水处理药剂及水处理方法

文档序号:3353781阅读:500来源:国知局

专利名称::水处理药剂及水处理方法
技术领域
:本发明是关于水处理药剂及使用该药剂的水处理方法,该水处理药剂可用于例如锅炉和蒸汽发生器等产生蒸汽的装置和设备,可以抑制给水系统和蒸汽发生系统的腐蚀、结垢以及蒸汽冷凝水系统中的腐蚀,具有很高的安全性。
背景技术
:在例如锅炉、蒸汽发生器等产生蒸汽的装置或设备(以下有时简称蒸汽发生装置)中,由于供水中含有的氧和二氧化碳以及给水中的碳酸盐或碳酸氢盐等热分解而产生的二氧化碳转移到蒸汽系统中,因此,与蒸汽和蒸汽冷凝而产生的冷凝水接触的冷凝系统的金属表面常常发生腐蚀。另外,近年来在罐内处理时不进行任何脱氧处理的情况逐渐增多,在这种情况下,给水中溶存的氧几乎全都转移到蒸汽冷凝水系统中,因此蒸汽冷凝水系统发生腐蚀的可能性进一步增大。结果,由于蒸汽泄漏而造成能量损失,另外,对配管或热交换器等的损伤部位进行修复需要花费很多时间和经费。作为防止这类腐蚀的方法,人们采用在给水或蒸汽冷凝水系统的管道中添加兼有挥发性和防腐蚀性的中和性胺或长链脂肪族胺的方法。特别是,近年来由于对于蒸汽的安全性的要求越来越高,因而所使用的药剂必须是安全性高的物质。因此,在美国的FDA标准和加拿大的FDBCS标准中,作为锅炉水用的防腐添加剂广泛地使用中和性胺例如环已胺、二乙醇胺、吗啉等以及长链脂肪族胺例如十八烷基胺。中和性胺是通过使蒸汽冷凝水系统中的二氧化碳中和而防止腐蚀,而长链脂肪族胺则是通过在蒸汽冷凝水系统的配管内表面上形成拒水性的防腐蚀膜而达到防腐蚀的目的。另外,还有一种方法是使用兼有这些效果的、将中和性胺和成膜性胺二者制成单一液化的复合防腐剂。但是,在罐内处理时不进行脱氧处理致使大量的氧进入蒸汽冷凝水系统的场合,由于蒸汽冷凝水系统配管的腐蚀是按氧反应速率进行的,因而即使用中和性胺中和溶解的二氧化碳,也不能得到充分的防腐蚀效果。在单独使用中和性胺的情况下,为了获得充分的防腐蚀效果,必须添加大量的中和性胺,使冷凝水的pH值达到9以上。可是,在美国的FDA标准中,对蒸汽中的中和性胺规定了最小允许浓度,在日本国内也是采用这一标准。因此,在给水是软化或原水的场合,给水中碳酸盐或碳酸氢盐热分解而产生的二氧化碳进入蒸汽系统中,在FDA标准规定的浓度下,pH大大升高,结果得不到充分的防腐蚀效果。另外,在使用比FDA标准中规定的浓度更高浓度的中和性胺的场合,蒸汽冷凝水系统中产生高浓度的碳酸胺盐,该碳酸胺盐在压力计或排水阻气阀等的配管中积存的冷凝水中浓缩,达到较高浓度,致使配管发生堵塞。在使用长链脂肪族胺的场合,长链脂肪族胺吸附在蒸汽冷凝水系统的配管的内表面上形成防腐蚀皮膜,起到防腐蚀作用,但是,在配管的外围或末端形成这种防腐蚀皮膜需要很长时间,特别是在蒸汽冷凝水系统配管等内表面积较大或蒸发量较小的设备中,需要相当长的时间(三个月以上)。因此,在防腐蚀皮膜尚未形成之前,腐蚀已经发生。此外,在不进行脱氧处理的罐内水处理时,大量的氧进入蒸汽冷凝水系统,由于蒸汽冷凝水系统配管明显腐蚀,形成防腐蚀皮膜需要更长的时间,并且,在防腐蚀皮膜形成之后,也无法充分抑制由于氧而引起的腐蚀,不能得到足够的防腐蚀效果。再有,长链脂肪族胺在常温下是固体并且不溶于水,因此,通常以乳化分散液使用。虽然该乳化分散液本身是非常稳定的,但在稀释倍率较高的场合,长期放置后有时会分离、析出,在某些场合下,添加到给水配管中后,长链脂肪族胺析出、凝集,造成给水的滤网等堵塞。另外,即使在蒸汽完全冷凝成液相的冷凝水系统配管中,有时长链脂肪族胺也会析出、凝聚,导致配管堵塞。作为安全性高的锅炉用水处理剂,特开平10-130874中提出了,与脂肪族羧酸一起使用庚糖或已糖的糖醛酸、其盐或者δ内酯。