JP2000263088A - 循環水系の洗浄方法 - Google Patents
循環水系の洗浄方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工業用循環水系の配管などに付着したスケー
ルを循環水系の水循環を停止しないで簡便に除去する、
より経済的な循環水系の洗浄方法を提供することを課題
とする。 【解決手段】 循環水に脂肪族のジカルボン酸、ヒドロ
キシモノ、ジもしくはトリカルボン酸またはそのアルカ
リ金属塩の少なくとも１種（Ａ）と、脂肪族ポリアミノ
カルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１種
（Ｂ）とを循環水量に対して０．５〜１００ｇ／ｌの割
合で添加し、ｐＨを５〜１０に維持して系内に付着した
スケールを除去するのに十分な時間、系内の水を循環さ
せることを特徴とする循環水系の洗浄方法により、上記
の課題を解決する。
ルを循環水系の水循環を停止しないで簡便に除去する、
より経済的な循環水系の洗浄方法を提供することを課題
とする。 【解決手段】 循環水に脂肪族のジカルボン酸、ヒドロ
キシモノ、ジもしくはトリカルボン酸またはそのアルカ
リ金属塩の少なくとも１種（Ａ）と、脂肪族ポリアミノ
カルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１種
（Ｂ）とを循環水量に対して０．５〜１００ｇ／ｌの割
合で添加し、ｐＨを５〜１０に維持して系内に付着した
スケールを除去するのに十分な時間、系内の水を循環さ
せることを特徴とする循環水系の洗浄方法により、上記
の課題を解決する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却水系やボイラ
水系などの工業用の循環水系の洗浄方法に関する。さら
に詳しくは、本発明は、配管などにスケールが付着して
洗浄が必要になった装置や機器類を、運転を中断するこ
となく該スケールを洗浄除去する循環水系の洗浄方法に
関する。
水系などの工業用の循環水系の洗浄方法に関する。さら
に詳しくは、本発明は、配管などにスケールが付着して
洗浄が必要になった装置や機器類を、運転を中断するこ
となく該スケールを洗浄除去する循環水系の洗浄方法に
関する。
【０００２】
【従来技術】各種工業用の循環水系、ことに冷却水系や
ボイラ水系においては、循環水中の硬度成分や溶存塩類
に起因して、炭酸カルシウムのようなカルシウム塩、リ
ン酸亜鉛のような亜鉛塩や酸化鉄のような腐食生成物が
スケールとして系内（例えば、熱交換器のチューブ）に
付着する。スケールの付着は循環水系の伝熱効率を低下
させるため、スケールの発生を防止あるいはできるだけ
抑制する必要がある。
ボイラ水系においては、循環水中の硬度成分や溶存塩類
に起因して、炭酸カルシウムのようなカルシウム塩、リ
ン酸亜鉛のような亜鉛塩や酸化鉄のような腐食生成物が
スケールとして系内（例えば、熱交換器のチューブ）に
付着する。スケールの付着は循環水系の伝熱効率を低下
させるため、スケールの発生を防止あるいはできるだけ
抑制する必要がある。
【０００３】他方、水の有効利用の観点から、最近、循
環水を再利用する頻度がますます高まってきており、循
環水中の硬度成分や溶存塩類は濃縮化されて高濃度とな
る傾向にある。このような状況においては、スケールの
発生頻度はますます高くなる。
環水を再利用する頻度がますます高まってきており、循
環水中の硬度成分や溶存塩類は濃縮化されて高濃度とな
る傾向にある。このような状況においては、スケールの
発生頻度はますます高くなる。
【０００４】上記の問題を解決するために、従来から、
循環水に添加してスケールの発生を防止あるいは抑制す
る薬剤、いわゆるスケール防止剤が用いられてきた。こ
れらの薬剤としては、例えば、ポリアクリル酸系重合体
類、有機ホスホン酸類および有機キレート剤などが挙げ
られる。
循環水に添加してスケールの発生を防止あるいは抑制す
る薬剤、いわゆるスケール防止剤が用いられてきた。こ
れらの薬剤としては、例えば、ポリアクリル酸系重合体
類、有機ホスホン酸類および有機キレート剤などが挙げ
られる。
【０００５】しかしながら、これらのスケール防止剤を
添加しても、完全にスケールの付着を防止あるいは抑制
することができず、経時的にスケールの付着量が増加し
て、熱交換器などの伝熱効率が低下する傾向にあった。
このような傾向は、循環水を再利用する循環水系、およ
び熱交換効率の向上のために伝熱部の伝熱量を増大させ
た循環水系において特に顕著であった。
添加しても、完全にスケールの付着を防止あるいは抑制
することができず、経時的にスケールの付着量が増加し
て、熱交換器などの伝熱効率が低下する傾向にあった。
このような傾向は、循環水を再利用する循環水系、およ
び熱交換効率の向上のために伝熱部の伝熱量を増大させ
た循環水系において特に顕著であった。
【０００６】そこで、循環水系へのスケール防止剤の添
加に加えて、一般に半年から２〜３年周期で循環水系の
水循環を完全に停止し、付着したスケールの除去作業を
行っている。この除去方法としては、高圧スプレー、ブ
ラッシングおよびピグ洗浄などの機械（物理）洗浄と、
付着したスケール成分を溶解除去する薬剤による化学洗
浄に大別される。
加に加えて、一般に半年から２〜３年周期で循環水系の
水循環を完全に停止し、付着したスケールの除去作業を
行っている。この除去方法としては、高圧スプレー、ブ
ラッシングおよびピグ洗浄などの機械（物理）洗浄と、
付着したスケール成分を溶解除去する薬剤による化学洗
浄に大別される。
【０００７】化学洗浄としては、ＥＤＴＡ（エチレンジ
アミン四酢酸）およびＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）などの
