JP2018176064A - Scale inhibitor and method for preventing scale - Google Patents
Scale inhibitor and method for preventing scale Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018176064A JP2018176064A JP2017079126A JP2017079126A JP2018176064A JP 2018176064 A JP2018176064 A JP 2018176064A JP 2017079126 A JP2017079126 A JP 2017079126A JP 2017079126 A JP2017079126 A JP 2017079126A JP 2018176064 A JP2018176064 A JP 2018176064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scale
- component
- acid
- salt
- steam generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ボイラ等の蒸気発生設備において発生するスケールを防止するためのスケール防止剤及び蒸気発生設備のスケール防止方法に関する。 The present invention relates to a scale inhibitor for preventing scale generated in a steam generating facility such as a boiler and a method for preventing scale of a steam generating facility.
軟水又は逆浸透（ＲＯ）装置処理水を補給水とするボイラ等の蒸気発生設備においては、軟水器からリークしたり、ＲＯ装置で除去しきれなかった硬度成分が、蒸気発生設備等の水系に混入し、伝熱面等でスケールが生じて付着する場合がある。このようなスケールの発生や付着は、伝熱阻害やエネルギー損失を招き、水系設備自体の障害を引き起こすおそれがある。 In steam generating equipment such as boilers that use soft water or reverse osmosis (RO) treated water as makeup water, hardness components that have leaked from the water softener or could not be removed by the RO equipment become water systems such as steam generating equipment It may be mixed and scale may occur on the heat transfer surface etc. and adhere. The generation and adhesion of such scales cause heat transfer inhibition and energy loss, which may cause failure of the water system.
ボイラ水系等におけるスケールを防止する方法としては、従来から種々の検討がなされている。例えば、特許文献１には、分子量２０，０００〜７０，０００のポリアクリル酸塩を含むスケール防止剤が提案されている。
また、特許文献２には、ポリメタクリル酸又はその塩と、アクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体（以下、ＰＡＡ／ＡＭＰＳと略称する場合がある。）又はその塩とを含む鉄スケール防止剤が提案されている。また、特許文献３には、アクリル酸系重合体又はその塩と、ホスホン酸、α−アミノカルボン酸又はそれらの水溶性塩とを含む亜鉛スケール防止剤が提案されている。
Various studies have conventionally been made as a method of preventing scale in boiler water systems and the like. For example, Patent Document 1 proposes a scale inhibitor containing a polyacrylate having a molecular weight of 20,000 to 70,000.
Further, in Patent Document 2, a copolymer of polymethacrylic acid or a salt thereof, acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (hereinafter sometimes abbreviated as PAA / AMPS) or the copolymer thereof. Iron scale inhibitors containing salts have been proposed. Patent Document 3 proposes a zinc scale inhibitor containing an acrylic polymer or a salt thereof, and phosphonic acid, α-aminocarboxylic acid or a water-soluble salt thereof.
しかしながら、上記特許文献１に記載されたスケール防止剤は、水質条件にもよるが、給水中の硬度に対して同量以上、好ましくは１．５倍以上、さらに水質によっては２．０倍を超える濃度となるような添加量が必要であり、添加量が不足すると、スケール防止効果が著しく低下する。そのため、硬度成分の混入量が多い場合は、スケール防止剤の添加量を増加し、また、頻繁に補充しなければならず、処理コストが高くなるとともに、ブロー水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が高くなるという課題も有していた。 However, although the scale inhibitor described in Patent Document 1 depends on the water quality conditions, the same amount or more, preferably 1.5 times or more, more preferably 2.0 times depending on the water quality, with respect to the hardness in the water supply The addition amount is required to be a concentration exceeding the amount, and when the addition amount is insufficient, the scale preventing effect is significantly reduced. Therefore, when the mixing amount of the hardness component is large, the addition amount of the scale inhibitor should be increased, and it must be replenished frequently, and the treatment cost becomes high, and the chemical oxygen demand of blow water (COD) Also had the problem of becoming higher.
一方、上記特許文献２及び３におけるスケール防止剤は、配管等の材質の鉄成分や亜鉛成分に起因するスケール、すなわち、鉄スケールや亜鉛スケールを防止するものであり、カルシウムやマグネシウムの硬度成分に起因するスケールの防止効果についての検討はなされていない。 On the other hand, the scale inhibitor in the above Patent Documents 2 and 3 is for preventing the scale caused by the iron component and the zinc component of the material such as piping, that is, to prevent the iron scale and the zinc scale. No study has been made on the prevention effect of the resulting scale.
本発明は、このような状況下でなされたものであり、ボイラ水系システム等において、給水系から混入する硬度成分に起因するスケールを防止する技術、特に、硬度成分の混入量が多い場合であっても、より少ない添加量でスケール防止効果を発揮し得るスケール防止剤及びスケール防止方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made under such circumstances, and in a boiler water system, etc., a technique for preventing scale caused by a hardness component mixed from a water supply system, particularly when there is a large amount of hardness component mixed. However, it is an object of the present invention to provide a scale inhibitor and a scale control method which can exert the scale control effect with a smaller addition amount.