但是,单独使用庚糖或已糖的糖醛酸、其盐或者δ内酯时不能得到满意的防腐蚀效果,同时向蒸汽中转移的程度较低,以致不能用来作为蒸汽冷凝水系统的腐蚀抑制剂。本发明的第一个目的是,提供一种水处理药剂及使用该药剂的水处理方法,该水处理药剂可以代替以往的中和性胺和长链脂肪族胺,安全性高,利用其高挥发性可以转移到蒸汽和冷凝水中,对于含有碳酸盐或碳酸氢盐的给水显示出高的防腐蚀性,而且不会在系统内聚集。本发明的第二个目的是,提供可以抑制给水系统和蒸汽发生系统的腐蚀并且防止结垢以及抑制蒸汽冷凝水系统腐蚀的水处理药剂及使用该药剂的水处理方法,该水处理药剂的安全性高,可以通过挥发进入蒸汽和冷凝水中,少量添加即可对含有碳酸盐或碳酸氢盐的给水产生较高的防腐蚀作用,而且由于它是水溶性的,用水稀释后不会分离、析出,可以作为单一液化剂添加到给水中,不会在系统内聚集。发明概述本发明是下述水处理药剂及水处理方法。(1)水处理药剂,含有选自丁子香酚、异丁子香酚和下列[1]式所示的内酯化合物中的1种或2种以上的化合物。式中,n是4-9的整数(2)水处理药剂,含有选自丁子香酚、异丁子香酚以及上述[1]式所示的内酯化合物中的1种或2种以上的化合物以及中和性胺和异抗坏血酸或其盐。(3)上述第(2)项所述的水处理药剂,其中,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶中和性胺∶异抗坏血酸或其盐的重量比是1∶0.1∶0.1-1∶500∶500。(4)上述第(2)项或第(3)项所述的水处理药剂,其中,还含有碱性试剂。(5)上述第(4)项所述的水处理药剂,其中,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶碱性试剂(重量比)是1∶0.01-1∶500。(6)上述第(2)至(5)项中任一项所述的水处理药剂,其中,还含有水溶性高分子化合物。(7)上述第(6)项所述的水处理药剂,其中,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶水溶性高分子化合物(重量比)是1∶0.01-1∶300。(8)水处理方法,其特征是,将含有选自丁子香酚、异丁子香酚和上述[1]式所示的内酯化合物中的1种或2种以上化合物的水处理药剂添加到被处理水系统中。(9)水处理方法,其特征是,将含有选自丁子香酚、异丁子香酚和上述[1]式所示的内酯化合物中的1种或2种以上化合物以及中和性胺和异抗坏血酸或其盐的水处理药剂添加到被处理水系统中。(10)上述第(9)项所述的方法,其中,水处理药剂的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶中和性胺∶异抗坏血酸或其盐(重量比)是1∶0.1∶0.1-1∶500∶500。(11)上述第(9)项或(10)项所述的水处理方法,其中,所述的水处理药剂还含有碱性试剂。(12)上述第(11)项所述的方法,其中,水处理药剂的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶碱性试剂(重量比)是1∶0.01-1∶500。(13)上述第(9)-(12)中任一项所述的水处理方法,其中,所述的水处理药剂还含有水溶性高分子化合物。(14)上述第(13)项所述的方法,其中,水处理药剂的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶水溶性高分子化合物(重量比)是1∶0.01-1∶300。