JPH1119510A - ボイラ用脱酸素剤 - Google Patents

ボイラ用脱酸素剤

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JPH1119510A
JPH1119510A JP9176931A JP17693197A JPH1119510A JP H1119510 A JPH1119510 A JP H1119510A JP 9176931 A JP9176931 A JP 9176931A JP 17693197 A JP17693197 A JP 17693197A JP H1119510 A JPH1119510 A JP H1119510A
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JP
Japan
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boiler
acid
atom
corrosion
oxygen
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Application number
JP9176931A
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English (en)
Inventor
Hideaki Yamada
秀明 山田
Kosuke Shimura
幸祐 志村
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より少ない添加濃度で充分な脱酸素力を発揮
し、ボイラシステム全系の腐食を防止できるボイラ用脱
酸素剤を提供する。 【解決手段】 (A)下記一般式で表される脂肪族ジカ
ルボン酸およびその塩からなる群から選択される少なく
とも1種と、 【化1】M1OOC−(CH2n−COOM2 (式中のM1およびM2は、水素原子、ナトリウム原子、
カリウム原子またはアンモニウム基であり、それらは互
いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、nは
1〜10の整数である。) (B)亜硫酸、メタ重亜硫酸およびそれらの塩からなる
群から選択される少なくとも1種と、(C)中和性アミ
ンとを有効成分とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ用脱酸素剤
に関し、さらに詳しくは、水中の溶存酸素を効率よく除
去することができ、特にボイラ給水中の溶存酸素を除去
することによりボイラシステムの腐食を有効に防止する
ことができるボイラ用脱酸素剤に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、ボイラに給水される水に含ま
れている溶存酸素は、ボイラ本体の他、当該ボイラ本体
の前段に配置される熱交換器やエコノマイザ、蒸気復水
系配管などの腐食を引き起こす原因となる。従って、こ
れらのボイラシステムの腐食を防止するためには、使用
するボイラ給水に対し脱酸素処理を行ってボイラ給水中
の溶存酸素を除去することが必要である。
【0003】そして、従来、このような脱酸素処理とし
ては、化学的処理と物理的処理とが実施されており、化
学的処理としては、例えば、ヒドラジン(N24)、亜
硫酸ナトリウム(Na2SO3)を脱酸素剤としてボイラ
給水に添加する方法が広く採用されてきた。
【0004】しかしながら、ヒドラジンは、人体の発癌
に関係するという疑いがあり、その取り扱いが問題視さ
れている。一方、亜硫酸ナトリウムは、人体に対する安
全性には問題がないものの、酸素との反応速度が速すぎ
るため、ボイラ給水への添加に先立ち、亜硫酸ナトリウ
ムを溶解タンク内で水に溶解するときに、亜硫酸ナトリ
ウムは溶存酸素と反応してその濃度低下を引き起こすの
で注入不足となり、結局、ボイラシステムの腐食をかえ
って助長させるという問題点がある。また、亜硫酸ナト
リウムで処理したボイラ給水には、新たに硫酸イオンが
生成するので、ボイラシステムでは腐食やスケール付着
が起こりやすくなるという問題がある。
【0005】そこで、このような薬剤の代替品として、
下記一般式で表される脂肪族ジカルボン酸およびその塩
からなる群から選択される少なくとも1種と、亜硫酸、
メタ重亜硫酸およびそれらの塩からなる群から選択され
る少なくとも1種とを有効成分としてなる脱酸素剤が提
案されている(特開平6−240476)。
【0006】
【化2】M1OOC−(CH2n−COOM2 (式中のM1およびM2は、水素原子、ナトリウム原子、
カリウム原子またはアンモニウム基であり、それらは互
いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、nは
1〜10の整数である。)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た脱酸素剤はボイラ給水に添加することにより、溶存酸