本発明は、硬度成分（カルシウムやマグネシウム）の濃度が高いボイラ等の蒸気発生設備において、特定の重合体及び化合物を含む薬剤を用いることにより、従来のスケール防止剤よりも少ない添加量で、優れたスケール防止効果が得られることを見出したことに基づいてなされたものである。 The present invention is superior in the amount of addition smaller than conventional scale inhibitors by using a chemical containing a specific polymer and compound in a steam generating facility such as a boiler having a high concentration of a hardness component (calcium or magnesium) It was made based on the finding that the anti-scaling effect was obtained.
すなわち、本発明は、次の［１］〜［１１］を提供する。
［１］ポリメタクリル酸及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物である成分（Ａ）、アクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物である成分（Ｂ）、並びに１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物である成分（Ｃ）を含有する、蒸気発生設備用スケール防止剤。
［２］前記ポリメタクリル酸又はその塩は、重量平均分子量が１，０００〜１００，０００である、上記［１］に記載のスケール防止剤。
［３］前記アクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体又はその塩は、重量平均分子量が１，０００〜２００，０００である、上記［１］又は［２］に記載のスケール防止剤。
［４］前記アクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体を構成するモノマーであるアクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とのモル比が、９５：５〜５０：５０である、上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載のスケール防止剤。
［５］前記成分（Ａ）と前記成分（Ｂ）の質量比が、９０：１０〜１０：９０である、上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載のスケール防止剤。
［６］前記成分（Ａ）と前記成分（Ｂ）の合計と前記成分（Ｃ）との質量比が、５０：５０〜９８：２である、上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載のスケール防止剤。
［７］前記蒸気発生設備の水系のｐＨが１１よりも高い、上記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の蒸気発生設備用スケール防止剤。
That is, the present invention provides the following [1] to [11].
[1] Component (A) which is at least one compound selected from the group consisting of polymethacrylic acid and salts thereof, copolymer of acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, Component (B) which is at least one compound selected from the group consisting of salts thereof, and at least any one selected from the group consisting of 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid and salts thereof A scale inhibitor for steam generating equipment, which comprises component (C) which is one type of compound.
[2] The scale inhibitor according to [1], wherein the polymethacrylic acid or a salt thereof has a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000.
[3] The copolymer of acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid or a salt thereof, according to the above [1] or [2], having a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000. The scale inhibitor described.
[4] The molar ratio of acrylic acid to 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, which is a monomer constituting the copolymer of acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, is 95: 5 The scale inhibitor according to any one of the above [1] to [3], which is 50 to 50.
[5] The scale inhibitor according to any one of [1] to [4] above, wherein the mass ratio of the component (A) to the component (B) is 90:10 to 10:90.
[6] Any one of the above [1] to [5], wherein the mass ratio of the sum of the component (A) and the component (B) to the component (C) is 50: 50 to 98: 2. The scale inhibitor as described in a paragraph.
[7] The scale inhibitor for steam generating facilities according to any one of the above [1] to [6], wherein the pH of the water system of the steam generating facility is higher than 11.
［８］上記［１］〜［７］のいずれか１項に記載のスケール防止剤を用いる、蒸気発生設備のスケール防止方法。
［９］前記スケール防止剤を前記蒸気発生設備の給水系に添加する、上記［８］に記載のスケール防止方法。
［１０］前記蒸気発生設備の水系のｐＨが１１よりも高い、上記［９］に記載のスケール防止方法。
［１１］前記成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計添加量が、給水中の硬度成分の炭酸カルシウム換算質量濃度に対して０．３〜２倍の質量濃度となるように添加する、上記［８］〜［１０］のいずれか１項に記載のスケール防止方法。
[8] A method for preventing scale of steam generating equipment, using the scale inhibitor according to any one of the above [1] to [7].
[9] The method for preventing scale according to [8], wherein the agent for preventing scale is added to a water supply system of the steam generation facility.
[10] The scale prevention method according to the above [9], wherein the pH of the water system of the steam generation facility is higher than 11.
[11] The above-mentioned [[3] to be added so that the total addition amount of the components (A) to (C) is 0.3 to 2 times the mass concentration of calcium carbonate equivalent mass concentration of the hardness component in the water supply The scale prevention method of any one of 8]-[10].
本発明によれば、ボイラ等の蒸気発生設備において、給水系から混入する硬度成分に起因するスケールを効果的に防止することができる。特に、硬度成分の混入量が多い場合であっても、従来のスケール防止剤よりも少ない添加量で、スケール防止効果を発揮することができる。
したがって、本発明のスケール防止剤及びスケール防止方法は、ボイラ等の蒸気発生設備の安定的かつ安全な運転、及びエネルギーコストの低減化に寄与し得る。
According to the present invention, in steam generating equipment such as a boiler, it is possible to effectively prevent the scale caused by the hardness component mixed in from the water supply system. In particular, even when the mixing amount of the hardness component is large, the scale preventing effect can be exhibited with the addition amount smaller than that of the conventional scale inhibitor.
Therefore, the scale inhibitor and the scale prevention method of the present invention can contribute to stable and safe operation of steam generation equipment such as a boiler and reduction of energy cost.
以下、本発明のスケール防止剤及びこれを用いたスケール防止方法を詳細に説明する。 Hereafter, the scale inhibiting agent of this invention and the scale inhibiting method using the same are demonstrated in detail.
