JPS6347790B2 - - Google Patents
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- JPS6347790B2 JPS6347790B2 JP56079349A JP7934981A JPS6347790B2 JP S6347790 B2 JPS6347790 B2 JP S6347790B2 JP 56079349 A JP56079349 A JP 56079349A JP 7934981 A JP7934981 A JP 7934981A JP S6347790 B2 JPS6347790 B2 JP S6347790B2
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- soluble polymer
- dust collection
- dust
- parts
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
本発明は集塵方法に関するものである。更に詳
しくは、高炉、転炉、焼結炉等から排出され排ガ
スの集塵装置および塵埃や各種の反応ガスが存在
する作業場の環境浄化に用いられる環境集塵装置
に使用される集塵水の性能改良を目的とする集塵
方法に関するものである。
排ガスの集塵装置に用いられる集塵水は1回の
使用で排出することは経済的に好ましくなく、通
常循環使用されているが、そのまま循環使用する
とスケールが付着してポンプ、配管、集塵機等が
閉塞するという幣害が生じる。
従来この様な幣害を排除するために、集塵水の
循環経路の途中にシツクナーを設けて集塵水中の
懸濁物質を凝集沈澱させたり、集塵水中にポリリ
ン酸塩や比較的低分子量のポリアクリル酸または
その塩等を添加したりしてスケールの付着を防止
することが試みられている。
しかし、ポリリン酸塩はスケールの析出防止及
び分散には有効ではあるが、使用中に加水分解さ
れてオルソリン酸塩となつて効果を急速に失なつ
てしまう。しかも生じたオルソリン酸塩は集塵水
中に溶解しているカルシウムイオン、マグネシウ
ムイオン、亜鉛イオン等の金属イオンと反応して
水に不溶性のリン酸塩(リン酸カルシウム、リン
酸マグネシウム、リン酸亜鉛等)を形成して結晶
粒子となつて析出し、スラツジやスケールの形成
を逆に助長することになる。また、ポリリン酸塩
は、これを含む集塵水を放流すると海洋での赤潮
発生等の原因となる。
一方、ポリアクリル酸またはその塩を使用する
場合、リンを含有していないこと、冷却水系統で
のスケールの析出防止及び分散にはポリリン酸塩
よりも効力を有すること等種々の長所が認められ
ている。
しかし、排ガス集塵水は凝集沈澱処理によりか
なりの程度の金属化合物は除去されてはいるが、
集塵水をアルカリ処理する場合にはアルカリ処理
によつて生じた鉄や亜鉛の水酸化物は軽質である
ためシツクナー中で充分沈降せず集塵水中に残存
する。また、排ガスと接触した際排ガス中に含ま
れる炭酸ガスと集塵水中の金属イオンとが反応し
て出来た化合物は水に対してかなりの溶解性をも
つため、凝集沈澱によつては完全には捕捉されえ
ない。そして集塵水がこのような水酸化物や炭酸
塩等の金属化合物を含む場合、これまで用いられ
ているポリリン酸塩やポリアクリル酸またはその
塩では必ずしも充分満足できるスケール抑制効果
は得られていない。そのためこの分野における有
効なスケール防止剤の開発が望まれているのが現
状である。
本発明者等はこの様な現状に鑑み、金属化合物
を含む集塵水のスケールの析出防止及び分散に有
効なスケール防止剤を開発すべく鋭意研究を重ね
た結果、特定組成の水溶性重合体が特に優れた効
果を有することを見出し、本発明を完成するに到
つたものである。従つて本発明の目的は、集塵水
が金属化合物を含む場合でもスケールの付着が少
ない集塵方法を提供することにある。
即ち、本発明の集塵方法は、集塵装置で用いら
れる循環水に一般式
(但し、式中m及びnは0又は正の整数でm+n
=1〜100であり、(−C2H4O)−単位と(−C3H6O)−
単位とはどの様な順序に結合していてもよい。)
で示されるポリアルキレングリコールモノアリル
エーテル()、及び
一般式
(但し、式中R1は水素又はメチル基を表わし、
Xは水素、一価金属、二価金属、アンモニウム基
又は有機アミン基を表わす。)で示される(メタ)
アクリル酸系単量体()を、()と()の
合計に対して()が0.1重量%以上5.0重量%未
満となる比率で重合開始剤を用いて共重合させ、
必要により更にアルカリ性物質で中和して得た水
溶性重合体を添加して循環使用することを特徴と
するものである。
本発明に用いられるポリアルキレングリコール
モノアリルエーテル()は、前記の一般式で示
されるものであり、アルキレンオキシドの付加モ
ル数m+nが1〜100のものである。付加モル数
m+nが0では得られる共重合体のスケール析出
防止及びスケールの分散の効果は充分には満足さ
れるものではない。逆に100を超える場合にはそ
の様なポリアルキレングリコールモノアリルエー
テルの共重合反応性が低く、スケール析出防止及
びスケールの分散に有効な水溶性重合体が得られ
ない。
ポリアルキレングリコールモノアリルエーテル
()は、KOHやNaOH等のアルカリを触媒と
してアリルアルコールにエチレンオキシド及び/
又はプロピレンオキシドを直接付加する公知の方
法で合成することができる。
(メタ)アクリル酸系単量体()は前記の一
般式で示されるものであるが、具体的にはアクリ
ル酸、メタクリル酸並びにそれらの一価金属塩、
二価金属塩、アンモニウム塩及び有機アミン塩を
挙げることができる。そしてこれらの1種又は2
種以上を用いることができる。
本発明の集塵方法に用いられる水溶性重合体
は、ポリアルキレングリコールモノアリルエーテ
ル()及び(メタ)アクリル酸系単量体()
を特定比率で重合開始剤を用いて共重合させて製
造するのであるが、共重合は溶媒中での重合や塊
状重合等の方法により行うことができる。
溶媒中での重合は回分式でも連続式でも行うこ
とができ、その際使用される溶媒としては、水、
低級アルコール、水−低級アルコールの混合溶
媒、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、ケトン化
合物、あるいは酢酸エチル等を挙げることができ
る。そして重合触媒としては、用いられる溶媒に
対応して種々の水溶性重合開始剤、パーオキシ
ド、ハイドロパーオキシド及びこれらと重合促進
剤との組合わせ、あるいはアゾ化合物等が用いら
れる。
重合温度は、用いられる溶媒や重合開始剤によ
り適宜定められるが、通常0〜120℃の範囲内で
行われる。
水を溶媒とする場合、重合触媒として亜硫酸水
素ナトリウム−酸素を用いてもよい。この場合重
合は、原料単量体を含む溶媒中に亜硫酸水素ナト
リウムを添加しながら、酸素ガスあるいは酸素と
不活性気体との混合ガスを溶媒中に吹き込み、5
〜80℃の温度範囲内で重合反応を進めることによ
り行うことができる。
塊状重合は、重合開始剤としてパーオキシド、
ハイドロバーオキシドあるいはアゾ化合物等を用
い、50〜150℃の温度範囲内で行われる。
