RU2443637C2 - Состав для удаления накипи с теплообменных поверхностей - Google Patents
Состав для удаления накипи с теплообменных поверхностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443637C2 RU2443637C2 RU2010118845/05A RU2010118845A RU2443637C2 RU 2443637 C2 RU2443637 C2 RU 2443637C2 RU 2010118845/05 A RU2010118845/05 A RU 2010118845/05A RU 2010118845 A RU2010118845 A RU 2010118845A RU 2443637 C2 RU2443637 C2 RU 2443637C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- scale
- water
- acid
- conditions
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплотехники и касается вопроса удаления накипи на теплообразующих поверхностях аппаратуры систем водоохлаждения. Состав содержит соляную кислоту в количестве 2-15 мас.%, ингибитор коррозии - уротропин или тиомочевина - 0,5-3%, фторид натрия, калия или аммония - 1-4%, мета-нитробензолсульфокислоту - 3-7% и воду - остальное до 100%. Предложенный состав позволяет эффективно растворять труднорастворимую накипь, содержащую карбонаты, силикаты, диоксид кремния и сульфаты. При его использовании наблюдается лишь незначительная коррозия материала аппаратуры. 18 пр.
Description
Изобретение относится к области теплотехники и конкретно касается удаления накипи и солеотложений с поверхности теплообменной аппаратуры в замкнутых системах водяного охлаждения в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, теплоэнергетике, двигателях внутреннего сгорания, включая двигатели тепловозов, и других областях.
Образование труднорастворимых солеотложений и накипи на поверхности теплообменной аппаратуры связано с воздействием повышенной температуры на растворенные в воде компоненты. В результате протекающих у поверхности теплообмена (в местах наиболее высокого температурного напора) физико-химических процессов растворенные компоненты образуют нерастворимые в воде соединения, которые осаждаются на поверхности, где наиболее вероятно образование центров кристаллизации. Обычными составляющими компонентами накипи являются карбонаты кальция и магния, оксид кремния, сульфат кальция, силикаты кальция и магния, фосфаты кальция, цинка и железа и др. нерастворимые соединения [1, 2]. Состав образующейся накипи не бывает однозначным и зависит от состава используемой воды, режимов работы оборудования и др. факторов. Выделение накипи резко снижает коэффициент теплопередачи и, следовательно, эффективность работы теплообменного оборудования, увеличивает гидравлическое сопротивление прохождения воды и может даже привести к полной закупорке трубопроводов. Кроме того, образование накипи провоцирует коррозионное разрушение металла под ее слоем [3].
Наиболее успешный подход в борьбе с накипью заключается в предварительной обработке используемой воды, подразумевающей полное удаление растворенных солей. Однако такая обработка является дорогой, требует значительных материальных и энергетических затрат, поэтому применяется редко. В качестве борьбы с накипью используется также метод введения в оборотную воду ингибиторов накипеобразования [1]. Однако, как правило, действие ингибиторов строго специфично по отношению к составу используемой воды, который может меняться даже от одного источника в зависимости от сезона. В качестве примера можно привести известный препарат «калгон», представляющий собой разновидность полифосфата натрия [4], который препятствует отложению только карбонатной накипи, но не ингибирует отложение фосфатных и силикатных солей, поэтому находит ограниченное применение, например, в стиральных машинах.
Наиболее рациональным и экономически целесообразным в настоящее время является периодическое удаление накипи с поверхности теплообменного оборудования, для чего используются разнообразные химические составы. Их многообразие обусловлено различным составом и кристаллической структурой образующейся накипи.
Действие составов, удаляющих накипь, основано на полном или частичном удалении осадка накипи и препятствии обратному осаждению образующихся частиц на поверхность теплообмена. Для этих целей используют, как правило, неорганические или органические кислоты и комплексообразующую или поверхностно-активную добавку, а также для предотвращения коррозии металла при воздействии кислоты - ингибитор коррозии металла.
Например, известен состав для растворения накипи, содержащий сульфаминовую кислоту (95,8 мас.%), алифатический полиэфир (0,4%) и ингибитор коррозии (3,8%)
[5]. Однако используемые сульфаминовая кислота и полиэфир являются достаточно дорогими реагентами, кроме того, при нагревании в водных растворах сульфаминовая кислота гидролизуется до сульфата аммония, который может провоцировать отложение сульфатной накипи.