ポリアミノカルボン酸型キレート化剤またはそれらのア
ルカリ金属塩；クエン酸、グルコン酸およびヒドロキシ
酢酸などのヒドロキシカルボン酸型キレート化剤または
それらのアルカリ金属塩；塩酸およびスルファミン酸な
どの無機酸または有機酸；水酸化ナトリウム、過酸化水
素などの薬剤等が用いられている。
アミン四酢酸）およびＮＴＡ（ニトリロ三酢酸）などの
ポリアミノカルボン酸型キレート化剤またはそれらのア
ルカリ金属塩；クエン酸、グルコン酸およびヒドロキシ
酢酸などのヒドロキシカルボン酸型キレート化剤または
それらのアルカリ金属塩；塩酸およびスルファミン酸な
どの無機酸または有機酸；水酸化ナトリウム、過酸化水
素などの薬剤等が用いられている。
【０００８】例えば、特開昭５９−２０４７９号公報に
は、ヒドロキシカルボン酸、アミノカルボン酸および界
面活性剤を含有する酸性洗浄剤組成物が開示されてい
る。また、特公平７−２３６００号公報には、ケイ酸ア
ルミニウムおよびグルコン酸ソーダを含有するｐＨ１０
以上のアルカリ性水溶液を洗浄液として用いる、紙パル
プ製造工程におけるスケールの洗浄方法が開示されてい
る。
は、ヒドロキシカルボン酸、アミノカルボン酸および界
面活性剤を含有する酸性洗浄剤組成物が開示されてい
る。また、特公平７−２３６００号公報には、ケイ酸ア
ルミニウムおよびグルコン酸ソーダを含有するｐＨ１０
以上のアルカリ性水溶液を洗浄液として用いる、紙パル
プ製造工程におけるスケールの洗浄方法が開示されてい
る。
【０００９】しかしながら、上記のような洗浄作業は、
定期的に循環水系の水循環を停止しなければならなかっ
たり、作業自体が煩雑であったり、あるいは高価な機械
や高濃度の洗浄剤を使用したりするため、満足できるも
のではなかった。特に、化学洗浄の場合には、洗浄作業
中のガスの発生、発泡現象、洗浄廃液の処理および鉄系
配管の腐食などの問題に留意する必要があった。よっ
て、熱交換器などの伝熱効率が低下した場合に、循環水
系の水循環を停止しないで該水系の配管などに付着した
スケールを除去する簡便な方法が望まれていた。
定期的に循環水系の水循環を停止しなければならなかっ
たり、作業自体が煩雑であったり、あるいは高価な機械
や高濃度の洗浄剤を使用したりするため、満足できるも
のではなかった。特に、化学洗浄の場合には、洗浄作業
中のガスの発生、発泡現象、洗浄廃液の処理および鉄系
配管の腐食などの問題に留意する必要があった。よっ
て、熱交換器などの伝熱効率が低下した場合に、循環水
系の水循環を停止しないで該水系の配管などに付着した
スケールを除去する簡便な方法が望まれていた。
【００１０】そこで、上記の公報に記載されているよう
な酸性洗浄剤やアルカリ性洗浄剤をスケール防止剤とし
て運転中の循環水系に添加することがまず考えられる。
しかしながら、循環水のｐＨが５未満では、循環水系の
鉄系配管が腐食し、循環水系の寿命を短くする恐れがあ
るので、通常運転時に酸性洗浄剤を用いることはできな
い。また、循環水のｐＨが１０を超えると炭酸カルシウ
ムを主成分とするスケールが再析出し易くなるので、通
常運転時にアルカリ性洗浄剤を用いることもできない。
な酸性洗浄剤やアルカリ性洗浄剤をスケール防止剤とし
て運転中の循環水系に添加することがまず考えられる。
しかしながら、循環水のｐＨが５未満では、循環水系の
鉄系配管が腐食し、循環水系の寿命を短くする恐れがあ
るので、通常運転時に酸性洗浄剤を用いることはできな
い。また、循環水のｐＨが１０を超えると炭酸カルシウ
ムを主成分とするスケールが再析出し易くなるので、通
常運転時にアルカリ性洗浄剤を用いることもできない。
【００１１】現に、ヒドロキシカルボン酸またはそのア
ルカリ金属塩単独の酸性洗浄剤を用いた場合、ｐＨ２以
下では洗浄効果があるが、ｐＨ５以上ではほとんど洗浄
効果がない。また、アミノカルボン酸またはそのアルカ
リ金属塩単独の洗浄剤を用いた場合、洗浄効果を得るた
めには多くの添加量を必要とし、特に腐食生成物に対す
る洗浄効果が不十分であった。
ルカリ金属塩単独の酸性洗浄剤を用いた場合、ｐＨ２以
下では洗浄効果があるが、ｐＨ５以上ではほとんど洗浄
効果がない。また、アミノカルボン酸またはそのアルカ
リ金属塩単独の洗浄剤を用いた場合、洗浄効果を得るた
めには多くの添加量を必要とし、特に腐食生成物に対す
る洗浄効果が不十分であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、工業用循環
水系の配管などに付着したスケールを循環水系の水循環
を停止しないで簡便に除去する、より経済的な循環水系
の洗浄方法を提供することを課題とする。
水系の配管などに付着したスケールを循環水系の水循環
を停止しないで簡便に除去する、より経済的な循環水系
の洗浄方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を行った結果、スケールの洗浄剤
として公知の脂肪族のジカルボン酸、ヒドロキシモノ、
ジもしくはトリカルボン酸またはそのアルカリ金属塩の
少なくとも１種と、脂肪族ポリアミノカルボン酸または
そのアルカリ金属塩の少なくとも１種とを有効成分とす
る洗浄剤をｐＨ５〜１０で使用すると効果的であること
を見出し、本発明を完成するに到った。
を解決すべく鋭意研究を行った結果、スケールの洗浄剤
として公知の脂肪族のジカルボン酸、ヒドロキシモノ、
ジもしくはトリカルボン酸またはそのアルカリ金属塩の
少なくとも１種と、脂肪族ポリアミノカルボン酸または
そのアルカリ金属塩の少なくとも１種とを有効成分とす
る洗浄剤をｐＨ５〜１０で使用すると効果的であること
を見出し、本発明を完成するに到った。
【００１４】かくして、本発明によれば、循環水に脂肪
