RU2328453C1 - Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения и отопления - Google Patents
Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения и отопления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2328453C1 RU2328453C1 RU2006134150/15A RU2006134150A RU2328453C1 RU 2328453 C1 RU2328453 C1 RU 2328453C1 RU 2006134150/15 A RU2006134150/15 A RU 2006134150/15A RU 2006134150 A RU2006134150 A RU 2006134150A RU 2328453 C1 RU2328453 C1 RU 2328453C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- corrosion
- gmdtf
- complexonate
- ioms
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к способам предотвращения минеральных отложений и коррозии и может быть использовано в водоподготовке систем отопления, охлаждения и оборотного водоснабжения. Способ осуществляют введением композиции, содержащей гексаметилендиаминтетраметеленфосфоновую кислоту и ее цинксодержащий комплексонат при их мольном соотношении 4:1-2:1. Способ обеспечивает снижение расхода реагентов и композиций их содержащих при одновременном повышении эффективности обработки с целью предтвращения солеотложений и коррозии. 3 табл.
Description
Изобретение относится к способам предотвращения минеральных отложений и коррозии и может быть использовано в водоподготовке систем отопления, охлаждения и оборотного водоснабжения.
Известен способ предотвращения минеральных отложений и биообрастания в замкнутых системах водоснабжения путем введения композиции органофосфоната ИОМС и его медьсодержащего комплекса при их мольном соотношении 5:1-1:1 (далее ИОМС Cu) [Патент России №2133229, МПК 6 С02 5/14, 1999]. Однако использование композиции не эффективно для одновременного подавления солеотложений и коррозии.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ предотвращения минеральных отложений и коррозии путем введения в обрабатываемую воду композиции органофосфоната ИОМС и его цинксодержащего комплекса при их мольном соотношении 5:1-1:1. Однако данный способ недостаточно эффективен, т.к. для снижения величины коррозии в 4-10 раз необходима доза реагента 10-25 мг/л (в пересчете на ИОМС) при мольном соотношении ИОМС: Zn 4:1-1:1. Это делает обработку воды не всегда экономически оправданной вследствие большого расхода реагента, приводит к значительному превышению сброса против ПДК сбросу цинксодержащих сточных вод. (Б.Н.Дрикер, И.П.Сикорский, Н.В.Цирульникова, «Изучение возможности использования цинковых комплексонатов ИОМС для ингибирования коррозии конструкционных сталей», Энергосбережение и водоподготовка 2006, №2, с. 7-9)
Задачей изобретения является снижение расхода реагента и композиций, их содержащих, при одновременном повышении эффективности обработки воды с целью предотвращения солеотложений и коррозии.
Поставленная задача решается тем, что обработку воды ведут путем введения органофосфонатов, при этом в качестве органофосфонатов используют композицию гексаметилендиаминтетраметеленфосфоновой кислоты (ГМДТФ) (1) и ее цинксодержащего комплекса (2) при их мольном соотношении 2:1-4:1.
где: М - цинк или водород.
Заявленный способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Получение композиций органофосфонатов
Композицию органофосфонатов получали в лаборатории путем введения в 25 см3 исходного 25% раствора ГМДТФ плотностью 1,27 г/см3, 25 см3 раствора соли цинка с концентрацией, обеспечивающей заданное мольное соотношение ГМДТФ и его цинксодержащего комплекса. Концентрации растворов представлены в таблице 1.
Концентрации растворов цинка для получения комплексонатов ГМДТФ при мольных соотношениях 5:1-1:1
Таблица 1 | |
Мольное соотношение ГМДТФ: Zn-комплексонат | Концентрация раствора Zn2+, г/л |
1:1 | 48,232 (контрольный) |
2:1 | 24,116 (по изобретению) |
3:1 | 16,076 (по изобретению) |
4:1 | 12,06 (по изобретению) |
5:1 | 9,648 (контрольный) |
Синтез проводили при перемешивании (со скоростью 1,2 м/с) на магнитной мешалке. При добавлении раствора соли цинка образуется белый осадок, который растворяется в течение 30-60 мин в зависимости от мольного соотношения, время экспозиции 80 мин.
В результате получали раствор композиции органофосфонатов с плотностью 1,13 г/см3 и в пересчете на концентрацию ГМДТФ - 12,5%. В качестве соли цинка могут быть использованы любые известные соли цинка, например ZnSO4, ZnCl2, и другие соли неорганических или органических кислот.
Пример 2
Ингибирование коррозии
Обработке подвергалась:
- водопроводная вода г. Екатеринбурга (жесткость общая - 2,2 мгэкв/л, жесткость кальциевая - 1,8 мгэкв/л, щелочность - 1,3 мгэкв/л);
- техническая вода оборотного цикла МНЛЗ Северского трубного завода (жесткость общая - 2,25 мгэкв/л, жесткость кальциевая - 2,0 мгэкв/л, щелочность - 1,5 мгэкв/л, рН 7,8).
