KR890002246B1 - 수처리제 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

수처리제
본 발명은 수계(水系)의 방식(防蝕) 및 스케일장치를 행하기 위한 수(水)처리제에 관한 것이다.
냉각수계, 보일러수계등의 물과 접촉하는 금속면, 특히 전열면에는 부식이나 스케일장해가 발생한다. 특히 개방순환식 냉각수계에 있어서, 자원절약, 에너지절약의 입장에서 냉각수의 계밖으로의 배기(排氣) (블로우)를 적게하고, 고농축운전을 행할경우, 용해하는 염류가 고농축되어서, 부식성으로 됨과 동시에, 칼슘염, 마그네슘염, 실리카등의 스케일이 발생한다.
종래, 이와같은 수계의 방식제로서, 마레인산계중합체와 몰리브덴 산염을 함유하는 것(일본특허출원 공고 소 58(1983)-27348호), 및 아크릴아미드 계중합체와 아연염을 함유하는 것(일본특허출원 공고 소 57(1982)-59308호)이 제안되어 있다. 또, 스케일방지제로서, 마레인산 계중합체를 함유하는 것(일본특허출원 공고 소 53(1978)-20475호), 및 아크릴아미드 계중합체를 함유하는 것(USP No. 3085916)이 알려져 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 방식제 및 스케일방지제는 모두 마레인산 계중합체 및 아클릴아미드 계중합체를 각각 따로 사용하고 있으며, 그 방식효과 및 스케일방지효과는 만족할 수 있는 것은 아니고, 특히 개방순환식 냉각수계에 있어서 고농축운전을 행할경우와 같이, 용해하는 염류가 고농축되는 계의 부식이나 실리카계의 스케일을 완전히 방지할 수 없다는 문제점이 있었다. 또 방식제로서 사용하는 경우 몰리브덴산염 및 아연염등의 중금속염을 병용할 필요가 있어, 안전상 혹은 공해상 바람직하지 않다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 뛰어난 방식효과 및 스케일방지효과를 가지며, 또한 중금속염을 병용할 필요가 없는 수처리제를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 마레인산계중합체와 아크릴아미드 계중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 수처리제이다.
본 발명에서 사용하는 제1의 중합체인 마레인산계중합체는 마레인산 또는 그 무수물을 구성단위로서 함유하는 중합체이다. 이와같은 중합체로서는, 마레인산 또는 그 무수물의 단독중합체, 또는 마레인산 혹은 그 무수물과 이소브티렌, 이소펜텐 스티렌술폰산, 아크릴산 또는 메타크릴산등의 다른 단량체와의 공중합체등이 있다.
이들 마레인산계중합체는, 구성단위인 마레인산 또는 그 무수물이 10몰 %이상, 바람직하게는 25몰 %이상 포함되고, 분자량이 200∼100000, 바람직하게는 500∼40000의 것이 적당하다. 마레인산계 중합체는 나트륨염, 카륨염, 암모늄염등의 수용성염으로서 사용하는 것이 바람직하다.
제2의 중합체인 아크릴아미드 계중합체는 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드를 구성단위로서 포함하는 중합체이다. 이와같은 중합체로서는, 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드의 단독중합체, 이들의 중합체, 이들과 다른 단량체와의 공중합체, 또는 이들 중합체의 부분가수분해물 혹은 호프만분해물이 있으며, 부분가수분해물은 호프만분해물의 부분가수분해물이라도 되며, 또 호프만분해물은 부분가수분해물의 호프만 분해물이라도 된다. 특히 바람직한 중합체는 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드, 이들의 호프만분해물, 폴리아클릴아미드 혹은 폴리메타클릴아미드의 부분가수분해물의 호프만분해물, 또는 폴리 아크릴아미드 혹은 폴리메타크릴아미드의 호프만분해물의 가수분해물이다. 아크릴아미드 계중합체는, 구성단위인 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드가 10몰 %이상, 바람직하게는 50몰 %이상 포함되고, 분자량이 200∼40000, 바람직하게는 200∼5000의 것이 적당하다.
또 부분가수분해물 등은 나트륨염등의 수용성염, 호프만분해물등은 염산, 아세트산등의 수용성의 산염으로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수처리제는 마레인산계중합체와 아크릴아미드 계중합체를 필수성분으로서 함유하는 것이다. 마레인산계중합체 : 아크릴아미드계 중합체의 배합비는 중량비로 99 : 1∼1 : 99, 바람직하게는 9 : 1∼1 : 9정도가 적당하다. 본 발명의 수처리제는 이들 필수성분이외에 다른 방식제, 스케일방지제, 슬라임방지제등을 배합해도 된다.
