq / L. A supersaturated calcium sulfate solution is prepared by mixing equivalent amounts of sodium sulfate and calcium chloride. The concentration of calcium sulfate is 7.5 g / l. The experiments were carried out with stirring (Re c = 12500) and a temperature of 60 ± 0.1 o C. The resulting reagent solutions were used in the form of 0.1% solutions. The reagent concentration in the test solution is 5 mg / L. Efficiency was evaluated by the duration of the induction period, determined by the results of chemical analysis by a graphical method. The data are shown in table 2.

Из данных, представленных в таблице 2 видно, что в тех случаях, когда приготовление реагента проведено в магнитном поле, индукционный период кристаллизации увеличился на 20-100% Оптимальными условиями обработки является время от 1 до 10 мин. Уменьшение или увеличение указанного времени обработки не позволяет достичь заявляемого технического результата. From the data presented in table 2 it is seen that in those cases when the preparation of the reagent was carried out in a magnetic field, the induction period of crystallization increased by 20-100%. The optimal processing conditions are from 1 to 10 minutes. Reducing or increasing the specified processing time does not allow to achieve the claimed technical result.

Пример 2. Получение моноядерного комплексоната в магнитном поле при напряженности поля 1700 Э и скорости течения жидкости 0,6 м/с. Раствор сульфата цинка (5%) обработан раствором щелочи (40%) до достижения рН среды 9. В образовавшуюся суспензию, представляющую собой гидроокись цинка, постепенно вводят 25%-ный раствор нитрилтриметиленфосфоновой кислоты (НТФ) или ингибитор отложений минеральных солей (ИОМС) до получения гомогенного раствора. Обработка в магнитном поле проведена в течение 0,5-15 мин. Приготовленные растворы испытаны в качестве ингибиторов коррозии на воде следующего химического состава: рН 9,5, щелочность 0,7 мг-экв/л, жесткость 2,5 мг-экв/л, солесодержание 230 мг/л, железо (общее) 8,0 мг/л, сульфаты 45 мг/л, хлориды 80 мг/л. Example 2. Obtaining a mononuclear complexonate in a magnetic field with a field strength of 1700 Oe and a fluid velocity of 0.6 m / s. The zinc sulfate solution (5%) was treated with an alkali solution (40%) until a pH of 9 was reached. A 25% solution of nitrile trimethylene phosphonic acid (NTP) or an inhibitor of mineral salts (IOMS) was gradually introduced into the resulting suspension, which was zinc hydroxide. obtaining a homogeneous solution. Processing in a magnetic field was carried out for 0.5-15 minutes. The prepared solutions were tested as water corrosion inhibitors of the following chemical composition: pH 9.5, alkalinity 0.7 mEq / l, hardness 2.5 mEq / l, salinity 230 mg / l, iron (total) 8, 0 mg / l, sulfates 45 mg / l, chlorides 80 mg / l.

Скорость коррозии конструкционной стали определена на коррозиометре "Ока" по известной методике. Данные представлены в таблице 3. The corrosion rate of structural steel was determined on an Oka corrosion meter according to a known method. The data are presented in table 3.

Из данных, представленных в табл.3, видно, что в случае приготовления моноядерного комплексоната цинка в магнитном поле возможно не только повысить эффективность ингибирования коррозии, но и снизить концентрацию комплексоната в 6 10 раз. Это позволяет сократить расход реагента, особенно в случае использования его в открытых системах. Оптимальное время обработки 1-10 минут. From the data presented in Table 3, it can be seen that in the case of preparation of zinc mononuclear complexonate in a magnetic field, it is possible not only to increase the efficiency of corrosion inhibition, but also to reduce the concentration of complexonate by 6 10 times. This reduces the reagent consumption, especially if used in open systems. The optimal processing time is 1-10 minutes.

Пример 3. Водные растворы комплексонатов были приготовлены в магнитном поле напряженностью 1700 Э при скорости потока 0,6 м/с. Время обработки в магнитном поле 5 мин. Растворы термостатированы при 40oС в течение 60 суток. Один раз в 20 суток определяли влияние приготовленных растворов на кристаллизацию сульфата кальция. Пересыщенный раствор сульфата кальция исходной концентрации 8 г/л готовят смешением эквивалентных количеств сульфата натрия и хлористого кальция. Эффективность реагентов проверена при 80oС и времени выдержки 3 часа. Концентрация реагентов 5 мг/л. При аналогичных условиях испытаны смеси НТФ с медьаммонийным комплексом оксиэтилидендифосфоновой кислоты (МДФК) при оптимальном соотношении. Данные приведены в таблице 4.Example 3. Aqueous solutions of complexonates were prepared in a magnetic field with a strength of 1700 Oe at a flow velocity of 0.6 m / s. Processing time in a magnetic field 5 minutes The solutions are thermostated at 40 o C for 60 days. Once every 20 days, the effect of the prepared solutions on the crystallization of calcium sulfate was determined. A supersaturated calcium sulfate solution of an initial concentration of 8 g / l is prepared by mixing equivalent amounts of sodium sulfate and calcium chloride. The effectiveness of the reagents was tested at 80 o C and a holding time of 3 hours. The concentration of reagents is 5 mg / L. Under similar conditions, mixtures of NTF with a copper-ammonium complex of hydroxyethylidene diphosphonic acid (MDPC) were tested at an optimal ratio. The data are shown in table 4.