このようにして水溶性重合体を製造するに際し
て、ポリアルキレングリコールモノアリルエーテ
ル()と(メタ)アクリル酸系単量体()と
の仕込比率、用いる重合開始剤の量、重合温度、
溶媒中での重合の場合は溶媒の種類と量等によ
り、得られる水溶性重合体の分子量を適宜調節す
ることができる。そして、本発明の集塵方法に用
いられる水溶性重合体の分子量は特に制限はな
く、広い範囲のものを用いることができるが、中
でも500〜50000の範囲のものが効果が優れてい
る。又、このようにして得られた水溶性重合体は
そのままでも本発明の集塵方法に用いられるが、
必要に応じて更にアルカリ性物質で中和してもよ
い。このようなアルカリ性物質としては、一価金
属及び二価金属の水酸化物、塩化物及び炭酸塩、
アンモニア、有機アミン等が好ましいものとして
挙げられる。
本発明の集塵方法に用いられる水溶性重合体は
単独で用いても充分効果があるが、必要により他
の公知のスケール防止剤例えばポリリン酸塩など
と併用することもできる。更に防蝕剤やスライム
防除剤等通常の水処理剤との併用も可能である。
本発明の集塵方法において水溶性重合体を使用
するには、集塵水に連続的にあるいは適時添加し
て使用すればよく、その添加方法や添加時期等は
特に制限されるものではない。そして、集塵機や
配管機器類、集塵水の供給循環方法等は公知の装
置や方法を用いて行うことができる。
本発明の集塵方法の一例としては、次の方法を
挙げることができる。しかし、このような例によ
り本発明の範囲が限定されるものではない。例え
ば高炉排ガスを処理する場合、高炉頂より排出さ
れる高炉排ガスをベンチユリースクラバー等の集
塵機に導き、ここで排ガスと集塵水とを接触させ
て該集塵水に排ガス中のダストを捕捉し、この集
塵水をシツクナーに導き、ここで懸濁物を沈澱分
離し、分離後の処理水に水溶性重合体を添加し、
再度集塵水として循環使用する。本発明の集塵方
法において用いられる水溶性重合体は、シツクナ
ーで沈澱分離した処理水を集塵機に循環する配管
の途中の任意の位置から所定濃度となる様に添加
することが好ましい。そしてその添加量は、用
途、目的などにより一概に決められるものではな
いが、通常は集塵水に対して0.1〜100ppmの範囲
とするのがよい。
本発明の集塵方法によれば、集塵水がカルシウ
ム、マグネシウム、鉄、亜鉛等の金属化合物を含
有している場合や集塵水のPH値が高い場合でも水
溶性重合体の作用によりポンプ、配管、集塵機等
におけるスケールの析出及びスケールの分散が有
効に行え、従つて集塵水を循環使用して長期に亘
る運転が可能である。また長期間の運転により溶
存している金属化合物が濃縮してスケールが析出
する場合もあるが、その場合でも析出したスケー
ルは水溶性重合体の作用により軟質なものとなつ
ているため、水流によつて除去することができ
る。また、水溶性重合体の分子中でのポリアルキ
レングリコール部分はエーテル結合により該重合
体主鎖と結合しており、そのため高温下や沸騰水
中あるいは高いPH領域での長時間の使用に於ても
加水分解が全く起こらず、長期間に亘つて優れた
性能を持続できるものである。更に該水溶性重合
体は合成品であるため、天然物にくらべて一定の
品質のものが安定に供給できるという利点も有し
ている。
以下、実施例により更に詳しく説明するが、本
発明はこれらの例だけで制限されないことはいう
までもない。又、実施例中特にことわりのない限
り、部は重量部を表わし、%は重量%を表わすも
のとする。尚、実施例中の粘度はすべて精機工業
研究所製ビスメトロン粘度計を用い、25℃、
60rpmの条件で測定した。又、分子量の測定はゲ
ルパーメーシヨンクロマトグラフイー(ウオータ
ーズ社製244型)を用いて行つた。
参考例 1
温度計、撹拌機、滴下ロート、ガス導入管及び
還流冷却器を備えたガラス製反応容器にポリエチ
レングリコールモノアリルエーテル(平均1分子
当り5個のエチレンオキシド単位を含むもの)
7.5部及び水389.9部を仕込み、撹拌下に反応容器
内を窒素置換し、窒素雰囲気中で95℃に加熱し
た。その後、38%アクリル酸ナトリウム水溶液
506.6部と5%過硫酸アンモニウム水溶液80部と
をそれぞれ120分で添加した。添加終了後更に16
部の5%過硫酸アンモニウム水溶液を20分で添加
した。モノマー水溶液の添加完結後、120分間95
℃に温度を保持して重合反応を完了し、水溶性重
合体(1)を得た。この水溶性重合体(1)の40%水溶液
のPHは7.3、粘度は267cpsであつた。又、分子量
は4100であつた。
参考例 2
参考例1と同じ反応容器にポリエチレングリコ
ールモノアリルエーテル(平均1分子当り10個の
エチレンオキシド単位を含むもの)9.8部及び水
441.7部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置
換し、窒素雰囲気中で沸点まで加熱した。その
後、38%アクリル酸ナトリウム水溶液500.5部と
5%過硫酸アンモニウム水溶液40部とをそれぞれ
120分で添加し、添加終了後更に8部の5%過硫
酸アンモニウム水溶液を20分で添加した。モノマ
ーの添加完結後120分間沸点に温度を保持して重
合反応を完了し、水溶性重合体(2)を得た。この水
溶性重合体(2)の40%水溶液のPHは7.5、粘度は
348cpsであつた。又、分子量は4700であつた。
参考例 3
参考例1と同じ反応容器にポリプロピレングリ
コールモノアリルエーテル(平均1分子当り2個
のプロピレンオキシド単位を含むもの)1部とイ
ソプロピルアルコール(以下IPAと略す)との水
との共沸組成物(IPA/水=87.4/12.6(重量比))
495.5部を仕込み、撹拌下に反応容器内を窒素置
換し、沸点まで加熱した。その後アクリル酸199
部、ベンゾイルパーオキシド6部及びIPA−水共
沸組成物298.5部の混合物を120分で添加した。添
加終了後120分間沸点に温度を保持して重合反応
を完了させた。その後40%カセイソーダ水溶液
276.2部にて中和を行ない、IPAを留去して水溶
性重合体(3)を得た。この水溶性重合体(3)の45%水
溶液のPHは8.5、粘度は830cpsであつた。又、分
子量は2800であつた。
参考例 4
参考例1と同じ反応容器にイソプロピルアルコ
ール(以下IPAと略す)285部を仕込み、撹拌下
に反応容器内を窒素置換し、窒素雰囲気中で沸点
まで加熱した。その後ポリアルキレングリコール
モノアリルエーテル(平均1分子当り18個のエチ
レンオキシド単位と2個のプロピレンオキシド単
位を含むもの)4.5部、アクリル酸295.5部、ベン
ゾイルパーオキシド3部及びIPA300部の混合物
を120分で添加し、添加終了後、更に0.6部のベン
ゾイルパーオキシドをIPA11.4部に分散させたも
のを30分毎に2回に分けて添加した。モノマー混
合物の添加完結後、120分間沸点に温度を保持し
て重合反応を完了させた。その後40%カセイソー
ダ水溶液410.1部にて中和し、次いでIPAを留去
して水溶性重合体(4)を得た。この水溶性重合体(4)
の45%水溶液のPHは8.5、粘度は1920cpsであつ
た。又、分子量は3000であつた。
参考例 5
