CS259294B1

CS259294B1 - Kompozícia pre alkalická úpravu cirkulačných chladiacich vod

Info

Publication number: CS259294B1
Application number: CS87313A
Authority: CS
Inventors: Klement Maly; Walter Waradzin; Ludovit Mikula; Ivan Khandl; Eduard Oravec
Original assignee: Klement Maly; Walter Waradzin; Ludovit Mikula; Ivan Khandl; Eduard Oravec
Priority date: 1987-01-16
Filing date: 1987-01-16
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS31387A1

Abstract

Riešenie patří do oboru ochrany kovov proti korózii a týká sa protikoróznej ochrany ocelových a ostatných kovov v teplový menných systémoch včetne stabilizácie Ca + + Mg s vodným chladiacim médiom. Kompozícia obsahuje 1 až 20 % hmot. kyseliny hydroxyetándiíosfónovej, 0,1 až 5 % hmot. 1,2,3-benztrizolu, alebo tolyltriazolu, 1 až 15 % hmot. vodného roztoku sódnej, amónnej, alebo sódnoamónnej soli akrylá tového polyméru, alebo kopolyméru, 1 až 10 pere. hmot. Ν,Ν-dimetylformamidu, 1 až 10 pere. hmot. hydroxidu sodného, alebo draselného a 40 až 80 % hmot. vody. Kompozícia sa kontinuálně udržuje vo vodných teplovýmenných médiach o koncentrácii 20 až 100 g na 1 m3.

Description

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

Pósobením vodného teplovýmenného prostredia na ocelové systémy dochádza ke korózii ocele a iných kovov. Korózia prebieha rovnoměrně, ale vplyvom tvorby usadenín nerozpustných látok ako sú například nerozpustné soli, hlavně uhličitan vápenatý, prach, il, piesok, korozně splodiny, biomasa dostává nerovnoměrný charakter, najčastejšie formou jamkovej korózie, ale zhoršuje i hydraulické odpory toku vody v potrubiach a tým zvyšuje dodatočné 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, fosforečnanov, molybdeňanov a zinočnatých solí. Tieto· prostriedky sú schopné v· róznej miere potláčať koróziu ocele (ale nie Cu, Al a Zn a ich zliatin) nepotláčajú ani rast vrstiev usadenín a nemóžu preto zabránit zvyšovaniu hydraulických a tepelných odporov a tým i vzniku nerovnoměrných foriem korózie. Okrem toho sú niektoré známe inhibitory korózie i zdravotně závadné, například chrómany, dusitany a zároveň nepotláčajú bezpečne koróziu ocele, pokial nie je dodržaná ich nutná minimálna koncentrácia vo vodnom médiu. Pre potlačenie usadenín nánosov sa preto používajú přísady s dispergačným účinkom ako sú například celulóza a jej deriváty, polyakryláty, polyakrylamidy a najnovšie syntetické polyméry ako napr. kopolymér etylénoxidu a propylenoxidu a iné.

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

Doteraz všeobecne najviac používané polyfosfátové programy majú nevýhodu v tom, že u systémiov s dlhšou zdržnou dobou, vysokými prevádzkovými teplotami a vyššími hodnotami pH nastáva vratnost (retragradácia) polyfosfátu na ortofosforečňan, čoho dósledkom sú lepkavé usadenlny 'ortofosforečňanu vápenatého.

Nedostatky známého stavu techniky v tejto oblasti do určitej miery odstraňuje kompozícia pre progresívnu alkalickú úpravu cirkulačných chladiacich vód s korozně inhibičným, dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné cirkulačně chladiace okruhy podfa vynálezu, ktorá pozostáva:

Z 1 až 20 % hmot. kyseliny hydroxyetándifosfónovej,

0,1 až 5 °/o hmot. 1,2,3-benztriazolu, alebo tolyltriazolu, až 15 % hmot. vodného roztoku sódnej, amónnej alebo sódnoamónnej soli akrylátového polyméru, alebo akrylátového kopolyméru, až 10 % hmot. Ν,Ν-dimetylformamidu, až 10 % hmot. hydroxidu sodného, alebo draselného a až 80 % hmot. vody (destilovaná, kondenzát, alebo úžitková tvrdá voda).

Uvádzaná kompozícia sa přidává do vodného teplovýmenného média v koncentrácii 20 až 100 g . m^-3.

