Состав для обработки охлаждающей воды Советский патент 1985 года по МПК C02F5/04 C02F5/04 C02F101/10 C02F101/30 C02F103/02 

00

со Изобретение относится к охлаждающей воде с целью предотвращения накипеобразования и коррозии и может быть использовано для обработки охлаждающей воды водооборотных систем охлаждения. Известен состав для обработки охлаждаюзей воды, включающий гексаметафосфат натрия и серную кислотуС J . Недостатком этого состава является сравнительно низкая эффективность инги бирования накипеобразования и коррози Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является состав, включающий оксиэтилидендифосфоновую (ОЭДФ) и серную кислоты, которые вводятся раздельно: ОЭДФ дляингибирования накипеобразования в количест ве 0,25-2,0 мг/л и серная кислота в количестве, необходимом для снижения карбонатной жесткости циркуляционной воды до допустимого уровня 7-7,5 мг-экв/л С2. Недостатками данного состава являются относительно низкий уровень стабилизируемой -карбонатной жесткости и высокая скорость коррозии метал ла, причем с увеличением дозы серной кислоты для достижения допустимого уровня карбонатной жесткости скорость коррозии металла увеличивается вслед ствие повьшения в воде концентрации сульфат-ионов. Кроме того, раздельное использование зтлх реагентов обусловливает необходимость примене ния двух дозировочньтх устройств, каж дое из которых состоит из емкости, насоса, арматуры и т.п. Цель изобретения - повышение сте пени ингибирования накипеобразования и коррозии. Поставленная цель достигается тем, что состав для обработки охлаж дающей воды, включающий оксиэтилиде дифосфоновую кислоту и реагент для подкисления, дополнительно содержит воду, а в качестве реагента для под кисления используют маточньй раство производства нитрилотриметилфосфоно вой кислоты при следующем соотношении компонентов, мол.%: Оксиэтштпдендифосфоновая кислота 0,5-2,0 Маточньй раствор производства нитрилотриметилфосфоновой кис50-95лоты Остальное Благодаря введению в состав в качестве реагента для подкисления маточного раствора производства нитрилотриметилфосфоновой. кислоты достигается более высокая эффективность ингибирования накипеобразования и существенно снижается скорость коррозии металла. Маточный раствор производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) является отходом производства, по составу соответствует ТУ 6-09-2014-82, содержит, вес.%: Нитрилотриметилфосфоновая кислота20-15 Иминометилдиметилфосфоновая кислота3-8 Иминодиметилфосфоновая кислота1-4 Фосфористая кислота 1-3 Соляная кислота11-13 ВодаОстальное Являясь смесью органических и ми- неральных кислот, маточный раствор производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты имеет достаточно высокую кислотность (до 10 г-экв/л), что позволяет использовать его в качестве реагента для подкисления воды с целью снижения уровня бикарбонатной щелочности. Пример 1. Состав используют в виде водного раствора и готовят путем растворения в воде ОЭДФ и последующего смешения полученного раствора с маточным раствором или путем растворения ОЭДФ в маточном растворе и смешения полученного раствора с водой. Приготовленньш состав дозируют в охлаждающую воду насосом или другим дозировочным устройством с расходом 0,05-0,40 л/м. Готовят состав, который содержит, вес:%: Оксиэтилидендифосфоновая кислота0,5 Маточный раствор производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты50,0 Вода 49,5 Испытание ингибирующих свойств состава проводят на стендовой циркуляционной установке в нагретой до воде со следующей характеристикой: жес кость общая 12 мг-экв/л, щелочность 10 мг-экв/л, содержание кальция 10 мг-экв/л, хлоридов

311

355 мг-л, сульфатов 98 мг/л. Состав вводят в количестве 0,1 мл/л.