［スケール防止剤］
本発明のスケール防止剤は、蒸気発生設備用スケール防止剤であり、ポリメタクリル酸（以下、ＰＭＡと略称する。）及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物である成分（Ａ）、ＰＡＡ／ＡＭＰＳ及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物である成分（Ｂ）、並びに１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（以下、ＨＥＤＰと略称する。）及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物である成分（Ｃ）を含有するものである。
本発明のスケール防止剤は、前記成分（Ａ）〜（Ｃ）の３成分を必須成分とするものであり、蒸気発生設備において、優れたスケール防止効果を発揮し得るものである。
[Anti-scaling agent]
The scale inhibitor of the present invention is a scale inhibitor for steam generating equipment, and is at least one compound selected from the group consisting of polymethacrylic acid (hereinafter abbreviated as PMA) and a salt thereof. Component (A), component (B) which is at least one compound selected from the group consisting of PAA / AMPS and salts thereof, and 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid (hereinafter HEDP and And a component (C) which is at least one compound selected from the group consisting of salts thereof.
The scale inhibiting agent of the present invention contains the three components (A) to (C) as essential components, and can exhibit excellent scale inhibiting effect in steam generation equipment.
前記スケール防止剤は、成分（Ａ）〜（Ｃ）が予め調製混合されたものであっても、各成分が使用時にそれぞれ添加されるものであってもよい。添加する際の取り扱い容易性等の観点からは、予め調製混合された水溶液であることが好ましい。この場合、水溶液中の成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計含有量は、取り扱い性や粘性の観点から、１〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜２０質量％である。 The scale inhibitor may be prepared by mixing the components (A) to (C) in advance, or may be added to each component at the time of use. It is preferable that it is the aqueous solution prepared and mixed previously from a viewpoint of the handling ease at the time of adding, etc. In this case, the total content of the components (A) to (C) in the aqueous solution is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, from the viewpoint of handleability and viscosity.
（成分（Ａ））
成分（Ａ）は、ＰＭＡ及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物、すなわち、ＰＭＡ及び／又はその塩である。
(Component (A))
Component (A) is at least any one compound selected from the group consisting of PMA and salts thereof, that is, PMA and / or salts thereof.
ＰＭＡ又はその塩は、重量平均分子量が１，０００〜１００，０００であることが好ましく、より好ましくは３，０００〜５０，０００である。重量平均分子量が上記範囲内であれば、スケールに対して良好な分散効果が得られる。
なお、前記重量平均分子量、及び後述するＰＡＡ／ＡＭＰＳ又はその塩の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定することができる。
The weight average molecular weight of PMA or a salt thereof is preferably 1,000 to 100,000, and more preferably 3,000 to 50,000. If the weight average molecular weight is within the above range, a good dispersing effect on the scale can be obtained.
In addition, the said weight average molecular weight and the weight average molecular weight of PAA / AMPS mentioned later or its salt can be measured by the gel permeation chromatography (GPC) method.
ＰＭＡの塩は、ＰＭＡを構成するモノマー単位の少なくとも一部にメタクリル酸塩を含むものである。例えば、ＰＭＡを中和することにより得ることができる。また、原料モノマーであるメタクリル酸を中和してメタクリル酸塩とし、これを重合して得ることもできる。このようにして得られるＰＭＡの塩は、ＰＭＡの完全中和物に限られるものではなく、部分中和物であってもよい。
ＰＭＡ又は原料モノマーであるメタクリル酸の中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等のアルカリ金属系の中和剤の他、アンモニア、モルフォリン、ジエチルエタノールアミン等が挙げられる。これらの中和剤は、後述するＰＡＡ／ＡＭＰＳもしくはその原料モノマー又はＨＥＤＰの中和剤としても用いることができる。
ＰＭＡの塩の具体例としては、ＰＭＡのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。これらの塩は、該スケール防止剤が用いられる蒸気発生設備の圧力や処理方式に応じて、適したものを適宜選択して使用することができる。
The salt of PMA is one containing methacrylate at least a part of the monomer units constituting PMA. For example, it can be obtained by neutralizing PMA. Alternatively, methacrylic acid, which is a raw material monomer, may be neutralized to form a methacrylate, which may be polymerized. The salt of PMA thus obtained is not limited to the completely neutralized product of PMA, and may be a partially neutralized product.
As a neutralizing agent for methacrylic acid which is a PMA or a raw material monomer, in addition to an alkali metal-based neutralizing agent such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium phosphate, potassium phosphate, etc., ammonia, morpholine, diethylethanolamine Etc. These neutralizing agents can also be used as neutralizing agents for PAA / AMPS or its raw material monomers to be described later or HEDP.
Specific examples of the salt of PMA include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt of PMA, ammonium salts, amine salts and the like. These salts can be appropriately selected and used in accordance with the pressure of the steam generation facility where the scale inhibitor is used and the processing method.
（成分（Ｂ））
成分（Ｂ）は、ＰＡＡ／ＡＭＰＳ及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物、すなわち、ＰＡＡ／ＡＭＰＳ及び／又はその塩である。
(Component (B))
Component (B) is at least any one compound selected from the group consisting of PAA / AMPS and salts thereof, that is, PAA / AMPS and / or salts thereof.
