DE1186305B

DE1186305B - Verfahren zur Korrosionsverhuetung

Info

Publication number: DE1186305B
Application number: DEF37650A
Authority: DE
Inventors: Dr Max Zimmermann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1962-08-22
Filing date: 1962-08-22
Publication date: 1965-01-28
Also published as: LU44268A1

Description

Verfahren zur Korrosionsverhütung Die Wirkung des Hydrazins als Korrosionsschutzmittel ist bekannt. Nach einer älteren Literaturstelle wird Sauerstoff aus Wasser mit Hilfe von Hydrazin und Ionenaustauschern entfernt, wobei ein überschuß von Hydrazin im Wasser vermieden wird.
Es ist weiterhin bekannt, zur Korrosionsverhinderung in z. B. Dampferzeugern dem Wasser direkt Hydrazin ohne weitere Zusätze zuzufügen, wobei für einen ständigen überschuß an Hydrazin gesorgt wird.
Ferner wurden Schutzrechte auf die Verwendung von organischen Derivaten des Hydrazins, wie. z. B. Phenylhydrazin, und auf die katalytische Wirkung von Metallen oder Aktivkohle bei der Reaktion des Hydrazins mit korrodierenden Stoffen genommen.
Es ist jedoch bisher kein Verfahren bekanntgeworden, das alle Vorrichtungen, bei denen Wasserphasen als Energieüberträger dienen, in befriedigender Weise vor Korrosion schützt.
Die vorliegende Erfindung, bei der der Hydrazinhydrat kleine Mengen Jod, Brom bzw. ein Salz der betreffenden Wasserstoff- oder Sauerstoffsäuren zugesetzt werden, ist ein Verfahren, das allen Vorrichtungen aus Eisen, Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen, in denen Wasserphasen als Energieüberträger dienen, einen guten Schutz vor Korrosion gibt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zur »Aktivierung« des Hydrazins z. B. pro 100 kg 240%iges Hydrazinhydrat etwa 0,1 bis 10 g der obenerwähnten Halogene bzw. entsprechende Mengen der genannten Verbindungen verwendet. Der Gehalt dieses aktivierten Hydrazinhydrats im Wasser soll etwa 0,0001 bis 10 g/1 betragen. Diese Menge hängt vom Gehalt des Wassers an Sauerstoff bzw. anderer oxydierbarer Substanzen ab. Daher kann dieser Wert sowohl über- als auch unterschritten. werden. Es ist unerheblich für die Wirkung, ob das Hydmzin und der aktivierende Stoff dem Wasser getrennt oder im Gemisch zugegeben werden. Vorteilhaft, vor allem im Dampfkesselbetrieb, ist die Verwendung von Jod, da es nicht nur die stärkste Wirkung zeigt, sondern da auch das auf diese Weise aktivierte Hydrazin ohne Rückstand verdampfbar ist.
Durch die Aktivierung wird die korrosionsverhütende Wirkung des Hydrazins nicht nur verstärkt, es können auch Vorrichtungen geschützt werden, die dieser Behandlung bisher nicht zugänglich waren. In diesem Zusammenhang muß hervorgehoben werden, daß das Hydrazin zusammen mit einem der genannten Halogene bzw. einer der Halogenverbindungen die korrosionsverhütende Wirkung schon bei Normaltemperatur entfaltet. Daher können nachdem erfindungsgemäßen Verfahren auch Kältesysteme vor Korrosion geschützt werden.
Die folgenden Beispiele zeigen einmal die Leistungsfähigkeit des neuen Verfahrens und weisen zum anderen auf die Vorrichtungen hin, die bisher mit Hydrazin nur schlecht bzw. überhaupt nicht vor Korrosion geschützt werden konnten.
Beispiel 1 Die an sich schon katalytisch beeinfiußte Reaktion zwischen. Sauerstoff, Hydrazin und Aktivkohle wird durch z. B. Jodzusatz: wesentlich beschleunigt;. wie folgende -Gegenüberstellung zweier Versuche zeigt. Sauerstoffgesättigtes Wasser mit einem Gehalt von 8 mg 02 pro Liter wird unter sonst gleichen Bedingungen einmal ohne und das andere Mal - mit Jodzusatz über ein Kohlefilter geschickt. Der Hydrazingehalt des Wassers beträgt 9 mg N.H4 pro Liter H20, pro 100 kg 24n/oiges Hydrazinhydrat werden 0,1 g Jod verwendet.
Die oben geschilderte unterschiedlicheBehandlung der beiden Wasserproben wurde zusätzlich bei verschiedenen Temperaturen vorgenommen. Im jeweiligen Filtrat wurde der Sauerstoffgehalt in der üblichen Weise bestimmt.

Die Tabelle zeigt, daß der Sauerstoffgehalt des Wassers durch den Jodzusatz schon bei Normaltemperaturen auf Spuren vermindert wird. Eine ähnliche, leicht abgeschwächte Wirkung zeigen Brom bzw. Alkalijodide.

