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Publication number: BE459842A
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Description


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  MÉMOIRE DESCRIPTIF
DEPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite : IMPERIAL   CHEMICAL   INDUSTRIES LIMITED Perfectionnements visant à empêcher l'entartrage par l'eau. Demande de brevet anglais du 13 Août 1943 en sa laveur et en laveur de Mr.J.E.   EDWARDS.   



   Cette invention vise à empêcher ou retarder la formation de précipités dans des eaux contenant de la dureté et à empêcher l'entartrage des systèmes hydrauliques par l'addition de petites quantités d'un certain acide amino-carboxylique seul ou conjointe- ment avec une ou plusieurs autres substances. 



   On sait qu'une précipitation et un entartrage ont souvent lieu dans des systèmes   hydrauliques   à cause de la présence dans l'eau de constituants facteurs de dureté. Dans certains cas, ces constituants sont déjà présents à l'état instable, et dans les autres cas, ils sont rendus instables par action chimique ou par évaporation. On connaît déjà différents collai'des protecteurs   aui   peuvent être employés dans des procédés de peptisation par le sa- von pour empêcher la précipitation de sels de calcium en grosses particules dans des eaux dures, ou pour disperser les précipités formés. Certains phosphates, en particulier   l'hexamétaphosphate   de sodium, sont connus poux supprimer l'effet des ions de calcium dans l'eau.

   Dû à la décomposition de ces polyphospha.tes en orthophos- phates, cet effet n'est pas permanent aux températures ordinaires et est rapidement détruit à des températures de 80 C. et plus. 



   Un procédé connu implique l'addition à l'eau impure de substances qui ordinairement y forment des précipités, dans lequel la précipitation est retardée ou empêchée, ou bien le précipité est redissous, par l'addition d'un acide aminocarboxylique conte- nant plus d'un groupement carboxylique par atome amino-nitrogène en position alpha et contenant aussi un radical   organique.   Un acide connu de ce genre est l'acide   bis-éthylènique   (iminodiacéti- que). Tous ces procédés impliquent l'addition de substances telles que savons, détergents, et de matières tinctoriales qui réagissent avec la craie, et les quantités de l'acide   aminocarboxylique   dé- crit sont de 0,5 à 5 gr par litre et plus. 



   La présente invention a poux but de procurer un procédé pour empêcher ou réduire la précipitation de constituants inorga- niques, particulièrement de composés de calcium et de magnésium, des eaux contenant de tels constituants sous une forme précipita- ble. Un autre but est d'empêcher l'entartrage de surfa.ces en con- tact avec l'eau, spécialement de surfaces chauffantes, dans des échangeurs thermiques, chaudières ou autres systèmes alimentés d'eau ou dans lesquels circule de l'eau. De telles précipitations et la formation de tartre sont susceptibles de survenir dans de 

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 l'eau qui est ou qui devient sursaturée en constituants facteurs de dureté.

   La sursaturation peut être due entre autres à un traitement chimique pour l'élimination de la dureté, dans   leauel   la précipitation n'a pas été complète, elle peut être due à l'évaporation ou à la perte d'anhydride carbonique avec ou srns   élévation   
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 de température, ou bien au mélange d'e?uc diffrentes compositions telles que de l'eau ayant une dureté permanente et de l'eau d'un pH supérieur à 8. Le dépôt des solides s'effectue comme   précipité   au sein même de l'eau, ou comme entartrage des parois ou des joints des chaudières ou des surfaces chauffantes, et cet entartrage est très nuisible. 



   Suivant la présente invention, dans un procédé au cours   duauel   de l'eau est employée dans des conditions dans lesquelles des composés de calcium et de magnésium sont susceptibles d'y être précipités, on réduit la précipitation de ces substances dans   l'eau   et l'entartrage des surfaces en contact avec l'eau en ajoutant à celle-ci une faible proportion, par exemple 1 à 20 parties par 
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 million, d'acide bis-éthylénioue (iminodiacitirve) ou un sel solu- ble qui en est formé. Dans une autre exécution de l'invention on 
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 utilise 1 à 20 parties par million de l'acide bis-étnyléniaue (iminodi,?cétio 'ue) conjointement avec une petite proportion, par exemple 1 à 5 parties par million d'un polyphosphate soluble.

   Dans une autre exécution encore de l'invention, on utilise 1 à, 5 par- 
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 ties par million de l'acide bis-thylénicue (iminodiacétique avec une petite proportion, par exemple 1 à 20 parties par million d'un   polyphénol   ou d'un substituant nucléaire de celui-ci, dans   leauel   au moins deux groupements nucléaires hydroxyles sont voisins, en 
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 particulier de l'acide gallique. Par acide bis-éthylénique (iminodiacétioue) on entend la substance qui a pour formule (CH2COOH) 2.N. CH2.CH2.N. (CH2COOH) 2. 



   Les quantités de réactifs utilisées dans le présent procédé dépendent de la. sursaturation de l'eau utilisée, mais elles sont d'un autre ordre de grandeur de celles   nécessaires   pour des procédés qui impliquent l'addition à de l'eau impure de substances qui normalement y forment des précipités. Il est préférable d'employer 5 à 15 parties du réactif total pour un million de parties   d'eau,   de telles quantités étant suffisantes pour stabiliser une eau instable ou qui est devenue instable pendant le chauffage ou 
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 pendant sa circulation.

