JP2649107B2

JP2649107B2 - ボイラ用缶内処理剤組成物

Info

Publication number: JP2649107B2
Application number: JP3068871A
Authority: JP
Inventors: 仁士白石; 純一中島
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPH04283299A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として、蒸気ボイ
ラに供給する水のための処理剤であって、とくに高温度
の環境下におかれる缶体内部で金属表面上に強固な防食
被膜を形成することができる組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ボイラ用の缶水処理剤には、清缶剤とし
て用いられるものと、脱酸素剤として用いられるものと
の二種がある。このうち、清缶剤は、缶内に浸入する硬
度分や酸化鉄等が缶体内部でスケール化するのを妨げる
とともに、ｐＨ値を適切な範囲に調節して、缶体の腐食
を抑える働きを持っている。一方、脱酸素剤は、缶水中
の溶存酸素を取り除くことにより、防食の機能を達成す
るものである。これら二種の処理剤は、適用すべき水の
性状に応じて適宜併用されている。また、前記処理剤以
外では、高圧の蒸気ボイラ用として、高温度環境に耐え
られるよう格別に調整された清缶剤と脱酸素剤との複合
物からなる多目的ボイラ用缶内処理剤も公知である。

【０００３】従来の技術によると、前記処理剤，とくに
多目的ボイラ用缶内処理剤の調整に際して、各種の薬剤
を細かく調合することが求められるために、コストが高
いものとなっている。

【０００４】とくに、脱酸素剤としてヒドラジンを用い
るときは、低水温時のヒドラジンの反応を促進するため
の触媒を添加することが必要であり、この触媒のコスト
やその調合の手間（水溶性が悪い）のために、さらに多
くの実用上の問題点を余儀なくされている。

【０００５】この他、ヒドラジン系の脱酸素剤には、保
管中に空気中の酸素と反応して劣化することや、長期保
存によって揮散する等の欠点があることも知られてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、前記清缶剤あ
るいは脱酸素剤のみならず、多目的ボイラ用缶内処理剤
は、多種類の成分を混有していて、各成分の相乗作用に
よって所期の目的（スケール抑制機能並びに脱酸素機
能）を達成しているけれども、それら公知の成分は、先
に述べたようなコスト上の不利益や取扱上の困難性に結
びつく。このような問題点は、缶体内部で、缶壁ないし
は水管壁に対して充分かつ強固な防食被膜を形成するこ
とができれば、自ずと解消することになる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、発明者らは、前
記着眼点に基づき、缶体を構成している鉄系金属材料の
表面上にキレートの緻密な防食被膜を形成することにつ
いて、多くの試策と実験を行った結果、カルボキシル基
を２個以上持つ有機多塩基酸またはその塩のうちから選
ばれる１種以上の成分と、アルカリ金属水酸化物および
水加ヒドラジンを含む組成物がボイラ用，とくに高温度
環境下におかれる蒸気ボイラのための缶内処理剤として
好適なことを見出したものである。

【０００８】この発明における有機多塩基酸には、コハ
ク酸，リンゴ酸，フマル酸，酒石酸等、２つのカルボキ
シル基を持つものや、クエン酸，イソクエン酸等、３つ
以上のカルボキシル基を持つものが挙げられる。

【０００９】また、塩を形成する金属イオンとしては、
Ｎａ⁺，Ｋ⁺，Ｌｉ⁺等のアルカリ金属イオンの他、Ｃ
ａ²⁺，Ｍｇ²⁺等のアルカリ土類金属イオン等が挙げられ
るが、溶解度が高い点あるいはスケール化防止の点で
は、後者のアルカリ金属を用いる方がより好ましい結果
が得られる。

【００１０】そして、この発明における缶内処理剤は、
水溶液等の溶液もしくは粉末の形態のいずれでも使用可
能である。

【００１１】

【実施例】この発明の具体的実施例について説明する
と、この発明の好ましい実施例を表１と表２に示し、そ
の比較例としての従来例を表３〜表５に示す。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】この発明による缶内処理剤の場合、その防
食のメカニズムは、鉄イオンと有機多塩基酸またはその
イオンが沈澱を生じて金属表面に吸着により薄膜を形成
した状態となり、あるいは有機多塩基酸またはそのイオ
ンが金属表面でキレートの緻密な薄膜を形成した状態と
なることによるものと推定され、さらにヒドラジンの還
元作用により缶体の表面に緻密なマグネタイト層が形成
されことと、ヒドラジンの脱酸素機能により溶存酸素が
除去されることの相乗作用によるものと推定される。