在本发明中,作为处理对象的被处理水系统是产生腐蚀和水垢的系统,特别是锅炉、蒸汽发生器等产生蒸汽且所产生的蒸汽冷凝形成冷凝水的装置和设备等的蒸汽发生系统、给水系统及冷凝水系统,这些系统包含有易产生腐蚀和水垢的钢、铁等金属材料。被处理水系统不受锅炉形式、给水种类等的限制。在这些被处理水系统中,特别适合于中低压锅炉、蒸汽发生器等的包括供给含有碳酸盐或碳酸氢盐的软水、原水等的给水系统、蒸汽发生系统和冷凝水系统的水系统。在本发明中,这些被处理水系统的水处理药剂中所使用的内酯化合物是上述[1]式所示的化合物,丁子香酚是下述[2]式所示的化合物,异丁子香酚是下述[3]式所示的化合物,所有这些化合物是无毒的,在日本作为食品添加剂都已得到认可,是安全的药剂。上述药剂都是挥发性的,因此添加到被处理水系统特别是给水系统中时进入蒸发水系统中,防止给水系统和蒸发水系统的器壁和配管腐蚀,同时,在这些部位被加热,挥发到蒸汽中,然后通过冷凝而转移到冷凝水系统中,防止蒸汽冷凝水系统的器壁和配管腐蚀。在以防止蒸汽冷凝水系统腐蚀为目的的场合,这些药剂可以分别单独使用或者二种以上组合使用,将其添加到从给水系统到冷凝水系统的任意位置中,优选的是添加到给水系统中。在这种场合,上述化合物可以分别添加达到防腐蚀有效的浓度,其添加量根据各系统及要求达到的防腐蚀水准来确定,一般地说,相对于处理对象的给水,各药剂的添加量可以是0.001-400mg/l,优选的是0.01-200mg/l,最好是0.02-100mg/l。上述药剂在低浓度时可溶于水,因此最好是预先制成低浓度的溶液,然后将其注入给水,达到上述浓度。另外,根据情况,可以使用乳化剂使之分散于水中,也可以使用溶剂使其溶解于水中,并注入给水。上述的化合物安全性都很高,将其混入蒸汽或冷凝水中对于卫生和环境没有任何损害,可以放心地使用。这些药剂不需要与其它药剂并用即可显示充分的防腐蚀性,在广泛的使用场所中可以得到高度的安全性。以往所使用的中和性胺等是通过中和环境介质来达到防腐蚀目的,据推测,上述化合物是基于与之不同的防腐蚀基理,这些化合物少量添加就可以获得良好的腐蚀抑制效果,而且不会因为聚集而造成例如配管堵塞等问题。上述化合物单独注入蒸汽冷凝水系统中就可以产生抑制蒸汽冷凝水系统腐蚀的效果,在主要目的是防止这类蒸汽冷凝水系统腐蚀的场合可以单独使用这些化合物,不过最好是将它们与例如中和性胺、异抗坏血酸和/或其盐及其它成分组合起来制成复合的水处理药剂。在本发明中,作为上述化合物以外的成分使用的中和性胺具有挥发性,进入蒸汽和冷凝水中后可以将由二氧化碳等气化性成分产生的酸中和而达到防腐蚀的目的,可以直接使用以往所使用的中和性胺,优先选用上述FDA标准或FDBCS标准中确认可以使用的中和性胺。优选的中和性胺可以举出环已胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二乙醇胺、吗啉以及它们的混合物等,但不限于这些。本发明中使用的异抗坏血酸是以往被用来作为还原剂的异抗坏血酸。本发明中使用的异抗坏血酸的盐有用氢氧化钠中和异抗坏血酸而产生的盐,用氢氧化钾中和异抗坏血酸而产生的盐,用氨中和异抗坏血酸而产生的盐,以及用各种中和性胺中和异抗坏血酸而产生的盐等。异抗坏血酸或异抗坏血酸盐可以单独使用,也可以2种以上混合使用。本发明的水处理药剂的因有组分即丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物对胺组分即中和性胺和对还原组分即异抗坏血酸或其盐的配合比例为,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶中和性胺∶异抗坏血酸或其盐(重量比)是1∶0.1∶0.1-1∶500∶500,即1∶(0.1-500)∶(0.1-500),优选的是1∶1∶1-1∶100∶100,即1∶(1-100)∶(1-100),最好是1∶2∶2-1∶50∶50,即1∶(2-50)∶(2-50)。