族のジカルボン酸、ヒドロキシモノ、ジもしくはトリカ
ルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１種
（Ａ）と、脂肪族ポリアミノカルボン酸またはそのアル
カリ金属塩の少なくとも１種（Ｂ）とを循環水量に対し
て０．５〜１００ｇ／ｌの割合で添加し、ｐＨを５〜１
０に維持して系内に付着したスケールを除去するのに十
分な時間、系内の水を循環させることを特徴とする循環
水系の洗浄方法が提供される。
族のジカルボン酸、ヒドロキシモノ、ジもしくはトリカ
ルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１種
（Ａ）と、脂肪族ポリアミノカルボン酸またはそのアル
カリ金属塩の少なくとも１種（Ｂ）とを循環水量に対し
て０．５〜１００ｇ／ｌの割合で添加し、ｐＨを５〜１
０に維持して系内に付着したスケールを除去するのに十
分な時間、系内の水を循環させることを特徴とする循環
水系の洗浄方法が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明における「循環水」として
は工業用の循環水、例えば、冷却対象を熱交換器や電磁
コイルなどを介して冷却する間接冷却水系の冷却水およ
びボイラ水などが挙げられる。このような冷却水を用い
る具体的な例としては、火力発電所および原子力発電所
の発電ボイラの復水器の冷却、石油化学工場の製品の冷
却および製鉄所の炉体冷却などが挙げられる。
は工業用の循環水、例えば、冷却対象を熱交換器や電磁
コイルなどを介して冷却する間接冷却水系の冷却水およ
びボイラ水などが挙げられる。このような冷却水を用い
る具体的な例としては、火力発電所および原子力発電所
の発電ボイラの復水器の冷却、石油化学工場の製品の冷
却および製鉄所の炉体冷却などが挙げられる。
【００１６】本発明の方法で除去対象となる「系内に付
着したスケール」としては、炭酸カルシウムおよびリン
酸カルシウムなどのカルシウム塩、リン酸亜鉛などの亜
鉛塩ならびに酸化鉄（主に、三酸化二鉄）および水酸化
鉄などの金属の腐食生成物が挙げられる。
着したスケール」としては、炭酸カルシウムおよびリン
酸カルシウムなどのカルシウム塩、リン酸亜鉛などの亜
鉛塩ならびに酸化鉄（主に、三酸化二鉄）および水酸化
鉄などの金属の腐食生成物が挙げられる。
【００１７】本発明の洗浄方法で用いられる洗浄剤は、
脂肪族のジカルボン酸、ヒドロキシモノ、ジもしくはト
リカルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１
種（Ａ）と、脂肪族ポリアミノカルボン酸またはそのア
ルカリ金属塩の少なくとも１種（Ｂ）とからなる。
脂肪族のジカルボン酸、ヒドロキシモノ、ジもしくはト
リカルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１
種（Ａ）と、脂肪族ポリアミノカルボン酸またはそのア
ルカリ金属塩の少なくとも１種（Ｂ）とからなる。
【００１８】Ａ成分の「脂肪族ジカルボン酸」として
は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸および
アジピン酸などの脂肪族飽和ジカルボン酸、マレイン酸
およびフマル酸などの脂肪族不飽和ジカルボン酸などが
挙げられる。また、Ａ成分の「脂肪族ヒドロキシモノ、
ジもしくはトリカルボン酸」としては、グリコール酸、
乳酸およびグルコン酸などの脂肪族ヒドロキシモノカル
ボン酸、酒石酸およびリンゴ酸などの脂肪族ヒドロキシ
ジカルボン酸、ならびにクエン酸などの脂肪族ヒドロキ
シトリカルボン酸などが挙げられる。
は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸および
アジピン酸などの脂肪族飽和ジカルボン酸、マレイン酸
およびフマル酸などの脂肪族不飽和ジカルボン酸などが
挙げられる。また、Ａ成分の「脂肪族ヒドロキシモノ、
ジもしくはトリカルボン酸」としては、グリコール酸、
乳酸およびグルコン酸などの脂肪族ヒドロキシモノカル
ボン酸、酒石酸およびリンゴ酸などの脂肪族ヒドロキシ
ジカルボン酸、ならびにクエン酸などの脂肪族ヒドロキ
シトリカルボン酸などが挙げられる。
【００１９】「脂肪族ジカルボン酸」および「脂肪族ヒ
ドロキシモノ、ジもしくはトリカルボン酸」のアルカリ
金属塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩などが挙げ
られる。本発明の洗浄剤のＡ成分は上記の化合物群から
選択される少なくとも１種であり、中でもグルコン酸、
リンゴ酸およびクエン酸が特に好ましい。
ドロキシモノ、ジもしくはトリカルボン酸」のアルカリ
金属塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩などが挙げ
られる。本発明の洗浄剤のＡ成分は上記の化合物群から
選択される少なくとも１種であり、中でもグルコン酸、
リンゴ酸およびクエン酸が特に好ましい。
【００２０】一方、Ｂ成分の「脂肪族ポリアミノカルボ
ン酸」としては、脂肪族ポリアミノ酢酸が好ましく、具
体的には、ニトリロ三酢酸（略称：ＮＴＡ）、エチレン
ジアミン四酢酸（略称：ＥＤＴＡ）、ジエチレントリア
ミン五酢酸（略称：ＤＴＰＡ）、グリコールエーテルジ
アミン四酢酸（略称：ＧＥＤＴＡ）および１，２−シク
ロヘキサンジアミン四酢酸（trans-シクロヘキサン−
１，２−ジアミン四酢酸、略称：Ｃｙ−ＤＴＡ）などの
が挙げられる。
ン酸」としては、脂肪族ポリアミノ酢酸が好ましく、具
体的には、ニトリロ三酢酸（略称：ＮＴＡ）、エチレン
ジアミン四酢酸（略称：ＥＤＴＡ）、ジエチレントリア
ミン五酢酸（略称：ＤＴＰＡ）、グリコールエーテルジ
