DD160345A1 - Verfahren zur verbesserung der anfangsaktivitaet von aktiviertem hydrazin - Google Patents

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DD160345A1
DD160345A1 DD22424780A DD22424780A DD160345A1 DD 160345 A1 DD160345 A1 DD 160345A1 DD 22424780 A DD22424780 A DD 22424780A DD 22424780 A DD22424780 A DD 22424780A DD 160345 A1 DD160345 A1 DD 160345A1
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hydrazine
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DD22424780A
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Wilfried Fuchs
Horst Richter
Vendelin Kaufmann
Roland Kober
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Wilfried Fuchs
Horst Richter
Vendelin Kaufmann
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/18Inhibiting 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 inorganic inhibitors

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Abstract

Das Verfahren zur Verbesserung der Anfangsaktivitaet von aktiviertem Hydrazin wird beim Korrosionsschutz fuer Kesselspeisewasser und bei der Nasskonservierung von ausser Betrieb befindlichen Anlagenteilen angewendet. Ziel ist es, die Anfangsaktivitaet von mit Komplexen des dreiwertigen Kobaltes aktivierten Hydrazinloesungen gegenueber von in Wasser geloestem Sauerstoff zu erhoehen, wobei die Aufgabe bestand, dass die aktivatorhaltige Hydrazinloesung sofort ihre volle Reaktionsgeschwindigkeit erreicht. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass die aktivatorhaltige Hydrazinloesung unmittelbar nach ihrer Herstellung oder vor ihrer Verwendung mit Luft begast wird, wobei die Begasungszeiten vorzugsweise 5 bis 15 min betragen.

