JPS5840200A - 水性系の処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水性系の処理に関するものであシ、そしてより
特ＩＣケイラー中で生成する水あかの抑制及び除去民間
するものである。

ときには、水と接触するボイラーの表面上に水あかが生
成することが知られている。ボイラーはしばしば水蒸気
の発生用に使用されその結果比較的高い温度が用いられ
そしてこのことは生成する水あかの量を増やすことは認
識されよう。水あかの生成を減じる試み用に水に対する
添加物として多種の合成及び天然産出化学物質が使用さ
れてきている。その理由は、水あかが生成するにつれて
ボイラーの熱交換表面を越える熱の移動が減り（シであ
る場合には局部的な過加熱が生じることもあるからでお
る。重大な水あかの場合には、ボイラーがこわれてしま
う。

示されている如く、水あかの生成を防ぐために水溶性重
合体、ホスホン酸塩及びキレート剤を包含している多種
の化学物質が使用されてきている。

本発明に従うと、窒素含有キレート化合物とスルホネー
ト基を有する水溶性の有機重合体の組成物を使用するこ
とによシ特に良好な水あかの抑制が得られることを見出
した。従って、本発明は水中に、少なくとも１種の式 ％式％） 〔式中、２は１又は２であり、Ｒｅ：ｔ　−（ＣＨｘ　
）ｗ−Ｚ又ｆｄ−ＣＨ＊ＣＨ＊ＮＣ（ＣＨｔ）Ｉ　Ｚ）
ｓ’を表ワＬ、そしてＺは各々−ＣＯＯＩｉ基を表わす
〕を有するアミノカルがキシレートキレート化合物又は
それの塩、及び少なくとも１糧の下記で定義されている
如きカルメン＃！（無水カルがン酸も含む）及びスルホ
ネート基を有する水溶性の有機重合体を加えることから
なる、特にそこからの水あかの生成を減じるための、水
の処理方法を提供する。この組合せの使用は相乗効果を
生じる。

キレート及び重合体を別個に加えることもできるが、そ
れらを組成物の形で一緒に加えることが一般的にさら艮
簡便であることは認識されよう。

従って、本発明はまた、少なくともＬ種の上記の一般式
のアミノカルがキシレート化合物及び少なくとも１種の
該水溶性有機重合体からなる水あかの生成を抑制するた
めに水に加えるのに適している組成物も提供する。

゛　　本発明で使用される好適なキレート化合物にはエ
チレンソアミン四酢酸（ＨＤＴＡ）及びニトリロ三酢酸
（ＮＴＡ）が包含される。換言すると、これらの好適な
化合物では、Ｘはｌである。

本発明で使用される重合体は、式 〔式中、Ｒｆは水素、低級アルキル（炭素原子１〜６個
、好ましくは１〜４個）又は−ＣＨ，Ｃ０ＯＨを表わし
、Ｒ１昧水素又は低級アルキルを表わし、Ｘは−ＣＯＯ
Ｈを表わしそしてＺは水素又は−〇〇〇Ｈ１−表わすか
、或いＶｉｘ及びＺが一緒になって−ＣＯ−Ｑ−ＣＯ−
を表わしそしてＹは一８Ｏ，Ｈ。

−Ｃ６Ｈ，８０，Ｈ（Ａ　ラ）　又ｔｉ　−ＣＯＮＨＱ
　（Ｒ，）（Ｒ４１０ｍｆｆｔ−表わし、こＣでＱは一
〇へ−又は−ＣＭ、−ＣＨ，−を表わし、そしてＲｓ及
びＲ４は独立して水素、フェニル、置換されたフェニル
、Ｃ１〜１．の線状もしくは分枝鎖状のアルキル又はＣ
，〜□のシクロアルキルを表わす〕 る。好ａなｍｙ基にｔｉ、−ＣＯＮＨ−Ｃ（ＣＭ、）（
Ｒ，）−ＣＭ、−８Ｏ，Ｈ，％にＲ３がメチクを表わす
場合、及び−ＣＯＮＨｑ鳥Ｓｏ、Ｈが包含される。

１ｍの型の繰返し単位のモル割合は一般に５＝９Ｂ〜９
５：５、よシ特に２Ｂニア５〜７５：２５、及び特に約
ｓｏ：ｓｏであるが、又はスルホネート単量体単位が過
剰量である０重合体は一般に５００〜７５００００の、
特に１０００〜１００００以下の、そして特別には４０
００〜６０００の分子量を有する。