ＰＡＡ／ＡＭＰＳ又はその塩は、重量平均分子量は１，０００〜２００，０００であることが好ましく、より好ましくは３，０００〜１００，０００、さらに好ましくは５，０００〜５０，０００である。重量平均分子量が上記範囲内であれば、良好なスケール分散効果が得られる。
ＰＡＡ／ＡＭＰＳを構成するモノマーであるアクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とのモル比は、スケール分散効果の観点から、９５：５〜５０：５０であることが好ましく、より好ましくは９０：１０〜７０：３０である。
The weight average molecular weight of PAA / AMPS or a salt thereof is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 3,000 to 100,000, and still more preferably 5,000 to 50,000. If the weight average molecular weight is within the above range, a good scale dispersion effect can be obtained.
The molar ratio of acrylic acid, which is a monomer constituting PAA / AMPS, to 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid is preferably 95: 5 to 50:50, more preferably from the viewpoint of the scale dispersion effect. Is 90:10 to 70:30.
ＰＡＡ／ＡＭＰＳの塩は、ＰＡＡ／ＡＭＰＳを構成するモノマー単位の少なくとも一部にアクリル酸塩及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸塩を含むものである。例えば、ＰＡＡ／ＡＭＰＳを中和することにより得ることができる。また、原料モノマーであるアクリル酸及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸を中和してアクリル酸塩及び２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸塩とし、これを共重合して得ることもできる。このようにして得られるＰＡＡ／ＡＭＰＳの塩は、ＰＡＡ／ＡＭＰＳの完全中和物に限られるものではなく、部分中和物であってもよい。
ＰＡＡ／ＡＭＰＳの塩の具体例としては、ＰＡＡ／ＡＭＰＳのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。これらの塩は、該スケール防止剤が用いられる蒸気発生設備の圧力や処理方式に応じて、適したものを適宜選択して使用することができる。
The salt of PAA / AMPS contains an acrylate and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate as at least a part of the monomer units constituting PAA / AMPS. For example, it can be obtained by neutralizing PAA / AMPS. Alternatively, acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid which are raw material monomers are neutralized to form acrylate and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate, and these are copolymerized to obtain the same. it can. The salt of PAA / AMPS thus obtained is not limited to the completely neutralized product of PAA / AMPS but may be a partially neutralized product.
Specific examples of the salt of PAA / AMPS include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt of PAA / AMPS, ammonium salts, amine salts and the like. These salts can be appropriately selected and used in accordance with the pressure of the steam generation facility where the scale inhibitor is used and the processing method.
（成分（Ｃ））
成分（Ｃ）は、ＨＥＤＰ及びその塩からなる群のうちから選ばれる少なくともいずれか１種の化合物、すなわち、ＨＥＤＰ又はその塩である。
(Component (C))
Component (C) is at least one compound selected from the group consisting of HEDP and its salt, that is, HEDP or its salt.
ＨＥＤＰの塩は、ＨＥＤＰを中和することにより得ることができる。ＨＥＤＰの塩は、完全中和物に限られるものではなく、部分中和物であってもよい。
ＨＥＤＰの塩の具体例としては、ＨＥＤＰのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。これらの塩は、該スケール防止剤が用いられる蒸気発生設備の圧力や処理方式に応じて、適したものを適宜選択して使用することができる。
The salt of HEDP can be obtained by neutralizing HEDP. The salt of HEDP is not limited to a completely neutralized product, but may be a partially neutralized product.
Specific examples of the salt of HEDP include sodium salts of HEDP, alkali metal salts such as potassium salt, ammonium salts, amine salts and the like. These salts can be appropriately selected and used in accordance with the pressure of the steam generation facility where the scale inhibitor is used and the processing method.
前記スケール防止剤中の成分（Ａ）と成分（Ｂ）の質量比は、良好なスケール防止効果を得る観点から、９０：１０〜１０：９０であることが好ましく、より好ましくは７０：３０〜３０：７０である。
また、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の合計と成分（Ｃ）との質量比は、特に硬度成分に対するスケール防止効果の観点から、５０：５０〜９８：２であることが好ましく、より好ましくは７０：３０〜９５：５である。
The mass ratio of the component (A) to the component (B) in the scale inhibitor is preferably 90:10 to 10:90, more preferably 70:30 to 10, from the viewpoint of obtaining a good scale prevention effect. It is 30:70.
Further, the mass ratio of the total of the component (A) and the component (B) to the component (C) is preferably 50:50 to 98: 2, particularly preferably, from the viewpoint of the scale preventing effect on the hardness component Is 70:30 to 95: 5.
前記スケール防止剤は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、成分（Ａ）〜（Ｃ）以外に、アルカリや脱酸素剤、防食剤等の従来のスケール防止剤に用いられている添加剤成分を、必要に応じて添加含有させてもよい。例えば、脱酸素剤を添加することにより、該スケール防止剤の蒸気発生設備における水中での安定性が高まり、スケール防止効果の経時による低下を抑制することができる。 The said scale inhibiting agent is a range which does not impair the effect of the present invention, in addition to the components (A) to (C), additives used in conventional scale inhibiting agents such as alkalis, oxygen scavengers and corrosion inhibitors. The agent component may be added as needed. For example, by adding an oxygen scavenger, the stability of the scale preventing agent in water in the steam generating facility can be enhanced, and the deterioration of the scale preventing effect with time can be suppressed.
