RU2255053C1

RU2255053C1 - Composition for treatment of cooling water

Info

Publication number: RU2255053C1
Application number: RU2004113615/15A
Authority: RU
Inventors: Н.Б. Гаврилов (RU); Н.Б. Гаврилов
Original assignee: Гаврилов Наум Беньяминович
Priority date: 2004-05-05
Filing date: 2004-05-05
Publication date: 2005-06-27

Abstract

FIELD: special compositions.

SUBSTANCE: invention relates to compositions used for treatment of cooling water with aim for prevention formation of saline deposits with the corrosion effect on equipment contacting with water. The composition comprises the following components, wt.-%: oxyethylidene diphosphonic acid, 1-57%; nitrilotrimethyl phosphonic acid, 1-57%; dialkyldimethyl ammonium chloride, 1-2%; propylene glycol, 1-30%, and water, the balance. Invention provides the development of polyfunctional homogenous, nontoxic and stable in storage composition. The development of highly concentrated composition suitable for transporting is possible. Invention can be used for treatment of cooling water in water supply systems of industrial plants. The composition can be used for prevention of formation of carbonate, sulfate and iron oxide deposits and for destruction of carbonate salt deposits on heat-transferring surfaces that allows its using for cooling water in return cycles of water supply and to enhance effectiveness of heat exchange in simultaneous inhibition of corrosion.

EFFECT: enhanced effectiveness and valuable properties of composition.

1 tbl

Description

Изобретение относится к составам для обработки охлаждающей воды с целью предотвращения солевых отложений с эффектом коррозии на оборудовании, контактирующем с водой, и может быть использовано для обработки охлаждающей воды водопроводных систем промышленных предприятий. Состав используется для предотвращения карбонатных, сульфатных и железоокисных отложений, а также разрушения отложений карбонатных солей на теплопередающих поверхностях, что позволяет применять его для охлаждающей воды в оборотных циклах водоснабжения и тем самым повысить эффективность теплообмена при одновременном ингибировании коррозии.The invention relates to compositions for treating cooling water in order to prevent salt deposits with a corrosion effect on equipment in contact with water, and can be used for processing cooling water of plumbing systems of industrial enterprises. The composition is used to prevent carbonate, sulfate and iron oxide deposits, as well as the destruction of deposits of carbonate salts on heat transfer surfaces, which allows it to be used for cooling water in reverse water supply cycles and thereby increase the heat transfer efficiency while inhibiting corrosion.

Известны многочисленные составы для предотвращения солеотложений и ингибиторы коррозии, например “Состав для предотвращения карбонатных отложений” (Патент РФ №2122981, C 02 F 5/14, 1998 г.), “Состав для ингибирования солеотложений и коррозии и способ его получения” (Патент РФ №2205157, кл. C 02 F 5/14, 2003 г.), “Состав для предотвращения солеотложений” (Патент РФ №2097340, C 02 F 5/08, 1998 г.), “Состав для ингибирования солеотложений в системах оборотного водоснабжения” (Патент РФ №2158714, C 02 F 5/14, 2002 г.), “Способ предотвращения отложения солей” (Патент РФ №1414794, C 02 F 5/10), “Составы для ингибирования солеотложений и коррозии” (Патент США №3699048, 3899228) и другие. Эти составы содержат в смеси с различными компонентами или оксиэтилидендифосфоновую кислоту (ОЭДФ) или нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ).Numerous compositions for preventing scaling and corrosion inhibitors are known, for example, “Composition for preventing carbonate deposits” (RF Patent No. 2122981, C 02 F 5/14, 1998), “Composition for inhibiting scaling and corrosion and a method for its preparation” (Patent RF No. 2205157, class C 02 F 5/14, 2003), “Composition for preventing scaling” (RF Patent No. 2097340, C 02 F 5/08, 1998), “Composition for inhibiting scaling in reverse systems water supply ”(RF Patent No. 2158714, C 02 F 5/14, 2002),“ Method for the prevention of salt deposition ”(RF Patent No. 1414794, C 02 F 5/10), “Compositions for inhibiting scaling and corrosion” (US Patent No. 3699048, 3899228) and others. These compositions contain, in a mixture with various components, either hydroxyethylidene diphosphonic acid (HEDP) or nitrilotrimethylphosphonic acid (NTP).

