PL170322B1 - Sposób wytwarzania środka do oczyszczania grzewczych i schładzających urządzeń wodnych z kamienia kotłowego - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania środka do oczyszczania grzewczych i schładzających urządzeń wodnych z kamieniakotłowego, zawierającegokwas cytrynowy o wysokimstopniu czystości oraz inhibitor trawienia, znamienny tym, że na każdy litr wody o pH większym od 6 i o temperaturze od 24°C do 50°C dodaje się od 200 mg do 300 mg kwasu cytrynowego o czystości od 70% do 98% a następnie po rozpuszczeniu, dodaje się, przy ciągłym mieszaniu kwasu fosforowego w ilości od 400 mg do 500 mg, mieszając środek przez czas od 15 min. do 30 min., po czym przez okres od 1 godz. do 1,5 godz. wyczekuje się i z kolei dolewa się od 3 mg do 5 mg inhibitora oraz wody o temperaturze od 24°C do 50°C w takiej ilości aby uzyskać pienienie się środka oraz uzyskać miodowy kolor, a następnie otrzymany produkt odstawia się na okres od 1 godz. do 2 godz.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania środka do oczyszczania grzewczych i schładzających urządzeń wodnych z kamienia kotłowego. Środek ten jest szczególnie przydatny w gospodarce komunalnej.

Kamień kotłowy tworzą sole mineralne rozpuszczone w wodzie, które w procesach cieplnych wytrącają się z wody i osadzają na ściankach instalacji i urządzeń cieplnych. Skład chemiczny kamienia kotłowego decyduje o doborze środków chemicznych używanych do roztwarzania kamienia, a użyty materiał do budowy instalacji - o doborze inhibitów korozji.

Znane są środki do czyszczenia urządzeń wodnych z kamienia kotłowego przy użyciu władyminy, fosolu lub kwasu solnego. Środki te są szkodliwe zarówno dla pracowników jak i dla elementów instalacji oraz zanieczyszczają środowisko naturalne.

Z polskiego opisu patentowego nr 159 069 znany jest sposób chemicznej renowacji sieci wodnych przy użyciu czynnika rozpuszczająco-pasywacyjnego będącego roztworem zawierającym 5-50% wagowych kwasu cytrynowego, 0,005-0,1% wagowych azotanu amonowego, 0,05-0,1% wagowych fosforanu jednopotasowego i 0,5-2,0% wagowych pirosiarczynu sodowego.

Z polskiego zgłoszenia patentowego P - 286584 znany jest sposób usuwania kamienia kotłowego z kotłów grzewczych, zwłaszcza kotłów wysokoprężnych. Sposób ten polega na wypełnieniu kotła wodnym roztworem zawierającym 4-20% wagowych kwasu ortofosforowego, 0,01-1% wagowych inhibitora korozji w postaci sześciometylenoczteroaminy i 0,1-4% wagowych chlorowodorku hydroksyloaminy.

Z innego polskiego zgłoszenia patentowego P - 257076 znany jest sposób oczyszczania z osadów korozyjnych i kamienia kotłowego instalacji wodnych, zwłaszcza kotłów na statkach wodnych. Polega on na wypełnieniu instalacji roztworem kwasu cytrynowego o stężeniu 0,3 do 3,0% w obecności merkaptobenzotiazolu w ilości 0,1% wagowych.

Z polskiego opisu patentowego nr 105 961 znany jest środek do usuwania kamienia kotłowego w kotłach parowych, zawierający od 85% do 98% wagowych kwasu cytrynowego, 0,25 do 2,5% wagowych inhibitora trawienia takiego jak chlorek cynowy lub benzotriazol albo amina lub sulfotlenek benzylu, 0,02 do 5% wagowych środków powierzchniowo czynnych, 0,5 do 5% wagowych fluorku sodowego oraz od 0,05 do 5% wagowych wskaźnika. Środek ten nadaje się do użycia w instalacjach kotłowych zbudowanych ze stali i miedzi. Do urządzeń zbudowanych z żeliwa, aluminium, miedzi, lub jej stopów - środek jest nieprzydatny.

