CS246448B1 - Kompozícia s korózne inhibičným a s dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné chladiace okruhy - Google Patents

Abstract

Riešenie patří do odboru ochrany kovov proti korózii a rieši protikoróznu ochranu ocelových a ostatných kovov v teplovýmenných systémoch s vodným chladiacim médiom. Kompozícia s korózne inhibičným a dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné chladiace okruhy podl'a riešenia obsahuje 1 až 20 hmot. dielov kyseliny etán-l-hydroxy-l,l-difosfónovej, 2 až 10 hmot. dielov 2-merkaptobenztiazolu, 1 až 15 hmot. dielov alkalicky zmydelneného ikopolyméru kyseliny akrylovej s akrylonitrilom, 1 až 15 hmot. dielov hydroxidu sodného a 40 až 80 hmot. dielov vody. Účinnost kompozície možno ďalej zvýšit přidáním 0,1 až 10 hmot. dielov trietanolamínfošfátu. Kompozícia s korózne inhibičným a dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné chladiace okruhy sa kontinuálně udržuje vo vodných teplovýmenných imédiach o koncentrácii 20 až 100 g . m-3

Description

Vynález sa týká kompozície s korozně inhibičným a dispergačno-sekvestračným účinkom pre progresívnu úpravu teplovýmenné'ho prostredia ocelových systémov obsahujúcich taktiež materiály médi, hliníku, zinku a ich zliatin v cirkulačných ehladiacicih okruhoch.

Působením vodného teplovýmenného prostredia na ocelové systémy dochádza ku korózii ocele a iných kovov. Korózia prebieha rovnoměrně, ale vplyvom tvorby usadením nerozpuštěných látok, ako sú například nerozpustné soli, hlavně uhličitan vápenatý, prach, íl, piesok, korozně produkty, biomasa, dostává nerovnoměrný charakter, najčastejšie formou jamkovej korózie, ale zhoršuje i hydraulický odpor teku vody v potrubiach a tým zvyšuje dodatečné tepelné odpory na teplovýmenných plochách.

Aby sa zamedzilo koróznemu účinku vodných teplovýmenných médií na ocelové systémy, pridávajú sa do týchto médií inhibitory korózie na báze chromanov, dusitanov, 'kremičitanov, fosforečňanov, molybdeňanov a zinočnatých solí.

Tieto prostriedky sú schopné v roznej miere potláčať koróziu ocele, ale nie médi, hliníku a zinku a ich zliatin, ani nepotláčajú rast vrstiev usadenín a nemůžu preto zabránil zvyšovaniu hydraulických a tepelných odporov a tým i vzniku nerovnoměrných foriem korózie.

Okrem toho sú niektoré známe inhibitory korózie i zdravotně závadné, například chromany, dusitany a zároveň nepotláčiajú bezpečne koróziu ocele, pokial nie je dodržená ich nutná minimálna koňcentrácia vo vodnom médiu.

Pre potlačenie usadenín nánosov sa preto pridávajú přísady s dispergačným účinkom ako sú například celulóza a jej deriváty, polyakryláty, polyakrylamidy a najnovšie syntetické polyméry, ako napr. kopolymér etylénoxidu a propylénoxidu a iné.

Pre potlačenie tvorby pevných usadenín sú známe sekvestračné činidlá, ktoré tvorbou nestechiometrických komplexov zabraňujú vzniku nerozpustných solí a tvorbě ich vrstiev na povrchu ocelí. Medzi inhibitory týchto nánosov patria v prvom radě polyfosfáty, prírodné polyméry, ako je lignin a tanín.

Doteraz všeobecne najvlac používané polyfosfátové programy majú nevýhodu v tom, že u systémov s dlhšou zdržnou dobou, vysokými prevádzkovými teplotami a vyššími hodnotami pH nastáva vratnost (retrogradáciaj polyfosfátu na ortofosforečňan, čoho dosledkom sú lepkavé usadeniny ortofosforečňanu vápenatého.

Nedostatky známého stavu techniky v tejto oblasti do značnej miery odstraňuje kompozícia s korozně inhibičným a dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné chladiace okruhy podlá vynálezu, ktorý předčí zahraničně kompozície, chráněné nasledoýnými patentami:

GB — č. 1 475 049 — chrání kompozíciu v zložení pyrofosfát, aminy, organofosfát a benztriazol;

GB — č. 1 475 059 — chrání kompozíciu v zložení kyselina etán-l-hydroxy-l,l-difosfónová, dibutylamíno,pyrofosfát, triazol;

US — č. 3 992 318 — chrání kompozíciu v zložení polyfosfát, organofosfát, kopolymér kyseliny akrylovej;

US — č. 4 149 969 — chrání kompozíciu v zložení molybdenát alkalického kovu, ťažké kovy Zn²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺, sodné soli kyseliny etán-l-hydroxy-l,l-difosfónovej, benztriazol,

2-meťkaptobenztiazol, tolyltriazol;

US — č. 4 172 032 — chrání kompozíciu v zložení kondenzovaný fosfát, fosfátovaný glycerol, azol;

US — č. 4 187 235 — chrání kompozíciu v zložení foisfonometylamíno (hydroxyjpropán a sulfónové kyseliny;

US — č. 4 206 075 — chrání kompozíciu v zložení kombinácie fosfónových kyselin, solí Zn²⁺, chromany, benztriazol .a polyakryláty;

US — č. 4 209 487 — chrání kompozíciu v zložení kyselina fosfónová, azoly, molybdenát sodný, 2-merkaptobenztriazol a chrómové soli;

US — č. 4 217 216 — chrání kompozíciu v zložení polymér kyseliny akrylovej, citrónová kyselina, fosfónová kyselina, benztriazol, sulfopolystyrol a dihydrát molybdeňanu sodného;

JA — č. 40 175 — chrání kompozíciu v zložení derivát kyseliny fosfónovej, guanidínfosfát;

JA — č. 44 893, 44 894, 44 895, 44 896, 44 897 —- chránia kompozície v zložení deriváty kyseliny oxydikarboxylovej, amínokarboxylovej a fosfónovej v róznych koncentráciach.