   L'acide bis-Athyléniciue (iminodiacétique) peut être employé seul ou conjointement avec d'autres matières connues pourempêcher l'entartrage, l'incrustation ou la corrosion, particulierement avec des polyphosphates solubles dont le 
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 plus important est l'hexamétaphosphate de sodium, les polyphénols décrits plus haut et les tannins. 



   Le procédé est applicable à des eaux contenantunedureté temporaire qui est susceptible de produire des   précipités   par suite des pertes d'anhydride carbonique, par chauffage par exem- 
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 ple. De telles eaux perdent l'anhydride carboüi0ue des bicarbonates y présents comme dureté temporaire, spécialement lorsoulelles cir- culent dans des conduites où elles sont chauffées, et forment des précipités de carbonate de calcium souvent sous forme de tartre. 



  Il est aussi applicable à des eaux qui ont étx traitées chimiquement pour l'élimination de la dureté par   exemple,par   le procédé chaux-soude dans des cas on l'eau traitée est encore sursaturée de composés de calcium et/ou de magnésium ou   lorsoue   de petites   quantités   d'alcali ont été ajoutées l'eau, afin d'élever son pH.

   Là   oii la   durée ou l'agitation ont été insuffisantes dans le procédé d'adoucissement chaux-soude pour la précipitation du car-   bonpte   de calcium et de l'hydroxyde de magnésium, spécialement à froid ou dans un procédé   d'adoucissement   auxphosphates pour la précipitation de phosphates de calcium et/ou de magnésium, une précipitation a encore parfois lieu par après lors d'une station prolongée ou d'une agitation ultérieure. Des eaux sursaturées de ce genre ne présentent pas le désavantage d'une précipitation et 

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 d'une formation de   tartre à   retardement lorsqu'elles sont traitées par le procédé suivant la présente invention.

   Celui-ci peut être utilisé lorsque l'eau est employée dans toutes les formes d'échangeurs thermiques, tels que économiseurs et installations de   cha.u-     dières,   dans des systèmes de refroidissement par eau, et là où de l'eau susceptible de produire des précipitations circule dans des conduites. 



   L'invention est   illstrée,   sans y être limitée, par les exemples suivants, où toutes les parties sont en poids. 



  EXEMPLE I. 



  Dans ce système, de l'eau contenant 260 parties par million de dureté totale dont 70 parties par million à l'état de carbonate normal, et contenant aussi un faible excès d'alcalinité due au bicarbonate de sodium, était employée à refroidir un   liauid.e   chaud et circulait à une vitesse de 20 cm par minute dans un serpentin résistant à la corrosion plongé dans le liquide chaud.L'eau entrait dans le serpentin à 20 C. et en sortait à plus de 90 C., était alors refroidie en traversant une tour de ruissellement et circulait ensuite de nouveau à travers le serpentin. L'eau contenait 10 parties d'acide bis-éthylénique   (iminodiacétiaue)   par million de parties d'eau. Le poids de tartre formé était de 4 parties par heure.

   Pour comparer, si la même eau éta.it   traitée   de la même manière mais en l'absence d'acide bis-éthylénique (iminodiacétioue) du tartre se formerait à l'intérieur du serpentin à une vitesse de 40 parties par heure. 



  EXEMPLE   2.   



   Traitée dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, l'eau employée contenait 9 parties d'acide bis-éthylénioue (imino-   diacétioue)   et une partie   d'hexa.métaphosphate   de sodium pour un million de parties d'eau. Le tartre se formait à raison de 2 parties par heure. 



  EXEMPLE 3. 



   Traitée de la même manière que dans l'exemple 1, l'eau emplyéecontenait une partie d'acide bis-éthylénique   (iminodiacé-   tique) et 9 parties d'acide gallique pour un million de parties d'eau. Le tartre se formait à raison de 2 parties par heure.

Claims

R E V E N D I C A T 1 0 N S 1) Procédé pour réduire la précipitation des constituants facteurs de dureté dans l'eau et l'entartrage des surfaces en contact avec l'eau, comprenant l'addition à l'eau d'une faible proportion, par exemple 1 à 20 parties par million d'acide bis-éthylénique (iminodiacétique) ou d'un sel soluble en l'eau de cet acide: 2) Procédé suivant la revendication 1, dans lequel une petite proportion, par exemple 1 à 5 parties par million d'un polyphosphate, de préférence de l'hexamétaphosphate de sodium, est aussi employée.

3) Procédé suivant la revendication 1, dans lequel une petite proportion, par exemple 1 20 parties par million, d'un polyphénol ou d'un substituant nucléaire de celui-ci dans leauel au moins deux groupements hydroxyles nucléaires sont voisins, de préférence de l'acide gallique, est aussi employée.

4) Procédé pour réduire la précipitation de constituants facteurs de dureté dans l'eau et l'entartrage des surfaces en contact avec l'eau en substance comme décrit ci-dessus avec référence à chacun des exemples précités.

5) De l'eau contenant une petite proportion, par exemple 1 à 20 parties, d'acide bis-éthylénique (iminodiacétioue).