TW201026899A - Composition and method for reducing white rust corrosion in industrial water systems - Google Patents

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201026899 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一般而言，本發明係關於減少工業水系統中鍍鋅金屬 表面上之腐蝕。更特定而言，本發明係關於一種用來減少 工業水系統中鍍鋅表面上之白鏽腐蝕的方法。本發明尤其 係關於使用官能化胺基白鏽腐蝕減少化合物與一或多種苯 并三唾之增效摻合物來減少卫業水系統中卿金屬表面上 之白錯腐敍。 i兀> 刖衩術j :蝕為工業水系統及製程系統中製程設備及管路損壞 要原因。迫使公司每年花費數十億美元成本用於腐 =:關之吸備更新且耗費相關的停產時間。鍍辞 =(通常為鐵或鋼）表面化學鍵結之保護性辞塗層。； 辞製程在鋼上產生鋅_鐵金屬間合金層 ; 純的外辞層。金屬鑛辞表面之辞塗層充當= ^蔓鋼且亦形成針對鋼與環料續進行反應 ^ 鋼經歷中性PH值及中等 田鍍辞 氧化鋅之表面障壁形成，、環境時，無孔碳酸鋅/氫 因為辞為極具反應性之金：防:：：層進-步快速腐钮。 件必須形成伴護性「給 卩MG (熱磨鍍鋅）鋼組 壽命。4保魏「驗性碳酸鋅」㈣以達成完整的使用 機械2層用於多種應用中，且藉由提供對元件及環境之 機械障壁以及對腐蝕 展境之 學抗性而對下伏金屬提供—定 201026899 程度的腐蝕保護。_ ^ ^ 存在右干鍍鋅方法，諸如電鍍、連續舻 鋅、熱浸、熱磨。實旛μ 運續鑛 ^ ^ ( .n ，…次潰鍍鋅表面一般具有約2.5 密耳（mil)之厚度， 且熱磨鍍鋅表面具有約4密耳之厚卢。 諸如冷卻水循環系在斗之厚度。 卉夕工業水系統具有該等鍍鋅表 面0 冷柬冷凝器或蒸發式冷卻器中典型所見之鑛辞鋼可歷 經一種過早腐蚀類型，一般稱為「白鏽」。術語「白錄（white rust )」係指一種影鳒铖 ❹ ❿ 、響鍍鋅表面之腐姓產物類型，其特徵為

黏附於鍍鋅鋼之鋅矣& & & A ¥表面的白色絨毛狀或蠟狀非保護性鋅腐 蝕產物的累積。在一定位置處存在此非保護性多孔反應產 物的情況下’纟面對未來鋅反應不呈鈍態且可能繼續發生 快速腐蝕。白鏽能夠對鋅塗層產生相當大的損害，且亦對 錄辞塗層之外觀不利。若未作檢查，貝tj白錄將不斷腐蚀受 影響之鍍鋅表面且最終導致塗層較早失效。 此外，jfe白錄向前發展而不加處理，則其可變得極具 破壞性’因為一旦已消耗鋅層，軟鋼之腐蝕即可能快速進 行。詳言之’小於6.0或大於9.0之pH值水準將顯著增加 辞腐触。高含量之陰離子硫酸根、氣離子及硝酸根（以離 子計）可能加速鋅的損耗，且所存在之鹼度的量及類型亦 至關重要°高濃度的諸如氯（或溴）之自由鹵素亦可能對 鑛鋅具有腐蝕性。低硬度水（在再循環水中，鈣硬度以CaC03 計為<50 ppm)可能會加速鋅腐蝕。高程度之化學處理同樣 為促進辞腐蚀之因素。 為確保長使用壽命，典型地必須使冷卻塔中之鍍鋅表 201026899 面在初始操作或起動之前「聽」或形成保護性障壁。適 當水處理及起動程序亦為必需的。—種使表面鈍化之方式 為使辞塗層在冷卻塔初始㈣期間呈現為驗性碳酸鋅之天 然無孔表面。此天然化學障壁有助於防止或減緩鋅塗層因 環境以及正常冷卻塔操作而進一步快速腐蝕。 據信為碳酸鋅/氫氧化鋅化合物之此鹼性碳酸辞障壁 (如1994年6月由冷卻塔協會（c〇〇ling T〇wer⑻沿⑽）出 版之「GuideUnes for Treatment 〇f c〇〇Hng