参考例1と同じ反応容器に水438.8部を仕込み、
撹拌下に反応容器内を窒素置換し、95℃に加熱し
た。その後10%ポリエチレングリコールモノアリ
ルエーテル(平均1分子当り30個のエチレンオキ
シド単位を含むもの)水溶液63部と部分中和した
アクリル酸ナトリウム(80モル%中和)の38%水
溶液378.2部及び5%過硫酸アンモニウム水溶液
120部をそれぞれ120分で添加した。添加終了後
120分間95℃に温度を保持して重合反応を完了さ
せた。その後カセイソーダ水溶液にて完全中和し
て水溶性重合体(5)を得た。。この重合体(5)の40%
水溶液のPHは9.0、粘度は403cpsであつた。又、
分子量は4800であつた。
実施例 1
ビーカーに脱イオン水750ml、塩化カルシウム
の0.58%水溶液50ml、参考例1で得た水溶性重合
体(1)を200ppm含有する水溶液50ml、及び炭酸水
素ナトリウムの0.44%水溶液50mlの撹拌下に混合
し、次に0.01Nの水酸化ナトリウム水溶液でPH8.5
に調整したのち脱イオン水を加えて全量を1000g
とし、炭酸カルシウムの25℃における5倍過飽和
水溶液を調製した。
この5倍過飽和水溶液を4等分してそれぞれガ
ラスビンに入れ、密栓して60℃で静置した。これ
を5時間後、10時間後、20時間後および40時間後
にそれぞれ取り出し、25℃に冷却した後試験液を
東洋紙製定量用紙No.5Cで過し、原子吸光
分析(422.7nm)により試験中に残存するカルシ
ウムイオン濃度を測定し、析出した炭酸カルシウ
ム量を算出した。結果を第2表に示した。
実施例 2〜5
実施例1において、水溶性重合体(1)のかわりに
参考例2〜5で得た水溶性重合体(2)〜(5)をそれぞ
れ用い、他は実施例1と同様にして試験した。結
果を第1表に示した。
比較例 1
実施例1において、水溶性重合体(1)のかわりに
市販のポリアクリル酸ソーダ(分子量5000)を用
いる他は実施例1と同様にして、析出した炭酸カ
ルシウム量を調べた。結果を第1表に示した。
比較例 2
実施例1において、水溶性重合体(1)を用いない
場合について、析出した炭酸カルシウム量を調べ
た。結果を第1表に示した。
The present invention relates to a dust collection method. More specifically, the dust collection water used in dust collectors for exhaust gas discharged from blast furnaces, converters, sintering furnaces, etc., and environmental dust collectors used for environmental purification in workplaces where dust and various reactive gases are present. This paper relates to a dust collection method aimed at improving performance. It is economically undesirable to discharge the collected water used in exhaust gas dust collectors after one use, so it is normally used for circulation. However, if it is used for circulation as it is, scale will adhere to it and cause damage to pumps, piping, dust collectors, etc. There will be financial damage caused by the blockage. Conventionally, in order to eliminate such damage, a thickener was installed in the circulation path of the collected dust water to coagulate and precipitate suspended substances in the collected dust water, and polyphosphates and relatively low molecular weight substances were added to the collected dust water. Attempts have been made to prevent scale adhesion by adding polyacrylic acid or its salts. However, although polyphosphates are effective in preventing and dispersing scale precipitation, they are hydrolyzed into orthophosphates during use and rapidly lose their effectiveness. Moreover, the generated orthophosphate reacts with metal ions such as calcium ions, magnesium ions, and zinc ions dissolved in the dust collection water to form water-insoluble phosphates (calcium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, etc.). This forms and precipitates as crystal particles, which in turn promotes the formation of sludge and scale. In addition, polyphosphates can cause red tides in the ocean if dust water containing them is released. On the other hand, when polyacrylic acid or its salts are used, various advantages have been recognized, including that they do not contain phosphorus and are more effective than polyphosphates in preventing and dispersing scale precipitation in cooling water systems. ing. However, although a considerable amount of metal compounds have been removed from the exhaust gas dust collection water through coagulation and sedimentation treatment,