Однако во всех этих составах компоненты и их количество подобрано исходя из условий применения (область техники; температурный режим и т.д.). При применении их для наших целей не удается добиться необходимой эффективности.However, in all these compositions, the components and their quantity are selected based on the conditions of use (technical field; temperature conditions, etc.). When applying them for our purposes, it is not possible to achieve the necessary effectiveness.

Известен состав для растворения карбонатных отложений, содержащий ОЭДФ, НТФ, сульфат аммония или щелочного металла, карбамид и воду, а качестве ингибитора коррозии - полиоксиэтилированный алкилфенол и 2-меркаптобензотиазол.A known composition for dissolving carbonate deposits containing HEDP, NTF, ammonium or alkali metal sulfate, urea and water, and as a corrosion inhibitor - polyoxyethylated alkyl phenol and 2-mercaptobenzothiazole.

Однако данный состав предназначен для периодического растворения карбонатных отложений на поверхности оборудования и не может быть использован для обработки охлаждающей воды водооборотных систем из-за высокой коррозионной активности его компонентов (0,8-1,1 г/м²· ч). А.С. СССР №1018921, C 02 F 5/14, 1980 г.However, this composition is intended for the periodic dissolution of carbonate deposits on the equipment surface and cannot be used for the treatment of cooling water in water circulating systems due to the high corrosive activity of its components (0.8-1.1 g / m ² · h). A.S. USSR No. 1018921, C 02 F 5/14, 1980

Известен также “Состав для обработки охлаждающей воды”, защищенный А.С. СССР №1787960, C 02 F 5/14, 1993 г. Состав содержит: сульфат цинка, ОЭДФ, карбамид, вода.Also known “Composition for the treatment of cooling water", protected by A.S. USSR No. 1787960, C 02 F 5/14, 1993. The composition contains: zinc sulfate, HEDP, urea, water.

Наиболее близким к предлагаемому для использования в заявленной области по технической сущности и достигаемому результату является “Состав для предотвращения карбонатных, сульфатных, железоокисных отложений” (Патент РФ №2198852, кл. C 02 F 5/14, 2003 г.). Состав содержит, мас.%:The closest to the proposed for use in the claimed field on the technical nature and the achieved result is “Composition for the prevention of carbonate, sulfate, iron oxide deposits” (RF Patent No. 2198852, CL C 02 F 5/14, 2003). The composition contains, wt.%:

ОЭДФ 10-45OEDF 10-45

Лигносульфонат натрия 5-40Sodium lignosulfonate 5-40

Карбамид 1,0-5,0Urea 1.0-5.0

Алкиларилсульфонат натрия 0,1-4,0Sodium alkylaryl sulfonate 0.1-4.0

Вода ОстальноеWater Else

Все эти составы не обладают универсальными свойствами, не позволяют в достаточной степени обеспечить эффективную защиту водоохлаждаемого оборудования от сульфатных отложений и коррозии металла.All these compounds do not have universal properties, they do not sufficiently provide effective protection of water-cooled equipment from sulfate deposits and metal corrosion.

Задачей изобретения было создание многофункционального состава гомогенного и стабильного при хранении, с варьированной концентрацией и не токсичного. При этом возможно создание высококонцентрированного состава, удобного при транспортировке.The objective of the invention was the creation of a multifunctional composition homogeneous and stable during storage, with varying concentrations and non-toxic. In this case, it is possible to create a highly concentrated composition, convenient for transportation.

Поставленная задача достигнута в предложенной рецептуре состава для обработки охлаждающей воды, включающей оксиэтилидендифосфоновую кислоту и воду, в которую дополнительно вводят нитрилотриметилфосфоновую кислоту, диалкилдиметиламмоний хлорид и пропиленгликоль при следующих соотношениях компонентов, мас.%:The problem was achieved in the proposed formulation of the composition for the treatment of cooling water, including hydroxyethylidene diphosphonic acid and water, into which nitrilotrimethylphosphonic acid, dialkyldimethylammonium chloride and propylene glycol are additionally introduced in the following ratios of components, wt.%:

оксиэтилидендифосфоновая кислота - 1-57hydroxyethylidene diphosphonic acid - 1-57

нитрилотриметилфосфоновая кислота - 1-57nitrilotrimethylphosphonic acid - 1-57

диалкилдиметиламмоний хлорид - 1-20dialkyldimethylammonium chloride - 1-20

пропиленгликоль - 1-30propylene glycol - 1-30

вода - остальное.water is the rest.

