Патент на изобретение №2255053

(54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к составам для обработки охлаждающей воды с целью предотвращения солевых отложений с эффектом коррозии на оборудовании, контактирующем с водой, и может быть использовано для обработки охлаждающей воды водопроводных систем промышленных предприятий. Состав может быть использован для предотвращения карбонатных, сульфатных и железоокисных отложений, а также для разрушения отложений карбонатных солей на теплопередающих поверхностях, что позволяет применять его для охлаждающей воды в оборотных циклах водоснабжения, и тем самым повысить эффективность теплообмена при одновременном ингибировании коррозии. Состав содержит (% мас.): оксиэтилидендифосфоновую кислоту – 1-57%, нитрилотриметилфосфоновую кислоту – 1-57%, диалкилдиметиламмоний хлорид – 1-2%, пропиленгликоль – 1-30% и воду – остальное. Технический эффект – создание многофункционального состава гомогенного и стабильного при хранении, не токсичного. Возможно создание высококонцентрированного состава, удобного при транспортировке. 1 табл.

Изобретение относится к составам для обработки охлаждающей воды с целью предотвращения солевых отложений с эффектом коррозии на оборудовании, контактирующем с водой, и может быть использовано для обработки охлаждающей воды водопроводных систем промышленных предприятий. Состав используется для предотвращения карбонатных, сульфатных и железоокисных отложений, а также разрушения отложений карбонатных солей на теплопередающих поверхностях, что позволяет применять его для охлаждающей воды в оборотных циклах водоснабжения и тем самым повысить эффективность теплообмена при одновременном ингибировании коррозии.

Известны многочисленные составы для предотвращения солеотложений и ингибиторы коррозии, например “Состав для предотвращения карбонатных отложений” (Патент РФ №2122981, C 02 F 5/14, 1998 г.), “Состав для ингибирования солеотложений и коррозии и способ его получения” (Патент РФ №2205157, кл. C 02 F 5/14, 2003 г.), “Состав для предотвращения солеотложений” (Патент РФ №2097340, C 02 F 5/08, 1998 г.), “Состав для ингибирования солеотложений в системах оборотного водоснабжения” (Патент РФ №2158714, C 02 F 5/14, 2002 г.), “Способ предотвращения отложения солей” (Патент РФ №1414794, C 02 F 5/10), “Составы для ингибирования солеотложений и коррозии” (Патент США №3699048, 3899228) и другие. Эти составы содержат в смеси с различными компонентами или оксиэтилидендифосфоновую кислоту (ОЭДФ) или нитрилотриметилфосфоновую кислоту (НТФ).

Однако во всех этих составах компоненты и их количество подобрано исходя из условий применения (область техники; температурный режим и т.д.). При применении их для наших целей не удается добиться необходимой эффективности.

Известен состав для растворения карбонатных отложений, содержащий ОЭДФ, НТФ, сульфат аммония или щелочного металла, карбамид и воду, а качестве ингибитора коррозии – полиоксиэтилированный алкилфенол и 2-меркаптобензотиазол.

Однако данный состав предназначен для периодического растворения карбонатных отложений на поверхности оборудования и не может быть использован для обработки охлаждающей воды водооборотных систем из-за высокой коррозионной активности его компонентов (0,8-1,1 г/м²· ч). А.С. СССР №1018921, C 02 F 5/14, 1980 г.

Известен также “Состав для обработки охлаждающей воды”, защищенный А.С. СССР №1787960, C 02 F 5/14, 1993 г. Состав содержит: сульфат цинка, ОЭДФ, карбамид, вода.

Наиболее близким к предлагаемому для использования в заявленной области по технической сущности и достигаемому результату является “Состав для предотвращения карбонатных, сульфатных, железоокисных отложений” (Патент РФ №2198852, кл. C 02 F 5/14, 2003 г.). Состав содержит, мас.%:

ОЭДФ 10-45

Лигносульфонат натрия 5-40

Карбамид 1,0-5,0

Алкиларилсульфонат натрия 0,1-4,0

Вода Остальное

Все эти составы не обладают универсальными свойствами, не позволяют в достаточной степени обеспечить эффективную защиту водоохлаждаемого оборудования от сульфатных отложений и коррозии металла.

Задачей изобретения было создание многофункционального состава гомогенного и стабильного при хранении, с варьированной концентрацией и не токсичного. При этом возможно создание высококонцентрированного состава, удобного при транспортировке.

Поставленная задача достигнута в предложенной рецептуре состава для обработки охлаждающей воды, включающей оксиэтилидендифосфоновую кислоту и воду, в которую дополнительно вводят нитрилотриметилфосфоновую кислоту, диалкилдиметиламмоний хлорид и пропиленгликоль при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

оксиэтилидендифосфоновая кислота – 1-57

нитрилотриметилфосфоновая кислота – 1-57

диалкилдиметиламмоний хлорид – 1-20

пропиленгликоль – 1-30

вода – остальное.

Как известно, ОЭДФ является эффективным соединением в части предотвращения карбонатных отложений, разрушения карбонатных солей на теплопередающих поверхностях, а НТФ – сульфатных солей. Добавленный в состав диалкилдиметиламмоний хлорид (ДАДМАХ) – является поверхностно-активным веществом, что естественно усиливает действие всех компонентов состава и, кроме того, эффективен при защите от коррозии углеродистых сталей. Введенный в композицию пропиленгликоль обеспечивает возможность использования состава при низких температурах, что особенно важно при обработке охлаждающей водой оборудования. Он обладает диспергирующими свойствами по отношению к отложениям, имеющимся на оборудовании.

Количественные интервалы входящих в состав компонентов устанавливаются в каждом конкретном случае в зависимости от состава охлаждающей воды, производств, в котором она употребляется, и других условий. При необходимости составы могут быть приготовлены в виде очень концентрированных растворов, что облегчает и удешевляет условия их транспортировки.

Состав готовится следующим образом: в воде при комнатной температуре 20-40° С растворяют порошок ОЭДФ и порошок НТФ, затем в полученную смесь вводят водорастворимую пасту ДАДМАХ, после получения прозрачного раствора в него вводят раствор пропиленгликоля. Исходные компоненты состава являются недефицитным и легко доступным сырьем, а простой способ его получения не требует специального оборудования. Предлагаемый состав технологически доступен и отличается высокой ингибирующей способностью.

Эффективность предлагаемого состава по ингибированию солевых отложений и коррозии углеродистых сталей определяли при обработке пробы воды с солесодержанием 2000 мг/дм³ и концентрации каждой композиции 5,10 мг/дм³.

Средняя скорость солеотложения и коррозии углеродистой стали определяли гравиметрическим методом (Методическое руководство по пуску и наладке сооружений водного хозяйства предприятий черной металлургии. Изд. МЧМ СССР, Чермет Энерго, г. Москва, 1984 г.).

Данные испытаний приведены в таблице.

Анализ полученных результатов подтверждает эффективность применения заявленного состава для предотвращения солеотложений и коррозии.

Формула изобретения

Состав для обработки охлаждающей воды, содержащий оксиэтилидендифосфоновую кислоту и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нитрилотриметилфосфоновую кислоту, диалкилдиметиламмоний хлорид и пропиленгликоль при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Оксиэтилидендифосфоновая кислота – 1-57

Нитрилотриметилфосфоновая кислота – 1-57

Диалкилдиметиламмоний хлорид – 1-20

Пропиленгликоль – 1-30

Вода – Остальное.