RU2732844C1 - Ингибитор коррозии и солеотложения - Google Patents

Ингибитор коррозии и солеотложения Download PDF

Info

Publication number
RU2732844C1
RU2732844C1 RU2020112323A RU2020112323A RU2732844C1 RU 2732844 C1 RU2732844 C1 RU 2732844C1 RU 2020112323 A RU2020112323 A RU 2020112323A RU 2020112323 A RU2020112323 A RU 2020112323A RU 2732844 C1 RU2732844 C1 RU 2732844C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alkali metal
water
inhibitor
corrosion
sulphate
Prior art date
Application number
RU2020112323A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Станиславович Владыкин
Константин Андреевич Мурин
Константин Михайлович Бритвин
Original Assignee
Алексей Станиславович Владыкин
Константин Андреевич Мурин
Константин Михайлович Бритвин
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 Алексей Станиславович Владыкин, Константин Андреевич Мурин, Константин Михайлович Бритвин filed Critical Алексей Станиславович Владыкин
Priority to RU2020112323A priority Critical patent/RU2732844C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2732844C1 publication Critical patent/RU2732844C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/167—Phosphorus-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к ингибиторам коррозии, карбонатных, сульфатных и железоокисных отложений, и может применяться для нормализации содержания ионов железа как в горячей, холодной водопроводной воде общего потребления, так и в системах водооборотного снабжения металлургических, химических и пищевых предприятий и других промышленных предприятий. Ингибитор содержит, % мас.: фосфат щелочного металла 31,5-88,9; ортофосфат щелочного металла 42,6-6,53; сульфат щелочного металла 12,0-3,25; гидрокарбонат щелочного металла 8,3-1,27; гипохлорит щелочного металла 1,6-0,01; фторид щелочного металла 4,0-0,04. Технический результат: получение ингибитора коррозии и солеотложения в твердом состоянии, дозировка которого в системы водооборотного снабжения производственых предприятий, водоснабжения общего потребления ГВС и ХВС составляет от 1 до 10 граммов на тонну обрабатываемой воды. 2 табл.