В обрабатываемую воду вводили ИОМС - Cu (аналог), цинксодержащий комплексонат ИОМС - Zn при мольном соотношении 4:1-1:1 (прототип) и цинксодержащий комплексонат ГМДТФ - Zn при мольном соотношении 5:1-1:1. Композиции из указанных реагентов вводили в количествах 2; 5; 10; 15; 20 мг/л.
Скорость коррозии (мкм/г) определяли на коррозиметре «Эксперт 004» при температуре 25°С для конструкционной стали марки ст.3 по прямому измерению линейной скорости коррозии.
Данные представлены в таблице 2.
Влияние композиций на основе органофосфонатов и Zn на коррозию конструкционной стали.
Таблица 2 | |||||||
Вода | Реагент | Мольное соотношение | 2 мг/л | 5 мг/л | 10 мг/л | 15 мг/л | 20 мг/л |
Скорость коррозии, мкм/г | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Водопроводная г.Екатеринбург | ИОМС-Cu (аналог) |
3:1 | - | - | 110 | - | - |
ИОМС-Zn (прототип) |
2:1 | 92 | 60 | 34 | 29 | 14 | |
ИОМС-Zn (прототип) |
3:1 | 92 | 97 | 48 | 30 | 15 | |
ИОМС-Zn (прототип) | 4:1 | 100 | 80 | 57 | 42 | 29 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат |
1:1 | 59 | 30 | 22 | 10 | 4,0 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 2:1 | 60 | 30 | 22 | 10 | 4,0 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 3:1 | 65 | 31,5 | 25 | 11 | 4,7 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 4:1 | 71 | 32 | 26 | 12 | 5,5 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 5:1 | 100 | 80 | 58 | 40 | 15 | |
Без реагента (контроль) | - | 110 | 110 | 110 | 110 | 110 | |
Техническая вода Северского трубного завода | ИОМС-Cu (аналог) | 3:1 | 204 | 204 | 204 | 204 | 204 |
ИОМС-Zn (прототип) | 2:1 | 153 | 100 | 57 | 48 | 15 | |
ИОМС-Zn (прототип) | 3:1 | 153 | 111 | 80 | 50 | 24 | |
ИОМС-Zn (прототип) | 4:1 | 167 | 133 | 95 | 69 | 48 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 1:1 | 86 | 42 | 24 | 19 | 3 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 2:1 | 86 | 42 | 24 | 19 | 3 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 3:1 | 94 | 51 | 30 | 22 | 1,5 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 4:1 | 101 | 58 | 37 | 26 | 40 | |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 5:1 | 160 | 130 | 96 | 70 | 15 | |
Без реагента (контроль) | - | 202 | 202 | 202 | 202 | 202 |
Из данных представленных в таблице 1 видно, что эффективность предлагаемой композиции для ингибирования коррозии существенно выше известной. При оптимальных соотношениях 1:1,2:1 скорость коррозии при концентрации 5-15 мг/л снижается в 5-10 раз, что выше, чем у прототипа, при тех же концентрациях в 2,5-3 раза. По нашему мнению, это обусловлено увеличением прочности связи метил - азот при переходе от моноаминных комплексонов (ИОМС) к полиамминным комплексонам (ГМДТФ) (М.М.Дятлова, В.Я.Темкина, К.И.Попов, Комплексоны и комплексонаты металлов, М., Химия, 1988, с.544). Как следствие, образование более прочных защитных слоев на поверхности металла, подвергаемого коррозии.
В пользу этого свидетельствует также тот факт, что композиция, полученная при мольном соотношении 1:1 при высокой эффективности, нестабильна при хранении и в течение часа образует малорастворимые цинковые комплексонаты ГМДТФ. Изменение соотношения ГМДТФ: Zn-комплекса до 5:1 не позволяет достичь эффективности ингибирования коррозии выше, чем ИОМС-Zn. Таким образом, оптимальным для ингибирования коррозии следует принять соотношение ГМДТФ: Zn-комплекс 4:1-2:1.
Пример 3
Ингибирование солеотложений
Эффективность композиции ингибировать образование минеральных отложений иллюстрируется на примере кристаллизации сульфата кальция. Модельный раствор пересыщенного раствора сульфата кальция готовили смешением эквивалентных количеств сульфата натрия и хлорида кальция, термостатировали при температуре 70°С и перемешивании (Re=12500).
Эффективность обработки оценивали по продолжительности индукционного периода (скрытого периода кристаллизации) по определению изменения концентрации сульфата кальция. Результаты представлены в таблице 3.
Влияние композиций на основе органофосфонатов и Zn на кристаллизацию сульфата кальция.