アミン四酢酸（略称：ＧＥＤＴＡ）および１，２−シク
ロヘキサンジアミン四酢酸（trans-シクロヘキサン−
１，２−ジアミン四酢酸、略称：Ｃｙ−ＤＴＡ）などの
が挙げられる。
【００２１】「脂肪族ポリアミノカルボン酸」のアルカ
リ金属塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩などが挙
げられる。具体的には、ニトリロ三酢酸三ナトリウム塩
（以下、「ＮＴＡ・３Ｎａ」と略称する）、エチレンジ
アミン四酢酸二ナトリウム塩（以下、「ＥＤＴＡ・２Ｎ
ａ」と略称する）、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウ
ム塩（以下、「ＥＤＴＡ・４Ｎａ」と略称する）、ジエ
チレントリアミン五酢酸五ナトリウム塩（以下、「ＤＴ
ＰＡ・５Ｎａ」と略称する）、グリコールエーテルジア
ミン四酢酸四ナトリウム塩（以下、「ＧＥＤＴＡ・４Ｎ
ａ」と略称する）および１，２−シクロヘキサンジアミ
ン四酢酸四ナトリウム塩（以下、「Ｃｙ−ＤＴＡ・４Ｎ
ａ」と略称する）などが挙げられる。本発明の洗浄剤の
Ｂ成分は上記の化合物群から選択される少なくとも１種
であり、中でもＤＴＰＡおよびＤＴＰＡ・５Ｎａが特に
好ましい。
リ金属塩としては、ナトリウム塩やカリウム塩などが挙
げられる。具体的には、ニトリロ三酢酸三ナトリウム塩
（以下、「ＮＴＡ・３Ｎａ」と略称する）、エチレンジ
アミン四酢酸二ナトリウム塩（以下、「ＥＤＴＡ・２Ｎ
ａ」と略称する）、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウ
ム塩（以下、「ＥＤＴＡ・４Ｎａ」と略称する）、ジエ
チレントリアミン五酢酸五ナトリウム塩（以下、「ＤＴ
ＰＡ・５Ｎａ」と略称する）、グリコールエーテルジア
ミン四酢酸四ナトリウム塩（以下、「ＧＥＤＴＡ・４Ｎ
ａ」と略称する）および１，２−シクロヘキサンジアミ
ン四酢酸四ナトリウム塩（以下、「Ｃｙ−ＤＴＡ・４Ｎ
ａ」と略称する）などが挙げられる。本発明の洗浄剤の
Ｂ成分は上記の化合物群から選択される少なくとも１種
であり、中でもＤＴＰＡおよびＤＴＰＡ・５Ｎａが特に
好ましい。
【００２２】本発明の洗浄剤におけるＡ成分とＢ成分と
の併用割合は、重量比で１０：１〜１：４０、好ましく
は４：１〜１：３０、より好ましくは２：１〜１：１５
である。この範囲の併用割合であれば、十分にスケール
を溶解除去することができる。
の併用割合は、重量比で１０：１〜１：４０、好ましく
は４：１〜１：３０、より好ましくは２：１〜１：１５
である。この範囲の併用割合であれば、十分にスケール
を溶解除去することができる。
【００２３】本発明の洗浄方法は、循環水に上記の洗浄
剤を添加し、循環水を所定のｐＨに維持して、系内に付
着したスケールを除去するのに十分な時間、系内の水を
循環させる。
剤を添加し、循環水を所定のｐＨに維持して、系内に付
着したスケールを除去するのに十分な時間、系内の水を
循環させる。
【００２４】本発明の洗浄方法に用いられる洗浄剤は、
循環水量に対して０．５〜１００ｇ／ｌ、好ましくは１
〜５０ｇ／ｌ、より好ましくは１０〜４０ｇ／ｌの割合
で添加する。洗浄剤の添加量が０．５ｇ／ｌ未満の場合
には、スケール成分を十分に溶解することができず、ス
ケールを除去することができないので好ましくない。ま
た、１００ｇ／ｌを超える量の洗浄剤を添加してもスケ
ールの溶解除去効果のさらなる向上は期待できず、経済
的に好ましくない。
循環水量に対して０．５〜１００ｇ／ｌ、好ましくは１
〜５０ｇ／ｌ、より好ましくは１０〜４０ｇ／ｌの割合
で添加する。洗浄剤の添加量が０．５ｇ／ｌ未満の場合
には、スケール成分を十分に溶解することができず、ス
ケールを除去することができないので好ましくない。ま
た、１００ｇ／ｌを超える量の洗浄剤を添加してもスケ
ールの溶解除去効果のさらなる向上は期待できず、経済
的に好ましくない。
【００２５】洗浄剤は、循環水量に応じた量を一度に、
または少量を連続的に添加してもよい。しかし、良好な
スケール溶解除去効果を得るためには、洗浄剤を一度に
添加して速やかに有効濃度にするのが、経済的にも作業
効率の点からも好ましい。
または少量を連続的に添加してもよい。しかし、良好な
スケール溶解除去効果を得るためには、洗浄剤を一度に
添加して速やかに有効濃度にするのが、経済的にも作業
効率の点からも好ましい。
【００２６】本発明の洗浄方法は、循環水系の水循環を
停止しないでスケールを除去することができるが、該水
系の排水（ブロー水）量をゼロにするか、あるいは通常
より少なくすることにより、該水系中の洗浄剤の有効濃
度の低下を抑えて、スケールの溶解除去効果を維持させ
ることができる。
停止しないでスケールを除去することができるが、該水
系の排水（ブロー水）量をゼロにするか、あるいは通常
より少なくすることにより、該水系中の洗浄剤の有効濃
度の低下を抑えて、スケールの溶解除去効果を維持させ
ることができる。
【００２７】本発明の洗浄方法では、循環水に上記の洗
浄剤を添加し、循環水のｐＨを５〜１０、好ましくは
７．５〜８．５に維持する。この範囲外のｐＨ域では、
十分なスケールの溶解除去効果が得られないばかりか、
前記のような問題が発生する。すなわち、ｐＨが５未満
の場合には、循環水系の鉄系配管が腐食し易くなり、装
置の寿命を縮めてしまうので好ましくない。また、ｐＨ
が１０を超える場合には、炭酸カルシウムを主成分とす
るスケールが再析出し易くなるので好ましくない。
浄剤を添加し、循環水のｐＨを５〜１０、好ましくは
７．５〜８．５に維持する。この範囲外のｐＨ域では、
十分なスケールの溶解除去効果が得られないばかりか、
前記のような問題が発生する。すなわち、ｐＨが５未満