Description

Leuna-?/erke
"Walter Ulbricht" Leuna, 22.08.80
IP 8053
Titel der Erfindung
Verfahren zur Verbesserung der Anfangsaktivität von aktiviertem Hydrazin
Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur- Verbesserung der Anfangsaktiv!tat .von Hydrazin gegenüber in Wasser gelöstem Sauerstoff, das durch Zusatz von Komplexen des dreiwertigen Kobaltes mit anorganischen Liganden als Komplexbildner aktiviert ist. Aktiviertes Hydrazin wird als Mittel zur Entfernung von Sauerstoff aus Wasser, insbesondere aus Kesselspeisewasser und aus Wasser, das zur Konservierung von außer Betrieb genommenen Anlagen benutzt wird, eingesetzt, um Behälter, Leitungen, Dampfkessel, Wärmetauscher und andere Anlagenteile vor Korrosion zu schützen.
.Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Zur Entfernung von in Wasser gelöstem Sauerstoff werden verschiedene Verfahren angewendet. So sind Sulfite als !Reduktionsmittel eingesetzt worden. Sie 'haben den Nachteil, daß sie zu Sulfaten oxydiert werden.und dadurch eine unerwünschte Salzkonzentration auftritt. Außerdem können bei
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höheren Temperaturen korrosive Gaae, mie Schwefeldioxid, entstehen. Deswegen hat man seit längerer Zeit Hydrazin als Reduktionsmittel eingesetzt, das durch Sauerstoff zu unschädlichem Stickstoff umgesetzt wird· Als Nachteil hat sich herausgestellt, daß eine befriedigende Reduktionswirkung erst bei höheren Temperaturen eintritt.
Diesen Nachteil hat man durch Verwendung von Aktivatoren beseitigt, die im allgemeinen der wäßrigen, etwa 10 bis 25 tigern Hydrazinlösung zugesetzt werden. Es werden besonders chinoide Verbindungen, aromatische Diamine, Aminophenole, Sulfonsäuren und heterocyclische Verbindungen vorgeschlagen (DE-PS 1 521 749, DE-PS 2 601 466, DE-PS 2 115 463). Nachteilig ist, daß organische Verbindungen in die Dampfphase übertreten können und Komplikationen bei der Verwendung des Dampfes als Prozeßdampf bewirken,
Ferner ist nachteilig, daß zur Gewährleistung einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit ein enger pH-Bereich von 10,0 bis 10,4 eingehalten werden muß. Die Einstellung des pH-Wertes muß durch festgesetzte Zugabe von Alkali erfolgen. Zahlreiche der vorgeschlagenen Aktivatoren sind so kostspielig, daß sie für eine praktische Verwendung nicht in Betracht kommen.
Ferner wurde vorgeschlagen, Mangan-, Kupfer-, Kobalt- oder Vanadiumverbindungen einzusetzen (US-PS 4 022 711, US-PS 4 079 018, US-PS 3 764 548), die jedoch den Nachteil einer geringen Aktivität haben oder selbst unerwünschte Korrosionseffekte verursachen können. Außerdem bewirken sie eine Zersetzung des Hydrazins während der Lagerung.
Beseitigt man diese Nachteile durch Einsatz von Komplexverbindungen dieser Metalle mit organischen Liganden als Komplexbildner, z.B. durch Verwendung von Kobaltmaleinsäurehydrazid (DE-PS 2 232 548) oder von Kobalt (II)-Komplexen mit 3,4-Diaminotoluen, 1-Amino-2-naphthol-4-sulfonsäure oder Brenzcatechin (DE-PS 2 636.955), muß dennoch bei hohen pH-Werten gearbeitet werden. Das Problem der organischen Bestandteile wird dadurch nicht gelöst.
Organische Aktivatoren haben außerdem den schwerwiegenden Nachteil, daß ihre Wirkung in Abhängigkeit von der Zeit während der Entfernung des Sauerstoffs nachlaßt.
Es ist schon versucht worden, mit anorganischen Aktivatoren dadurch auszukommen, daß man der Hydrazinlösung kleine Mengen von Jod oder Brom bzw. Salze der Säuren dieser Elemente zusetzt (DE-PS 1 186 305). Nachteilig dabei ist, daß die Wässer, deren Sauerstoffgehalt beseitigt werden soll, nach Zumischen des aktivierten Hydrazins über Aktivkohlefilter geführt werden müssen, was zusätzliche Aufwendungen erfordert. Nachteilig ist weiterhin die niedrige Reaktionsgeschwindigkeit des mit Jod oder Brom aktivierten Hydrazins mit in Wasser gelöstem Sauerstoff.
Die genannten Schwierigkeiten können beseitigt werden, wenn man als Aktivatoren kationische oder anioniache Komplexe des dreiwertigen Kobalts mit anorganischen Liganden als Komplexbildner zur Aktivierung des Hydrazins verwendet, Wenn auch dieses Verfahren als günstig einzuschätzen ist, so besteht doch noch der Nachteil, daß ein so aktiviertes Hydrazin seine volle Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber dem im Wasser gelösten Sauerstoff nicht von Anfang an erreicht.
Ziel der Erfindung
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Anfangsaktivität von aktiviertem Hydrazin gegenüber in Wasser gelöstem Sauerstoff zu verbessern, wenn als Aktivatoren Komplexe des dreiwertigen Kobalts mit anorganischen Liganden als Komplexbildner verwendet werden.
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Darlegung des Wesens der Erfindung
Es bestand somit die Aufgabe, ein Verfahren zu.entwickeln, welches gewährleistet, daß die mit den genannten Aktivatoren versehene Hydra ζinlösung ihre volle Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber von in Wasser gelöstem Sauerstoff sofort erreicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die aktivatorhaltige Hydraainlösung vor ihrem Zusatz zu sauerstoffhaltigem Wasser, dessen Sauerstoffgehalt beseitigt werden soll, mit Luft begast. Zweckmäßigerweise wird die Begasung mit Luft unmittelbar nach Zumischen des Aktivators zu der im allgemeinen 15 bis 25 Masse% Hydrazin enthaltenen Lösung vorgenommen. Der Luftstrom wird durch eine Pritte in die Lösung mit einer Durchsatzmenge von 2 bis 5 l/h je 100 ml Lösung geleitet. Die Begasungszeit soll 3 bis 30 min, vorzugsweise 5 bis 15-min, betragen. Längere Begasungszeiten bringen keinen Torteil· Die Begasung kann bei Umgebungstemperatur durchgeführt werden. So behandelte, mit Komplexen des dreiwertigen Kobalts aktivierte Hydrazinlösungen haben überraschenderweise eine erheblich höhere Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber in Wasser gelöstem Sauerstoff als es ohne Luftbegasung der Fall ist.
Ausführungsbeispiele
Beispiel 1
In 100 ml einer wäßrigen Hydraainlösung mit einem Gehalt von 220 g Hydrazin pro Liter, die mit 0,15 Masse% Hexamincobalt-(Ill)-chlorid aktiviert ist, wurde ein Luftstrom von 4· l/h eingeleitet. Nach jeweils 5, 10 und 15 min wurde die Begasung abgebrochen und 1 ml der so behandelten Lösung zu einem Liter eines'sauerstoffhalt igen Wassers, das 6 bis 7 cig Op/1 gelöst enthielt, zugemischt. Der Restsauerstoffgehalt wurde nach einer Reaktionszeit von 10 min bestimmt. Das sauerstoffhaltige Wasser wurde vorher auf einen pH.Wert von 9 »4- bzw. 10,4· eingestellt.
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Die Temperatur betrug 293 K. Tabelle 1 enthält die Restaaueratoffgehalte in mg O2^1 ^0*1 unterschiedlichen Begasungazeiten und den Reatsaueratoffgehalt unter Verwendung einer uiibegaaten Lösung
Tabelle 1
Begaaungsaeit Reatsaueratoffgehalt in mg Op/
in min
pH~?iert pH-Wert
9,4 10,4
ohne Begasung 4,8 2,4
5 4,1 0,7
10 3,5 0,5
15 1,3 0,7
Beispiel 2
100 ml einer wäßrigen Hydraζinlösung mit einem Gehalt von 220 g Hydrazin pro Liter, die mit 0,15 Maase% Natriumhexanitritocobaltat (III) aktiviert v*ar, -wurden wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Luft begaat und zur Entfernung von Sauerstoff aus Wasser eingesetzt»
Tabelle 2 enthält den Reataaueratoffgehalt nach unterschiedlichen Begasungszeiten.
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Tabelle
Begasungazeit in min Restaaueratoffgehalt in mg Or>/1
pH-Wert 9,4
pH-Wert 10,4
ohne Begasung
5 10
4,9 4,5 2,4 1,3
2,7 1,3 0,9 1,0

Claims (2)

Erfindungsangpruch
1» "Verfahren 2.Ui1 VerbeaseinXog der Anraiißaalctivitäi; von aktiviertem Hydrazin, daa durch Zusatz von Komplexen des dreiwertigen Kobalts aktiviert ist, gegenüber in Wasser gelöstem Sauerstoff, gekennzeichnet dadurch, daß die aktivierte Hydrazinlösung unmittelbar nach ihrer Herstellung oder vor ihrer Verwendung mit Luft begaat wird,
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Begaaungszeit 3 bis 30 min, vorzugsweise 5 bis 15 min, beträgt.
DD22424780A 1980-10-01 1980-10-01 Verfahren zur verbesserung der anfangsaktivitaet von aktiviertem hydrazin DD160345A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532068A (en) * 1982-01-27 1985-07-30 Veb Leuna-Werke "Walter Ulbricht" Method for improving the initial activity of activated hydrazine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4532068A (en) * 1982-01-27 1985-07-30 Veb Leuna-Werke "Walter Ulbricht" Method for improving the initial activity of activated hydrazine

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