素と反応して優れた脱酸素能を発揮してボイラシステム
の腐食防止に資するが、充分な効果を発揮するために必
要な量が比較的多いという問題がある。
【0008】本発明は、このような事情に鑑み、より少
ない添加濃度で充分な脱酸素力を発揮し、ボイラシステ
ム全系を腐食を防止できるボイラ用脱酸素剤を提供する
ことを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明は、(A)下記一般式で表される脂肪族ジカルボン酸
およびその塩からなる群から選択される少なくとも1種
と、
【0010】
【化3】M1OOC−(CH2n−COOM2 (式中のM1およびM2は、水素原子、ナトリウム原子、
カリウム原子またはアンモニウム基であり、それらは互
いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、nは
1〜10の整数である。) (B)亜硫酸、メタ重亜硫酸およびそれらの塩からなる
群から選択される少なくとも1種と、(C)中和性アミ
ン、とを有効成分として含有することを特徴とするボイ
ラ用脱酸素剤にある。
【0011】本発明で用いられる上記一般式で示される
脂肪族ジカルボン酸およびその塩は、亜硫酸、メタ重亜
硫酸およびそれらの塩が存在することによって、その触
媒作用により、優れた脱酸素効果を発揮するが、さら
に、中和性アミンが存在することにより、その触媒作用
によってジカルボン酸の脱酸素力を大きく向上させるこ
とができる。従って、本発明の脱酸素剤を用いると、よ
り少ない添加濃度で充分な脱酸素効果を得ることができ
る。また、中和性アミンは、蒸気復水系に移行して復水
のpHを上昇させるので、蒸気復水系における防食効果
をさらに向上させるという効果を奏する。
【0012】本発明で用いられる脂肪族ジカルボン酸
は、n=1〜10のジカルボン酸であり、例えば、マロ
ン酸(n=1)、コハク酸(n=2)、グルタミン酸
(n=3)、アジピン酸(n=4)、ピメリン酸(n=
5)、スベリン酸(n=6)、セバシン酸(n=8)、
デカンジカルボン酸(n=10)などを挙げることがで
きるが、特に、nが1〜6の範囲にあるものが好適であ
る。また、これら脂肪族ジカルボン酸の塩としては、例
えば、ナトリウム塩、カリウム塩およびアンモニウム塩
が挙げられ、これらはモノ塩であってもよいし、ジ塩で
あってもよい。さらに、これらの脂肪族カルボン酸やそ
の塩は単独で用いてもよいし、2種類以上を適宜混合し
て用いてもよい。
【0013】また、本発明では亜硫酸、メタ重亜硫酸お
よびそれらの塩が用いられるが、これらは1種でもよい
し、2種以上混合して用いてもよい。亜硫酸またはメタ
重亜硫酸の塩としては、水溶性の高いものであれば特に
制限されず、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、アン
モニウム塩などが好適に用いられる。
【0014】本発明で用いられる中和性アミンとして
は、例えば、2−アミン−2−メチル−1−プロパノー
ル、シクロヘキシルアミン、モノエタノールアミン、ジ
エチルエタノールアミン、モルホリン、モノイソプロパ
ノールアミンおよびこれらの混合物を好適に挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。
【0015】本発明の脱酸素剤は、上述した(A)の薬
剤、(B)の薬剤、(C)の薬剤を混合して調製される
が、その場合の混合割合は、該(B)の薬剤の成分10
0重量部に対して、通常、(A)の薬剤成分を1〜1
0,000重量部、好ましくは3〜1,000重量部、
(C)の薬剤成分を0.1〜10,000重量部、好ま
しくは、1〜500重量部の割合とするのが好ましい。
これらの範囲を外れると、3者の相乗効果が顕著には発
揮されないからである。
【0016】本発明の脱酸素剤の使用量は、対象とする
ボイラ給水の溶存酸素濃度や他の水質条件に対応して適
宜決められているが、通常、対象とするボイラ給水1リ
ットルに対して0.001〜1000mg、好ましくは
0.01〜300mg、さらに好ましく0.02〜10
0mgとなるような割合に設定すればよい。
【0017】また、本発明の脱酸素剤は、上述した
(A)の薬剤、(B)の薬剤、(C)の薬剤を必須成分
とするが、他に、ヒドラジン、亜硫酸ナトリウム、グル
コン酸のような公知の脱酸素剤または腐食抑制剤、さら
には、既知の分散剤、キレート剤、スケール抑制剤、ま
たはこれらの混合物などが配合されていてもよい。
【0018】なお、本発明の脱酸素剤は、低圧、中圧ま
たは高圧の全てのボイラ系に使用することができ、ボイ
ラ圧力やボイラ形式、給水種などによって使用が制限さ
れるものではない。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて、本発明を