の場合には、循環水系の鉄系配管が腐食し易くなり、装
置の寿命を縮めてしまうので好ましくない。また、ｐＨ
が１０を超える場合には、炭酸カルシウムを主成分とす
るスケールが再析出し易くなるので好ましくない。
【００２８】循環水のｐＨは、必要に応じて循環水にｐ
Ｈ調整剤を添加して、上記の範囲に維持する。具体的に
は、循環水系内にｐＨ調整剤の添加点とｐＨ測定点を設
け、ｐＨの測定結果に応じて、ｐＨ調整剤を添加すれば
よく、公知の装置および方法を用いることができる。
Ｈ調整剤を添加して、上記の範囲に維持する。具体的に
は、循環水系内にｐＨ調整剤の添加点とｐＨ測定点を設
け、ｐＨの測定結果に応じて、ｐＨ調整剤を添加すれば
よく、公知の装置および方法を用いることができる。
【００２９】ｐＨ調整剤は、本発明に用いる洗浄剤のス
ケール溶解除去効果を阻害しないものであれば、特に限
定されない。酸としては、例えば、塩酸、硫酸および硝
酸などの無機酸が挙げられ、アルカリとしては、水酸化
ナトリウムおよび水酸化カリウムなどのアルカリ金属水
酸化物などが挙げられる。
ケール溶解除去効果を阻害しないものであれば、特に限
定されない。酸としては、例えば、塩酸、硫酸および硝
酸などの無機酸が挙げられ、アルカリとしては、水酸化
ナトリウムおよび水酸化カリウムなどのアルカリ金属水
酸化物などが挙げられる。
【００３０】「系内に付着したスケールを除去するのに
十分な時間」は、洗浄剤の組成や添加量、循環水の水温
やｐＨ、循環水中の溶存イオン、スケール成分の種類や
量により変動するが、通常、１２〜７２時間、好ましく
は１２〜４８時間である。この範囲の時間であれば、十
分にスケールを溶解除去することができる。
十分な時間」は、洗浄剤の組成や添加量、循環水の水温
やｐＨ、循環水中の溶存イオン、スケール成分の種類や
量により変動するが、通常、１２〜７２時間、好ましく
は１２〜４８時間である。この範囲の時間であれば、十
分にスケールを溶解除去することができる。
【００３１】本発明の洗浄処理の終了、すなわち「系内
に付着したスケールを除去するのに十分な時間」に達し
たことを知るためには、循環水の水質を経時的に測定
し、その数値の連続線が飽和に達する点を見極めればよ
い。水質の測定項目としては、カルシウム硬度、全硬
度、鉄イオン濃度、濁度および電気伝導度などが挙げら
れる。これらの測定項目は適用場面によって適宜選択す
ることができ、２項目以上を併用してもよい。
に付着したスケールを除去するのに十分な時間」に達し
たことを知るためには、循環水の水質を経時的に測定
し、その数値の連続線が飽和に達する点を見極めればよ
い。水質の測定項目としては、カルシウム硬度、全硬
度、鉄イオン濃度、濁度および電気伝導度などが挙げら
れる。これらの測定項目は適用場面によって適宜選択す
ることができ、２項目以上を併用してもよい。
【００３２】本発明の洗浄処理の終了後には、該水系の
排水量を通常より増加して、洗浄剤および溶出したスケ
ール成分を該水系から排出するのが好ましい。該水系に
洗浄剤および溶出したスケール成分が残留すると、スケ
ール成分が部分的に濃縮され、再度スケールとして析出
する場合があるので好ましくない。
排水量を通常より増加して、洗浄剤および溶出したスケ
ール成分を該水系から排出するのが好ましい。該水系に
洗浄剤および溶出したスケール成分が残留すると、スケ
ール成分が部分的に濃縮され、再度スケールとして析出
する場合があるので好ましくない。
【００３３】本発明の洗浄方法は、公知の脂肪族のジカ
ルボン酸、ヒドロキシモノ、ジもしくはトリカルボン酸
またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１種と、脂肪族
ポリアミノカルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少な
くとも１種とを有効成分とする洗浄剤をｐＨ５〜１０で
使用することを特徴とし、工業用循環水系の配管などに
付着したスケールを循環水系の水循環を停止しないで除
去することができるので、極めて簡便であり、経済的で
もある。前記のように、脂肪族のジカルボン酸、ヒドロ
キシカルボン酸およびアミノカルボン酸は、いずれも単
独ではスケール除去効果が劣るのに、これらの洗浄剤を
本発明の条件下で使用すると、以下の試験で示されるよ
うな優れた効果が得られる。このような本発明のスケー
ルの溶解除去効果は意外な事実である。
ルボン酸、ヒドロキシモノ、ジもしくはトリカルボン酸
またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１種と、脂肪族
ポリアミノカルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少な
くとも１種とを有効成分とする洗浄剤をｐＨ５〜１０で
使用することを特徴とし、工業用循環水系の配管などに
付着したスケールを循環水系の水循環を停止しないで除
去することができるので、極めて簡便であり、経済的で
もある。前記のように、脂肪族のジカルボン酸、ヒドロ
キシカルボン酸およびアミノカルボン酸は、いずれも単
独ではスケール除去効果が劣るのに、これらの洗浄剤を
本発明の条件下で使用すると、以下の試験で示されるよ
うな優れた効果が得られる。このような本発明のスケー
ルの溶解除去効果は意外な事実である。
【００３４】
【実施例】この発明を製剤例および試験例により以下に
説明するが、これらの製剤例および試験例によりこの発
明が限定されるものではない。
説明するが、これらの製剤例および試験例によりこの発
明が限定されるものではない。