Как видно из данных, представленных в табл.4, обработка раствора комплексона в магнитном поле позволяет отказаться от использования в составе композиции МДФК, применение которой существенно повышает стоимость обработки воды. По сравнению с реагентами, не обработанными в магнитном поле, эффективность заявляемого способа выше более чем на 60%
Пример 4. Приготовление водных 1-2% растворов комплексонов проводили на воде с общей жесткостью 15 мг-экв/л в магнитном поле напряженностью 1700 Э при скорости потока 0,6 м/с в течение 10 минут и без него. Потери реагентов в результате образования осадков, представляющие собой полиядерные комплексонаты кальция, определяли по изменению концентрации комплексонов в растворе по стандартной методике и визуально.
As can be seen from the data presented in Table 4, the treatment of a complexon solution in a magnetic field eliminates the use of MDFK in the composition, the use of which significantly increases the cost of water treatment. Compared with reagents that are not processed in a magnetic field, the effectiveness of the proposed method is more than 60% higher
Example 4. The preparation of aqueous 1-2% solutions of complexones was carried out on water with a total hardness of 15 mEq / l in a magnetic field of 1700 Oe at a flow rate of 0.6 m / s for 10 minutes and without it. Loss of reagents as a result of precipitation, which are polynuclear calcium complexonates, was determined by changing the concentration of complexones in solution according to the standard method and visually.

Данные представлены в таблице 5. The data are presented in table 5.

Из данных, приведенных в таблице 5, видно, что в случае приготовления растворов реагента в магнитном поле его потери, практически, равны нулю. Если же приготовление реагентов проводят не в магнитном поле, потери составляют 27-35%
Таким образом, технико-экономические преимущества способа заключаются в повышении эффективности обработки воды с целью предотвращения образования отложений и коррозии, расширение возможности использования комплексонов в бессточных системах водоснабжения, сокращения расхода реагентов при ингибировании коррозии, приготовлении растворов на водах высокой минерализации. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4
From the data shown in table 5, it is seen that in the case of the preparation of reagent solutions in a magnetic field, its losses are practically equal to zero. If the preparation of the reagents is carried out not in a magnetic field, the losses are 27-35%
Thus, the technical and economic advantages of the method are to increase the efficiency of water treatment in order to prevent the formation of deposits and corrosion, expand the possibility of using complexones in closed water supply systems, reduce the consumption of reagents when inhibiting corrosion, and prepare solutions in highly mineralized waters. TTT1 TTT2 TTT3 TTT4

Claims (1)

Способ предотвращения образования отложений и коррозии путем введения в обрабатываемую воду растворов фосфонсодержащих комплексонов, отличающийся тем, что растворы комплексонов и комплексонатов металлов готовят в магнитном поле в течение 1 10 мин. A method of preventing the formation of deposits and corrosion by introducing solutions of phosphon-containing complexones into the treated water, characterized in that solutions of metal complexones and complexonates are prepared in a magnetic field for 1 to 10 minutes.
RU93019143A 1993-04-12 1993-04-12 Method for prevention of formation of deposits and corrosion RU2065409C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93019143A RU2065409C1 (en) 1993-04-12 1993-04-12 Method for prevention of formation of deposits and corrosion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93019143A RU2065409C1 (en) 1993-04-12 1993-04-12 Method for prevention of formation of deposits and corrosion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93019143A RU93019143A (en) 1995-10-27
RU2065409C1 true RU2065409C1 (en) 1996-08-20

Family

ID=20140268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93019143A RU2065409C1 (en) 1993-04-12 1993-04-12 Method for prevention of formation of deposits and corrosion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2065409C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Классен В.И. Омагничивание водных систем.- М.: Химия, 1978, c. 238. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов.- М.: Химия, 1988, с. 544. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3890228A (en) Polyacrylate-polyphosphonic acid treatment in aqueous systems
US4936987A (en) Synergistic scale and corrosion inhibiting admixtures containing carboxylic acid/sulfonic acid polymers
US6146538A (en) Method of inhibiting scale formation
EP0122013B1 (en) Polymeric additives for water
US5080801A (en) Mixed polymers for preventing scale caused by mineral processing water
US5308498A (en) Hydroxamic acid containing polymers used as corrosion inhibitors
US3966600A (en) Process for the treatment of waste water from a fiberglass manufacturing process
AU623310B2 (en) Calcium scale inhibition using dihydroxy aromatic compounds
JPS59162999A (en) Synergistic scale and corrosion control mixture containing carboxylic acid/sulfonic acid polymer
US2400863A (en) Algaecide
US3655552A (en) Method for removing phosphate from waste water
RU2065409C1 (en) Method for prevention of formation of deposits and corrosion
KR920002811B1 (en) Method of improving langelier index of city water and apparatus therefor
Al-Maabreh et al. Mitigation of scale problem in the pumped Disi water to Amman, Jordan
US4661261A (en) Alumina stabilization in industrial waters
US3562015A (en) Treatment of phosphate type carry-over on metal workpieces
US3524811A (en) Flocculating process
CS216522B2 (en) Method of cleaning the waste waters containing dissolved organic impurities
SU1719322A1 (en) Method of preventing scale formation
Yang et al. Desupersaturation of RO concentrates by addition of coagulant and surfactant
JPS6296683A (en) Anticorrosive in common use as scale inhibitor of metal in aqueous system
SU842054A1 (en) Method of producing polyphosphate solutions for stabilizing treatment of water
EP0309049A1 (en) Method for controlling calcium carbonate scaling in high PH aqueous systems using carboxylic/sulfonic polymers
US6063288A (en) Inhibition of silica and silicate deposition using imidazolines
Yang et al. Scaling salt removal by addition of inorganic particles