Ингибирующее действие состава оценивают по изменению щелочности во ды в процессе испытаний. Скорость коррозии определяют на образцах угле родистой стали Ст 3, помещенных в ис следуемые растворы, и рассчитывают по изменению массы образцов в

Результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 2. Готовят состав, который содержит, вес.%: Оксиэтилидендифосфоновая кислота1 ,0

Маточный раствор производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты70,0 Вода 29 П р и м е р 3. Готовят состав, который содержит, вес.%: Оксиэтилидендифосфоновая кислота2,0 Маточный раствор производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты 95 Вода 3

Из данных таблицы видно, что для достижения безнакипного режима по прототипу охлаждающую воду с начальной щелочностью 10 мг-экв/л подкисляют серной кислотой, причем чем больше снижение щелочности требуется тем больше вводится серной кислоты, что неизбежно вызывает усиление коррозии металла всл едствие повьш1ения концентрации сульфат-ионов в воде.

В опыте без обработки и при недостаточном вводе серной кислоты уровень щелочности превьш1ает допустимый, равный 7,0-7,5 мг-экв/л, и в системе идет распад бикарбонатов. При обработке по прототипу не решается вопрос защиты металла от коррозии

Обработка воды предлагаемым составом обеспечивает более высокое ингибирование накипеобразования и кор.розии. При введении состава в обраба97144

тываемую воду происходит снижение щелочности, как и в случае использования серной кислоты за счет кислотных свойств состава, однако по сравнению с прототипом это приводит не только к повышению ингибирования накипеобразования, но и к существенному снижению скорости коррозии металла, причем чем больше снижениеще10 лочности достигается, т.е. чем более глубокое подкисление, тем вьш1е эффективность ингибирования коррозии металла .

Ингибирующее действие предлагаемого состава, содержащего ОЭДФ, маточный раствор производства нитрилотриметилфосфоновой кислоты и воду, на коррозию углеродистой стали, в 1,41,6 раза вьш1е по сравнению с обработкой составом,, в котором вместо маточного раствора используется смесь, приготовленная из индивидуальных компонентов: 25-30% нитрилотриметилфосфоновой кислоты, полностью заменяющей смесь фосфорсодержащих составляющих маточного раствора, 11-13% соляной кислоты и 64-57% воды., т.е. при таком же соотношении компонентов, что и в маточном растворе.

30 Повышение ингибирующего действия в этом случае обусловлено синергизмом действия фосфорсодержащих соединений, входящих в маточный раствор. Применение предлагаемого состава позволяет защитить теплообменное оборудование от накипеобразования, увеличить срок службы его за счет уменьшения скорости коррозии металла. При этом более экономно используется Q ингибитор накипеобразования -оксиэтиЛидендифосфоновая кислота. Использование маточного раствора производстна нитрилотриметилфосфоновой кислоты, являющегося дешевым продуктом 5 по сравнению с нитрилотриметилфосфоновой кислотой, позволяет существенно снизить стоимость обработки воды. Кроме того, использование состава в виде одного раствора позQ воляет сократить количество дозировочных устройств, в т.ч. екжостей, насосов, арматуры.

Содержание

Состав компонентов

Скорость корСнижение щелочности мг-экв/л розии,

за счет

подкис-

образования ления

накипи

СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ, включанлций оксиэтилидендифосфоновую кислоту и реагент для подкисления, о т л а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения степени ингибирования накипеобразования и коррозии, состав содержит дополнительно воду, а в качестве реагента для подкисления используют маточный раствор производства нитрилотриметилфос.фоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мол.%: Оксиэтилидендифосфоновая кислота ; 0,5-2,0 Маточный раствор производства нитрилотриметилфосфоновой кисло (Л ты50,0-95,0 ВодаОстальное

Без обработки

ОЭДФ 2 мг/л

По .прототипу

0,5 мг-э/л 0,5

ОЭДФ 2 мг/л

По прототипу

,0 мг-э/л 1,0

ОЭДФ 2 мг/л

По прототипу

,5 мг-э/л 2,5

0,1 МП/л, в т.ч.

ОЭДФ 0,5,% ОЭДФ 0,5 мг/л 0,5 Маточный р-р НТФ 50% Вода - 49,5%