また、アルカリとして、苛性アルカリを遊離アルカリ濃度で０．０５質量％以上となるように添加することにより、該スケール防止剤の腐敗を防止することができる。
なお、通常、ＨＥＤＰは、強アルカリ性の水に対しては有効に作用しないことが知られているが、本発明のスケール防止剤によれば、強アルカリ性であっても良好なスケール防止効果が得られる。このため、前記蒸気発生設備の水系のｐＨが８よりも高い場合であっても、さらに、ｐＨが１１よりも高い場合であっても、ＨＥＤＰを含むスケール防止剤によって、良好なスケール防止効果を得ることができる。
Moreover, the decay of the scale inhibitor can be prevented by adding caustic as the alkali so as to be 0.05% by mass or more in terms of free alkali concentration.
Generally, HEDP is known not to work effectively against strongly alkaline water, but according to the scale inhibitor of the present invention, even if it is strongly alkaline, a good scale inhibition effect can be obtained. Be For this reason, even if the pH of the water system of the steam generating facility is higher than 8 or even if the pH is higher than 11, the scale inhibitor containing HEDP has a good scale preventing effect. You can get it.
［スケール防止方法］
本発明のスケール防止方法は、蒸気発生設備において、上記の本発明のスケール防止剤を用いるスケール防止方法である。前記スケール防止剤を添加する工程を含んでいれば、通常の水系処理で行われる他の工程を含んでいてもよい。
前記方法においては、良好なスケール防止効果を得る観点から、特に、蒸気発生設備の給水系、例えば、給水タンクや給水ライン等に、前記スケール防止剤を添加することが好ましい。前記蒸気発生設備の水系のｐＨが８よりも高い場合、さらに、ｐＨが１１よりも高い強アルカリ性の場合においても、上述したように、本発明のスケール防止方法によれば、良好なスケール防止効果が得られる。
[How to prevent scale]
The scale inhibition method of the present invention is a scale inhibition method using the above-mentioned scale inhibitor of the present invention in a steam generation facility. As long as it includes the step of adding the scale inhibitor, it may include other steps carried out in a conventional aqueous treatment.
In the above method, from the viewpoint of obtaining a good scale preventing effect, it is particularly preferable to add the scale inhibitor to the water supply system of the steam generation facility, for example, a water supply tank or a water supply line. When the pH of the water system of the steam generating facility is higher than 8, and even if the pH is strongly alkaline higher than 11, as described above, the scale preventing method of the present invention has a good scale preventing effect. Is obtained.
本発明のスケール防止方法は、スケール防止剤を添加する対象である給水中の硬度成分の炭酸カルシウム換算質量濃度が０〜５０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌである場合に好適に適用することができ、シリカ濃度が２０ｍｇ／Ｌ程度と低い場合も、４５ｍｇ／Ｌ以上と高い場合でも、同様に優れたスケール防止効果を発揮し得る。 The scale preventing method of the present invention can be suitably applied when the calcium carbonate equivalent mass concentration of the hardness component in the water supply to which the scale inhibitor is added is 0 to 50 mg CaCO 3 / L, and the silica concentration is Even when it is as low as about 20 mg / L and as high as 45 mg / L or more, the same excellent scale prevention effect can be exhibited.
前記スケール防止剤の添加量は、特に硬度成分に対するスケール防止効果を十分に得る観点から、成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計添加量が、給水中の硬度成分の炭酸カルシウム換算質量濃度（ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）に対して０．３倍以上の質量濃度（ｍｇ／Ｌ）となるようにすることが好ましい。より好ましくは０．６倍以上である。また、前記合計添加量は、多すぎても添加量に見合った効果の向上は認められず、コスト高となることから、２．０倍以下で十分である。 The total addition amount of the components (A) to (C) is the calcium carbonate conversion mass concentration of the hardness component in the water supply (mg CaCO), particularly from the viewpoint of sufficiently obtaining the scale prevention effect on the hardness component. It is preferable that the mass concentration (mg / L) be 0.3 times or more of 3 / L). More preferably, it is 0.6 times or more. Further, even if the total addition amount is too large, the improvement in the effect corresponding to the addition amount is not recognized, and the cost becomes high, so 2.0 times or less is sufficient.
前記スケール防止方法においては、例えば、給水中の硬度を検知し、その硬度に応じて、給水に対するスケール防止剤の添加量を自動制御することにより、安全かつ連続的に、スケール防止効果を発揮させることができる。 In the above scale prevention method, for example, the hardness in water supply is detected, and according to the hardness, the scale prevention effect is exhibited safely and continuously by automatically controlling the addition amount of the scale inhibitor to the water supply. be able to.
以下、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。
下記試験１，２に示す水質及び運転条件で、テストボイラにおけるスケール付着性の評価を行った。なお、下記実施例及び比較例において、スケール防止剤に用いた、ＰＭＡ、ＰＡＡ／ＡＭＰＳ及びＰＡＡは、いずれもナトリウム塩であるが、塩である旨の表記は省略する。詳細を以下に示す。
ＰＭＡ ：ポリメタクリル酸ナトリウム；重量平均分子量１０，０００
ＰＡＡ／ＡＭＰＳ：アクリル酸と２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体のナトリウム塩；各モノマーのモル比８０：２０；重量平均分子量１１，０００
ＰＡＡ ：ポリアクリル酸ナトリウム；重量平均分子量５０，０００
Hereinafter, the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited by the following examples.
