JPS608265B2 - アルカリ性スケ−ルの析出抑制方法及びその組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、使用中の含塩水用蒸発カン、例えば含塩水（
ｓａｌｉ肥ｗａｔｅｒ）から真水を得る際に中にスケー
ルが形成するのを抑制することに関する。

含塩水とは、水に溶解する、１つあるいはそれ以上の無
機塩、例えば工業用又は家庭用に不適にするようなもの
を含んでいる水を意味し、それには海水、塩気のある水
、及び河口の水などが含まれる。含塩水用蒸発カンの熱
交換器表面に形成されるアルカリ性スケール（たとえば
、ＣａＣ０３またはＭ夕（ＯＨ）２の形）は、含塩水中
のカルシウム又はマグネシウムの重炭酸塩の存在によっ
て生ずる重要な問題である。スケールは、たとえばいわ
ゆる酸投与（ａｃｉｄ、ｄｏｓｊｎｇ）といわれる十分
な酸、通常は硫酸または塩酸を、含塩水のアルカリ成分
の全てまたは実質的部分を中和するために含塩水へ加え
ることによって、処理される。この方法は、効果的に全
てのスケールの形成を抑制することができる一方、酸の
使用は、含塩水用蒸発カンの操作条件下で、実際に連続
的に正確な投与を確実に行うことの困難差（このため、
ある時間に亘つて所望より低い舟になることがしばしば
ある）とともに、塩水（ｂｒｉｎｅ）中に生じる比較的
低い餌によって装置の腐蝕が促進されるという欠点があ
る。アルカリ性スケールの処理のもう一つの方法は、添
加しない場合よりはスケールの形成がより少なくなる抑
制剤を、そしてある場合にはよりソフトな種類のものを
含塩水に加えることである。そのような添加剤は公知で
あり、通常限界添加剤（伍ｒｅｓｈｏｌｄａｄｄｉｏｖ
ｅｓ）と呼ばれている。

その例としては、ポリホスフェート、及びポリカルボン
酸添加剤、例えば加水分解された無水ポリマレィン酸が
ある。本発明者等は、酸投与と限界添加剤の添加の組み
合わせを用いることによって予期しない利益が得られる
ことを見し、出した。

このように、本発明は、含塩水用蒸発カン装置の熱交換
部表面上にできる重炭酸塩のアルカリ度を有する含塩水
からのスケールの析出を抑制する方法であって、含塩水
の重炭酸塩のアルカリ度の全てではないが、その一部を
中和する。この中和のために含塩水へ鉱酸を、装置内を
流れる含塩水のｐＨが８．０以下にならないような量で
、添加すること、及びこうして一部中和された含塩水へ
スケール抑制添加剤を加えることよりなる。

前記ｐＨは、２５ｑ０における含塩水のサンプルで測定
した州である。本発明方法によって得られるスケール抑
制効果は、酸と添加剤による個々のスケール抑制特性の
知識から期待されることよりもさらに大であり、そして
たとえスケールが形成されたとしても、添加剤または酸
を単独で化学量論量より少なく使用した場合に生ずるス
ケールのように硬質ではない。

酸による中和は、部分的のみであるので、前述した薮単
独で使用のとき生ずる腐蝕の問題は、大中に解決される
。本発明者らは、「装置の内に流れている含塩水の中」
のｐＨに注目した、なぜなら、中和処理中に生じたＣ０
２はそのような水から実質的にはガスとなって出てしま
う、それ故水の風はＣ０２の存在によって抑制されない
からである。

一般的には、流れている水のｐＨは少なくとも８である
ことが望ましい。

加えられる酸と、スケール抑制添加剤の割合し、は多く
の要素、例えば海水の特性、蒸発カンの特性によるだろ
う。

しかしながら、加えられる酸の総量は含塩水の重炭酸塩
のアルカリ度の８０％を中和するより少ないようにする
ことがよく、好ましくは３０〜８０％の間、より好まし
くは５０〜７５％の間である。しかしながら、我々の試
験で非常に満足している一定の割合し、は、含塩水の重
炭酸塩アルカリ度の５０％が中和されるような酸の量で
ある。

使われるスケール抑制添加剤の量は、処理される水に対
して、０．５一２０跡の間で変えることができ、好まし
くは０．５一ＩＱ畑そして特に好ましくは、０．５−５
側である。これらの特定の割合し、は、もちろん特定の
状態を満足するために変化させることができる。

この方法で使われる酸はコストや有効性の見地から好ま
しくは無機酸、例えば硫酸または塩酸のようなものであ
る。この方法で使用できる添加剤の例としては、その技
術分野において知られているスケール抑制添加剤、たと
えば、ポリホスフェート、ポリアクリレート、ポリメタ
クリレート、ホスホネート、アミノホスホネート、カル
ボン酸重合体、例えば西ドイツ公開公報第２１５９１７
２旨明細書に開示されている３００から５００の範囲の
分子量を有する加水分解された無水ポリマレイン酸があ
り、そして例えば我々が出願した英国特許出願第７１８
１／７３号明細書に記載したような、１つあるいはそれ
以上の他の単量体と不飽和酸との英重合体又はターボリ
マーがある。

