СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2002 года по МПК C23G1/14 

Описание патента на изобретение RU2190698C2

Изобретение относится к очистке металлических поверхностей котлов, холодильников, электрофильтров и другого оборудования различных производств от отложений, содержащих карбонаты, сульфаты, силикаты щелочноземельных металлов, свинца и железа, а также кремнезем и некоторые другие примеси, и может быть использовано для очистки и предотвращения отложений на стенках теплообменников, конденсаторов, бойлеров и другого оборудования
Известен способ, в котором для очистки свинцовых анодов используется раствор, содержащий динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон 5) и щелочной агент-гидрат аммиака. (SU 332143 А, 1970, С 23 G 1/14).

Недостатком способа является низкая степень очистки анодов от загрязнений и невозможность удаления силикатных отложений.

Известен способ, в котором для очистки поверхности металлических изделий обработку проводят сначала в щелочном растворе перманганата калия при соотношении едкой щелочи к перманганату калия, равном 1:2 с последующей обработкой в 15-20%-ном водном растворе щавелевой кислоты. (SU 261862 А, 1970, С 23 G 1/14).

Недостатком способа является низкая степень очистки металлических поверхностей от сульфатно-карбонатных отложений свинца и щелочноземельных металлов.

Прототипом изобретения является способ очистки металлических поверхностей от отложений, включающий двухстадийную обработку поверхности - на первой стадии водным раствором щелочи и на второй - 45-55%-ным раствором азотной кислоты с добавками сульфированного полидиметилдиаллиламмонийхлорида и полиаминсульфоната натрия. (RU 2036980 А, опубл. 1991).

Недостатками способа является то, что он не предусматривает предотвращение повторного отложения на стенках оборудования и то, что способ требует точного соблюдения технологического режима проведения операций очистки, чтобы исключить растворение оборудования в азотной кислоте.

В изобретении решается задача увеличения степени очистки металлических поверхностей и предотвращения повторного отложения.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

Способ очистки металлических поверхностей от отложений включает двухстадийную обработку поверхности - на первой стадии водным раствором 35-43 мас.% едкого натра, а на второй - водным раствором.

Отличие способа заключается в том, что в качестве водного щелочного раствора используют раствор, содержащий 3-4 мас.% полифосфата натрия, остальное вода, а на второй стадии - водный раствор, содержащий 0,08-0,15 мас.% аминоэфира ортофосфорной кислоты, 0,3-0,7мас.% полидиметилдиаллиламмонийфторида, остальное вода.

Использование щелочи обеспечивает уменьшение адгезии отложений к обрабатываемой поверхности, кроме того, под действием щелочи происходит разрушение кремнезема и силикатных отложений. Щелочной раствор размягчает старую плотную накипь и переводит ее в жидкую фазу. Полифосфаты натрия являются центрами кристаллизации, и имеющиеся в растворе катионы Са2+ Mg2+, Fe2+ Pb2+ кристаллизуются не на стенках котлов, а внутри воды. Образуются кристаллики труднорастворимых ортофосфатов этих элементов и вокруг них кристаллизуются накипеобразователи. Добавляемая на второй ступени смесь не только заметно увеличивает агрегирование соединений щелочноземельных металлов, но и приводит к образованию на стенках котлов и коммуникаций тонкой пленки фосфата железа, обладающего большой прочностью и устойчивостью к коррозии и препятствующего повторному отложению на стенках оборудования. Добавка полидиметилдиаллиламмонийфторида обусловлена тем, что данный высокомолекулярный полиэлектролит, являющийся эффективным ингибитором солеотложений, связывает микрокристаллы солей, препятствуя тем самым их агрегированию и повторному нарастанию на поверхность аппаратуры. Присутствие в этом соединении фторид-иона приводит к увеличению степени очистки от силикат-ионов за счет связывания их в летучий тетрафторид кремния. Роль аминоэфира ортофосфорной кислоты заключается в том, что это соединение, являющееся анионным поверхностно-активным веществом, образует, с одной стороны, устойчивые растворимые соединения с металлами, тем самым способствуя удалению отложений, а с другой - приводит к гашению пены, которая возникает, главным образом, за счет углекислого газа, выделяющегося при растворении карбонатов.