Известен состав для удаления отложений и накипи с внутренних поверхностей теплообменного оборудования, содержащий (мас.%): пиросульфат или персульфат натрия, калия или аммония 0,09-10, полифенольные соединения древесины или коры хвойных деревьев 0,003-6,0, уротропин 0,01-4, неионогенное ПАВ 0,00015-0,1, соляную кислоту 2,0-24,0, ацетон 1,0-8,0, воду - остальное до 100% [6] (прототип). К недостаткам прототипа относятся:
1. Использование горючего и взрывоопасного компонента - ацетона.
2. Состав не содержит солей плавиковой кислоты, поэтому пригоден только для специфических накипей, не содержащих диоксид кремния и силикаты.
3. Состав содержит полифенольные соединения древесины или коры хвойных пород, индивидуальный состав которых зависит от породы дерева, способа выделения и других факторов, и изменение компонентного состава этой смеси может привести к осложнению при удалении накипи.
4. Состав, предлагаемый в прототипе, предполагает использование персульфатов - производных перекиси водорода, которая (как и сами персульфаты) является сильным окислителем и с органическим веществом - ацетоном может давать взрывоопасные гидроперекиси.
В данном техническом решении предлагается состав для удаления накипи с поверхностей теплообменного оборудования, содержащий:
соляную кислоту 2-15 мас.%;
ингибитор коррозии (уротропин или тиомочевина) 0,5-3%;
фторид натрия (калия или аммония) 1-4%;
мета-нитробензолсульфокислоту 3-7%;
воду - остальное до 100%.
Существенным отличительным признаком предлагаемого состава для удаления накипи является использование мета-нитробензолсульфокислоты, которая выступает в качестве активной кислотной компоненты, принимающей участие в растворении накипи и способной адсорбироваться на поверхности металла, выступая дополнительным ингибитором коррозии.
Оборотная система, содержащая накипь на теплообменных поверхностях, обрабатывается предлагаемым составом при температуре 70-80°C. Моющий состав после обработки сливается, и система промывается водой. Эффективность использования предлагаемого состава определена путем удаления накипи с внутренней поверхности медных трубок систем охлаждения тепловозов. Антикоррозионный эффект проверен на стальных пластинах из стали Ст3 гравиметрическим методом.
Пример 1. В качестве образцов использовали отрезки медной трубки, вырезанной из системы охлаждения тепловоза, длиной 5 мм, наружный диаметр - 25 мм, толщина стенки - 3 мм, нарост накипи - 4-6 мм. Образец трубы помещали в пластмассовую емкость, содержащую 10 г концентрированной соляной кислоты, 2 г уротропина, 2 г фторида натрия, 5 г мета-нитробензолсульфокислоты и 81 г воды. Растворение осуществляли путем нагревания емкости на водяной бане при температуре 70-80°C и непрерывном перемешивании. Полное растворение накипи на внутренней поверхности отрезка трубы осуществлялось за 35 мин. Коррозия на поверхности трубы не наблюдалась.
Пример 2. В условиях примера 1, но при использовании 15 г концентрированной соляной кислоты и соответственно 76 г воды, растворение накипи наблюдалось за 24 мин.
Пример 3. В условиях примера 1, но при использовании 5 г соляной кислоты и 86 г воды, растворение накипи наблюдалось за 47 мин.
Пример 4. В условиях примера 1, но при использовании 2 г соляной кислоты и 89 г воды полное растворение осадка наблюдалось за 93 мин.
Пример 5. В условиях примера 1, но при использовании 2 г тиомочевины (вместо уротропина) растворение накипи наблюдалось за 31 мин.
Пример 6. В условиях примера 1, но при использовании 4 г фторида калия (вместо фторида натрия) и 79 г воды растворение накипи наблюдалось за 26 мин.
Пример 7. В условиях примера 1, но при использовании 2 г фторида аммония (вместо фторида натрия) растворение накипи наблюдалось за 32 мин.
Пример 8. В условиях примера 6, но при использовании 5 г фторида калия и 78 г воды время растворения накипи составляло 25 мин.