Таблица 3 | |||
Реагент | Мольное соотношение | Концентрация, мг/л |
Индукционный период, мин |
Без реагента (Контроль) | - | - | 12 |
ИОМС (контроль) | - | 4,0 | 145 |
ИОМС-Cu (аналог) | 3:1 | 4,0 | 115 |
ИОМС-Zn (прототип) | 2:1 | 4,0 | 120 |
ГМДТФ | - | 1,0 | 250 |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 4:1 | 1,0 | 240 |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 3:1 | 1,0 | 210 |
ГМДТФ-Zn комплексонат | 2:1 | 1,0 | 190 |
Из данных, представленных в таблице 3, видно, что эффективность ингибирования солеотложений как у ГМДТФ, так и у его композиций с цинком значительно выше, чем у ИОМСа и его композиции с цинком. При этом концентрация ГМДТФ и его композиций с цинком в 4 раза ниже, чем у ИОМС и его композиций с цинком.
Таким образом, использование композиций ГМДТФ-Zn комплекса позволяет повысить эффективность обработки воды с целью одновременного предотвращения солеотложений и коррозии при снижении расхода реагента и, кроме того, снизить возможное вредное влияние сброса сточных вод, содержащих композицию, на окружающую среду.
Claims (1)
- Способ предотвращения коррозии и солевых отложений в системах водоснабжения и отопления путем введения в обрабатываемую воду органофосфоната и его цинксодержащего комплексоната, отличающийся тем, что в качестве органофосфоната используют гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновую кислоту и цинксодержащий комплексонат гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновой кислоты при мольном соотношении гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновая кислота: ее цинксодержащий комплексонат 4:1-2:1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006134150/15A RU2328453C1 (ru) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения и отопления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006134150/15A RU2328453C1 (ru) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения и отопления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006134150A RU2006134150A (ru) | 2008-03-27 |
RU2328453C1 true RU2328453C1 (ru) | 2008-07-10 |
Family
ID=39680687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006134150/15A RU2328453C1 (ru) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения и отопления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2328453C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD4330C1 (ru) * | 2014-04-30 | 2015-09-30 | Институт Химии Академии Наук Молдовы | Ингибитор коррозии стали в воде |
RU2591975C1 (ru) * | 2015-03-30 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" | Способ предотвращения минеральных отложений и коррозии |
-
2006
- 2006-09-25 RU RU2006134150/15A patent/RU2328453C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Дрикер Б.Н. и др. Изучение возможности использования комплексонатов ИОМС для ингибирования коррозии конструкционных сталей. Энергосбережение и водоподготовка. №2, 2006, с.7-9. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD4330C1 (ru) * | 2014-04-30 | 2015-09-30 | Институт Химии Академии Наук Молдовы | Ингибитор коррозии стали в воде |
RU2591975C1 (ru) * | 2015-03-30 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" | Способ предотвращения минеральных отложений и коррозии |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006134150A (ru) | 2008-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104071906B (zh) | 高效复合阻垢缓蚀剂 | |
US20180155226A1 (en) | Multiple Uses of Amine Salts for Industrial Water Treatment | |
CA2952780A1 (en) | Non-phosphorous containing corrosion inhibitors for aqueous systems | |
RU2328453C1 (ru) | Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения и отопления | |
CN105084561A (zh) | 一种含黄腐酸的无磷阻垢缓蚀剂及其制备方法 | |
CN107304077B (zh) | 一种缓蚀阻垢杀菌用组合物及其应用 | |
JPH05230676A (ja) | 炭素鋼の腐食抑制用のケイ酸ナトリウムとオルトリン酸塩の相乗作用組合せ | |
CN109748401B (zh) | 循环冷却水的处理方法 | |
JP2004513102A (ja) | 多機能性水処理剤組成物及びこれを利用した水処理方法 | |
RU2398050C1 (ru) | Состав для ингибирования солеотложений и коррозии металлов в системах водопользования | |
JP4934896B2 (ja) | 多機能型水処理剤 | |
WO2015119528A1 (ru) | Ингибитор коррозии металлов и солеотложения | |
JPS62256973A (ja) | 金属腐蝕抑制と燐酸カルシウム沈澱防止のためのホスホン酸/燐酸塩混合物 | |
RU2409523C2 (ru) | Способ предотвращения солеотложений, коррозии и биообрастаний в системах водоснабжения | |
CN102139967A (zh) | 高效无磷缓蚀阻垢分散剂及其制备方法和应用 | |
CN102502976A (zh) | 一种高效阻垢分散杀菌剂及其制造方法 | |
JP5637522B1 (ja) | 藻類抑制剤とその収納ケース・敷設器具 | |
CN109748406B (zh) | 循环冷却水的处理方法 | |
EP0006065A2 (en) | Composition and method for inhibiting corrosion | |
JPS6296683A (ja) | 水系における金属類のスケ−ル抑制を兼ねた腐食防止剤 | |
JP2010173994A (ja) | 多機能型水処理剤 | |
CA2396063A1 (en) | Phytoplankton growth inhibitors and a water purification method using the same | |
CN107304081B (zh) | 一种缓蚀阻垢杀菌用组合物及其应用 | |
JP2002193707A (ja) | 多機能型水処理剤 | |
JP2011206723A (ja) | スケール防止方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160926 |