Пример
Фрагмент теплообменника массой 150 г, находившийся в производстве в течение двух лет и содержащий на поверхности сульфатно-карбонатные и силикатные отложения, помещают в раствор, содержащий едкий натр и полифосфат натрия, и обрабатывают им при непрерывном перемешивании при 20oС. После этого образец промывают дистиллированной водой и просушивают. На второй стадии обработку проводят при той же температуре композицией, состоящей из водного раствора, содержащего 0,08-0,15 мас. % аминоэфира ортофосфорной кислоты, 0,3-0,7 мас.% полидиметилдиаллиламмонийфторида, остальное вода.

Степень очистки от отложений определяют путем взвешивания образцов. Результаты приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при использовании в качестве реагента только едкого натра степень очистки от отложений растет с увеличением содержания щелочи и при ее концентрации 35-43% достигает 42% за 24 часа обработки поверхности. Большего эффекта с использованием щелочи достичь не удается.

Значительное увеличение степени очистки поверхности от отложений достигается при использовании смеси щелочи с полифосфатом натрия. Установлено, что при использовании раствора, содержащего 40% едкого натра и 3-4% полифосфата натрия степень очистки поверхности от отложений за 24 часа обработки достигает 91%. Увеличение концентрации полифосфата не приводит к увеличению степени очистки поверхности.

Дальнейшее повышение степени очистки поверхности от отложений и одновременно скорости их удаления обеспечивается использованием на второй стадии обработки смеси, состоящей из полидиметилдиаллиламмонийфторида и полиэфира ортофосфорной кислоты. Оптимальный интервалом концентраций полидиметилдиаллиламмонийфторида является интервал 0,08-0,15%. При меньших концентрациях степень очистки является недостаточной. При увеличении концентрации выше 0,15% степень очистки перестает расти. В оптимальном интервале концентраций степень очистки за 24 часа обработки достигает 95%.

Максимальная степень очистки металлических поверхностей от отложений достигается при использовании на второй стадии обработки полиэфира ортофосфорной кислоты в интервале концентраций 0,3-0,7%. Меньшие концентрации его не приводят к увеличению степени очистки. Увеличение концентрации выше 0,7% не только не увеличивает, но и уменьшает степень очистки поверхности от отложений. При оптимальности соотношений концентраций всех компонентов степень очистки за 24 часа обработки достигает 98-99%.

Применение изобретения позволит значительно увеличить сроки эксплуатации соответствующей аппаратуры, избежать ее систематического капитального ремонта, требующего больших трудовых и материальных затрат.

