水处理药剂及水处理方法技术

本发明专利技术提供了可以抑制给水系统和蒸汽发生系统的腐蚀和结垢以及蒸汽冷凝水系统腐蚀的水处理药剂，该水处理药剂的安全性高，可以利用挥发性转移到蒸汽和冷凝水中，少量添加即可显示出对含有碳酸盐或碳酸氢盐的给水具有高的防腐蚀性，并且该水处理药剂是水溶性的，用水稀释后也不会分离、析出，可以制成单一剂型添加到给水中，不会在系统内聚集。＄上述水处理剂含有丁子香酚、异丁子香酚或下式［１］所示的内酯，必要时含有中和性胺和异抗坏血酸或其盐，另外还可以含有碱性试剂和／或水溶性高分子化合物。式中，ｎ是４—９的整数。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于水处理药剂及使用该药剂的水处理方法，该水处理药剂可用于例如锅炉和蒸汽发生器等产生蒸汽的装置和设备，可以抑制给水系统和蒸汽发生系统的腐蚀、结垢以及蒸汽冷凝水系统中的腐蚀，具有很高的安全性。
技术介绍
在例如锅炉、蒸汽发生器等产生蒸汽的装置或设备(以下有时简称蒸汽发生装置)中，由于供水中含有的氧和二氧化碳以及给水中的碳酸盐或碳酸氢盐等热分解而产生的二氧化碳转移到蒸汽系统中，因此，与蒸汽和蒸汽冷凝而产生的冷凝水接触的冷凝系统的金属表面常常发生腐蚀。另外，近年来在罐内处理时不进行任何脱氧处理的情况逐渐增多，在这种情况下，给水中溶存的氧几乎全都转移到蒸汽冷凝水系统中，因此蒸汽冷凝水系统发生腐蚀的可能性进一步增大。结果，由于蒸汽泄漏而造成能量损失，另外，对配管或热交换器等的损伤部位进行修复需要花费很多时间和经费。作为防止这类腐蚀的方法，人们采用在给水或蒸汽冷凝水系统的管道中添加兼有挥发性和防腐蚀性的中和性胺或长链脂肪族胺的方法。特别是，近年来由于对于蒸汽的安全性的要求越来越高，因而所使用的药剂必须是安全性高的物质。因此，在美国的FDA标准和加拿大的FDBCS标准中，作为锅炉水用的防腐添加剂广泛地使用中和性胺例如环已胺、二乙醇胺、吗啉等以及长链脂肪族胺例如十八烷基胺。中和性胺是通过使蒸汽冷凝水系统中的二氧化碳中和而防止腐蚀，而长链脂肪族胺则是通过在蒸汽冷凝水系统的配管内表面上形成拒水性的防腐蚀膜而达到防腐蚀的目的。另外，还有一种方法是使用兼有这些效果的、将中和性胺和成膜性胺二者制成单一液化的复合防腐剂。但是，在罐内处理时不进行脱氧处理致使大量的氧进入蒸汽冷凝水系统的场合，由于蒸汽冷凝水系统配管的腐蚀是按氧反应速率进行的，因而即使用中和性胺中和溶解的二氧化碳，也不能得到充分的防腐蚀效果。在单独使用中和性胺的情况下，为了获得充分的防腐蚀效果，必须添加大量的中和性胺，使冷凝水的pH值达到9以上。可是，在美国的FDA标准中，对蒸汽中的中和性胺规定了最小允许浓度，在日本国内也是采用这一标准。因此，在给水是软化或原水的场合，给水中碳酸盐或碳酸氢盐热分解而产生的二氧化碳进入蒸汽系统中，在FDA标准规定的浓度下，pH大大升高，结果得不到充分的防腐蚀效果。另外，在使用比FDA标准中规定的浓度更高浓度的中和性胺的场合，蒸汽冷凝水系统中产生高浓度的碳酸胺盐，该碳酸胺盐在压力计或排水阻气阀等的配管中积存的冷凝水中浓缩，达到较高浓度，致使配管发生堵塞。在使用长链脂肪族胺的场合，长链脂肪族胺吸附在蒸汽冷凝水系统的配管的内表面上形成防腐蚀皮膜，起到防腐蚀作用，但是，在配管的外围或末端形成这种防腐蚀皮膜需要很长时间，特别是在蒸汽冷凝水系统配管等内表面积较大或蒸发量较小的设备中，需要相当长的时间(三个月以上)。因此，在防腐蚀皮膜尚未形成之前，腐蚀已经发生。此外，在不进行脱氧处理的罐内水处理时，大量的氧进入蒸汽冷凝水系统，由于蒸汽冷凝水系统配管明显腐蚀，形成防腐蚀皮膜需要更长的时间，并且，在防腐蚀皮膜形成之后，也无法充分抑制由于氧而引起的腐蚀，不能得到足够的防腐蚀效果。再有，长链脂肪族胺在常温下是固体并且不溶于水，因此，通常以乳化分散液使用。虽然该乳化分散液本身是非常稳定的，但在稀释倍率较高的场合，长期放置后有时会分离、析出，在某些场合下，添加到给水配管中后，长链脂肪族胺析出、凝集，造成给水的滤网等堵塞。另外，即使在蒸汽完全冷凝成液相的冷凝水系统配管中，有时长链脂肪族胺也会析出、凝聚，导致配管堵塞。作为安全性高的锅炉用水处理剂，特开平10-130874中提出了，与脂肪族羧酸一起使用庚糖或已糖的糖醛酸、其盐或者δ内酯。但是，单独使用庚糖或已糖的糖醛酸、其盐或者δ内酯时不能得到满意的防腐蚀效果，同时向蒸汽中转移的程度较低，以致不能用来作为蒸汽冷凝水系统的腐蚀抑制剂。