본 발명의 수처리제의 대상이되는 수계로서는, 개방 또는 밀폐순환식 냉각수계, 일과식(一過式) 냉각수계 보일러수계, 지열수계등, 일반적으로 부식이나 스케일장해가 발생하는 수계가 있으며, 특히 개방순환식 냉각수계에 있어서 고농축운전을 행하는 경우처럼, 용해하는 염류가 고농축되어서, 부식성으로 됨과 동시에, 실리카계의 스케일이 발생하기 쉬운 계의 수처리제에 적합하다.
본 발명의 수처리제는, 대상이 되는 수계에 그대로 또는 물에 용해한 상태로 첨가하면, 열교환기, 배관, 용기, 반응솥등의 물과 접하는 금속의 부식을 방지함과 동시에, 칼슘염, 마그네슘염, 실리카등의 스케일의 발생을 방지한다. 본 발명의 수처리제를 첨가하는 수계는, 미리 인산염계, 유기포스폰산염계등의 피막형성성 방식제에 의해, 기초 처리(피막형성처리)를 해두는 것이 바람직하다.
첨가량은 염화물이온, 황산이온등의 부식성 이온농도나, M알칼리도, 칼슘경도, 마그네슘경도, 실리카등의 스케일성분농도외에, PH, 수온, 접액금속표면온도등에 의존하지만, 일반적으로는 1∼500mg/ℓ, 바람직하게는 2∼100mg/ℓ정도이다. 사용에 즈음하여서는, 필요에 따라 다른 방식제, 스케일방지제, 슬라임방제제등을 병용해도 된다.
본 발명의 수처리제를 수계에 첨가하면, 열교환기, 배관, 용기, 반응솥등의 물과 접하는 금속의 부식은 방지되고, 칼슘염, 마그네슘염, 실리카등의 스케일의 발생이 방지되지만, 특히 실리카계스케일에 대한 방지효과가 높다. 이들 방식효과나 스케일방지효과는 각 성분을 단독으로 첨가했을 경우보다도 훨씬 뛰어나며, 상승효과(相乘效果)를 얻을 수 있는것은 명백하다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 2종류의 중합체를 병용하였으므로, 각 성분을 단독으로 첨가한 경우보다도 훨씬 뛰어난 방식효과 및 스케일방지효과를 얻을 수 있으며, 특히 개방순환식 냉각수계에 있어서 고농축운전을 행하는 경우처럼, 용해하는 염류가 고농축되어서 부식성이 높은 계에 대한 방식효과, 및 실리카계 스케일에 대한 방지효과가 높다.
이하 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.
전열면적이 약 0.25㎡인 열교환기를 가진 보유수량 0.45㎡의 개방순환식 냉각수계에, 일본국 요꼬하마시의 물에 순수(純水)및 염류를 첨가한 물을 순환수 및 보급수로서 첨가하고, 농축배수가 5배가되게 조정하면서 30일간 운전하였다. 열교환기 튜우브의 재질은 밀스케일이 붙은 카아본스티일(일본공업규격 G 3461의 STB-35), 외경이 19㎜로, 사전에 헥사메타린산나트륨에 의해 1일간 기초처리를 실시했다. 순환수입구온도는 30℃, 동 출구온도는 50℃, 순환수유속은 0.5m/초이다. 순환수수질은 PH 9.0, 도전율 1500us/cm, M알칼리도 250mg/ℓ, 마그네슘경도 125mg/ℓ 실리카 100mg/ℓ, 염화물이온 250mg/ℓ, 황산이온 125mg/ℓ이다.
이 수계에 표 1의 마레인산계중합체와 아크릴아미드 계중합체를 함유하는 수처리제를 소정량 첨가하여, 30일후의 열교환기 튜우브의 최대 침식깊이와 스케일부착속도를 측정하였다. 비교예로서 각 성분 단독첨가한 경우 및 무첨가의 경우에 대해서, 마찬가지의 시험을 행한 결과를 종합하여 표 2에 표시한다.
표 2의 결과로부터, 실시예의 것은 비교예의 것보다, 고농축되어 실리카를 함유하는 수계에 있어서도, 뛰어난 방식효과 및 스케일방지 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
[표 1]
Figure kpo00001
[표 2]
Figure kpo00002

Claims (4)

  1. 마레인산계중합체와 아크릴 아미드 계중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 수처리제.
  2. 제1항에 있어서, 마레인산계중합체는 마레인산 혹은 그 무수물의 단독중합체, 또는 마레인산 혹은 그 무수물과 이소브티렌, 이소펜덴, 스티렌술폰산, 아크릴산 혹은 메타크릴산과의 공중합체인 수처리제.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 아크릴아미드 계중합체는 아크릴아미드 혹은 메타크릴아미드의 단독중합체, 이들의 공중합체, 이들과 다른 단량체와의 공중합체, 또는 이들 중합체의 부분가수분해물 또는 호프만분해물인 수처리제.
  4. 제1항 내지 제3항의 어느 한항에 있어서, 마레인산계중합체와 아크릴아미드 계중합체의 배합비는 중량비로 99 : 1∼1 : 99인 수처리제.
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