本发明中水处理药剂的配比及添加浓度可以根据处理对象的水系统例如锅炉系统的锅炉给水中的溶存氧浓度和M碱度以及其它水质条件适当改变,通常,确定添加配比和剂量时最好是相对于给水来说使丁子香酚、异丁子香酚或内酯化合物、中和性胺、异抗坏血酸或其盐分别达到0.001-400mg/l,优选的是0.01-200mg/l,最好是0.02-100mg/l。本发明中水处理药剂,除了上述3种成分外最好是还含有碱性试剂。所述的碱性试剂可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等,但不限于这些。碱性试剂的配比为,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶碱性试剂(重量比)是1∶0.01-1∶500,优选的是1∶0.1-1∶200,最好是1∶1-1∶100。碱性试剂的添加量可以根据锅炉的形式和给水的水质适当改变。本发明的水处理药剂,除了丁子香酚、异丁子香酚或内酯化合物或者它们与碱性试剂的配合之外,最好是还含有水溶性高分子化合物。所述的水溶性高分子化合物例如可以举出聚丙烯酸、聚马来酸、聚甲基丙烯酸、丙烯酸与丙烯酰胺的共聚物、丙烯酸与羟基烯丙氧基丙磺酸的共聚物、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物以及它们的盐等,但不限于这些。这些水溶性高分子化合物的数均分子量是100-100000,优选的是200-50000,最好是500-10000。水溶性高分子化合物的配比为,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶水溶性高分子化合物(重量比)是1∶0.01-1∶300,优选的是1∶0.1-1∶100,最好是1∶1-1∶50。水溶性高分子化合物的添加量,以给水中的浓度计算,在确定添加配比时应使其达到0.1-500mg/l,优选的是1-200mg/l,最好是5-100mg/l。本发明的水处理药剂,除了上述各成分之外还可以配入肼、亚硫酸钠、糖类、二乙基羟胺、1-氨基吡咯烷等其它脱氧剂、腐蚀抑制剂、分散剂、螯合剂、水垢抑制剂或它们的混合物。本发明的水处理剂只要在添加时能保持各组分在给水中的有效成分浓度即可,可以分别添加,也可以配合起来一次添加,作为一种简便的方法,希望将它们配合成单一溶液添加。本发明的水处理药剂对于水的溶解性较高,因而可以将各成分溶解于水制成单一溶液。在这种场合,单一溶液为1.80%(重量)、优选的是10-70%(重量)、最好是20-60%(重量)的水溶液,将其添加到给水中。本发明的水处理药剂最好是添加到给水中。丁子香酚、异丁子香酚和内酯化合物的溶解度较低,在本发明的水处理药剂中,通过与中和性胺并用可以提高其对于水的溶解性,无论稀释成怎样的浓度都不会分离或析出。因此,可以预先制成高浓度的水溶液,用水稀释,然后用注药泵添加到蒸汽发生装置的给水管路中,形成单一溶液。另外,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物和中和性胺转移到蒸汽冷凝水系统中,将蒸汽冷凝水中的二氧化碳中和,使pH值升高,减轻了蒸汽冷凝水系统配管的酸腐蚀,两者并用可以提高腐蚀抑制效果。此外,异抗坏血酸或其盐可以迅速除去给水中的溶存氧,降低进入蒸汽冷凝水系统的氧浓度,减轻蒸汽冷凝水系统配管的酸腐蚀。通过这些中和性胺与异抗坏血酸或其盐的作用,可以提高丁子香酚、异丁子香酚或内酯化合物的防腐蚀作用,得到协同促进效果。