【００３５】 製剤例（洗浄剤の調製） 洗浄剤１ ＤＴＰＡ・５Ｎａ １８重量部 リンゴ酸 ５重量部 水 ７７重量部 洗浄剤２ ＤＴＰＡ・５Ｎａ １８重量部 クエン酸 ５重量部 水 ７７重量部 洗浄剤３ ＤＴＰＡ・５Ｎａ １８重量部 グルコン酸 ５重量部 水 ７７重量部
【００３６】 洗浄剤４ ＤＴＰＡ・５Ｎａ １８重量部 シュウ酸 ５重量部 水 ７７重量部 洗浄剤５ ＥＤＴＡ・４Ｎａ １８重量部 リンゴ酸 ５重量部 水 ７７重量部 洗浄剤６ ＮＴＡ・３Ｎａ １８重量部 クエン酸 ５重量部 水 ７７重量部
【００３７】 洗浄剤７ ＧＥＤＴＡ・４Ｎａ １８重量部 リンゴ酸 ５重量部 水 ７７重量部 洗浄剤８ Ｃｙ−ＤＴＡ・４Ｎａ １８重量部 クエン酸 ５重量部 水 ７７重量部
【００３８】 洗浄剤９ ＤＴＰＡ・５Ｎａ ２０重量部 ＥＤＴＡ・４Ｎａ １０重量部 クエン酸 １０重量部 水 ６０重量部 洗浄剤１０ ＤＴＰＡ・５Ｎａ ５重量部 ＥＤＴＡ・４Ｎａ ２０重量部 クエン酸 １５重量部 水 ６０重量部 洗浄剤１１ ＤＴＰＡ・５Ｎａ ４０重量部 ＥＤＴＡ・２Ｎａ ２０重量部 クエン酸 ５重量部 水 ３５重量部
【００３９】 比較製剤例（比較洗浄剤の調製） 比較洗浄剤１ リンゴ酸 １００重量部 比較洗浄剤２ ＤＴＰＡ・５Ｎａ １００重量部
【００４０】試験例１（炭酸カルシウムの溶解試験） 容量５００ｍｌのビーカーに試験水として大阪市の上水
道水５００ｍｌを入れ、製剤例の洗浄剤１〜８および比
較製剤例の比較洗浄剤１〜２をそれぞれ所定量添加し、
これに塩酸または水酸化ナトリウムを添加して試験水を
所定のｐＨに調整した。
道水５００ｍｌを入れ、製剤例の洗浄剤１〜８および比
較製剤例の比較洗浄剤１〜２をそれぞれ所定量添加し、
これに塩酸または水酸化ナトリウムを添加して試験水を
所定のｐＨに調整した。
【００４１】次いで、試験水のカルシウム硬度が２００
０ｍｇ CaCO3／ｌになるように、試験水に炭酸カルシウ
ム試薬を添加し、スターラーで２４時間撹拌した。攪拌
後、試験水のカルシウム硬度を測定した。得られた結果
を、用いた洗浄剤とその添加量および試験水のｐＨとと
もに表１に示す。
０ｍｇ CaCO3／ｌになるように、試験水に炭酸カルシウ
ム試薬を添加し、スターラーで２４時間撹拌した。攪拌
後、試験水のカルシウム硬度を測定した。得られた結果
を、用いた洗浄剤とその添加量および試験水のｐＨとと
もに表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】試験例２（鉄の腐食生成物の溶解試験） 容量５００ｍｌのビーカーに試験水として大阪市の上水
道水５００ｍｌを入れ、脂肪族ヒドロキシモノ、ジもし
くはトリカルボン酸と脂肪族ポリアミノカルボン酸のナ
トリウム塩とを所定の割合で合計２．０ｇ／ｌ添加し、
さらに塩酸または水酸化ナトリウムを添加して試験水を
ｐＨ７に調整した。
道水５００ｍｌを入れ、脂肪族ヒドロキシモノ、ジもし
くはトリカルボン酸と脂肪族ポリアミノカルボン酸のナ
トリウム塩とを所定の割合で合計２．０ｇ／ｌ添加し、
さらに塩酸または水酸化ナトリウムを添加して試験水を
ｐＨ７に調整した。
【００４４】次いで、試験水の入ったビーカーに予め腐
食させておいた鉄のテストピース（材質：ＳＳ−４１、
寸法：５０×３０×１．０ｍｍ）を入れ、試験水をスタ
ーラーで撹拌しながら２４時間放置した。放置後、テス
トピースの外観および試験水に溶解した鉄錆（腐食生成
物）の重量を測定した。得られた結果を、用いた洗浄剤
の構成成分とその併用割合とともに表２に示す。
食させておいた鉄のテストピース（材質：ＳＳ−４１、
寸法：５０×３０×１．０ｍｍ）を入れ、試験水をスタ
ーラーで撹拌しながら２４時間放置した。放置後、テス
トピースの外観および試験水に溶解した鉄錆（腐食生成
物）の重量を測定した。得られた結果を、用いた洗浄剤
の構成成分とその併用割合とともに表２に示す。
【００４５】テストピースの外観は以下の基準により評
価した。 ◎：鉄錆がすべて溶解する。テストピース表面の鉄錆が
すべて除去される。 ○：鉄錆の大部分が溶解する。テストピース表面に鉄錆
が一部残るが、表面を擦ると除去される。 △：鉄錆の一部が溶解する。テストピース表面に鉄錆が
残り、擦っても除去されない。 ×：テストピース表面に変化がなく、鉄錆がほとんど溶
解していない。
価した。 ◎：鉄錆がすべて溶解する。テストピース表面の鉄錆が
すべて除去される。 ○：鉄錆の大部分が溶解する。テストピース表面に鉄錆
が一部残るが、表面を擦ると除去される。 △：鉄錆の一部が溶解する。テストピース表面に鉄錆が
残り、擦っても除去されない。 ×：テストピース表面に変化がなく、鉄錆がほとんど溶
解していない。
【００４６】
【表２】
【００４７】試験例３（炭酸カルシウムの溶解試験） 容量５００ｍｌのビーカーに試験水として大阪市の上水
道水５００ｍｌを入れ、ＤＴＰＡ・５Ｎａとクエン酸と
を所定の割合で合計３．０ｇ／ｌ添加し、さらに塩酸ま
たは水酸化ナトリウムを添加して試験水をｐＨ７に調整
した。
道水５００ｍｌを入れ、ＤＴＰＡ・５Ｎａとクエン酸と
を所定の割合で合計３．０ｇ／ｌ添加し、さらに塩酸ま
たは水酸化ナトリウムを添加して試験水をｐＨ７に調整
した。
【００４８】次いで、試験水のカルシウム硬度が２００
０ｍｇ CaCO3／ｌになるように、試験水に炭酸カルシウ
ム試薬を添加し、スターラーで２４時間撹拌した。攪拌
後、試験水のカルシウム硬度を測定した。得られた結果
を、用いた洗浄剤の構成成分とその併用割合とともに表
３に示す。
０ｍｇ CaCO3／ｌになるように、試験水に炭酸カルシウ
ム試薬を添加し、スターラーで２４時間撹拌した。攪拌
後、試験水のカルシウム硬度を測定した。得られた結果
を、用いた洗浄剤の構成成分とその併用割合とともに表
３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】試験例４（熱交換器チューブにおける洗浄