When the collected dust water is treated with an alkali, the hydroxides of iron and zinc produced by the alkaline treatment are light and therefore do not settle sufficiently in the thickener and remain in the collected water. In addition, the compounds formed by the reaction between carbon dioxide contained in the exhaust gas and metal ions in the dust collection water when they come into contact with the exhaust gas have considerable solubility in water, so they may not be completely dissolved by coagulation and precipitation. cannot be captured. If the dust collection water contains metal compounds such as hydroxides and carbonates, the polyphosphates, polyacrylic acids, or their salts that have been used so far do not always have a sufficient scale suppression effect. do not have. Therefore, there is currently a demand for the development of effective scale inhibitors in this field. In view of the current situation, the present inventors have conducted intensive research to develop a scale inhibitor that is effective in preventing and dispersing scale in collected dust water containing metal compounds. The inventors have discovered that this has particularly excellent effects, and have completed the present invention. Therefore, it is an object of the present invention to provide a dust collection method that causes less scale adhesion even when the collected dust water contains metal compounds. That is, the dust collection method of the present invention uses a general formula for circulating water used in a dust collection device. (However, in the formula, m and n are 0 or positive integers, and m+n
= 1 to 100, and (-C 2 H 4 O)- unit and (-C 3 H 6 O)-
Units may be combined in any order. )
Polyalkylene glycol monoallyl ether () represented by, and general formula (However, in the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group,
X represents hydrogen, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group or an organic amine group. ) (meta)
Copolymerizing the acrylic acid monomer () using a polymerization initiator at a ratio such that () is 0.1% by weight or more and less than 5.0% by weight with respect to the total of () and (),
It is characterized in that, if necessary, a water-soluble polymer obtained by further neutralizing with an alkaline substance is added and recycled. The polyalkylene glycol monoallyl ether () used in the present invention is represented by the above general formula, and the number m+n of added moles of alkylene oxide is 1 to 100. When the number of added moles m+n is 0, the effect of preventing scale precipitation and dispersing scale of the obtained copolymer is not fully satisfied. On the other hand, if it exceeds 100, the copolymerization reactivity of such polyalkylene glycol monoallyl ether is low, and a water-soluble polymer that is effective in preventing scale precipitation and dispersing scale cannot be obtained. Polyalkylene glycol monoallyl ether () is produced by converting ethylene oxide and/or allyl alcohol into allyl alcohol using an alkali such as KOH or NaOH as a catalyst.