Uvádzaný vynález pozostáva:

1.

z 1 až 20 hmot. dielov kyseliny etán-1-hydroxy-l,l-difosfónovej;

2.

z 2 až 10 hmot. dielov 2-merkaptobenztiazolu;

3.

z 1 až 15 'hmot. dielov alkalicky zmydelneného kopolyméru kyseliny akrylovej s akrylonitrilom;

4.

z 1 až 15 hmot. dielov hydroxidu sodného;

4 6 4 4 8

5.

z 0,1 až 10 ihmot. dielov trietanolamínfosfátu;

6.

z 40 až 80 hmot. dielov vody.

Uvádzaná kompozícia sa přidá do vodného teplovýmenného média v koncentrácii 20 až 100 g . m~³.

Táto kompozícia ako viaczložková zmes syntetických organických inhibítorov korózie vrátane specifických kontrolných činidiel pre usadeniny, zabezpečuje dvojitá kontrolu korózie.

Na anóde je táto zabezpečovaná působením azolového inhibítora 2-merkaptobenztiazolom, ktorý je specifický inhibitor korózie Cu, AI, Zn a ich zliatin a na katóde je poskytovaná kyselinou etán-l-hydroxy-1,1-difosfónovou, kde fosfónová časť inhibítora okrem působenia ako katodový inhibitor korózie má tiež silná chelatačnú zložku, ktorá zabezpečuje stabilitu tvrdosti vody pri vysokých teplotách (200 až 250 °C), dlhých dobách zdržania (100 hodin) a vysokých hodnotách pH (pH — 10,5 až lij, kde kyselina etán-l-hydroxy-l,l-difosfónová pri daných podmienkach je značné stabilná, čím sa zabezpečuje možnosť vyššieho zahustenia a tiež napomáhá odstraňovat spolu s aniónaktívnym dispergátorom — kopolymér kys. akrylovej s akrylonitrilom, oxidy železa z chladiaceho systému.

Kompozícia poskytuje kontrolu usadenín, čím umožňuje prevádzkovanie upravovacieho programu chladiacej vody v neutrálnych a alkalických rozsahoch a zároveň poskytuje seléktívnu kontrolu nánosov uhličitanu vápenatého (úpravou kryštalickej mriežkovej štruktúry).

Kompozícia má samopasivačnú schopnost bez potřeby použitia tvrdiacich iónov. Takisto ju možno použiť i v systémoch, kde koncentrácie vápnika sú nedostatečné pre riadnu tvorbu fosfátového filmu.

Uvedený spůsob prevádzkovania za použitia uvedenej kompozície pri vyšších zahusteniach zabezpečuje poměrně velké zníženie nákladov na chemická úpravu cirkulačných chladiacich vůd, šetrenie přídavné) vody a úsporu energie nutnej pre čerpanie vodného teplovýmenného prostredia i pre jeho cihladenie.

Vynález a jeho účinky sú bližšie vysvětlené pomocou ďalej uvedených príkladoch ich prevedenia.

Příklad 1

Úprava použitím kompozície v množstve o 50 g. m³ cirkulačnej vody o zložení 8 hmot. dielov kyseliny etán-l-hydroxy-1,1-difosfónovej, 11 hmot. dielov hydroxidu sodného, 1,5 hmot. dielov alkalicky zmydelneného kopolyméru kyseliny akrylovej s akrylonitrilom, 5 hmot. dielov 2-merkaptobenztiazolu a zvyšok voda, znížila koróziu ocele o 92 % a tvorbu usadenín vznikajúcich z nečistů! a solí vápnika o 94 %:

Pr í k1 a d 2

Oprava použitím kompozície v množstve o 50 g. m^-3 cirkulačnej vody o zložení 8 hmot. dielov kyseliny etán-l-hydroxy-l,l-difosfónovej, 11 hmot. dielov hydroxidu sodného, 1,5 hmot. dielov alkalicky zmydelneného kopolyméru kyseliny akrylovej s akrylonitrilom, 5 hmot. dielov 2-merkaptobenztiazolu, 5 hmot. dielov trietanolamínfosfátu a zvyšok voda, obmedzila koróziu o 96 % a znížila tvorbu usadenín vznikajúcich z nečistůt a solí vápnika o 96 %.

Vynález je určený pre použitie v ocelových systémoch vodných teplovýmenných prostrediach v chemickom, potravinářsko,m, farmaceutickom, hutnom priemysle, ale hlavně v energetike.

Claims (2)

1. Kompozícia s korozně inhibičným a dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné chladiace okruhy vyznačujúci sa tým, že obsahuje od 1 až 20 hmot. dielov kyseliny etán-l-hydroxy-l,l-difosfónovej, 2 až 10 hmot. dielov 2-merkaptobenztiazolu, 1 až 15 hmot. dielov alkalicky zmydelneného kopolyméru kyseliny akrylovej s akrylonitrilom, 1 až 15 hmot. dielov hydroxidu sodného a 40 až 80 hmot. dielov vody.

2. Kompozícia podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje 0,1 až 10 hmot. dielov trietanolamínfosfátu.