Description

Изобретение относится к ингибиторам коррозии, карбонатных, сульфатных и железоокисных отложений, может применяться для нормализации содержания ионов железа как в горячей, холодной водопроводной воде общего потребления, так и в системах водооборотного снабжения металлургических, химических и пищевых предприятий и других промышленных предприятий.
Известен ингибитор коррозии и солеотложения [Патент RU 2256727 C1, МПК C23F 11/167, 11/173, 14/02, заявка № 2003137235/02 от 23.12.2003, опубл. 20.07.2005 в Бюл. №20], включающий в себя фосфатный ингибитор, фосфонатный ингибитор, гигроскопические соли щелочных или щелочноземельных металлов неорганических кислот.
Схожие по действию и назначению продукты имеют ряд недостатков. Использование органических соединений, дозируемых в воду в виде составляющих компонентов являются негативными факторами для окружающей среды. В известных ингибиторах в качестве таких веществ встречаются бензотриазол, толилтриазол, оксиэтилидендифосфонат цинка, нитрилотриметилфосфонат, аскорбиновая кислота, глюконовая кислота [Патент RU 2458184 C1. МПК C23F 11/167, заявка № 2010150939/02 от 13.12.2010, опубл. 10.08.2012 в Бюл. № 22], оксиэтилидендифосфоновая кислота, аминоалканфосфоновая кислота, алкандифософоновая кислота, нитрилотриметилфосфоновая, фосфонобутантрикарбоновая кислота (ФБТК), фосфоногидроксиуксусная кислота, фосфоноянтарная кислота [Патент RU 2593569 C1. МПК C23F 11/167, C23C 22/42, заявка № 2015120937/02 от 03.06.2015, опубл.: 10.08.2016 в Бюл. № 22].
Недостатком известного ингибитора [Патент RU 2256727 C1, МПК C23F 11/167, 11/173, 14/02, заявка № 2003137235/02 от 23.12.2003, опубл. 20.07.2005 в Бюл. №20] является эффективность. На тонну обрабатываемой воды предполагается дозировка 60 г ингибитора.
Недостатком известного ингибитора также является наличие органических соединений, которые могут составлять до 40% массы.
Технический результат предполагаемого изобретения заключается в получении ингибитора коррозии и солеотложения в твердом состоянии, дозировка которого в системы водооборотного снабжения производственных предприятий, водоснабжения общего потребления ГВС и ХВС, составляет от 1 до 10 граммов на тонну обрабатываемой воды.
Технический результат достигается тем, что ингибитор, помимо того, что содержит полифосфат, гигроскопические соли щелочных и щелочноземельных металлов, в частности, ортофосфаты, сульфаты щелочных и щелочноземельных металлов, включает в свой состав гидрокарбонат, гипохлорит и фторид щелочных металлов, мас. %:
Полифосфат щелочных металлов 31,5÷88,9
Ортофосфат щелочных металлов 42,6÷6,53
Сульфат щелочных металлов 12,0÷3,25
Гидрокарбонат щелочных металлов 8,3÷1,27
Гипохлорит щелочных металлов 1,6÷0,01
Фторид щелочных металлов 4÷0,04
Известно, что для более надежной защиты металлов от коррозии предпочитают исключить галогены из растворов, как опасный элемент. Находясь в растворе в виде анионов, сами галогены не проявляют окислительных свойств, т.к. находятся уже в полностью восстановленном состоянии. Можно утверждать, что пагубное влияние на защитные окисные пленки на поверхности металлов в частности стальных поверхностей связано именно с солевым эффектом, сопровождающим многократное увеличение растворимости малорастворимых солей, которыми являются защитные окисные пленки. К таким окисным пленкам относятся ортофосфаты. Гидролиз фосфатов щелочных металлов проходит по аниону, значение водородного показателя смещается в сторону щелочной среды, что обеспечивает восстановление хлора в гипохлорит-ионе. К свойствам фторидов относится способность образовывать коллоиды, а также комплексные соединения с ортофосфат ионом и кальцием Ca5(PO4)3F [С29, С159 – Химия элементов и соединений : учебное пособие / В.И. Ермолаева, В.М. Горшкова, Л.Е. Слынько, Н.Н. Двуличанская. — Санкт-Петербург : Лань, 2019. — 208 с. — ISBN 978-5-8114-3291-2. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система «Лань» : [сайт]. — URL: https://e.lanbook.com/book/111880 (дата обращения: 25.09.2019). — Режим доступа: для авториз. пользователей]. На примере хлоридов было выявлено значение предельной концентрации, при которой не происходит коррозия. Значение предельной концентрации составляет 150 ммоль/л, что соответствует массе хлорид-ионов 5,3 г/л. [Кузнецова, О.П. Применение фосфоната кальция для пигментирования противокоррозионных покрытий // Казань : Вестник Казанского технологического университета. 2012. №8. Т15. С. – 38-39]. Таким образом, обуславливается использование фтор и хлор содержащих добавок для снижения солеотложения при эффективном ингибировании процессов коррозии. В отличие от известных ингибиторов коррозии, защиты нагревательных элементов от солеотложения настоящий ингибитор предлагает более экологически чистый состав.
Заявленное соотношение компонентов способствует уменьшению активности ионов кальция и гидрокарбонатов, что предотвращает выпадению в осадок карбоната кальция (см. таблицу 1) сохранение концентраций ионов кальция и гидрокарбонатов. Механизм процесса солеотложения заключается в том, что находящиеся в растворенном виде анионы гидрокарбоната в результате нагрева переходят в карбонаты и выпадают в осадок с катионами кальция, образуя малорастворимое соединение карбонат кальция. Изменение концентраций кальция и гидрокарбонатов до и после нагревания пропорционально количеству образующегося нерастворимого осадка карбоната кальция. Оптимальными для минимизации солеотложения будут такие условия, при которых не происходит уменьшение концентраций гидрокарбонатов и кальция при нагреве. Пробы 1, 2, 3 содержат ингибитор в дозировке 2 г ингибитора на 1 тонну обрабатываемой воды. Контрольная проба представлена водопроводной водой без растворенного ингибитора. При нагревании до температуры кипения концентрация кальция в контрольной пробе снизилась на 12,1 мг/л, а гидрокарбонатов на 45,2 мг/л. В пробах, содержащих ингибитор, понижение концентрации кальция на 50÷60% меньше, а значит выпадение осадка карбоната кальция в таких пробах пропорционально меньше. Вода для проб 1, 2, 3 и контрольной пробы отбиралась из одного источника единовременно. Химический состав проб используемого ингибитора указан в таблице 2.
Таблица 1 - Изменение концентраций ионов кальция и гидрокарбоната при нагревании
  Изменение концентрации Ca2+ Изменение концентрации HCO3 - Протоколы лабораторных испытаний «Центр гигиены и эпидемиологии в Кировской области»
Контроль 12,1 мг/л 45,2 мг/л  №67642 от 05.11.2019, №67637 от 30.10.2019
Проба 1 4,9 мг/л -60% 36,5 мг/л -19%  №67642 от 05.11.2019, №67636 от 31.10.2019
Проба 2 6,1 мг/л -50% 36,5 мг/л -19% №67642 от 05.11.2019, №67639 от 31.10.2019
Проба 3 5,3 мг/л -56% 36,5 мг/л -19% №67642 от 05.11.2019, №67640 от 31.10.2019
Таблица 2 - Химический состав проб
Компонент Проба №1 Проба №2 Проба №3
Полифосфат щелочных металлов 88,9 31,5 61,1
Ортофосфат щелочных металлов 6,53 42,6 23,52
Сульфат щелочных металлов 3,25 12 7,63
Гидрокарбонат щелочных металлов 1,27 8,3 4,78
Гипохлорит щелочных металлов 0,01 1,6 0,81
Фторид щелочных металлов 0,04 4 2,16