Alternatively, it can be synthesized by a known method of directly adding propylene oxide. The (meth)acrylic acid monomer () is represented by the general formula above, and specifically includes acrylic acid, methacrylic acid, and their monovalent metal salts,
Mention may be made of divalent metal salts, ammonium salts and organic amine salts. and one or two of these
More than one species can be used. The water-soluble polymer used in the dust collection method of the present invention is polyalkylene glycol monoallyl ether () and (meth)acrylic acid monomer ().
are copolymerized using a polymerization initiator in a specific ratio. Copolymerization can be carried out by methods such as polymerization in a solvent or bulk polymerization. Polymerization in a solvent can be carried out either batchwise or continuously, and the solvents used in this case include water,
Examples include lower alcohols, mixed solvents of water and lower alcohols, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, ketone compounds, and ethyl acetate. As the polymerization catalyst, various water-soluble polymerization initiators, peroxides, hydroperoxides, combinations of these and polymerization promoters, or azo compounds are used depending on the solvent used. The polymerization temperature is appropriately determined depending on the solvent and polymerization initiator used, but it is usually carried out within the range of 0 to 120°C. When water is used as a solvent, sodium hydrogen sulfite-oxygen may be used as a polymerization catalyst. In this case, the polymerization is carried out by blowing oxygen gas or a mixed gas of oxygen and an inert gas into the solvent while adding sodium hydrogen sulfite to the solvent containing the raw material monomer.
This can be carried out by proceeding the polymerization reaction within a temperature range of ~80°C. Bulk polymerization uses peroxide as a polymerization initiator,
It is carried out using hydroperoxide or an azo compound at a temperature of 50 to 150°C. When producing a water-soluble polymer in this way, the charging ratio of polyalkylene glycol monoallyl ether () and (meth)acrylic acid monomer (), the amount of polymerization initiator used, the polymerization temperature,
In the case of polymerization in a solvent, the molecular weight of the resulting water-soluble polymer can be adjusted as appropriate by adjusting the type and amount of the solvent. The molecular weight of the water-soluble polymer used in the dust collection method of the present invention is not particularly limited, and a wide range of molecular weights can be used, but those in the range of 500 to 50,000 are particularly effective. In addition, the water-soluble polymer thus obtained can be used as it is in the dust collection method of the present invention, but
If necessary, it may be further neutralized with an alkaline substance. Such alkaline substances include hydroxides, chlorides and carbonates of monovalent and divalent metals;
Preferred examples include ammonia and organic amines. Although the water-soluble polymer used in the dust collection method of the present invention is sufficiently effective when used alone, it can also be used in combination with other known scale inhibitors, such as polyphosphates, if necessary. Furthermore, it can also be used in combination with ordinary water treatment agents such as anti-corrosion agents and slime control agents. In order to use the water-soluble polymer in the dust collection method of the present invention, it may be used continuously or by adding it to the dust collection water at an appropriate time, and there are no particular restrictions on the method or timing of addition. The dust collector, piping equipment, dust collecting water supply circulation method, etc. can be performed using known devices and methods. As an example of the dust collection method of the present invention, the following method can be mentioned. However, the scope of the present invention is not limited by such examples. For example, when treating blast furnace exhaust gas, the blast furnace exhaust gas discharged from the top of the blast furnace is guided to a dust collector such as a ventilate scrubber, where the exhaust gas and dust collection water are brought into contact and the dust in the exhaust gas is captured by the dust collection water. The collected dust water is led to a thickener, where the suspended matter is separated by precipitation, and a water-soluble polymer is added to the separated treated water,
The water is recycled and used again as dust collection water. The water-soluble polymer used in the dust collection method of the present invention is preferably added to a predetermined concentration from any position in the pipe that circulates the treated water precipitated and separated in the thickener to the dust collector. The amount to be added cannot be absolutely determined depending on the use, purpose, etc., but it is usually in the range of 0.1 to 100 ppm based on the collected dust water. According to the dust collection method of the present invention, even when the dust collection water contains metal compounds such as calcium, magnesium, iron, zinc, etc., or when the pH value of the dust collection water is high, the water-soluble polymer allows the pump to pump. Precipitation of scale and dispersion of scale in pipes, dust collectors, etc. can be effectively carried out, and therefore long-term operation is possible by circulating the collected dust water. In addition, dissolved metal compounds may condense and scale may precipitate due to long-term operation, but even in this case, the precipitated scale is soft due to the action of water-soluble polymers, so it is not easily resistant to water flow. It can be removed by twisting. In addition, the polyalkylene glycol moiety in the molecule of a water-soluble polymer is bonded to the main chain of the polymer through an ether bond, so it can be used for long periods of time at high temperatures, in boiling water, or in high pH ranges. Hydrolysis does not occur at all, and excellent performance can be maintained over a long period of time. Furthermore, since the water-soluble polymer is a synthetic product, it has the advantage that it can be stably supplied with a constant quality compared to natural products. Examples will be described in more detail below, but it goes without saying that the present invention is not limited only to these examples. In addition, unless otherwise specified in the examples, parts represent parts by weight, and % represents weight %. All viscosities in the examples were measured using a Bismethron viscometer manufactured by Seiki Kogyo Kenkyusho at 25°C.