Z innego polskiego opisu patentowego, z nr 138 873, znany jest środek zawierający 0,5 do 3% wagowych chlorowodoru w postaci kwasu solnego, 0,5 do 5% wagowych kwasu

170 322 cytrynowego, inhibitory korozji o składzie 0,2 do 3% wagowych urotropiny, 0,1 do 2% wagowych sulfotlenku dwubenzylu, 0,5 do 4% wagowych dekstryny i woda w uzupełnieniu do 100% wagowych. Środek ten jest przeznaczony do oczyszczania układów silników samochodowych.

Z polskiego opisu patentowego nr 68 703 znany jest środek zawierający wagowo 2,0-3,4 części kwasu fosforowego, 8,0-35,0 części 36,3% kwasu solnego, 0,2-4,6 części sześciometylenoczteroaminy oraz 58,0-89,6 części wody. Stosowany kwas solny stanowi rozpuszczalnik metali nieszlachetnych, zaś siarczan miedziowy powoduje nadtrawienie powierzchni metali. Stosowanie zaś sześciometylenoczteroaminy jest nieekonomiczne z uwagi na jej stosunkowo wysoką cenę.

Także z polskiego opisu patentowego nr 117 201 znany jest środek do usuwania kamienia kotłowego zawierający 3,6-7,5% wagowych 68% kwasu azotowego, 4,1-8,2% wagowych mrówczanu sodowego, 1,4-2,5% wagowych fosforanu jednosodowego oraz 0,4-0,8% wagowych dwuchromianu potasowego. Składniki te są rozpuszczone w 90,5-81% wagowych wody.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 163 757 środek do usuwania kamienia kotłowego majony pirofosforanowe, aldehyd mrówkowy, chlorek amonu i jony cynku w ilości odpowiadającej proporcji 3:2:2:1 i składnik o tym składzie jest dodatkiem do kwasu fosforowego o stężeniu 35-56% w ilości 1 części tego składnika na 100-45 części kwasu fosforowego.

Wszystkie opisane znane środki do usuwania kamienia kotłowego oprócz rozpuszczania osadów powodują znaczną korozję metali i stopów w czyszczonych instalacjach. Jest to szczególnie niepożądane zjawisko przy czyszczeniu instalacji komunalnych, które często mają już nadtrawioną powierzchnię i grozi niebezpieczeństwo podziurawienia instalacji w wyniku wpuszczenia zbyt agresywnego środka.

Nieoczekiwanie okazało się, ze można otrzymać środek do czyszczenia urządzeń wodnych z kamienia kotłowego, który nie narusza struktury metalu, z którego wykonana jest sieć grzewcza.

Sposób wytwarzania środka polega na tym, ze na każdy litr wody o pH większym od 6 i o temperaturze od 24°C do 50°C dodaje się od 200 do 300 mg kwasu cytrynowego o czystości 70% do 98%, a po rozpuszczeniu dodaje się, przy ciągłym mieszaniu kwasu fosforowego w ilości od 400 mg do 500 mg, mieszając środek przez czas od 15 min. do 30 min. po czym przez okres od 1 godz. do 1,5 godz. wyczekuje się w celu uporządkowaniaprocesów chemicznych. Następnie dolewa się od 3 mg do 5 mg inhibitora oraz wody o temperaturze od 24°C do 50°C w takiej ilości, aby uzyskać pienienie się środka oraz uzyskać miodowy kolor. Otrzymany produkt odstawia się na okres 1 godz. do 2 godz. w celu uporządkowania procesów chemicznych.

W taki sposób otrzymany środek zapewnia skuteczne czyszczenie urządzeń grzewczych i schładzających z kamienia kotłowego a także ze smarów i tłuszczów. Istotną zaletą jest bardzo szybkie rozpuszczenie osadów kamienia bez naruszania struktury metalu, a także powleczenie warstwą antykorozyjną powierzchni czyszczonych. W konsekwencji środek zwiększa wydajność pracy oczyszczonej instalacji, eliminuje konieczność wymiany instalacji grzewczej czy schładzającej, oszczędność energii i wody w układach grzewczych. Niezależnie od powyższego środek może być stosowany do czyszczenia powierzchni ceramicznych w gospodarstwie domowym jak glazura, umywalki, muszle, baseny. Bardzo ważną zaletą jest również to, ze może być używany w świetle obowiązujących przepisów z zakresu ochrony środowiska naturalnego.