Claims (2)

  1. Ингибитор коррозии и солеотложения, включающий полифосфат, ортофосфат, сульфат щелочных металлов, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидрокарбонат, гипохлорит и фторид щелочных металлов при соотношении, % мас.:
  2. полифосфат щелочного металла 31,5-88,9 ортофосфат щелочного металла 42,6-6,53 сульфат щелочного металла 12,0-3,25 гидрокарбонат щелочного металла 8,3-1,27 гипохлорит щелочного металла 1,6-0,01 фторид щелочного металла 4,0-0,04
RU2020112323A 2020-03-26 2020-03-26 Ингибитор коррозии и солеотложения RU2732844C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112323A RU2732844C1 (ru) 2020-03-26 2020-03-26 Ингибитор коррозии и солеотложения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112323A RU2732844C1 (ru) 2020-03-26 2020-03-26 Ингибитор коррозии и солеотложения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732844C1 true RU2732844C1 (ru) 2020-09-23

Family

ID=72922499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020112323A RU2732844C1 (ru) 2020-03-26 2020-03-26 Ингибитор коррозии и солеотложения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732844C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2038420C1 (ru) * 1993-08-12 1995-06-27 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева Способ ингибирования коррозии в водных системах
UA20102A (ru) * 1993-11-23 1997-12-25 Київський Політехнічний Інститут ??Способ защиты от коррозии оборудования промышленного водоснабжения
RU2256727C1 (ru) * 2003-10-13 2005-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Северодонецкий завод реагентов и водоочистного оборудования" (ООО "СЗ РВО") Ингибитор коррозии и солеотложения (варианты)
RU2509178C2 (ru) * 2008-06-18 2014-03-10 Налко Компани Ингибиторы коррозии на основе вольфрамата

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2038420C1 (ru) * 1993-08-12 1995-06-27 Государственное предприятие Научно-исследовательский институт синтетического каучука им.акад.С.В.Лебедева Способ ингибирования коррозии в водных системах
UA20102A (ru) * 1993-11-23 1997-12-25 Київський Політехнічний Інститут ??Способ защиты от коррозии оборудования промышленного водоснабжения
RU2256727C1 (ru) * 2003-10-13 2005-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Северодонецкий завод реагентов и водоочистного оборудования" (ООО "СЗ РВО") Ингибитор коррозии и солеотложения (варианты)
RU2509178C2 (ru) * 2008-06-18 2014-03-10 Налко Компани Ингибиторы коррозии на основе вольфрамата

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3928196A (en) Inhibition of scale deposition
US4409121A (en) Corrosion inhibitors
EP0544345B1 (en) Corrosion and/or scale inhibition
US3336221A (en) Method of inhibiting precipitation and scale formation
AU2005206482B2 (en) Cooling water scale and corrosion inhibition
DK146059B (da) Fremgangsmaade til forebyggelse af korrosion og stendannelse i vandfoerende systemer, samt praeparat til anvendelse herved
US11661365B2 (en) Composition and method for inhibiting corrosion
US4617129A (en) Scale inhibition
CA2283522C (en) Method for controlling scale using synergistic phosphonate blends
Chirkunov et al. Corrosion inhibitors in cooling water systems
JPS59162999A (ja) カルボン酸／スルホン酸ポリマ−類を含有する相乗効果的なスケ−ルおよび腐食抑制混合剤
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
TWI823854B (zh) 抑制腐蝕和水垢的組成物及方法
RU2732844C1 (ru) Ингибитор коррозии и солеотложения
WO2015119528A1 (ru) Ингибитор коррозии металлов и солеотложения
US5449476A (en) Stabilization of aminomethylene phosphonate scale inhibitors against degradation by bromine and chlorine biocides
JP2848672B2 (ja) 高温水系腐食抑制剤
EP2961809A1 (en) Corrosion inhibitors for cooling water applications
JP5978711B2 (ja) 鉄の腐食抑制方法
KR100310166B1 (ko) 금속의부식방지및수중이온의스케일형성을억제하기위한수처리프로그램및수처리방법
KR100285937B1 (ko) 글루콘산염을 이용한 부식방지 및 스케일 형성을 억제하기위한 수처리 프로그램 및 수처리 방법
CA1128402A (en) Water treatment
KR100315437B1 (ko) 금속의부식및수중이온의스케일형성을방지하기위한수처리제조성물및수처리방법
RU2327650C1 (ru) Композиция для предотвращения солеотложений и коррозии
JPS59193282A (ja) 金属表面の状態調整方法