Measurement was performed at 60 rpm. Furthermore, the molecular weight was measured using gel permation chromatography (Model 244, manufactured by Waters). Reference Example 1 Polyethylene glycol monoallyl ether (containing an average of 5 ethylene oxide units per molecule) was placed in a glass reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, dropping funnel, gas introduction tube, and reflux condenser.
7.5 parts and 389.9 parts of water were charged, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and heated to 95°C in a nitrogen atmosphere. Then, 38% sodium acrylate aqueous solution
506.6 parts and 80 parts of 5% ammonium persulfate aqueous solution were each added over 120 minutes. 16 more after addition
of 5% ammonium persulfate aqueous solution was added over 20 minutes. 95 for 120 minutes after the addition of monomer aqueous solution is completed.
The polymerization reaction was completed while maintaining the temperature at °C to obtain a water-soluble polymer (1). A 40% aqueous solution of this water-soluble polymer (1) had a pH of 7.3 and a viscosity of 267 cps. Moreover, the molecular weight was 4100. Reference Example 2 In the same reaction vessel as Reference Example 1, add 9.8 parts of polyethylene glycol monoallyl ether (containing an average of 10 ethylene oxide units per molecule) and water.
After charging 441.7 parts, the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and heated to the boiling point in a nitrogen atmosphere. Then, 500.5 parts of a 38% sodium acrylate aqueous solution and 40 parts of a 5% ammonium persulfate aqueous solution were added.
The mixture was added over a period of 120 minutes, and after the addition was completed, 8 parts of a 5% aqueous ammonium persulfate solution was added over a period of 20 minutes. After the addition of the monomers was completed, the temperature was maintained at the boiling point for 120 minutes to complete the polymerization reaction, yielding a water-soluble polymer (2). A 40% aqueous solution of this water-soluble polymer (2) has a pH of 7.5 and a viscosity of
It was 348cps. Moreover, the molecular weight was 4700. Reference Example 3 In the same reaction vessel as Reference Example 1, prepare an azeotropic composition of 1 part of polypropylene glycol monoallyl ether (containing on average 2 propylene oxide units per molecule) and isopropyl alcohol (hereinafter abbreviated as IPA) with water. (IPA/water = 87.4/12.6 (weight ratio))
495.5 parts were charged, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and heated to the boiling point. then acrylic acid 199
1 part, 6 parts of benzoyl peroxide and 298.5 parts of IPA-water azeotrope was added over 120 minutes. After the addition was complete, the temperature was maintained at the boiling point for 120 minutes to complete the polymerization reaction. Then 40% caustic soda aqueous solution
Neutralization was performed using 276.2 parts, and IPA was distilled off to obtain a water-soluble polymer (3). A 45% aqueous solution of this water-soluble polymer (3) had a pH of 8.5 and a viscosity of 830 cps. Moreover, the molecular weight was 2800. Reference Example 4 In the same reaction vessel as in Reference Example 1, 285 parts of isopropyl alcohol (hereinafter abbreviated as IPA) was charged, the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen while stirring, and the mixture was heated to the boiling point in a nitrogen atmosphere. Thereafter, a mixture of 4.5 parts of polyalkylene glycol monoallyl ether (containing an average of 18 ethylene oxide units and 2 propylene oxide units per molecule), 295.5 parts of acrylic acid, 3 parts of benzoyl peroxide, and 300 parts of IPA was added over 120 minutes. After the addition was completed, 0.6 parts of benzoyl peroxide dispersed in 11.4 parts of IPA was added in two portions every 30 minutes. After the addition of the monomer mixture was completed, the temperature was maintained at the boiling point for 120 minutes to complete the polymerization reaction. Thereafter, the mixture was neutralized with 410.1 parts of a 40% caustic soda aqueous solution, and then IPA was distilled off to obtain a water-soluble polymer (4). This water-soluble polymer (4)
The pH of a 45% aqueous solution of was 8.5 and the viscosity was 1920 cps. Moreover, the molecular weight was 3000. Reference example 5 438.8 parts of water was charged in the same reaction vessel as in reference example 1,
While stirring, the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen and heated to 95°C. Thereafter, 63 parts of a 10% aqueous solution of polyethylene glycol monoallyl ether (containing an average of 30 ethylene oxide units per molecule), 378.2 parts of a 38% aqueous solution of partially neutralized sodium acrylate (80 mol% neutralization) and 5% filtrate were added. Ammonium sulfate aqueous solution
120 parts were added in 120 minutes each. After addition
The temperature was held at 95° C. for 120 minutes to complete the polymerization reaction. Thereafter, it was completely neutralized with a caustic soda aqueous solution to obtain a water-soluble polymer (5). . 40% of this polymer (5)
The pH of the aqueous solution was 9.0 and the viscosity was 403 cps. or,
The molecular weight was 4800. Example 1 In a beaker, 750 ml of deionized water, 50 ml of a 0.58% aqueous solution of calcium chloride, 50 ml of an aqueous solution containing 200 ppm of the water-soluble polymer (1) obtained in Reference Example 1, and 50 ml of a 0.44% aqueous solution of sodium hydrogen carbonate were stirred. and then PH8.5 with 0.01N aqueous sodium hydroxide solution.