Похожие патенты RU2190698C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ 1991
  • Салихов З.Г.
  • Ющенко А.С.
  • Куликова А.В.
  • Курдюмов Г.М.
  • Шурупов Е.В.
RU2036980C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА СПЛАВА ЖЕЛЕЗО - КОБАЛЬТ 1993
  • Рыжонков Д.И.
  • Левина В.В.
  • Самсонова Т.В.
  • Люшинский А.В.
RU2035263C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОКУСКОВАННОГО СЫРЬЯ ИЗ СЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ 1995
  • Чижикова В.М.
  • Воробьев М.А.
RU2092588C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2002
  • Кулифеев В.К.
  • Миклушевский В.В.
  • Тарасов В.П.
RU2205240C1
МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ МОЛОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ (ЩМС-5) 2011
  • Дегтерев Георгий Павлович
  • Остроухов Андрей Иванович
  • Пучин Евгений Александрович
  • Андреев Сергей Викторович
RU2472851C1
СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕСС-ПОРОШКОВ МАГНИЙ-ЦИНКОВЫХ ФЕРРИТОВ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШКОЙ 1999
  • Гончар А.В.
  • Андреев В.Г.
  • Летюк Л.М.
  • Майоров В.Р.
RU2164839C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА ИЗ СОЛЯНОКИСЛОГО ТРАВИЛЬНОГО РАСТВОРА 1993
  • Рыжонков Д.И.
  • Левина В.В.
  • Самсонова Т.В.
  • Дроздова Е.В.
RU2038195C1
Способ ионометрического определения фтора в электролитах сложного состава 1991
  • Егорова Калерия Андреевна
  • Соколова Юлия Васильевна
SU1836635A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО КАРБИДА ВОЛЬФРАМА ИЛИ СМЕСИ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА И КОБАЛЬТА 2002
  • Ермилов А.Г.
  • Ракова Н.Н.
  • Башуров Ю.П.
  • Сафонов В.В.
RU2207320C1
СПОСОБ ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕСЯМИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ 1991
  • Роменец В.А.
  • Валавин В.С.
  • Подгородецкий Г.С.
  • Сверчкова А.К.
  • Вандарьев С.В.
  • Яценко-Жук А.Д.
  • Похвиснев Ю.В.
  • Дудоров В.А.
RU2034034C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 190 698 C2

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ

Изобретение относится к очистке металлических поверхностей котлов, холодильников, электрофильтров и другого оборудования различных производств от отложений, содержащих карбонаты, сульфаты, силикаты щелочноземельных металлов, свинца и железа, а также кремнезем и некоторые другие примеси и может быть использовано для очистки и предотвращения отложений на стенках теплообменников, конденсаторов, бойлеров и другого оборудования. Технический результат: увеличение степени очистки металлических поверхностей и предотвращение повторного отложения. Для достижения указанного технического результата в способе очистки металлических поверхностей от отложений, включающем двухстадийную обработку поверхности - на первой стадии водным щелочным раствором и на второй - водным раствором, в качестве водного щелочного раствора используют раствор, содержащий 35-43 мас.% едкого натра, 3-4 мас.% полифосфата натрия, остальное вода. На второй стадии используют водный раствор, содержащий 0,08-0,15 мас.% аминоэфира ортофосфорной кислоты, 0,3-0,7 мас.% полидиметилдиаллиламмонийфторида, остальное вода. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 190 698 C2

Способ очистки металлических поверхностей от отложений, включающий двухстадийную обработку поверхности: на первой стадии - водным 35-43 мас.% раствором едкого натра, а на второй - водным раствором, отличающийся тем, что на первой стадии используют водный раствор, дополнительно содержащий 3-4 мас. % полифосфата натрия, остальное вода, а на второй стадии - водный раствор, содержащий 0,08-0,15 мас.% аминоэфира ортофосфорной кислоты, 0,3-0,7 мас.% полидиметилдиаллиламмонийфторида, остальное вода.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2190698C2

СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ 1991
  • Салихов З.Г.
  • Ющенко А.С.
  • Куликова А.В.
  • Курдюмов Г.М.
  • Шурупов Е.В.
RU2036980C1
JP 04080387 А, 13.03.1992
Домовый номерной фонарь, служащий одновременно для указания названия улицы и номера дома и для освещения прилежащего участка улицы 1917
  • Шикульский П.Л.
SU93A1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЙНОГО МАРМЕЛАДА 2003
  • Квасенков О.И.
RU2260992C2
Микроволновая установка для размораживания коровьего молозива 2018
  • Поручиков Дмитрий Витальевич
  • Васильев Алексей Николаевич
  • Ершова Ирина Георгиевна
  • Новикова Галина Владимировна
  • Белова Марьяна Валентиновна
RU2694944C1

RU 2 190 698 C2

Авторы

Ющенко А.С.

Гончар А.В.

Курдюмов Г.М.

Счастливцев С.Н.

Кузнецов Л.Н.

Тепаев В.А.

Даты

2002-10-10Публикация

2000-11-28Подача