本发明的水处理药剂中的异抗坏血酸或其盐,当温度较低时,在碱性条件下比在中性条件下脱氧反应速度要快,因此,通过并用碱性试剂,在低温的给水配管中也可以发挥良好的脱氧作用。这样,可以抑制在作为蒸汽发生装置的锅炉本体的前段配置的热交换器或废气预热器等给水系统配管的腐蚀,同时减少带入锅炉内的氧化铁颗粒,因而减轻了铁附着在传热面上而引起的二次腐蚀。在这种配合中进一步并用水溶性高分子化合物,通过其淤渣分散作用,抑制水垢和氧化铁粒子附着到锅炉罐体内的传热面上,可以防止由于所谓氧浓差电池机理引起的腐蚀。结果,用单一溶液就可以抑制蒸汽冷凝水系统配管、锅炉本体和设置在锅炉前段的热交换器或废气预热器等的给水系统配管的腐蚀。如上所述,本发明通过使用上述丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物,可以得到能抑制蒸汽冷凝水系统腐蚀的水处理药剂,它可以代替以往的中和性胺或长链脂肪族胺,安全性高,通过挥发性可以进入蒸汽和冷凝水中,对含有碳酸盐或碳酸氢盐的给水具有高的防腐蚀性并且不会在系统内聚集。另外,根据本发明,通过含有丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物以及中和性胺和异抗坏血酸或其盐,可以得到能抑制给水系统和蒸汽发生系统的腐蚀、防止结垢以及抑制蒸汽冷凝水系统腐蚀的水处理药剂,该水处理药剂的安全性高,通过挥发性可以进入蒸汽和冷凝水中,少量添加就可以对含有碳酸盐或碳酸氢盐的给水显示出高的防腐蚀性,而且,该水处理药剂是水溶性的,用水稀释后不会分离、析出,可以制成单一溶液添加到给水系统中,在系统中不会聚集。当上述药剂中进一步含有碱性试剂时,可提高低温条件下的脱氧效果,因此,将其添加到在锅炉本体的前段设置的热交换器等的给水系统中进行脱氧,可以降低腐蚀量。当在上述组合物中进一步含有水溶性高分子化合物时,可以防止传热面结垢,进一步提高腐蚀抑制效果。发明的优选实施方式下面说明本发明的实施例和比较例。下文中的%是指重量%。实施例1-5和比较例1用氢氧化钠将表1中所示的评价药剂的200mg/l水溶液调制成pH11.5,将所得试料溶液装入容量1.5升的高压釜中,以1.5升/分的速度鼓氮气30分钟密封,用1小时升温至200℃。升温至200℃后立即分别取出50ml的蒸汽相和液相的样品,用气相色谱测定各样品中的药剂浓度。然后,求出蒸汽相与液相的药剂浓度之比。另外,作为比较例1,同样评价特开平10-130874中所述已糖的糖醛酸的δ内酯-葡糖酸-δ-内酯。结果示于表1中。表1*1改变成葡糖酸173mg/l,一部分分解成其它物质由表1中的结果可以证实,实施例1-5中的所有药剂都发生了由液相向蒸汽相的转移,这表明其可以用来作为蒸汽冷凝水系统的处理药剂。与此相反,比较例1基本上没有发现向蒸汽相一侧的转移。接下来,对于表1中确认发生了向蒸汽相转移的实施例1-5的药剂进行模拟冷凝水系统的防腐蚀试验。在容量为500ml的三角烧杯中装入500ml去离子水,在室温下浸渍50×30×1mm的钢制试片。5天后取出试片,除锈后称重并求出腐蚀速度,将所得数值作为比较例2的数据。随后,在500ml去离子水中添加100mg评价试剂,同样浸渍试片,求出腐蚀速度。结果示于表2中。表2温度常温试验开始时pH5.5由表2的结果可以看出,与比较例2相比,实施例1-5的药剂都获得了更高的腐蚀抑制效果。比较例3-9和实施例6-9在40℃下,将用空气中的氧饱和的由自来水制得的软化水供给到容量5升的试验用电热锅炉中,在温度183℃、压力1MPa、蒸汽发生量12升/小时、流量10%的条件下运行,使之产生蒸汽。