After adjusting to 1000 g, add deionized water
A 5 times supersaturated aqueous solution of calcium carbonate at 25°C was prepared. This 5-times supersaturated aqueous solution was divided into four equal parts, each placed in a glass bottle, sealed tightly and allowed to stand at 60°C. After 5 hours, 10 hours, 20 hours, and 40 hours, the test solution was taken out and cooled to 25°C. The test solution was passed through Toyo Paper quantitative paper No. 5C and tested by atomic absorption spectrometry (422.7 nm). The concentration of calcium ions remaining therein was measured, and the amount of precipitated calcium carbonate was calculated. The results are shown in Table 2. Examples 2 to 5 In Example 1, the water soluble polymers (2) to (5) obtained in Reference Examples 2 to 5 were used instead of the water soluble polymer (1), and the other conditions were the same as in Example 1. It was tested as follows. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 The amount of precipitated calcium carbonate was investigated in the same manner as in Example 1, except that commercially available sodium polyacrylate (molecular weight 5000) was used instead of the water-soluble polymer (1). The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 In Example 1, the amount of precipitated calcium carbonate was investigated in the case where the water-soluble polymer (1) was not used. The results are shown in Table 1.
【表】
第1表に示した結果から明らかな通り、本発明
の集塵方法に用いる水溶性重合体は炭酸カルシウ
ムのスケール析出防止に優れた効果を有してい
る。
実施例 6
脱イオン水180mlをガラスビンに入れ、撹拌し
つつ参考例1で得た水溶性重合体(1)を脱イオン水
に対して25ppm添加し、次に5%炭酸水素ナトリ
ウム水溶液2.8mlと1%塩化亜鉛水溶液2.16mlを
添加し、更に脱イオン水を加えて全量を200gと
した。24時間静置後、この試験液を東洋紙製定
量用紙No.5Cで過し、原子吸光分析
(2138.6nm)により試験液に残存する亜鉛イオン
濃度を測定し、析出した亜鉛化合物量を算出し
た。結果は第2表に示した。
実施例 7〜10
実施例6において、水溶性重合体(1)のかわりに
参考例2〜5で得た水溶性重合体(2)〜(5)をそれぞ
れ用いる他は実施例6と同様にして試験をした。
結果を第2表に示した。
比較例 3
実施例6において、水溶性重合体(1)のかわりに
市販のポリアクリル酸ソーダ(分子量5000)を用
いる他は実施例6と同様にして、析出した亜鉛化
合物量を調べた。結果を第2表に示した。
比較例 4
実施例6において、水溶性重合体(1)を用いない
場合について、析出した亜鉛化合物量を調べた。
結果を第2表に示した。[Table] As is clear from the results shown in Table 1, the water-soluble polymer used in the dust collection method of the present invention has an excellent effect on preventing scale precipitation of calcium carbonate. Example 6 180 ml of deionized water was placed in a glass bottle, and while stirring, 25 ppm of the water-soluble polymer (1) obtained in Reference Example 1 was added to the deionized water, and then 2.8 ml of a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added. 2.16 ml of a 1% aqueous zinc chloride solution was added, followed by deionized water to bring the total amount to 200 g. After standing still for 24 hours, this test solution was passed through Toyo Paper quantitative paper No. 5C, and the concentration of zinc ions remaining in the test solution was measured by atomic absorption spectrometry (2138.6 nm), and the amount of precipitated zinc compounds was calculated. . The results are shown in Table 2. Examples 7 to 10 In Example 6, the same procedure as in Example 6 was carried out except that the water-soluble polymers (2) to (5) obtained in Reference Examples 2 to 5 were used instead of the water-soluble polymer (1), respectively. I did a test.
The results are shown in Table 2. Comparative Example 3 The amount of precipitated zinc compound was investigated in the same manner as in Example 6, except that commercially available sodium polyacrylate (molecular weight 5000) was used instead of the water-soluble polymer (1). The results are shown in Table 2. Comparative Example 4 In Example 6, the amount of precipitated zinc compound was investigated in the case where the water-soluble polymer (1) was not used.
The results are shown in Table 2.