本発明で使用するのに好適な共重合体には、特にす）　
＋７ウム塩の形の、特に約１＝１のモル比のそして約５
０００の分子量を有するメタクリル酸及び２−アクリル
アミＰ−２−メチルーグロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）
の共重合体、並びに特にナトリウム塩の形の、特に約３
：ｌのモル比のそり、−（約４．５００の分子量を有す
るスチレンスノ・・ボン酸及びマレイン酸の共重合体が
包含される。

共重合体の第一の単位は一般にエチレン系不飽和酸類、
例えばマレイン酸（もしくは無水物）、アクリル酸及び
メタクリル酸から誘導される。共重合体の第二の単位は
一般にエチレン系不飽和単量体から誘導され、これらの
単量体はスルホネート基を含有することもで傘、又はこ
の基を共重合体のスルホン化により加えることもできる
。

本発明で使用される重合体は単量体から一般的な重合方
法ｔｍｔ、−＞て得られる。スチレン及び無水マレイン
酸の共重合体を三酸化硫黄−有機りん化合物を用いてス
ルホン化することによシスチレンスルホネート重合体を
製造できる〔例えば米国特許３０７２６１８参照〕。

窒素含有化合物及び電合体は一般にアルカリ金属、特に
ナトリウムもしくはカリウム、アンモニウム、又は低級
アミン塩の形で一般に使用されるが、一方もしくは両方
の遊離酸、亜鉛塩及び他の塩の使用も除外されるもので
はない。

一般に、窒素含有化合物及び重合体はｓＯ：１〜１：ｌ
Ｏｌ特に３０：１〜１ｏ　：　ｌ、そしてよりＩ！！ｆ
に約１６：１、の重量比（遊離酸として）で使用される
。

窒素含有化合物及び重合体の投与量はある程度は処理し
ようとする水性系の性質に依存している。

特に、投与量はカルシウム濃度程度、すなわち水の硬度
、に依存している。しかしながら、一般に原料中の濃度
はα１〜１０００　ｐｐｔｎの、そしてより特に０．３
〜１００　ｐｐｆＲの、添加物である。

特に好適な濃度は約６ｊｐ悔の窒素含有化合物及び約α
ｓ　ｐｐｔｎの重合体である。

ボイラー水処理中に一般的に使用されていｉ・他の成分
、例えばりん酸塩、リグニン誘導体、夕ン二ン、ホスホ
ン酸塩及び他の重合体、も使用できる。特にアクリレー
トもしくはメタクリレート重合体及び／又は窒素含有も
しくは窒素を含まないホスホン酸塩を加えることが望ま
し゛い。もちろん、希望により、Ｌ種以上の該窒素含有
化合物及び該重合体を使用することもできる。

本発明の組成物は普通水溶液の形であるが、例えば粉末
の如き他の形も除外されるものではない。

典型的には、該溶液は一般に５〜ｇｏ、好適には１５〜
３５、特に２０〜３０重量％の音素化合物及び対応して
α１５〜６重量％の重合体を含有している。

下記の試験結果が本発明をさらに説明する。

研究室試験 シリカ−外装電気ヒーター及び冷却用コンデンサーを含
有しているガラス製装置の周りに、４００ｐｐｔｎツ力
ｈシウム硬度（ＣａＣＯ，として）、合成水を循環させ
た。加熱器に電力を供給しそして６５Ｃの水温を与える
ために冷却水流ｔ−詞節した。６時間後に、加熱器に付
着し喪炭酸カルシウムかすの量を測定した。試験を添加
物の不存在下で（対照用）並びに比較方法では重合体（
３：ｌスチレンスルホン酸／マレイン酸共重合体、ナト
リウム塩、分子量約４５００）単独、キレート剤単独（
ＥＤＴＡ）及び２種の混合物の存在下で行なった。次に
水あかの％抑制率を、０％減少の基準として使用された
対照物の量と比較して、加熱器上の水あかの量から計算
した。結果を以下に示す。