然后,使产生的蒸汽冷却,形成冷凝水,该冷凝水冷却到50℃后通入柱中。预先在该柱中设置长50mm、宽15mm、厚1mm的SPCC铜制试片,使之与上述冷凝水接触96小时。测定此时的试片腐蚀量,计算腐蚀速度。所得数值是表示未进行药剂处理情况下的蒸汽冷凝水系统的腐蚀程度的指标,其结果作为比较例3示于表3中。随后,将表3中所示的药剂成分添加到上述软化水中,使它们在给水中的浓度分别达到所示的值。对于使用添加了各药剂的软化水所产生的蒸汽的冷凝水,在与上述比较例3相同的条件下进行腐蚀试验,计算出试片的腐蚀速度。其结果作为比较例4-9和实施例6-9示于表3中。表3<tablesnum="003"><table>添加药剂给水中添加浓度(*1)(mg/l)蒸气冷凝水系统的腐蚀速度(mg/dm2/day)比较例3比较例4比较例5比较例6比较例7比较例8比较例9实施例6实施例7实施例8实施例9无ODA:1mg/l(乳化剂使用)DEEA:15mg/lODA:1mg/l、DEEA:15mg/l(乳化剂使用)IEUG:1mg/lNL:1mg/lUL:1mg/lIEUG:1mg/l、DEEA:12mg/l、ERY:12mg/lEUG:1mg/l、DEEA:12mg/l、ERY:12mg/lNL:1mg/l、DEEA:12mg/l、ERY:12mg/lUL:1mg/l、DEEA:12mg/l、ERY:12mg/l19717718512617317516277799365</table></tables>*1····十八烷胺(长链脂肪族胺)DEEA···二乙醇胺(中和性胺)IEUG···异丁子香酚EUG····丁子香酚ERY····异抗坏血酸钾盐NL·····γ-壬内酯UL·····γ-癸内酯由表3的结果可以看出,与使用中和性胺、长链脂肪族胺、或者中和性胺与长链脂肪族胺二者合用的水处理剂相比,使用由异丁子香酚或丁子香酚或γ-壬内酯或γ-癸内酯、以及中和性胺和异抗坏血酸或其盐构成的水处理药剂可以减轻蒸汽冷凝水系统中的腐蚀。实施例10-13和比较例10-14取规定量的表4中的各成分放入量筒中调制,10天后用肉眼观察,未发生粗分散者用○表示,发生粗分散者用×表示。由表4所示的结果可以看出,实施例的溶解性优于比较例。表4<tablesnum="004"><table>药液的配合比例溶解性实施例10IEUG:2%、DEEA:20%、ERY:20%、水:58%○实施例11IEUG:1%、DEEA:10%、ERY:10%、水:79%○实施例12NL:1%、DEEA:10%、ERY:10%、水:79%○实施例13UL:1%、DEEA:15%、ERY:10%、水:74%○比较例10IEUG:10%、水:90%×比较例11IEUG:5%、水:95%×比较例12IEUG:1%、水:99%×比较例13NL:1%、水:99%×比较例14UL:1%、水:99%×</table></tables>比较例15和实施例14-16将1升pH6.5的去离子水在保持60℃的恒温水槽中搅拌1小时,利用空气中的氧使之饱和,用溶存氧计(オ-ビスフエア制造,MOCA3600)测定溶存氧浓度。向其中添加100mg异抗坏血酸钾,充分搅拌后将该溶液注入200ml的管中,将其密闭栓塞,使之不留空隙,然后放回到60℃的恒温水槽中反应10分钟后将该管从恒温水槽中取出,用溶存氧计测定溶液中的溶存氧浓度。根据添加异抗坏血酸钾后的溶存氧浓度与添加异抗坏血酸钾之前的溶存氧浓度之比,求出试验液中的溶存氧去除率(比较例15)。随后,在1升去离子水中添加氢氧化钠作为碱性试剂,调整到pH7.5、9.0、10.5,用来作为试验液。