Towers t0 Prevent White Rust」中所論述）典型地在初始冷 卻塔操作之八週内、在具有中性1^值（亦即，？1165至8〇) 之水及中等硬度之水環境下形成。典型溶質含量範圍將為 以碳酸氫塩鹼度計100 ppm至300 ppm之鈣（CaC〇3 )含量 及約100 ppm之CaC〇3硬度》保護性碳酸辞障壁的形成對 於冷卻塔抵抗進一步腐蝕至關重要。不存在障壁會形成嚴 重的白鏽’且對冷卻塔之使用壽命具有顯著負面影響。 白鏽亦為一種碳酸鋅形式’其具有不同於上述保護性 碳酸鋅障壁之多孔結構、形成速率及密度。若以CaC〇3硬 度量測之水硬度水準達到50 ppm以下之程度（亦即，軟 水）’則一般導致鋅腐蚀加速。水中一定離子含量（諸如大 於約250 ppm之含量的硫酸根、氣離子及硝酸根）亦可能 促進鋅腐蚀加速。因此’與水化學之適當控制相結合對冷 卻塔進行常規檢測有助於防止白鏽形成。 當前防止白鏽腐蝕之方案包括預鈍化冷卻塔與進行中 之水化學管理相組合以對鈍化層之耐久性提供支持。除如 201026899 上所述之鹼性碳酸鋅保護層以外，防止白鏽之措施包括以 無機填酸鹽及鉻酸鹽鈍化進行預處理。該等無機方法具有 有限效用，且因環境關係而始終成為聯邦及地方法規之對 象。 其他防止白鏽之方法包括使用選擇性硫代胺基甲酸 醋、有機鱗化合物及鞣酸（tannin )以使表面鈍化。舉例而 言，美國專利第5,407,597號提供一種包括有機磷化合物、 硫代胺基甲酸酯化合物及可溶性金屬鹽化合物之混合物的 調配物。此調配物之組份以組合形式使用，且單獨測試之 成份典型地不會控制白鏽形成。美國專利第6,468,470 B1 號中之調配物包括有機填化合物、韓酸化合物及可溶性金 屬鹽之多組份系統。 此外在正常操作條件下，冷卻塔具有實質性蒸發水 損耗。因此，將大量「補充」水引入通常含有諸如約離子、 鎂離子、硫酸根及氣離子之離子物質的系統中。驗度（例 如碳酸根、碳酸氫根及氫氧根）增加亦可能產生白鐘腐蝕。 特定而言，碳酸鹽鹼度隨著伴隨之pH值増加而累積會產生 理想的白鏽形成環境。此累積為白鏽之主要原因之一。過 量陰離子及/或軟水的存在可藉由例如與辞塗層反應產生氫 氧化辞而加重白鏽形成程度》 作為冷卻水循環系統之整體組份，殺生物劑在防止該 等系統之藻類、細菌及真菌污染方面為必需的。一些此等 殺生物劑有時促進白鏽作為副產物形成，因為其與某些白 錄抑制劑及/或鋅塗層發生化學反應。舉例而言，次氣酸納 7 201026899 (亦即漂白劑）為常用殺生物劑且具有高度反應性。 因為高pH值水準亦為促進白趟形成之因素，所以向冷 卻水中添加足量自由酸（通常為硫酸）有助於阻止白鑛形 成。該自由酸添加產生關於自由酸處理之問題，且亦產生 酸本身因過量給料或溢料所致之金屬腐㈣可能性。以上 所述之此等鈍化或維護程序中無一者提供完全解決白鏽問 題之方法。EU匕，需要提供減少白㈣蚀之有效且改良的 組成物及方法。 容 内 明 發 因此，本發明提供一種用來減少工業水系統中鍍鋅金 屬表面上之腐蝕、尤其白鏽腐蝕之新穎增效組成物及方 法。在第一態樣中，本發明包括一種用來減少工業水系統 中之白錄的組成物。組成物為增效掺合物且較佳包含約〇 至約ίο重量百分比之第一化合物及約1〇至約9〇重量百分 比之第二化合物。該第一化合物具有式[r]2NR1xN[r]2， 且該第二化合物為至少—種苯并三唑。R包括Η、單羥化烷 基或多羥化烷基；R1包括-[CH2CH2-N(R2)-CH2CH2]、環氧 丙烧、環氧乙烷、聚醚或其組合；R2包括Η、烷基、垸化 叛酸醋基、烷化磺酸酯基、單羥化烧基或多羥化烷基；且χ 為1至約2 0。 在另一態樣中’本發明包括一種減少鍍鋅金屬表面上 之腐姓的方法。該方法包含將有效量之所揭示組成物引入 鑛鋅金屬表面上以在該表面上形成障壁。在一或多個時 201026899 間隔之後，視情況藉由將有科I々a』、此π 种’效置之組成物再引入鍍辞金屬 表面上來使組成物覆蓋於初始障壁上。 