Как известно, ОЭДФ является эффективным соединением в части предотвращения карбонатных отложений, разрушения карбонатных солей на теплопередающих поверхностях, а НТФ - сульфатных солей. Добавленный в состав диалкилдиметиламмоний хлорид (ДАДМАХ) - является поверхностно-активным веществом, что естественно усиливает действие всех компонентов состава и, кроме того, эффективен при защите от коррозии углеродистых сталей. Введенный в композицию пропиленгликоль обеспечивает возможность использования состава при низких температурах, что особенно важно при обработке охлаждающей водой оборудования. Он обладает диспергирующими свойствами по отношению к отложениям, имеющимся на оборудовании.As you know, OEDP is an effective compound in terms of preventing carbonate deposits, the destruction of carbonate salts on heat transfer surfaces, and NTP - sulfate salts. The dialkyl dimethylammonium chloride (DADMAC) added to the composition is a surfactant that naturally enhances the action of all components of the composition and, moreover, is effective in protecting against carbon steel corrosion. Propylene glycol introduced into the composition makes it possible to use the composition at low temperatures, which is especially important when processing equipment with cooling water. It has dispersing properties with respect to deposits on the equipment.

Количественные интервалы входящих в состав компонентов устанавливаются в каждом конкретном случае в зависимости от состава охлаждающей воды, производств, в котором она употребляется, и других условий. При необходимости составы могут быть приготовлены в виде очень концентрированных растворов, что облегчает и удешевляет условия их транспортировки.The quantitative intervals of the constituent components are set in each case depending on the composition of the cooling water, the production in which it is used, and other conditions. If necessary, the compositions can be prepared in the form of very concentrated solutions, which facilitates and reduces the cost of their transportation.

Состав готовится следующим образом: в воде при комнатной температуре 20-40° С растворяют порошок ОЭДФ и порошок НТФ, затем в полученную смесь вводят водорастворимую пасту ДАДМАХ, после получения прозрачного раствора в него вводят раствор пропиленгликоля. Исходные компоненты состава являются недефицитным и легко доступным сырьем, а простой способ его получения не требует специального оборудования. Предлагаемый состав технологически доступен и отличается высокой ингибирующей способностью.The composition is prepared as follows: OEDP powder and NTF powder are dissolved in water at room temperature 20-40 ° C, then the water-soluble paste DADMAC is introduced into the resulting mixture, after receiving a clear solution, a solution of propylene glycol is introduced into it. The initial components of the composition are non-deficient and readily available raw materials, and a simple method for its production does not require special equipment. The proposed composition is technologically available and has a high inhibitory ability.

Эффективность предлагаемого состава по ингибированию солевых отложений и коррозии углеродистых сталей определяли при обработке пробы воды с солесодержанием 2000 мг/дм³ и концентрации каждой композиции 5,10 мг/дм³.The effectiveness of the proposed composition for the inhibition of salt deposits and corrosion of carbon steels was determined by processing a water sample with a salt content of 2000 mg / dm ³ and the concentration of each composition 5.10 mg / dm ³ .

Средняя скорость солеотложения и коррозии углеродистой стали определяли гравиметрическим методом (Методическое руководство по пуску и наладке сооружений водного хозяйства предприятий черной металлургии. Изд. МЧМ СССР, Чермет Энерго, г. Москва, 1984 г.).The average rate of salt deposition and corrosion of carbon steel was determined by the gravimetric method (Methodological Guide for the start-up and commissioning of water facilities for ferrous metallurgy enterprises. Publishing House of the USSR MFM, Chermet Energo, Moscow, 1984).

Данные испытаний приведены в таблице.The test data are shown in the table.

Анализ полученных результатов подтверждает эффективность применения заявленного состава для предотвращения солеотложений и коррозии.An analysis of the results confirms the effectiveness of the application of the claimed composition to prevent scaling and corrosion.

Claims

A composition for treating cooling water containing hydroxyethylidene diphosphonic acid and water, characterized in that it further comprises nitrilotrimethylphosphonic acid, dialkyl dimethyl ammonium chloride and propylene glycol in the following ratios of components, wt.%:

Oxyethylidene diphosphonic acid - 1-57

Nitrilotrimethylphosphonic acid - 1-57

Dialkyldimethylammonium chloride - 1-20

Propylene glycol - 1-30

Water - The rest.