処方物Ａ： 重合体　　　　１．５重量％ キレート剤　２４５重量％−遊離酸として水　　　　　
７４　重量％ すなわちキレート剤対重合体の１６：１重量比従って、
単なる添加混合により処方物Ａは６４％の減少値を示す
ことが予期されるであろう。従って実際に得られた数値
（７１％）は相乗効果ｔ″示し、そして確かに処方物が
水あか抑制剤であることを示している。

化学量論酌量以下′（Ｃａ　　　に関して）を使用した
仁とｔｉ認識されよう。′従って、得られ九％減少は一
般に少なくとも化学量論的量が使用される場合実際に得
られるであろうよりものよシ少ない。

現場試験 処方物Ａを商業用がイラーに原料水中のｉ　ｐｐｍのＣ
ａ　　当り２！部の処方物を用いて加える試験工程中に
、がイラー及び原料水の試料を採取し、そして研究室で
分析した。これらの分析から下記の結論に達した。

（α）　６ケ月の試験にわたって、がイラー水の平均合
計溶解固体含有量Ｆｉ２６００　ｐｐｔｙ＜であり、そ
して原料水のそれは９２ｐｐ雪であった。これは２＆３
の濃度値の平均サイクルを与えた。

（６）　　この同じ期間にわたって原料水の平均カルシ
ウム硬度は１３３９９％であった。従って、がイシー中
のカルシウム硬度基準は理論的にｔｄ９４ｐｐｍである
べきである。

（Ｃ）　　この試験の開始時に、平均ヴイラー水のカル
シウム硬度基準は２１　ｐｐｍであった。

（ｄ）　　試験の最後の２ケ月間中は、平均ボイラー水
カルシウム硬度基準は１１２ｐｐｍであった。

従って、理論的カルシウム基準’１１００％とすると、
試験の開始時には２２％のカルシウムががイラー水中で
回収され、そして試験の終了時には１１９％のカルシウ
ムがボイラー水中で回収された。

試験の開始時には水あかが沈着したが、終了時には水あ
かの防止は完全でありそして古い沈着物は除かれ、すな
わち操作中の清掃が得られたことが信じられる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　水中に、少なくともＬ種の式 ％式％ 〔式中、ｙｅ　ｕ　１又は２であり、Ｒは−ｔｃ属）ｍ
   ４又は−ＣＨ，Ｃ鳥Ｎ（−（ｃ’鵡）ｓ−Ｚ〕霊を表わ
   し１そしてＺは−ＣＯＯＨ基管表わす〕 會有するアミノカルＩキシレート又はそれの塩、及び少
   なくとも１種の式 〔式中、ＲＩは水素、低級アルキル又は−Ｃ鵡ｃｏｏｎ
   　’ＩＩ−表わし、Ｒ３は水素又は低級アルキルを表わ
   し、ＸＦｉ−ＣＯＯＨｌ−表わしそしてＺは水素又は−
   ＣＯＯＨｆ表わすか、或いはＸ及びＺが一緒になって−
   ｃｏ−ｏ−ｃｏ−七表わしそしてＹは一８Ｏ，Ｈ，−Ｃ
   ６Ｈ，５ｏｓＨ（〕臂う）又は−Ｃ０ＮＨＱ　（Ｒｓ　
   ）　（Ｒ４）　Ｓ　ＯｓＨを表わし、ここでＱは−ＣＨ
   １−又は−Ｃ鳥−ＣＨ。 を表わし、そしてＲ，及びＲ４は独立して水素、フェニ
   ル、置換されたフェニル、Ｃ１−４゜の線状もしくは分
   枝鎖状のアルキル又はＣ８９，のシクロアルキルを表わ
   す〕 の繰返し単位を有する水溶性の共重合体又はそれの塩を
   加えることからなる、水性系の処理方法。 １７ミノカルポキシレートがエチレンジアミン四酢酸又
   はニトリロ三酢酸である、特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ＆　共重合体がメタクリル酸及び２〜アクリルアミド−
   ２−メチルプロパンスルホン酸の共重合体又はスチレン
   スルホン酸及びマレイン酸の共重合体である、特許請求
   の範囲第１又は２項に記載の方法。 本　少なくとも１穐の特許請求の範囲第１項で定義され
   ている如き式 ％式％） を有するアミノカルボキシレート及び少なくとも１種の
   特許請求の範囲第１項で定義されている如き式 の繰返し単位を有する水溶性共重合体からなる、水性系
   に加えるのに適している組成物。