より具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって
なんら限定されるものではない。
【0020】(腐食試験方法)容量5リットルの実験用
電気ボイラに、40℃にて空気中の酸素で飽和させた厚
木市水軟化水を給水し、このボイラを下記条件で運転し
て蒸気を発生させた。その後、発生した蒸気を完全に凝
縮し、得られた凝縮水中の溶存酸素濃度を溶存酸素計を
用いて測定した。
【0021】また、この凝縮水を50℃にしてテストピ
ースカムラに通水し、このカムラ内にあらかじめ炭素鋼
(SS400)製のテストピース(50×15×1m
m)を配置しておき、これらのテストピースの96時間
の腐食量を測定して、その結果から腐食速度を算出し
た。
【0022】試験条件 圧力:1.0 MPa 蒸気発生量:4 リットル/h ブロー率:10 %
【0023】(実施例1〜3)本実施例では、脱酸素剤
として、コハク酸、メタ重亜硫酸カリウム、2−アミノ
−2−メチル−1−プロパノール(AMP)を、それぞ
れ下記表1に示す濃度で給水に添加し、得られた凝縮水
中の溶存酸素濃度および炭素鋼の腐食速度を測定した。
【0024】(比較例1)本比較例では、給水に薬剤を
全く添加しないで、実施例と同様の測定を行った。
【0025】(比較例2〜6)各比較例は、脱酸素剤と
して、コハク酸およびメタ重亜硫酸カリウムを下記表1
に示す濃度で給水に添加し、実施例と同様な測定を行っ
た。
【0026】なお、比較例2〜4は、AMPを添加しな
い以外は実施例1〜3と同様な濃度でコハク酸およびメ
タ重亜硫酸カリウムを添加したものであり、また、比較
例5および6は、添加薬剤を増量したものである。
【0027】(試験結果)以上の結果を表1に示し、さ
らに、図1に、各実施例及び比較例の蒸気凝縮水中にお
ける溶存酸素濃度の比較、図2に各実施例及び比較例の
蒸気凝縮水中における炭素鋼の腐食速度の比較を示す。
【0028】表1及び図1に示すように、本発明の各実
施例の薬剤は、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノ
ールを添加したことにより、比較例の薬剤に比べ大幅に
蒸気凝縮水中における溶存酸素濃度を低下させることが
分かった。また、本発明の薬剤は低濃度でも高い効果が
得られ、例えば、実施例1では、比較例2の3倍以上の
効果が得られた。さらに、濃度を高くした実施例3で
は、試験に用いた蒸気凝縮水中の溶存酸素をほとんど全
て分解することができ、コハク酸を約1.7倍使用した
比較例6以上の効果が得られた。
【0029】また、表1及び図2に示すように、本発明
の各実施例の薬剤は、比較例の薬剤に比べ大幅に蒸気凝
縮水中における炭素鋼の腐食速度を抑制できることが分
かった。例えば、実施例1では、比較例2のおよそ6倍
の効果が得られ、また、コハク酸を5倍量使用した比較
例6より良好な結果が得られ、低濃度でも高い効果が得
られることが確認できた。
【0030】上述の試験結果から、本発明に係る脱酸素
剤は、コハク酸及びメタ重亜硫酸カリウムに、さらに中
和性アミンである2−アミノ−2−メチル−1−プロパ
ノールを添加することで、脱酸素力を大幅に向上するこ
とができ、低濃度の脱酸素剤であっても、高い効果を得
ることができることは明らかとなった。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のボイラ用脱酸素剤は、より少ない添加濃度で充分な脱
酸素力を発揮し、さらに蒸気凝縮水系統の配管の防食効
果を向上させることができ、ボイラシステム全系を効率
的に防食することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】蒸気凝縮水中における溶存酸素濃度を示すグラ
フである。
【図2】蒸気凝縮水中における炭素鋼の腐食速度を示す
グラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)下記一般式で表される脂肪族ジカ
    ルボン酸およびその塩からなる群から選択される少なく
    とも1種と、 【化1】M1OOC−(CH2n−COOM2 (式中のM1およびM2は、水素原子、ナトリウム原子、
    カリウム原子またはアンモニウム基であり、それらは互
    いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、nは
    1〜10の整数である。) (B)亜硫酸、メタ重亜硫酸およびそれらの塩からなる
    群から選択される少なくとも1種と、(C)中和性アミ
    ンとを有効成分として含有することを特徴とするボイラ
    用脱酸素剤。
JP9176931A 1997-07-02 1997-07-02 ボイラ用脱酸素剤 Pending JPH1119510A (ja)

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