1 1 mg 02 Pro Liter

20°C 30°C I "50°C I 60°C

Normales Hydrazig 0,68 I 0,48 0,03 0,02

Aktiviertes Hydrazig .'.. . . . :.. . . . . . . ....... 0,04 0,02 (0,003) (0,002)

. . . untere Grenze

- I der genauen Bestimmbarkeit

' Beispiel 2 100 kg 24a/oiges Hydrazinhydrat werden mit 1 g Jod bzw. Brom aktiviert. Von dieser Lösung werden Mengen von 0,1 bis 1,0 g/1 zu Leitungswasser gegeben. Mit dieser Lösung werden eine Reihe von Reagenzgläsern beschickt, in die außerdem ein Streifen blanken Eisenblechs gestellt wird. Zusätzlich werden einige@Gläser-suf;einen pH-Wert von 10 bis 11 eingestellt, während eine dritte Versuchsreihe NaCI in einer Menge von 1 g NaCI pro Liter enthält. Ahnlich werden Vergleichsserien ohne Zusatz der aktivierenden Substanzen angesetzt.

Die Bleche in den Lösungen mit aktiviertem Hydrazig überziehen sich rasch mit einer fest haftenden Schicht von Fes04 und zeigen auch nach 3 Monaten keine Korrosionserscheinungen. Die Fes04 Schutzschicht bildet sich auch in den Lösungen, die NäCI enthalten, sowie mit einem pH-Wert unter 10.
In den Normalproben hat sich nach 3 Monaten ein 5 mm hoher Niederschlag von Fe(OH)$ und Fe(OH)2 - Fe(OH)a gebildet, während die Bleche stark korrodiert sind. Alle Proben werden bei Normaltemperatur aufbewahrt.
Diese Ausbildung einer Fe$04-Schicht auf eisenhaltigen Oberflächen in Gegenwart von aktiviertem Hydrazig ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Verfahren, die ihre Schutzwirkung vor Korrosion in dPx Hauptsache gegenüber Metalloberflächen entfalten, die bereits mit einer Fes04 Schicht bedeckt sind.
Das aktivierte Hydrazig schützt somit auch stillstehende Heizungs#- und Kesselanlagen sowie Kühlsysteme wirksam vor Korrosion. Diese Konservierung hat zadern den Vorteil, daß die Anlagen nach einer Unterbrechung ohne weitere Maßnahmen (Spülung usw.) in Betrieb genommen werden können.
Beispiel 3 Aktiviertes Hydrazinhydrat (100 kg 24,bloiges Hydrazinhydrat und 1 g Jod bzw. 2 bis 3 g Natriumjodid oder -jocht) wird in einer Menge von 1 bis 2 1 pro Kubikmetier Wasser -- übliches Speisewasser --y- zur Konservietvng eines Kessels verwendet. Der esstündig mit diesem Wasser aufgefüllte Kessel zeigt auch nach Monaten keine Korrosionsstellen. Beispiel 4 Aktiviertes Hydrazinhydrat (100 kg 24o/oiges Hydratinhydrat und 10 a Jod) wird ,in einer Menge von 1 1/m3 zu einem üblichen salzhaltigen Speisewasser für eine Heizungsanlage gegeben. Gleichzeitig wird noch so viel Ammoniak dosiert, daß der pH-Wert des Wassers auf etwa 10 erhöht wird. Eine derartig aufgefüllte Heizungsanlage zeigt nach der Sommerpause keinerlei Korrosion und kann mit dem so behandelten Wasser wieder in Betrieb genommen werden.
Beispiel s Für eine Umlaufkühlung in einem geschlossenen System wird ein enthärtetes bzw. vollentsalztes Wasser verwendet, dem etwa 1,0 bis 5,0 g/1 aktiviertes Hydrazig (s. Beispiel 3) zugegeben werden. Wenn der Hydrazingehalt des Kühlwassers durch gelegentliche Zugaben auf diesem Wert gehalten wird, zeigt sich auch nach monatelangem Umlauf keinerlei Korrosion.
Beispiel 6 Zum Schutz des Kondensators und der Niederdruckvorwärmer eines Kondensationskraftwerkes wird in den Abdampfstutzen der Turbine oder auch direkt in den Kondensator ein nach Beispiel 1 hergestelltes aktiviertes Hydrazinhydrat mit einer Dosierpumpe und einer Düse vernebelt.
Man erreicht dadurch und bei den hier herrschenden niedrigen Temperaturen einen ausreichenden Schutz, zumal, wenn mit Ammoniak der pH-Wert auf 8 bis 10 angehoben wird. Auch für die aus Kupferlegierungen bestehenden Kondensationsrohre wird ein hinreichender Schutz erzielt.

Claims

Patentansprüche: 1. - Verfahren zur Korrosionsverhätung mit Hydrazig in Systemen aus Eisen, Kupfer, Aluminium oder deren Legierungen und Wasserphasen, dadurch gekennzeichnet, daß denn verwendeten Hydrazig kleine Mengen von Jod, Brom bzw. eines Salzes der entsprechenden Wasserstoff- oder Sauerstoffsäuren zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Halogene bzw. die Salze der Verbindungen in Mengen verwendet werden, die pro 100 kg 24e/oiges Hydrazinhydrat etwa 0,1 bis 10,0 g Jod entsprechen.