将其在保持60℃的恒温水槽中搅拌1小时,利用空气中的氧使之饱和,用溶存氧计(オ-ビスフエア制造,MOCA3600)测定溶存氧浓度。向其中添加100mg异抗坏血酸钾,充分搅拌后将该溶液注入200ml的管中,将其密闭栓塞,使之不留空隙,然后放回到60℃的恒温水槽中反应10分钟。10分钟后从恒温水槽中取出该管,用溶存氧计测定溶液中的溶存氧浓度。根据添加异抗坏血酸钾后的溶存氧浓度与添加异抗坏血酸钾之前的溶存氧浓度之比,求出试验液中的溶存氧去除率(实施例14-16)。上述操作是在氮气氛中快速进行。以上结果示于表5中。由表5所示的结果可以看出,通过添加碱性试剂使之达到pH7以上、优选的是8以上、最好是10以上,可以提高溶存氧去除率。表5<tablesid="table1"num="005"><table>试验液的pHpHERY添加前溶存氧浓度(mg/l)ERY添加后溶存氧浓度(mg/l)溶存氧除去率(%)比较例15实施例14实施例15实施例166.57.59.010.54.304.304.304.303.002.551.600.4030.140.762.893.0</table></tables>ERY异抗坏血酸钾比较例16在40℃下,将用空气中的氧饱和的由自来水制得的软化水供给到容量5升的试验用电热锅炉中,在温度183℃、压力1MPa、蒸汽发生量11升/小时、流量10%的条件下运行,使之产生蒸汽。使产生的蒸汽冷却,形成冷凝水,冷却到50℃后使其通过柱中。预先在该柱中、给水管路和电热锅炉罐体内设置用硝酸对长50mm、宽15mm、厚1mm的钢制试片进行处理过的试片,运行240小时。测定此时试片的腐蚀量,求出腐蚀速度,结果示于表6中。同时测定附着在传热管内表面上的铁量,结果示于表6中。比较例17和实施例17-23随后,将表6所示的药剂成分溶解在上述软化水中,使它们分别达到所示的浓度,然后用定量泵将其给锅炉供水。对于使用添加了各种药剂的软化水而在给水管道、锅炉罐体内所产生的蒸汽的冷凝水,按照与上述比较例16同样的条件进行腐蚀试验,计算出试片的腐蚀速度,同时测定传热管内表面上的氧化铁附着量,结果示于表6中。另外,实施例21是添加丁子香酚代替异丁子香酚的例子,实施例22是添加γ-壬内酯代替异丁子香酚的例子,实施例23是添加γ-癸内酯的例子。表6<tablesnum="006"><table>药剂及添加浓度(mg/l)腐蚀速度(mdd)传热管上的铁附着量(mg/cm2)IEUGDEEAERYNaOHWSPC给水管路锅炉罐体内蒸汽冷凝水管路比较例16比较例17实施例17实施例18实施例19实施例20实施例21实施例22实施例23-11111EUG1NL1UL1-1515151515151515--20202020202020---15-15151515----5555592.485.153.827.852.225.926.126.324.825.625.214.39.811.67.17.06.87.0197153625565535653490.3570.3490.2620.2280.1520.1130.1150.1160.121</table></tables>注IEUG异丁子香酚EUG丁子香酚DEEA二乙醇胺NLγ-壬内酯ULγ-癸内酯ERY异抗坏血酸钾NaOH氢氧化钠WSPC=水溶性高分子化合物丙烯酸与羟基烯丙氧基丙磺酸的共聚物由表6可以看出,通过将异丁子香酚或丁子香酚、或者γ-壬内酯或γ-癸内酯与中和性胺和异抗坏血酸盐和碱性试剂和水溶性高分子剂合用,可以得到良好的腐蚀抑制效果和水垢附着抑制效果。产业上的应用本发明的水处理药剂和水处理方法,可以用于抑制锅炉、蒸汽发生器等产生蒸汽的装置和设备中的给水系统和蒸汽发生系统的腐蚀和这种装置和设备的内表面的结垢以及这种装置和设备的蒸汽冷凝水系统的腐蚀。