この方法は、種々のタイプの含塩水用蒸発カン、たとえ
ば真水の生成のための多段式フラッシュ蒸発カン、多重
効用蒸発カン、例えば垂直チューブ型（うすし、フィル
ム）蒸発カン、水平落下フィルム式（あるいは吹きつけ
フィルム式）蒸発カン、及び水中チューブカンに適用で
きる。酸と添加剤は、含塩水に別々に加えてもよいし、
あるいはそれらを予め混和し、そして一緒に投与しても
よい。また、本発明によれば、前述のごとく無機酸、特
に塩酸または硫酸と酸重量に基づき、０．５〜５０重量
％のスケール抑制添加剤とからなる組成物とすることも
できる。好ましい組成物は、酸の重量に基づいて０．５
〜２５重量％を含むものである。この発明を以下の実施
例で更に説明する。一般的方法は、「海水から真水を得
ることについての第３回国際シンポジウム」におけるエ
リオット等による報告書第１巻４６頁に記載されている
ようにした。それは、大まかに次のとうりである。海水
は、以下の例で述べられている量の酸及び（または）添
加剤で処理され、そして塩水の相当する量の放出が行な
われるテストセルに継続的に供給される。

セルの内容物は溶液から放出された二酸化炭素を除去す
ることを目的として空気で散らすことにより混合され、
そして２週間の間、要求された値の温度を持続するため
Ｕチューブ（セルの真中にある）の中のある濃縮スチ−
ムによって熱せられる。その後Ｕチューブ上と、セルの
壁上に形づくられたスケールを除去し、乾燥し、重量を
はかる。チューブに対するスケーリングの速度は、セル
に供給される海水１そにつき、Ｕチューブ上に形成され
るスケールの重量として計算され、そして、総スケーリ
ング速度は、セルに供給される海水１夕につきＵチュー
ブ及びセルの壁上に形成されたスケールの重さとして算
出した。スケ−ル抑制のパーセンテージは次に使われて
いる式：スケ−ル抑制率（％）＝主チＸ，ｏｏで計算さ
れ、式中、Ｂはブランクに対するチューブ上のスケ−リ
ング速度でＴは試験に対するチューブ上のスケーリング
速度である。

次に続く全ての実験及び例において、使われた酸は硫酸
で、処理された水のｐＨ‘よ、８より大きい。

実験は、種々の添加剤を用い、そして１０４００と１２
０℃の温度で行なった。

実験は、最初に酸又は添加剤を加えないで行ない、それ
から理論量の酸の５０％と７５％を加えて、しかしいか
なる添加剤も加えずに行った。

次の結果が得られた。その後実験は、以下に記載した種
々の添加剤を異なった量で、そして単独または酸と一緒
に使って行なった。

加水分解された無水ボリマレィン酸の使用１０４℃でポ
リアクリル酸を使用 １０４℃で無水マレィン酸とビニルアセテートとエチル
アクリレートがモル比９：２：１であるようなターボー
マ−の１０４℃でアミノトリスメチレンホスホン酸の使
用１０４℃で次式化合物の使用式： Ｐ０３日２ ・ ＯＨ３０日２−○−ＮＨ２ Ｐ０３日２ １０４℃でボリメタクリリン酸の使用 前述の結果は、本発明の方法のスケール抑制効果を示し
ている。

その上、それらは明らかに、得られた抑制率は使用量に
おいて単独で添加剤又は、単独で酸を使用したときのス
ケール抑制率の結果から期待されるよりも大きいことを
示している。なぜなら、存在する重炭酸塩アルカリ度の
５０または７５％を酸によって中和したとき、中和程度
に応じて減少した量の添加剤を使用して、酸がない場合
に十分量の添加剤によって達成されるよりなお良好なス
ケ‐−ル抑制率が得られているからである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機酸を、重炭酸塩のアルカリ度の全部ではないが
   一部を中和するために含塩水用蒸発装置を流れる含塩水
   に加え、かつ、該酸の総量を前記含塩水のｐＨが８．０
   以下にならないようにすること、及びスケール抑制添加
   剤も前記含塩水へ加えることを特徴とする、前記蒸発装
   置の熱交換部表面上における重炭酸塩のアルカリ度を有
   する含塩水からのアルカリ性スケールの析出抑制方法。 ２ 無機酸と、該酸の重量を基準として０．５〜５０重
   量％のスケール抑制添加剤とを含むことを特徴とする含
   塩水からのアルカリ性スケール析出抑制用組成物。