The scale adhesion in the test boiler was evaluated under the water quality and operating conditions shown in Tests 1 and 2 below. In the following Examples and Comparative Examples, PMA, PAA / AMPS and PAA used for the scale inhibitor are all sodium salts, but the indication that they are salts is omitted. Details are shown below.
PMA: sodium polymethacrylate; weight average molecular weight 10,000
PAA / AMPS: sodium salt of copolymer of acrylic acid and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid; molar ratio of each monomer 80: 20; weight average molecular weight 11,000
PAA: sodium polyacrylate; weight average molecular weight 50,000
［試験１］
（実施例１）
ステンレス製テストボイラ（保有水量４Ｌ）においてステンレス製伝熱チューブ（表面積２００ｃｍ２×３本）を用い、給水は、純水に塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、メタケイ酸ナトリウム及び重炭酸ナトリウムを添加して、カルシウム硬度２０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、マグネシウム硬度１０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ、シリカ４５ｍｇＳｉＯ２／Ｌ、酸消費量（ｐＨ４．８）１００ｍｇＣａＣＯ３／Ｌに調整した。ボイラ缶水のｐＨは１１．５（２５℃）であった。
これに、ＰＭＡ、ＰＡＡ／ＡＭＰＳ及びＨＥＤＰ（有効成分）を純分濃度（質量）比４０：５０：１０で混合したスケール防止剤（有効成分１６質量％水溶液）を１２５ｍｇ／Ｌ（有効成分として２０ｍｇ／Ｌ）となるように添加し、圧力０．７ＭＰａ、蒸発量８Ｌ、濃縮倍数１０として、６４時間運転した。運転後に３本の伝熱チューブを取り出して秤量し、試験開始前との比較からスケール付着量を算出した。
[Test 1]
Example 1
Using a stainless steel heat transfer tube (surface area 200 cm 2 × 3) in a stainless steel test boiler (water capacity 4 L), add water to the pure water by adding calcium chloride, magnesium sulfate, sodium metasilicate and sodium bicarbonate, The calcium hardness was adjusted to 20 mg CaCO 3 / L, magnesium hardness 10 mg CaCO 3 / L, silica 45 mg SiO 2 / L, and acid consumption (pH 4.8) 100 mg CaCO 3 / L. The pH of the boiler can water was 11.5 (25 ° C.).
To this, 125 mg / L (20 mg as an active ingredient) of a scale inhibitor (16 mass% active ingredient aqueous solution) in which PMA, PAA / AMPS and HEDP (active ingredient) are mixed at a pure concentration (mass) ratio of 40:50:10 / L), and the system was operated for 64 hours under a pressure of 0.7 MPa, an evaporation amount of 8 L, and a concentration ratio of 10. After operation, the three heat transfer tubes were taken out and weighed, and the scale adhesion amount was calculated from the comparison with that before the start of the test.
（比較例１〜１０）
実施例１のスケール防止剤に代えて、下記表１の比較例１〜１０に示すものを用い、それ以外は実施例１の場合と同様に、テストボイラを運転し、伝熱チューブへのスケール付着量を求めた。
ただし、比較例２においては、スケール防止剤の添加量を６０ｍｇ／Ｌとした。
(Comparative Examples 1 to 10)
The test boiler is operated in the same manner as in Example 1 except that the scale inhibitors in Example 1 are replaced with those shown in Comparative Examples 1 to 10 in Table 1 below, and the scale to the heat transfer tube is used. The amount of adhesion was determined.
However, in Comparative Example 2, the amount of the scale inhibitor added was 60 mg / L.
各実施例及び比較例についての試験１の結果を表１にまとめて示す。 The results of Test 1 for each Example and Comparative Example are summarized in Table 1.
表１に示したように、試験１の水質及びボイラ運転条件においては、スケール防止剤がＰＭＡ、ＰＡＡ／ＡＭＰＳ及びＨＥＤＰの３成分を含む場合（実施例１）、前記３成分のうちＰＡＡ／ＡＭＰＳを含まない場合（比較例７）、前記３成分のうちＰＭＡを含まない場合（比較例８）、また、ＰＡＡのみ６０ｍｇ／Ｌ添加の場合（比較例２）は、伝熱チューブへのスケールの付着は認められなかった。
これに対して、スケール防止剤がＰＡＡのみ２０ｍｇ／Ｌ添加の場合（比較例１）、実施例１の３成分のうち２成分を含まない場合（比較例３〜５）、前記３成分のうちＨＥＤＰを含まない場合（比較例６）、実施例１の３成分のうちＰＡＡ／ＡＭＰＳに代えてＰＡＡを用いた場合（比較例９）、また、実施例１の３成分のうちＰＭＡに代えてＰＡＡを用いた場合（比較例１０）は、伝熱チューブに大量のスケールの付着が確認された。
As shown in Table 1, when the scale inhibitor contains three components of PMA, PAA / AMPS and HEDP under the water quality and boiler operating conditions of Test 1 (Example 1), PAA / AMPS of the three components. In the case of not containing (Comparative Example 7), in the case of not containing PMA among the three components (Comparative Example 8), and in the case of adding only 60 mg of PAA (Comparative Example 2), No adhesion was observed.