【００１８】とくに、この発明において、アルカリ金属
水酸化物は、缶水のｐＨを調整してヒドラジンの脱酸素
作用および還元作用を促進し、また有機多塩基酸自体の
防食性により、低温時におけるヒドラジンの防食性能の
不足を補い、処理剤全体として広い温度範囲における防
食性を発揮する。

【００１９】前記の傾向は、水温と金属表面上の発生孔
食数との関係を示す図１から理解することができる。図
１は、表１に示す成分の処理剤（実施例１）と表３およ
び表４に示す従来成分の処理剤（従来例１，従来例２）
とを比較したもので、これによると、この発明の処理剤
の使用により、缶水の温度に関係なく、水管等の内壁の
金属表面上の孔食発生数を大幅に低減していることが判
る。

【００２０】そして、図２によれば、この発明の処理剤
によって得られる別の作用，すなわち缶体外部から持ち
込まれるスケール成分（硬度分や酸化鉄等）のスケール
化（缶壁等へのスケール成分の付着，生長）を抑制する
作用が示されている。この図２は、ボイラの燃焼（稼
動）時間の増加に伴って、金属表面上に発生するスケー
ルの厚みを表したものであり、この図２により、この発
明の処理剤のスケール化抑制作用が従来の処理剤（表５
に示す成分の比較例３）よりも顕著であること、および
薬品無添加の場合に比し、スケール発生量の点でも著し
く優位であることが理解される。

【００２１】しかも、この発明においては、クエン酸等
のカルボキシル基を２個以上持つ有機多塩基酸のキレー
ト作用により、処理剤中の微量の重金属類（ヒドラジン
の触媒として機能する）を封鎖するため、処理剤保存時
のヒドラジンの安定性に優れたものとなっている。

【００２２】さらに、前記有機多塩基酸は、缶内に流入
した硬度分のスラッジ化を防止し、分散させるので、缶
水ブロー時にスケール分を排出することができ、スケー
ルの形成を有効に防止することになる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、この発明のボイラ用缶内
処理剤組成物は、缶体内部の金属表面上に、より強固な
防食被膜を形成して、所望の防食機能を発揮するもので
ある。また、従来のような煩雑な薬剤の調合，溶存酸素
濃度の管理等の煩雑な操作が不要で、最初に所定の投入
量を設定して、次回以降その量を維持するだけでよい。
さらに、缶内処理剤として従来必要としていた高価なキ
ノン系の触媒や、リン酸，ポリカルボン酸等のスケール
抑制剤を配合する必要がなく、処理剤全体の成分数を少
なくして、製品コストを大幅に低減することができる。
さらにまた、従来のように、高圧の蒸気ボイラへの適用
に際して必要とされていた多目的ボイラ用缶内処理剤が
不要となり、取扱上およびコスト上きわめて有益であ
る。この他、この発明の処理剤における脱酸素剤として
適用したヒドラジンは、他の成分，すなわち有機多塩基
酸の作用により劣化が防止されるため、保管に要する費
用，手間等を軽減することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水温と金属表面上に発生する孔食数との関係を
示す説明図である。

【図２】ボイラの燃焼（稼動）時間と缶体内部に発生す
るスケールの厚みとの関係を示す説明図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ボイラ運転時にボイラ缶水に添加して使
用する組成物であって、カルボキシル基を２個以上持つ
有機多塩基酸又はその塩から選ばれる１種以上の成分
と、アルカリ金属水酸化物と、水加ヒドラジンとを主成
分とするボイラ用缶内処理剤組成物。
【請求項２】前記有機多塩基酸は、コハク酸、リンゴ
酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、イソクエン酸である
請求項１記載のボイラ用缶内処理剤組成物。