Táto kompozícia ako viaczložková zmes syntetických organických inhibítorov korózie vrátane špecifických kontrolných čínidiel pre usadeniny, zabezpečuje dvojitú kontrolu korózie. Na anóde je táto zabezpečovaná pósobením azolového inhibitora (1,2,3-benztriazolu, alebo tolyltriazolu — specifické inhibitory korózie pre Cu, Al, Zn a ich zliatin) a na katodě je poskytovaná pósobením fosfonátu — kyseliny hydroxyetándifosfónovej, kde fosfónová časť inhibitora okrem posobenia ako katodový inhibitor korózie má tiež silnú chelatačnň zložku, ktorá zabezpečuje stabilitu Ca + Mg pri vysokých teplotách (200—250 °Cj dlhých zdržných dobách (100 hodin) a vysokých hodnotách pH (pH — 10,5—11), kde fosfonát pri daných podmienkach je značné stabilný.

Čím zabezpečuje možnost vyššieho zahuštěn ia a tiež napomáhá odstraňovat spolu s anionaktívnym dispergátorom (sodná, amonná alebo sódnoamónnej soli akrylátového polvméru alebo kopolyméru) oxidy železa z chladiaceho systému.

Kompozícia poskytuje kontrolu usadenín, čím umožňuje prevádzkovaníe upravovacieho systému — programu chladicej vody v neutrálnych a alkalických rozsahoch a zároveň poskytuje selektívnu kontrolu nánosov. uhličitanu vápenatého (úpravou kryštalickej mriežkovej štruktúry).

Nie je ovplyvňovaná chlórom ani procesnými nečistotami ako sú například sirovodík, alebo uhlovodíky.

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

Uvedený spósob prevádzkovania za použitia uvedenej kompozície pri vyšších zahusteniach zabezpečuje poměrně velké zníženie nákladov na chemickú úpravu cirkulačných chladiacich vód, šetrenie prídavnej vody a úsporu energie nutnej pre čerpanie vodného teplovýmenného prostredia i pre jeho chladenie.

Vynález a jeho účinnosť je bližšie vysvet5 lená pomocou popisu v uvedených príkladoch prevedenia.

Příklad 1

Oprava použitím kompozície v množstve 50 mg.l-¹ chladiacej vody o zložení 8 % hmot. kyseliny hydroxyetándifosfónovej, 0,5 pere. hmot. benztriazolu, 15 % hmot. sódnoamónnej soli kopolyméru akrylát—akrylonitril, 3 % hmot. N,N-dimetylformamidu, 6 pere. hmot. hydroxidu sodného· a zvyšok vodný kondenzát, znížilo koróziu ocele o 97,5 pere. a tvorbu usadenín vznikajúcich z nečistot, solí vápnika a horčíka o 98,2 %.

Kompozícia získaná podlá receptury v příklade 1 je číra, nažltlá až svetlohnedá kvapalina s výraznou korozně inhibičnou účinnosťou a dobré stabilizujúca Ca + Mg vo vodě. Neobsahuje fosfáty ani ťažké kovy. Jej účinnost v porovnaní so zahraničnými. ekvivalentami je uvedená v tabulke 1.

Tabulka 1

Hodnoty inhibície korózie a stabilizácie Ca

Mg

Kompozícia aplik. konc. (mg.l-¹)

Korózna rýchlosť ocele bez přidav. s přidav.

kompozície (g.m-². ti^-1) inhib. nánosy účinn. (%) (g.m-^.h-') kompozície (g.m-².!!-¹)

Kurizet S 113K	50	0,383	0,028	90,0	0,044
Drewgard 187+	50	0,390	0,080	79,0	0,101
Butrol 305	50	0,335	0,037	94,8	0,025
Zloženie podlá
příkladu 1	50	0,439	0,011	97,5	0,013

Vynález je určený pre použitie v ocelových systémoch všeobecne a taktiež v ocelových s obsahom zliatin Cu, Al a Zn v teplovýmenných prostrediach v chemickom, potravinárskom, farmaceutickém, hutnom priemysle, ale hlavně v epergetike.

Claims

Kompozícia pre alkalická úpravu cirkulačných chladiacich vod vyznačujúci sa tým, že obsahuje od 1 až 20 % hmot. kyseliny hydroxyetándifosfónovej, 0,1 až 5 % hmot. 1,2,3-benztriazolu, alebo tolyltriazolu, 1 až 15 % hmot. vodhého roztoku sódnej, amónvynAlezu nej, alebo sódnoamónnej soli akrylátoveho polyméru, alebo akrylátového kopolyméru, 1 až 10 °/o hmot. N,N-dimetylformamidu, 1 až 10 % hmot. hydroxidu sodného, alebo draselného a z 40 až 80 % hmot. vody.