本专利技术的第一个目的是，提供一种水处理药剂及使用该药剂的水处理方法，该水处理药剂可以代替以往的中和性胺和长链脂肪族胺，安全性高，利用其高挥发性可以转移到蒸汽和冷凝水中，对于含有碳酸盐或碳酸氢盐的给水显示出高的防腐蚀性，而且不会在系统内聚集。本专利技术的第二个目的是，提供可以抑制给水系统和蒸汽发生系统的腐蚀并且防止结垢以及抑制蒸汽冷凝水系统腐蚀的水处理药剂及使用该药剂的水处理方法，该水处理药剂的安全性高，可以通过挥发进入蒸汽和冷凝水中，少量添加即可对含有碳酸盐或碳酸氢盐的给水产生较高的防腐蚀作用，而且由于它是水溶性的，用水稀释后不会分离、析出，可以作为单一液化剂添加到给水中，不会在系统内聚集。专利技术概述本专利技术是下述。(1)水处理药剂，含有选自丁子香酚、异丁子香酚和下列式所示的内酯化合物中的1种或2种以上的化合物。 式中，n是4-9的整数(2)水处理药剂，含有选自丁子香酚、异丁子香酚以及上述式所示的内酯化合物中的1种或2种以上的化合物以及中和性胺和异抗坏血酸或其盐。(3)上述第(2)项所述的水处理药剂，其中，丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶中和性胺∶异抗坏血酸或其盐的重量比是1∶0.1∶0.1-1∶500∶500。(4)上述第(2)项或第(3)项所述的水处理药剂，其中，还含有碱性试剂。(5)上述第(4)项所述的水处理药剂，其中，丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶碱性试剂(重量比)是1∶0.01-1∶500。(6)上述第(2)至(5)项中任一项所述的水处理药剂，其中，还含有水溶性高分子化合物。(7)上述第(6)项所述的水处理药剂，其中，丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶水溶性高分子化合物(重量比)是1∶0.01-1∶300。(8)水处理方法，其特征是，将含有选自丁子香酚、异丁子香酚和上述式所示的内酯化合物中的1种或2种以上化合物的水处理药剂添加到被处理水系统中。(9)水处理方法，其特征是，将含有选自丁子香酚、异丁子香酚和上述式所示的内酯化合物中的1种或2种以上化合物以及中和性胺和异抗坏血酸或其盐的水处理药剂添加到被处理水系统中。(10)上述第(9)项所述的方法，其中，水处理药剂的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶中和性胺∶异抗坏血酸或其盐(重量比)是1∶0.1∶0.1-1∶500∶500。(11)上述第(9)项或(10)项所述的水处理方法，其中，所述的水处理药剂还含有碱性试剂。(12)上述第(11)项所述的方法，其中，水处理药剂的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶碱性试剂(重量比)是1∶0.01-1∶500。(13)上述第(9)-(12)中任一项所述的水处理方法，其中，所述的水处理药剂还含有水溶性高分子化合物。(14)上述第(13)项所述的方法，其中，水处理药剂的丁子香酚和/或异丁子香酚和/或内酯化合物∶水溶性高分子化合物(重量比)是1∶0.01-1∶300。在本专利技术中，作为处理对象的被处理水系统是产生腐蚀和水垢的系统，特别是锅炉、蒸汽发生器等产生蒸汽且所产生的蒸汽冷凝形成冷凝水的装置和设备等的蒸汽发生系统、给水系统及冷凝水系统，这些系统包含有易产生腐蚀和水垢的钢、铁等金属材料。被处理水系统不受锅炉形式、给水种类等的限制。在这些被处理水系统中，特别适合于中低压锅炉、蒸汽发生器等的包括供给含有碳酸盐或碳酸氢盐的软水、原水等的给水系统、蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理药剂，其特征在于，含有选自丁子香酚、异丁子香酚和下式［１］所示的内酯化合物中的１种或２种以上的化合物， ＣＨ↓［３］（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］＊＊＊ …［１］ 式中，ｎ是４－９的整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：志村幸祐，田家史郎，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]