【表】
第2表に示した結果から明らかな通り、本発明
の集塵方法に用いる水溶性重合体は、亜鉛化合物
のスケール析出防止に優れた効果を有している。
実施例 11
高炉排ガス集塵水の循環水系において、シツク
ナー処理水を集塵機に循環する途中に試験短管
(径3/8インチ、長さ150mm)を設置し、参考例2
で得た水溶性重合体(2)を循環水に対して0.5ppm
の濃度となるようにシツクナー出口で逐時添加し
ながら30日間連続運転して試験短管に付着するス
ケールの重量および付着速度を測定した。試験条
件は次の通りであつた。結果は第3表に示した。
水温 35〜40℃
流速 1.5m/sec
PH 7〜8(特に調整せず)
比較例 5
実施例11において、水溶性重合体(2)のかわりに
市販のポリアクリル酸ソーダ(分子量5000)を用
いる他は実施例11と同様にして試験短管に付着す
るスケールの重量およびその付着速度を測定し
た。その結果を第3表に示した。
比較例 6
実施例11において、水溶性重合体(2)を添加しな
い場合について15日間連続運転し、スケール付着
量および付着速度を測定した。その結果を第3表
に示した。[Table] As is clear from the results shown in Table 2, the water-soluble polymer used in the dust collection method of the present invention has an excellent effect on preventing scale precipitation of zinc compounds. Example 11 In the circulating water system for blast furnace exhaust gas dust collection water, a test short pipe (3/8 inch diameter, 150 mm length) was installed in the middle of the circulation of thickner treated water to the dust collector, and Reference Example 2
Add the water-soluble polymer (2) obtained in 0.5ppm to the circulating water.
The weight and adhesion rate of scale adhering to the short test tube were measured by continuous operation for 30 days while continuously adding the solution at the thickener outlet to achieve a concentration of . The test conditions were as follows. The results are shown in Table 3. Water temperature 35-40℃ Flow rate 1.5m/sec PH 7-8 (no particular adjustment) Comparative example 5 In Example 11, commercially available sodium polyacrylate (molecular weight 5000) is used instead of water-soluble polymer (2). The weight of the scale adhering to the short test tube and its adhesion rate were measured in the same manner as in Example 11. The results are shown in Table 3. Comparative Example 6 In Example 11, continuous operation was performed for 15 days in the case where water-soluble polymer (2) was not added, and the amount and rate of scale adhesion were measured. The results are shown in Table 3.
【表】
第3表に示した結果から明らかな通り、本発明
の集塵方法に用いる水溶性重合体は、連続運転に
おける集塵水のスケール析出防止に優れた効果を
有している。[Table] As is clear from the results shown in Table 3, the water-soluble polymer used in the dust collection method of the present invention has an excellent effect on preventing scale precipitation in collected dust water during continuous operation.
Claims (1)
=1〜100であり、(−C2H4O)−単位と(−C3H6O)−
単位とはどのような順序に結合していてもよい。)
で示されるポリアルキレングリコールモノアリル
エーテル()、及び 一般式 (但し、式中R1は水素又はメチル基を表わし、
Xは水素、一価金属、二価金属、アンモニウム基
又は有機アミン基を表わす。)で示される(メタ)
アクリル酸系単量体()を、 ()と()の合計に対して()が0.1重
量%以上5.0重量%未満となる比率で重合開始剤
を用いて共重合させ、必要により更にアルカリ性
物質で中和して得た水溶性重合体を添加して循環
使用することを特徴とする集塵方法。[Claims] 1 General formula for circulating water used in a dust collector (However, in the formula, m and n are 0 or positive integers, and m+n
= 1 to 100, and (-C 2 H 4 O)- unit and (-C 3 H 6 O)-
Units may be combined in any order. )
Polyalkylene glycol monoallyl ether () represented by, and general formula (However, in the formula, R 1 represents hydrogen or a methyl group,
X represents hydrogen, a monovalent metal, a divalent metal, an ammonium group or an organic amine group. ) (meta)
Acrylic acid monomer () is copolymerized using a polymerization initiator at a ratio such that () is 0.1% by weight or more and less than 5.0% by weight based on the total of () and (), and if necessary, an alkaline substance is further added. A dust collection method characterized by adding and circulating a water-soluble polymer obtained by neutralizing with water.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56079349A JPS57194261A (en) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Collecting method for dust |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56079349A JPS57194261A (en) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Collecting method for dust |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57194261A JPS57194261A (en) | 1982-11-29 |
| JPS6347790B2 true JPS6347790B2 (en) | 1988-09-26 |
Family
ID=13687418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56079349A Granted JPS57194261A (en) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Collecting method for dust |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57194261A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0223917A (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Takashi Takagi | Apparatus for forming bathroom |
| JPH02282577A (en) * | 1989-04-21 | 1990-11-20 | Toto Ltd | Unit bath |
-
1981
- 1981-05-27 JP JP56079349A patent/JPS57194261A/en active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0223917A (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Takashi Takagi | Apparatus for forming bathroom |
| JPH02282577A (en) * | 1989-04-21 | 1990-11-20 | Toto Ltd | Unit bath |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57194261A (en) | 1982-11-29 |
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