Sposób według wynalazku zilustrowany jest w poniższych pizykładach.

Przykład I. Doi litra wody o pH około 6,2 i temperaturze około 35°C dodano 240 mg kwasu cytrynowego o czystości około 95%. Po rozpuszczeniu się kwasu cytrynowego, dodano, przy ciągłym mieszaniu, kwasu fosforowego w ilości około 450 mg, mieszano przez około 25 min. Następnie płyn pozostawiono w spokoju przez około 1,5 godz. W tym czasie następuje uporządkowanie procesów chemicznych. Po tym dolewano stopniowo 4,5 mg inhibitora oraz wodę o temperaturze około 35°C w takiej ilości, aby uzyskać pienienie się środka oraz jego miodowy kolor. W końcowej fazie otrzymany produkt odstawiano na okres 1,5 godz. dla ponownego uporządkowania procesów chemicznych. Tak otrzymany środek użyto do czyszczenia instalacji c. o. w której, na skutek osadzenia się kamienia, była upośledzona wymiana ciepła.

170 322

Neutralizację środka czyszczącego i wypłukanych zanieczyszczeń wykonano zgodnie z obowiązującymi przepisami z zakresu ochrony naturalnego środowiska. Badanie kontrolne wybranego n ,1 · _ _ 1____X _ ’ · 1.________4--1______ · _ _____l _ ____ . 1 i iragmeniu instalacji wykazało, iZ kamień został usunięty, nie została naiuszona struktura metaiu, z którego wykonana była instalacja, a jednocześnie powierzchnia oczyszczana została powleczona warstwą antykorozyjną, co zabezpieczyło ją przed uszkodzeniem w czasie dalszej eksploatacji.

Przykład II. Do sporządzenia środka sposobem według wynalazku użyto wody o temp. 20°C i do niej dodawano składniki podane w przykładzie I zarówno z zachowaniem proporcji oraz warunków czasowych i kwasowości. Otrzymano środek o konsystencji ziarnistej, mający ziarna zawieszone w cieczy. Wykonano próbne oczyszczenie instalacji i okazało się, że środek ten nie nadawał się do użycia, gdyż była obniżona skuteczność czyszczenia instalacji, polegająca na upośledzonym odkładaniu się inhibitora korozji, a więc i znikomym rozbijaniu osadu.

Przykład III. Do sporządzenia środka sposobem według wynalazku użyto wody o parametrach podanych w przykładzie I, oraz składniki według przykładu I z wyjątkiem inhibitora. Inhibitora użyto w ilości 2,5 mg na 1 litr wody. Wykonano środek tak jak w przykładzie I. Uzyskano środek o małym pienieniu się i barwie jasno żółtej. Użyto go do próbnego czyszczenia instalacji. Czyszczenie wymagało znacznego przedłużenia czasu czyszczenia i mimo to zaobserwowano obniżoną skuteczność usunięcia warstwy zanieczyszczeń. Ponadto stwierdzono istnienie nikłej warstwy ochronnej na oczyszczonych powierzchniach, co w warunkach oczyszczonego urządzenia zaowocowało szybszą i głębszą korozją powierzchni.

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania środka do oczyszczania grzewczych i schładzających urządzeń wodnych z kamienia kotłowego, zawierającego kwas cytrynowy o wysokim stopniu czystości oraz inhibitor trawienia, znamienny tym, że na każdy litr wody o pH większym od 6 i o temperaturze od 24°C do 50°C dodaje się od 200 mg do 300 mg kwasu cytrynowego o czystości od 70% do 98% a następnie po rozpuszczeniu, dodaje się, przy ciągłym mieszaniu kwasu fosforowego w ilości od 400 mg do 500 mg, mieszając środek przez czas od 15 min. do 30 min., po czym przez okres od 1 godz. do 1,5 godz. wyczekuje się i z kolei dolewa się od 3 mg do 5 mg inhibitora oraz wody o temperaturze od 24°C do 50°C w takiej ilości aby uzyskać pienienie się środka oraz uzyskać miodowy kolor, a następnie otrzymany produkt odstawia się na okres od 1 godz. do 2 godz.