权利要求1.一种水处理药剂,其特征在于,含有选自丁子香酚、异丁子香酚和下式[1]所示的内酯化合物中的1种或2种以上的化合物,式中,n是4-9的整数2.一种水处理药剂,其特征是,含有选自丁子香酚、异丁子香酚以及下式[1]所示的内酯化合物中的1种或2种以上的化合物以及中和性胺和异抗坏血酸或其盐,式中,n是4-9的整数。3.权利要求2所述的水处理药剂,其中,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶中和性胺∶异抗坏血酸或其盐(重量比)是1∶0.1∶0.1-1∶500∶500。4.权利要求2或3所述的水处理药剂,其中,还含有碱性试剂。5.权利要求4所述的水处理药剂,其中,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶碱性试剂(重量比)是1∶0.01-1∶500。6.权利要求2-5中任一项所述的水处理药剂,其中,还含有水溶性高分子化合物。7.权利要求6所述的水处理药剂,其中,丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶水溶性高分子化合物(重量比)是1∶0.01-1∶300。8.一种水处理方法,其特征是,将含有选自丁子香酚、异丁子香酚和下式[1]所示的内酯化合物中的1种或2种以上化合物的水处理药剂添加到被处理水系统中,式中,n是4-9的整数9.一种水处理方法,其特征是,将含有选自丁子香酚、异丁子香酚和下式[1]所示的内酯化合物中的1种或2种以上化合物以及中和性胺和异抗坏血酸或其盐的水处理药剂添加到被处理水系统中,式中,n是4-9的整数。10.权利要求9所述的水处理方法,其中,水处理药剂中的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶中和性胺∶异抗坏血酸或其盐(重量比)是1∶0.1∶0.1-1∶500∶500。11.权利要求9或10所述的水处理方法,其中,所述的水处理药剂还含有碱性试剂。12.权利要求11所述的水处理方法,其中,水处理药剂的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶碱性试剂(重量比)是1∶0.01-1∶500。13.权利要求9-12中任一项所述的水处理方法,其中,所述的水处理药剂还含有水溶性高分子化合物。14.权利要求13所述的水处理方法,其中,水处理药剂中的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶水溶性高分子化合物(重量比)是1∶0.01-1∶300。全文摘要本发明提供了可以抑制给水系统和蒸汽发生系统的腐蚀和结垢以及蒸汽冷凝水系统腐蚀的水处理药剂,该水处理药剂的安全性高,可以利用挥发性转移到蒸汽和冷凝水中,少量添加即可显示出对含有碳酸盐或碳酸氢盐的给水具有高的防腐蚀性,并且该水处理药剂是水溶性的,用水稀释后也不会分离、析出,可以制成单一剂型添加到给水中,不会在系统内聚集。上述水处理剂含有丁子香酚、异丁子香酚或下式[1]所示的内酯,必要时含有中和性胺和异抗坏血酸或其盐,另外还可以含有碱性试剂和/或水溶性高分子化合物。式中,n是4—9的整数。文档编号C23F11/10GK1297492SQ00800418公开日2001年5月30日申请日期2000年1月19日优先权日1999年1月27日发明者志村幸祐,田家史郎申请人:栗田工业株式会社
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