On the other hand, when the scale inhibitor is only PAA added at 20 mg / L (comparative example 1), when two components out of the three components of Example 1 are not included (comparative examples 3 to 5), of the three components When HEDP is not contained (Comparative Example 6), PAA is used instead of PAA / AMPS among the three components of Example 1 (Comparative Example 9), and, instead of PMA among the three components of Example 1, When PAA was used (Comparative Example 10), adhesion of a large amount of scale was confirmed on the heat transfer tube.
［試験２］
上記試験１において伝熱チューブへのスケールの付着が認められなかった実施例１及び比較例２，７，８について、シリカ濃度が低い水質条件（シリカ２０ｍｇＳｉＯ２／Ｌ、酸消費量（ｐＨ４．８）５０ｍｇＣａＣＯ３／Ｌ）で、それ以外は試験１と同様にテストボイラを運転し、伝熱チューブへのスケール付着量の測定を行った。ボイラ缶水のｐＨは１１．８（２５℃）であった。
また、ブロー水中の硬度成分の濃度（全硬度）を原子吸光分光光度計（ＡＡ−６４００Ｆ；株式会社島津製作所）にて測定し、ブローからの硬度成分排出率を求めた。
実施例１及び比較例２，７，８についての試験２の結果も、試験１の結果と併せて表１に示した。
[Test 2]
Water quality conditions (silica 20 mg SiO 2 / L, acid consumption (pH 4.8) with low silica concentration in Example 1 and Comparative Examples 2, 7 and 8 in which adhesion of scale to the heat transfer tube was not observed in the above Test 1 A test boiler was operated at 50 mg CaCO 3 / L) in the same manner as in Test 1 except for that, and the amount of scale adhesion to the heat transfer tube was measured. The pH of the boiler can water was 11.8 (25 ° C.).
Moreover, the density | concentration (total hardness) of the hardness component in blow water was measured by atomic absorption spectrophotometer (AA-6400F; Shimadzu Corporation), and the hardness component discharge | emission ratio from blow was calculated | required.
The results of Test 2 for Example 1 and Comparative Examples 2, 7 and 8 are also shown in Table 1 together with the results of Test 1.
表１に示したように、試験１よりもシリカ濃度が低い試験２の水質条件では、スケール防止剤が実施例１の３成分のうちＰＡＡ／ＡＭＰＳを含まない場合（比較例７）は、伝熱チューブに大量のスケールの付着が確認された。このため、ブロー水中の硬度成分の濃度測定は行わなかった。
これに対して、スケール防止剤がＰＭＡ、ＰＡＡ／ＡＭＰＳ及びＨＥＤＰの３成分を含む場合（実施例１）、前記３成分のうちＰＭＡを含まない場合（比較例８）は、伝熱チューブへのスケールの付着は認められなかった。しかし、ブローからの硬度成分の排出率は、実施例１では１００％であったが、比較例８では約９０％であった。なお、ＰＡＡのみ６０ｍｇ／Ｌ添加の場合（比較例２）も、伝熱チューブへのスケールの付着は認められず、ブローからの硬度成分の排出率は１００％であった。
以上から、実施例１のスケール防止剤は、従来のスケール防止剤よりも少ない添加量で、伝熱面におけるスケール防止のみならず、ボイラ缶内全体に対して優れたスケール防止効果を発揮し得ると言える。
As shown in Table 1, under the water quality condition of Test 2 in which the silica concentration is lower than Test 1, when the scale inhibitor does not contain PAA / AMPS among the three components of Example 1 (Comparative Example 7), A large amount of scale adhesion was confirmed on the heat tube. For this reason, the concentration measurement of the hardness component in blow water was not performed.
On the other hand, when the scale inhibitor contains three components of PMA, PAA / AMPS and HEDP (Example 1), when the above three components do not contain PMA (Comparative Example 8), the heat transfer tube No scale adhesion was observed. However, the discharge rate of the hardness component from the blow was 100% in Example 1, but was about 90% in Comparative Example 8. In addition, also in the case of 60 mg / L addition only of PAA (comparative example 2), adhesion of the scale to a heat transfer tube was not recognized, but the discharge ratio of the hardness component from blow was 100%.