試験） 某化学会社の循環開放冷却水系において、熱交換器チュ
ーブに炭酸カルシウムを主体とし酸化鉄を含有するスケ
ールが付着し、熱交換効率が低下したため、本発明の方
法により水系を洗浄した。
試験） 某化学会社の循環開放冷却水系において、熱交換器チュ
ーブに炭酸カルシウムを主体とし酸化鉄を含有するスケ
ールが付着し、熱交換効率が低下したため、本発明の方
法により水系を洗浄した。
【００５１】すなわち、上記の熱交換器を通常通り運転
しながら、冷却水系に並設された冷却水ピットに製剤例
の洗浄剤１を水系の保有水量（＝循環水量、約２０
ｍ3 ）に対して３０ｇ／ｌの割合で添加した。次いで、
水系の排水を停止し（ブロー水なし）、洗浄剤を含む系
内の水を２日間循環させた。その後、ブロー水量を通常
運転の３倍に増加させ、本発明の方法による洗浄を終了
した。洗浄中の循環水のｐＨは７．５〜７．９であっ
た。
しながら、冷却水系に並設された冷却水ピットに製剤例
の洗浄剤１を水系の保有水量（＝循環水量、約２０
ｍ3 ）に対して３０ｇ／ｌの割合で添加した。次いで、
水系の排水を停止し（ブロー水なし）、洗浄剤を含む系
内の水を２日間循環させた。その後、ブロー水量を通常
運転の３倍に増加させ、本発明の方法による洗浄を終了
した。洗浄中の循環水のｐＨは７．５〜７．９であっ
た。
【００５２】洗浄前、洗浄中（１日後）および洗浄後
（２日後）に、前記水系の冷却水ピットで循環水を約５
００ｍｌ採取し、それらの水質を分析した。得られた結
果を表４に示す。
（２日後）に、前記水系の冷却水ピットで循環水を約５
００ｍｌ採取し、それらの水質を分析した。得られた結
果を表４に示す。
【００５３】
【表４】
【００５４】上記の表に示されているように、スケール
を形成する炭酸カルシウムおよび酸化鉄が水中に溶出し
た。すなわち，熱交換器チューブに付着していた固形分
のスケールが除去された。水質分析の結果によれば、水
中のカルシウム硬度は１１２mg CaCO3／ｌ、鉄イオンは
３１．８５mg Fe ／ｌそれぞれ増加している。これらの
数値に保有水量（２０ｍ3 ）を乗すると、カルシウムス
ケールが炭酸カルシウムとして２．２４kg、腐食生成物
がＦｅとして０．６４kg、Ｆｅ2 Ｏ3 として０．９１kg
となり、これらに相当するスケールが除去できたことに
なる。
を形成する炭酸カルシウムおよび酸化鉄が水中に溶出し
た。すなわち，熱交換器チューブに付着していた固形分
のスケールが除去された。水質分析の結果によれば、水
中のカルシウム硬度は１１２mg CaCO3／ｌ、鉄イオンは
３１．８５mg Fe ／ｌそれぞれ増加している。これらの
数値に保有水量（２０ｍ3 ）を乗すると、カルシウムス
ケールが炭酸カルシウムとして２．２４kg、腐食生成物
がＦｅとして０．６４kg、Ｆｅ2 Ｏ3 として０．９１kg
となり、これらに相当するスケールが除去できたことに
なる。
【００５５】また、上記の試験中に水系の冷却水ピット
に鉄のテストピース（材質：ＳＳ−４１、寸法：５０×
３０×１．０ｍｍ）を浸漬しておいたが、テストピース
は腐食しなかった。
に鉄のテストピース（材質：ＳＳ−４１、寸法：５０×
３０×１．０ｍｍ）を浸漬しておいたが、テストピース
は腐食しなかった。
【００５６】試験例５（電磁コイルにおける洗浄試験） 某製鉄所の循環開放冷却水系において、電磁コイルに炭
酸カルシウムを主体とするスケールが付着し、熱伝導率
が低下したため、本発明の方法により水系を洗浄した。
酸カルシウムを主体とするスケールが付着し、熱伝導率
が低下したため、本発明の方法により水系を洗浄した。
【００５７】すなわち、上記の電磁コイルを通常通り運
転しながら、冷却水系に並設された冷却水ピットに製剤
例の洗浄剤１を水系の保有水量（＝循環水量、３３
ｍ3 ）に対して１３．３ｇ／ｌの割合で添加した。次い
で、水系の排水を停止し（ブロー水なし）、洗浄剤を含
む系内の水を２６時間循環させた。その後、ブロー水量
を通常運転の３倍に増加させ、本発明の方法による洗浄
を終了した。洗浄中の循環水のｐＨは７．８〜８．６で
あった。洗浄前および洗浄後に、前記水系の冷却水ピッ
トで循環水を約５００ｍｌ採取し、試験例４と同様にそ
れらの水質を分析した。
転しながら、冷却水系に並設された冷却水ピットに製剤
例の洗浄剤１を水系の保有水量（＝循環水量、３３
ｍ3 ）に対して１３．３ｇ／ｌの割合で添加した。次い
で、水系の排水を停止し（ブロー水なし）、洗浄剤を含
む系内の水を２６時間循環させた。その後、ブロー水量
を通常運転の３倍に増加させ、本発明の方法による洗浄
を終了した。洗浄中の循環水のｐＨは７．８〜８．６で
あった。洗浄前および洗浄後に、前記水系の冷却水ピッ
トで循環水を約５００ｍｌ採取し、試験例４と同様にそ
れらの水質を分析した。
【００５８】その結果、炭酸カルシウムが水中に溶出し
たことから、電磁コイルに付着していた固形分のスケー
ルが除去されたことがわかる。水質分析の結果によれ
ば、水中のカルシウム硬度は２５０mg CaCO3／ｌ増加し
た。この数値に保有水量（３３ｍ3 ）を乗すると、カル
シウムスケールが炭酸カルシウムとして、約８．３kgと
なり、これに相当するスケールが除去できたことにな
る。
たことから、電磁コイルに付着していた固形分のスケー
ルが除去されたことがわかる。水質分析の結果によれ
ば、水中のカルシウム硬度は２５０mg CaCO3／ｌ増加し
た。この数値に保有水量（３３ｍ3 ）を乗すると、カル
シウムスケールが炭酸カルシウムとして、約８．３kgと
なり、これに相当するスケールが除去できたことにな
る。
【００５９】また、上記の試験中に水系の冷却水ピット
に鉄のテストピース（材質：ＳＳ−４１、寸法：５０×
３０×１．０ｍｍ）を浸漬しておいたが、テストピース