Пример 9. В условиях примера 1, но при использовании 1 г фторида натрия и 82 г воды, растворение накипи происходило за 48 мин.
Пример 10. В условиях примера 1, но при использовании 7 г мета-нитробензолсульфокислоты и 79 г воды, растворение накипи происходило за 32 мин.
Пример 11. В условиях примера 1, но при использовании 3 г мета-нитробензолсульфокислоты и 83 г воды, время растворения накипи составляло 42 мин.
Пример 12. В условиях примера 1, но при использовании 2 г мета-нитробензолсульфокислоты и 84 г воды растворение накипи происходило за 68 мин.
Пример 13. Стальную пластинку (20×20×1,5 мм) из Ст3 помещали на 30 мин в раствор, содержащий состав, соответствующий примеру 1 при температуре 70-80°C. Методом гравиметрии оценена потеря массы пластинки (4%).
Пример 14. В условиях примера 13, но при введении в раствор 3 г уротропина и 82 г воды, потеря массы составила 3,8%.
Пример 15. В условиях примера 13, но при введении 0,5 г уротропина и 82,5 г воды, потеря массы пластинки составила 9%.
Пример 16. В условиях примера 13, но при использовании состава, отвечающего примеру 5, потеря массы пластинки составила 3,5%.
Пример 17. В условиях примера 13, но при применении состава, соответствующего примеру 2, потеря массы образца составила 6,8%.
Пример 18. В условиях примера 13, но при использовании состава, соответствующего примеру 11, потеря массы образца составила 5,2%.
Приведенные примеры использования предлагаемого состава для удаления накипи показывают, что увеличение количества соляной кислоты более 15 мас.% является нецелесообразным, т.к. это не дает существенного увеличения эффективности растворения накипи, но способствует усилению коррозии стального оборудования. Уменьшение количества соляной кислоты в составе для удаления накипи меньше 2% приводит к существенному увеличению времени растворения накипи. Содержание ингибитора коррозии наиболее целесообразно в количестве 0,5-3%, фторидов - 1-4%, мета-нитробензолсульфокислоты - 3-7%.
Таким образом, предложен состав, который эффективно удаляет накипь с теплообменных поверхностей, вызывает минимальную коррозию аппаратуры и содержит доступные компоненты, выпускаемые в промышленном масштабе.
Состав пригоден для удаления накипей, содержащих карбонаты, силикаты, диоксид кремния и сульфаты.
Источники информации
1. Дирей П.А., Абалихина Т.А., Сильванская Т.А. Ингибирование аномальных процессов в системах водоснабжения. // Обзорная информация. Серия: Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. - М.: НИИТЭХИМ. 1988. вып.1 (74). 42 с.
2. Иванов A.M. Основные пути ингибирования отложений солей жесткости и оценка их эффективности в конкретных условиях. // Химия и технология воды. 1987. Т.9. №4. С.307-311.
3. Ввозная Н.Ф. Химия воды и микробиология. - М.: Высшая школа. 1979. С.187.
4. Реми Г. Курс неорганической химии. T.1. - М.: Мир. 1972. С.618.
5. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества. Справочник.//Под ред. А.А.Абрамзона Е.Д.Щукина. - Л.: Химия. 1984. С.338.
6. Лифанов Е.В., Колотыгин О.А. Патент РФ №2331591. 2008.