As mentioned above, the scale inhibiting agent of Example 1 can exhibit the scale inhibiting effect excellent over the whole inside of a boiler can not only the scale inhibiting in a heat transfer side with the addition amount smaller than the conventional scale inhibiting agent. It can be said.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017079126A JP6249123B1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Scale inhibitor and scale prevention method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017079126A JP6249123B1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Scale inhibitor and scale prevention method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6249123B1 JP6249123B1 (en) | 2017-12-20 |
| JP2018176064A true JP2018176064A (en) | 2018-11-15 |
Family
ID=60685653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017079126A Active JP6249123B1 (en) | 2017-04-12 | 2017-04-12 | Scale inhibitor and scale prevention method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6249123B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024084874A1 (en) * | 2022-10-20 | 2024-04-25 | 三浦工業株式会社 | Method for operating boiler |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011079043A1 (en) | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Robert Bosch Gmbh | Laser spark plug and cleaning method therefor |
| JP7083365B2 (en) | 2020-03-12 | 2022-06-10 | 栗田工業株式会社 | How to control corrosion fatigue of evaporation pipes in boilers |
| CN116622024B (en) * | 2022-10-10 | 2023-12-08 | 广东浪淘砂新型材料有限公司 | High-concentration scale inhibitor for cement-based high-alkali environment sensor and preparation method thereof |
| CN115947362B (en) * | 2022-12-27 | 2024-03-12 | 江苏永葆环保科技股份有限公司 | Preparation method of scale-free polyaluminium chloride |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5995998A (en) * | 1982-11-22 | 1984-06-02 | Kurita Water Ind Ltd | Scale preventing agent |
| JPS61153199A (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-11 | カルゴン コーポレーション | Methods and compositions for inhibiting calcium oxalate scale over a wide pH range |
| US5023001A (en) * | 1986-11-13 | 1991-06-11 | The B. F. Goodrich Company | Calcium phosphonate scale inhibition |
| JP2015013252A (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 栗田工業株式会社 | Iron scale prevention agent, and method for preventing iron scale in vapor generation equipment using the same |
| JP2015174031A (en) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 栗田工業株式会社 | Method for preventing zinc-based scale and zinc-based scale inhibitor |
| JP2015174040A (en) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 栗田工業株式会社 | Water treatment method for steam generating equipment |
| JP2016155063A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 栗田工業株式会社 | Scale inhibitor and scale prevention method |
| JP2017012991A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 栗田工業株式会社 | Boiler water treatment apparatus and boiler operation method |
-
2017
- 2017-04-12 JP JP2017079126A patent/JP6249123B1/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5995998A (en) * | 1982-11-22 | 1984-06-02 | Kurita Water Ind Ltd | Scale preventing agent |
| JPS61153199A (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-11 | カルゴン コーポレーション | Methods and compositions for inhibiting calcium oxalate scale over a wide pH range |
| US5023001A (en) * | 1986-11-13 | 1991-06-11 | The B. F. Goodrich Company | Calcium phosphonate scale inhibition |
| JP2015013252A (en) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 栗田工業株式会社 | Iron scale prevention agent, and method for preventing iron scale in vapor generation equipment using the same |
| JP2015174031A (en) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 栗田工業株式会社 | Method for preventing zinc-based scale and zinc-based scale inhibitor |
| JP2015174040A (en) * | 2014-03-14 | 2015-10-05 | 栗田工業株式会社 | Water treatment method for steam generating equipment |
| JP2016155063A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 栗田工業株式会社 | Scale inhibitor and scale prevention method |
| JP2017012991A (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 栗田工業株式会社 | Boiler water treatment apparatus and boiler operation method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024084874A1 (en) * | 2022-10-20 | 2024-04-25 | 三浦工業株式会社 | Method for operating boiler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6249123B1 (en) | 2017-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6249123B1 (en) | Scale inhibitor and scale prevention method | |
| KR102040143B1 (en) | Method for preventing scale deposition and scale inhibitor | |
| JP5946363B2 (en) | Silica scale prevention method and scale inhibitor in water system, and water treatment method and water treatment agent that suppress silica scale and suppress metal corrosion | |
| JP5884730B2 (en) | Reverse osmosis membrane scale inhibitor and scale prevention method | |
| JP6057002B1 (en) | Anti-scale agent for reverse osmosis membrane and reverse osmosis membrane treatment method | |
| JP2010162459A (en) | Silica-based scale inhibitor and method for preventing scale | |
| JP2012041606A (en) | Corrosion and scale preventing liquid composition and method for preventing corrosion and scale | |
| WO2012132892A1 (en) | Scale preventing agent for reverse osmosis membrane and scale preventing method | |
| JP2014180649A (en) | Scale prevention method and scale inhibitor for cooling water system | |
| TWI788609B (en) | Scale inhibitor for cooling water and scale inhibition method for cooling water | |
| JPS58171576A (en) | Corrosion, scale and fouling inhibitor in water systems | |
| JP6753448B2 (en) | Acrylic acid-based copolymer, its production method, and water treatment agent | |
| JP2019065357A (en) | Water treatment agent and corrosion control method for boiler water pipe | |
| JP6942975B2 (en) | Calcium phosphate-based scale and silica-based scale inhibitors | |
| JP5085962B2 (en) | Silica-based antifouling agent and silica-based antifouling method | |
| JP2020151624A (en) | How to prevent scale | |
| CN103803717B (en) | A kind of middle water is back to the method for recirculating cooling water system | |
| JP6156494B2 (en) | Water treatment method for steam generating equipment | |
| JP2003082479A (en) | Anticorrosive, and corrosion prevention method | |
| JP6357817B2 (en) | Method for preventing zinc-based scale and zinc-based scale inhibitor | |
| JP4467046B2 (en) | Metal corrosion inhibitor | |
| JP2018069167A (en) | Scale inhibitor and scale inhibition method | |
| JP5903953B2 (en) | Iron scale inhibitor and method for preventing steam generator | |
| JPH02290986A (en) | Heat storage cold/hot water metal corrosion inhibitor | |
| JP2013180277A (en) | Scale inhibitor for reverse osmosis membrane treatment and scaling preventing method in reverse osmosis membrane treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170922 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171024 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171106 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6249123 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |