Кислотное беспенное техническое моющее средство Российский патент 2024 года по МПК C11D7/08 

Уровень техники

Известны кислотосодержащие составы для удаления минерально-органических отложений с различных поверхностей технологического оборудования в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности (металл, керамика, стекло, пластик).

Известны аналоги заявляемого изобретения:

- кислотный Fennopur SH, содержит лимонную кислоту, применяется в целлюлозно-бумажной и химической промышленности для удаления неорганических загрязнений (источник - https://nevacrt.ru/reectry/gos-reestr/ru-77-01-34-008-%D0%B5-000370-02*16);

- кислотный Продисол 1011, обладает высокой моющей способностью по отношению к основным органическим, минеральным и смешанным типам загрязнений, содержит ингибитор кислотной коррозии (https://www.neohim.com/catalog/pulp-and-paper-industry/detergents/):

- кислотный очиститель Синклин ЦБП 1, предназначен для комплексной промывки и очистки одежды бумагоделательных машин (https://prof.globchemical.com/elementor-78/czellyulozno-bumazhnaya-promyshlennost/proizvodstvo-bumagi-i-kartona/moyushhie-sostavy/);

- кислотный очиститель Синклин ЦБП 2, предназначен для комплексной промывки и очистки одежды бумагоделательных машин (https://( https://prof.globchemical.com/elementor-78/czellyulozno-bumazhnaya-promyshlennost/proizvodstvo-bumagi-i-kartona/moyushhie-sostavy/)

- средство для очистки поверхности (патент RU №2226209), предназначенное для очистки и дезинфекции пищевого оборудования с внешней и внутренней сторон. Указанное средство содержит следующие компоненты (массовая доля в процентном соотношении):

ортофосфорная кислота - 21,0-23,0%;

азотная кислота -11,0-13,0%;

оксиэтилидендифосфоновая кислота - 2,5-3,5%;

неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,07-0,09%;

вода – остальное;

- кислотное моющее средство для очистки оборудования пищевой, перерабатывающей промышленности (RU 2429287 C1, C11D 1/835, C11D 7/25, заявленный 19.02.2010, опубликованный 20.09.2011), содержащее ортофосфорную кислоту, соляную кислоту, неионогенное поверхностно-активное вещество (окись алкилдиметиламина), катионное поверхностно-активное вещество (Катамин АБ - алкилдиметилбензиламмоний хлорид) и воду, дополнительно содержит лимонную кислоту, натриевую соль оксиэтилидендифосфоновой кислоты и мочевину (карбамид) при следующем соотношении компонентов (массовая доля в процентном соотношении):

соляная кислота - 10-20%;

ортофосфорная кислота - 5-10%;

натриевая соль оксиэтилендифосфоновой кислоты - 0,5-5%;

лимонная кислота - 0,5-7%;

мочевина (карбамид) - 0,3-7%;

окись алкилдиметиламина - 1-5%;

алкилдиметилбензиламмоний хлорид (катамин АБ) - 0,1-5%;

вода - остальное.

Недостатки описанных технических решений общие. Сильные минеральные кислоты, особенно соляная, не только активно растворяют минерально-солевые отложения, но и разрушают металлические части оборудования. Это приводит к коррозии оборудования, особенно в местах сварных швов и стыков разнородных металлов. Применение описанных средств связано с опасностью химического ожога, отравления, онкологического заболевания. Кроме того, при использовании описанных средств возникает сложная проблема захоронения остатков использованного средства.

Наиболее мягкими моющими средствами, к тому же обладающими экологической чистотой, являются композиции на основе природных или аналогичных природным органических кислот (уксусной, лимонной и т.д.), или органические сульфокислоты.

Так, известен способ очистки поверхности от загрязнений (патент RU №2209854), включающий обработку при нагревании моющим водным раствором, включающим уксусную кислоту, гидроксиды алюминия или железа либо их смесь. Гидроксид алюминия вводят в количестве 100-660 мл с рН 6,5, уксусную кислоту («ледяную») от 10 до 45 мл и воду до 1 л.

PН моющего водного раствора при введении гидроксида алюминия составляет более 3, при введении гидроксида железа или смеси гидроксидов алюминия и железа более 6. Минимальная температура нагревания 75°С. Обработку при кипячении ведут с удалением твердой пены, появляющейся при растворении накипи.

Однако подобные составы обладают невысокой отмывочной емкостью и скоростью растворения отложений (особенно, если эти последние имеют многокомпонентный состав). Также необходимость удаления твердой пены отмытых отложений делает процесс очистки поверхности трудоемким, а если пену не удалять, то отмытые частицы могут вновь адсорбироваться и цементироваться на очищаемой поверхности. Кроме того, многие органические кислоты (уксусная, муравьиная, пропионовая и т.п.) обладают резким специфическим запахом, затрудняющим их применение.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является состав для удаления накипи, включающий лимонную кислоту и функциональную добавку (патент RU 2515829 С1).

В качестве функциональной добавки используют неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) - полиэтиленгликоль марки от 800 до 1600. Дополнительно композиция содержит винную кислоту при следующем соотношении компонентов (массовая доля в процентном соотношении):

полиэтиленгликоль (марки от 800 до 1600) - 5-10%;

винная кислота - 23-46%;

лимонная кислота - остальное.

Недостатками данного технического решения, выбранного за прототип, является то, что эта композиция представлена таблетированной формой, требующей предварительного растворения и применения в горячем виде (при температуре 75-80°С), присутствующий в композиции полиэтиленгликоль марки от 800 до 1600 требует большого количества времени и воды для промывки сукна и сеток бумаго- и картоноделательных машин.

Целью заявляемого изобретения является создание состава в жидкой форме, повышение моющих свойств состава и получение безвредного для окружающей среды средства, легко разлагающегося в окружающей среде и усваиваемого биотой.

Техническим результатом, который достигается при использовании заявляемого способа, является повышение отмывочной емкости при отмывке от многокомпонентных отложений, предотвращение повторного осаждения отмытых отложений на очищаемую поверхность, а также получение композиции, все компоненты которой легко разлагаются в окружающей среде и усваиваются биотой в естественных биохимических циклах.

В состав заявляемого изобретения добавлена щавелевая и оксиэтилидендифосфоновая кислота для усиления моющего эффекта. Разработанный состав моющего средства удаляет как неорганические загрязнения, так и органические загрязнения.

Вместе с тем, все компоненты средства являются комплексообразующими (обеспечивающими повышение растворяющей способности состава) по отношению к минеральным загрязнениям сукон и сеток бумагоделательных и картоноделательных машин, что позволяет исключить повторное насаждение удаляемого загрязнения на поверхность оборудования во время его промывки. За счет исключения повторного насаждения удаляемого загрязнения достигается увеличение грязеемкости средства (способность удаления большей массы загрязнения тем же объемом моющего средства), снижение расходной нормы моющего средства.

Оксиэтилидендифосфоновая кислота переводит соли жесткости (кальциевые, магниевые и железа), которые присутствуют в промьюной воде, в растворимые формы. Тем самым, добавление оксиэтилидендифосфоновой кислоты в состав моющего средства устраняет влияние жесткости промывной воды. Указанное техническое решение позволяет использовать данное средство с водой любой жесткости.

Оксиэтилидендифосфоновая кислота обладает антистатическим эффектом, что позволяет при применении в составе моющего средства предупреждать осаждение пыли на оборудование после его промывки.

В отличие от иных известных аналогов, в составе заявляемого изобретения содержатся только органические кислоты, биологически деградирующие в природной среде. В связи с этим данное изобретение является экологичной по отношению к окружающей среде.

При этом оксиэтилидендифосфоновая кислота представляет собой ингибитор, защищающий оборудование от кислотной коррозии.

Таким образом, техническое решение данного изобретения позволяет решать одновременно несколько проблем - удаление одновременно неорганических и органических загрязнений, необходимость применения большого объема моющих средств, жесткость промывной воды, неэкологичность, коррозия оборудования, предотвращение повторного осаждения отмытых отложений на очищаемую поверхность, налипание лишней пыли на оборудование после промывки.

Раскрытие сущности изобретения

Кислотное беспенное техническое моющее средство имеет следующий состав (массовая доля в процентном соотношении):

- лимонная кислота - 50-55%;

- щавелевая кислота - 0,5-1,0%;

- оксиэтилидендифосфоновая кислота - 0,5-1,0%;

- вода - остальное.

Все компоненты средства являются комплексообразующими (обеспечивающими повышение растворяющей способности состава) по отношению к минеральным загрязнениям сукон и сеток бумагоделательных и картоноделательных машин, что позволяет исключить повторное осаждение удаляемого загрязнения на поверхности оборудования. Благодаря синергетической комбинации лимонной, щавелевой и оксиэтилидендифосфоновой кислот достигается повышение отмывочной емкости при отмывке от многокомпонентных отложений. Разработанный состав моющего средства удаляет как неорганические, так и органические загрязнения сукон и сеток бумагоделательных и картоноделательных машин. При этом оксиэтилидендифосфоновая кислота представляет собой ингибитор, защищающий оборудование от кислотной коррозии, и антистатик препятствующий осаждению пыли на обрабатываемую поверхность.

В отличие от иных известных аналогов, в составе заявляемого изобретения содержатся только органические кислоты, биологически деградирующие в природной среде. В связи с этим данное изобретение является экологичной по отношению к окружающей среде.

Таким образом, техническое решение данного изобретения позволяет решать одновременно несколько проблем - удаление одновременно неорганических и органических загрязнений, исключающую необходимость применения большого объема моющих средств, устранение влияния жесткости промывной воды, неэкологичность, коррозия оборудования, предотвращение повторного осаждения отмытых отложений на очищаемую поверхность, налипание пыли на оборудование после промывки.

Моющий эффект кислотного беспенного технического моющего средства подтвержден результатами испытаний.

Испытания проведены в следующем порядке: высушенные образцы отработанного сукна бумагоделательной машины с одинаковым профилем загрязненности размером 50×50 мм взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0001 г. Затем загрязненные образцы помещают на 0,5 минуты в кюветы с моющим составом, после чего промывают дистиллированной водой и сушат путем обдува воздухом от вентилятора при комнатной температуре. После сушки их взвешивают. Моющую способность испытуемого моющего состава в процентах вычисляют по формуле:

(Р1 -Р2)/(Р1 -Р0)×100=Моющая способность, %,

где Р0 - начальный вес образца (чистого), г; Р1 - вес загрязненного образца, г; Р2 - вес образца после мойки, г.

В таблице 1 приведены составы моющих средств с различным содержанием компонентов (массовая доля в процентном соотношении).

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, максимальная моющая способность состава наблюдается при приближении концентрации лимонной кислоты к насыщенному раствору, при концентрации менее 52% эффективность отмывки значительно снижается. Концентрация щавелевой и оксиэтилидендифосфоновой кислоты менее 0,5% приводит к уменьшению моющей способности, а повышение более 1,0% экономически не целесообразно, так как не улучшает результат, но способствует дестабилизации композиции.

Осуществление изобретения

Кислотное беспенное техническое моющее средство применяется в области целлюлозно-бумажной и химической промышленности, предназначено для удаления неорганических и органических загрязнений с сеток и сукон бумагоделательных и картоноделательных машин, а также может применяться для промывки оборудования в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Заявляемое моющее средство получают простым смешением компонентов, используя любое стандартное технологическое оборудование.

Данное изобретение применяется для постоянной промывки сеток и сукна во время производства изделий в неразбавленном виде или разбавленным водой, в пропорции средство:вода от 1:1 до 1:10, в зависимости от загрязненности.

Изобретение относится к промывке оборудования в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Кислотное беспенное техническое моющее средство имеет следующий состав, мас.%: лимонная кислота - 50-55; щавелевая кислота - 0,5-1,0; оксиэтилидендифосфоновая кислота - 0,5-1,0; вода - остальное. Изобретение обеспечивает удаление одновременно неорганических и органических загрязнений, исключающее необходимость применения большого объема моющих средств, устранение влияния жесткости промывной воды, экологичность, предотвращение повторного осаждения отмытых отложений на очищаемую поверхность. 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

1. Кислотное беспенное техническое моющее средство, имеющее состав, мас.%:

лимонная кислота 50-55 щавелевая кислота 0,5-1,0 оксиэтилидендифосфоновая кислота 0,5-1,0 вода остальное

2. Кислотное беспенное техническое моющее средство по п. 1, отличающееся тем, что обладает улучшенной моющей способностью в отношении неорганических и органических загрязнений сукон и сеток бумагоделательных и картоноделательных машин.

3. Кислотное беспенное техническое моющее средство по п. 1, отличающееся тем, что все компоненты средства являются комплексообразующими по отношению к минеральным загрязнениям сукон и сеток бумагоделательных и картоноделательных машин.

4. Кислотное беспенное техническое моющее средство по п. 1, отличающееся тем, что устраняет влияние жесткости промывной воды.

5. Кислотное беспенное техническое моющее средство по п. 1, отличающееся тем, что предупреждает осаждение пыли на оборудовании после его отмывки.

6. Кислотное беспенное техническое моющее средство по п. 1, отличающееся тем, что содержит в своем составе только органические кислоты, биологически деградирующие в природной среде.

7. Кислотное беспенное техническое моющее средство по п. 1, отличающееся тем, что содержит в своем составе ингибитор, защищающий оборудование от кислотной коррозии.