は腐食しなかった。
に鉄のテストピース（材質：ＳＳ−４１、寸法：５０×
３０×１．０ｍｍ）を浸漬しておいたが、テストピース
は腐食しなかった。
【００６０】
【発明の効果】本発明によれば、工業用循環水系の配
管、特に熱交換器等のチューブに付着（沈積）したスケ
ールを、熱交換器等の装置や機器類を停止することな
く、簡便な操作で、より経済的に洗浄・除去することが
でき、熱交換器等の伝熱効果の低減を速やかに解消する
ことができる。しかも、鉄系金属への腐食を伴わないた
め、循環水系の寿命を延ばすことができる。
管、特に熱交換器等のチューブに付着（沈積）したスケ
ールを、熱交換器等の装置や機器類を停止することな
く、簡便な操作で、より経済的に洗浄・除去することが
でき、熱交換器等の伝熱効果の低減を速やかに解消する
ことができる。しかも、鉄系金属への腐食を伴わないた
め、循環水系の寿命を延ばすことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１１Ｄ 7/26 Ｃ１１Ｄ 7/32 7/32 7/60 7/60 17/00 17/00 Ｃ２３Ｇ 1/00 Ｃ２３Ｇ 1/00 3/04 3/04 Ｆ２２Ｂ 37/52 Ｂ Ｆ２２Ｂ 37/52 Ｂ０８Ｂ 9/06 (72)発明者 深江 邦弘 大阪市東淀川区東淡路２丁目10番15号 株 式会社片山化学工業研究所内 Ｆターム(参考） 3B116 AA13 AB53 CC05 4H003 BA12 DA01 DA13 EB07 EB08 EB13 EB15 EB16 FA15 FA16 FA28 4K053 PA18 QA01 QA02 RA45 RA46 RA47 RA52 TA16 XA24
Claims (6)
- 【請求項１】 循環水に脂肪族のジカルボン酸、ヒドロ
キシモノ、ジもしくはトリカルボン酸またはそのアルカ
リ金属塩の少なくとも１種（Ａ）と、脂肪族ポリアミノ
カルボン酸またはそのアルカリ金属塩の少なくとも１種
（Ｂ）とを循環水量に対して０．５〜１００ｇ／ｌの割
合で添加し、ｐＨを５〜１０に維持して系内に付着した
スケールを除去するのに十分な時間、系内の水を循環さ
せることを特徴とする循環水系の洗浄方法。 - 【請求項２】 Ａ成分とＢ成分との併用割合が重量比で
１０：１〜１：４０である請求項１に記載の洗浄方法。 - 【請求項３】 脂肪族ジカルボン酸がシュウ酸、マロン
酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸ま
たはフマル酸であり、脂肪族ヒドロキシモノ、ジもしく
はトリカルボン酸がグリコール酸、乳酸、グルコン酸、
リンゴ酸、酒石酸またはクエン酸である請求項１または
２に記載の洗浄方法。 - 【請求項４】 脂肪族ポリアミノカルボン酸がニトリロ
三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミ
ン五酢酸、グルコールエーテルジアミン四酢酸または
１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸である請求項１
〜３のいずれか１つに記載の洗浄方法。 - 【請求項５】 スケールを除去するのに十分な時間が、
１２〜７２時間である請求項１〜４のいずれか１つに記
載の洗浄方法。 - 【請求項６】 循環水が、工業用の循環水である請求項
１〜５のいずれか１つに記載の洗浄方法。
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|---|---|---|---|
| JP06870299A JP4366462B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 循環水系の洗浄方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06870299A JP4366462B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 循環水系の洗浄方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000263088A true JP2000263088A (ja) | 2000-09-26 |
| JP2000263088A5 JP2000263088A5 (ja) | 2006-03-09 |
| JP4366462B2 JP4366462B2 (ja) | 2009-11-18 |
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ID=13381376
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP2003047991A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-18 | Katayama Chem Works Co Ltd | ボイラ水処理方法 |
| JP2007531821A (ja) * | 2004-04-01 | 2007-11-08 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | 改良型スケール構造改変剤及び処理方法 |
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1999
- 1999-03-15 JP JP06870299A patent/JP4366462B2/ja not_active Expired - Fee Related
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