Claims (1)
- Состав для удаления накипи с теплообменных поверхностей, содержащий соляную кислоту и ингибитор коррозии, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фторид натрия, калия или аммония и мета-нитробензолсульфокислоту в следующем соотношении, мас.%:
соляная кислота 2-15 ингибитор коррозии - уротропин или тиомочевина 0,5-3 фторид натрия, калия или аммония 1-4 мета-нитробензолсульфокислота 3-7 вода остальное до 100%
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010118845/05A RU2443637C2 (ru) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Состав для удаления накипи с теплообменных поверхностей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010118845/05A RU2443637C2 (ru) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Состав для удаления накипи с теплообменных поверхностей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010118845A RU2010118845A (ru) | 2011-11-20 |
RU2443637C2 true RU2443637C2 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45316344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010118845/05A RU2443637C2 (ru) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | Состав для удаления накипи с теплообменных поверхностей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2443637C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1103853A (zh) * | 1994-09-22 | 1995-06-21 | 李玉香 | 一种家用清洗除垢剂 |
CN1235126A (zh) * | 1998-05-09 | 1999-11-17 | 张亚尊 | 机动车水路除垢剂 |
RU2177458C1 (ru) * | 2000-05-12 | 2001-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Челябоблкоммунэнерго" | Состав для удаления высокотемпературных минеральных солеотложений с теплоэнергетического оборудования |
RU2238915C1 (ru) * | 2003-08-04 | 2004-10-27 | Верхозин Виталий Валерьевич | Состав для удаления накипи |
RU2324661C2 (ru) * | 2005-12-28 | 2008-05-20 | Олег Анатольевич Колотыгин | Состав для удаления накипи и отложений |
RU2331591C1 (ru) * | 2007-04-26 | 2008-08-20 | Ооо Научно-Производственная Компания "Энергия" | Состав для удаления отложений и накипи с внутренних поверхностей теплообменного оборудования |
-
2010
- 2010-05-11 RU RU2010118845/05A patent/RU2443637C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1103853A (zh) * | 1994-09-22 | 1995-06-21 | 李玉香 | 一种家用清洗除垢剂 |
CN1235126A (zh) * | 1998-05-09 | 1999-11-17 | 张亚尊 | 机动车水路除垢剂 |
RU2177458C1 (ru) * | 2000-05-12 | 2001-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Челябоблкоммунэнерго" | Состав для удаления высокотемпературных минеральных солеотложений с теплоэнергетического оборудования |
RU2238915C1 (ru) * | 2003-08-04 | 2004-10-27 | Верхозин Виталий Валерьевич | Состав для удаления накипи |
RU2324661C2 (ru) * | 2005-12-28 | 2008-05-20 | Олег Анатольевич Колотыгин | Состав для удаления накипи и отложений |
RU2331591C1 (ru) * | 2007-04-26 | 2008-08-20 | Ооо Научно-Производственная Компания "Энергия" | Состав для удаления отложений и накипи с внутренних поверхностей теплообменного оборудования |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010118845A (ru) | 2011-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2011326374A1 (en) | Corrosion inhibiting composition | |
US3766077A (en) | Compositions and method for inhibiting scaling in aqueous systems | |
CN108623020A (zh) | 一种新型缓蚀阻垢剂及其制备方法与应用 | |
CA2952780C (en) | Non-phosphorous containing corrosion inhibitors for aqueous systems | |
CN102515373B (zh) | 一种用于热水锅炉的绿色缓蚀阻垢剂 | |
WO2013148937A1 (en) | Multiple uses of amine salts for industrial water treatment | |
JPS5944119B2 (ja) | 水処理剤 | |
CN106380009A (zh) | 一种用于工业循环冷却水的阻垢缓蚀剂 | |
CN103695929A (zh) | 一种用于封闭水系统抑制金属腐蚀的有机缓蚀剂 | |
CN102534641A (zh) | 一种有机酸清洗剂及其制造方法 | |
AU2018295015B2 (en) | Composition and method for inhibiting corrosion and scale | |
US5139702A (en) | Naphthylamine polycarboxylic acids | |
RU2443637C2 (ru) | Состав для удаления накипи с теплообменных поверхностей | |
CA2087199C (en) | Method and compositions for removing deposits from cooling water systems | |
CN1854090A (zh) | 一种抗氧化的锅炉缓蚀阻垢剂 | |
WO2015119528A1 (ru) | Ингибитор коррозии металлов и солеотложения | |
CN101913713B (zh) | 一种硫酸盐垢清洗剂 | |
US5221487A (en) | Inhibition of scale formation and corrosion by sulfonated organophosphonates | |
JP2848672B2 (ja) | 高温水系腐食抑制剤 | |
JP5842293B2 (ja) | 緑青防止剤及び緑青防止方法 | |
EP1808428B1 (en) | Descaling solutions comprising EDDH | |
CN106967537A (zh) | 工业水处理装置清污除垢剂及其制备方法 | |
CN106830375B (zh) | 一种热水锅炉阻垢剂及其使用方法 | |
US5401323A (en) | Method for removing clay deposits from cooling water systems | |
RU2325333C2 (ru) | Состав для удаления минеральных отложений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130512 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150710 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180512 |