本發明亦提供一種減少鍍鋅金屬表面上之腐蝕的方 法。該方法包括將有效量之腐餘減少組成物引入錢辞金屬 表面上以在該表面上形成障壁。如本文所用之術語「障壁 (barrier)J包括鍍鋅表面之表面改質、鍍鋅表面形態之變 化、白鏽腐蝕減少化合物中之任一者與鍍鋅表面的化學相 互作用，或表面之任何其他類似改質或與表面之任何其他 類似相互作用。 本發明之一優點在於藉由以改良之腐蝕保護而延長鍍 鋅冷凝器系統組件之使用壽命來保持冷卻系統之完整性。 本發明之另一優點在於提供一種能夠顯著降低腐蝕速 率且減少鍍鋅金屬之損耗的腐蝕減少增效摻合物。 本發明之另一優點在於提供一種藉由有效地重新建立 完整程度之鍍鋅金屬腐蝕保護來雄持冷凝器起動及停止或 停工始末之腐蝕保護的耐久性腐蝕抑制劑。 本發明之另一優點在於允許以較多冷卻循環進行操作 或使用冷凝器系統_之再循環水。 本發明之另一優點在於提供在寬泛pH值範圍内、尤其 在將允許減少或消除酸饋入之較高pH值範圍内的腐钱保 護。 ’、 其他特徵及優點描述於本文中且將自以下實施方式及 實施例顯而易見。 9 201026899 【實施方式】 製備锻鋅表面之表面通常稱作鈍化，且為針對白鋪形 其他形式之適·虽腐餘保護中的極重要步驟。處理典型 地始於金屬表面之精細製備。若表面未經精細製備，則腐 姓抑制劑障壁可能不與表面適當鍵結，從而導致腐触保護 較差。在某些情況下，諸如若系統高度積垢或處於較差條 件下Y則應在實施鈍化程序之前考慮化學或機械清潔。重 要的疋’在系統安裝期間使對鋅塗層之機械損害降至最 低。受磨損或顯著損害之區域可用提供令人滿意之保護的 冷鍵鋅油漆來修復。在任何鈍化之前，應藉由以水掃除或 沖洗而使塔無殘渣。 通常例如藉由以無機磷酸鹽鈍化方案（需要最少1〇〇 Ppm 鈣（以 CaC〇3計）及 400 ppm 至 45〇ppm P〇4)進行預 處理’或初始以具有7.0至8.〇之pH值範圍、刚ppm至 3〇〇PPm (以CaCh計）之中等硬度水準及1〇〇ppm至3〇〇 ppm(以CaC〇3計）之鹼度水準的冷卻水操作45至6〇天來 實現鍍鋅表面的初始鈍化以使腐蝕最小化。熟習此項技術 者認為適當的是，任何其他適合之鈍化方法皆可與本發明 聯合使用。在任何鈍化方法中，鈍化應在新系統起動之前，· 在化學或機械清潔' 系統整備及緊急或長期系統停工之 後’·在諸如低pH值偏移之系統擾動之後；或在系統之任何 衛生消毒之後進行。 本發明包括一種經設計以藉由阻斷鍍鋅表面相互作用 (例如’系統循環水中之陰離子與鹼度）來減少白鏽腐蝕 201026899 或分散劑之增效摻合物。術語「減 即，白嫌腐麵之減少可最寬泛的可能釋義來使用·亦 或20%)、較適中量抑/量抑制（例如’約1%至10% ,^ 】（例如，約20%至50%或50%以上）， :接抑制（例如’…。%及範圍至接近_)。 另1體實」I，本發明之摻合物形成單層有機障壁。在 另一具體實例中，士欲Q〇 ^ 發月之摻合物形成由一層以上組成之 層。 ❹ ❹ 為減少鏽垢及/或腐蝕，摻合物可充當獨立處理或充當 ]放式再循環冷部系統中所用之其他處理的補充。增效推 。物在鍵鋅表面上形成.及附之有機分子層，該等鑛辞表 表純化且阻斷主要造成白鏽形成之陰離子及陽離 子同夺促成對表面維持針對白鏽之長期保護的碳酸辞層。 +、本發明之增效摻合物主要包含一或多種苯并三唑。甲 苯并三唑較佳。如本文所用之「苯并三唑（benz〇triu〇ie)」 係扣類具有本并二唾構架之化合物。適於在本發明中使 用之化合物的實例包括：笨并三唑；疏基苯并噻唑；曱苯 并二唑，經取代之苯并三唑，諸如氣代苯并三唑、硝基苯 并三唑、丁基苯#三唑等；及丨·苯基_5_巯基四唑，及其鹽， 及其作為腐蝕及/或侵蝕抑制劑之用途，尤其在具有銅及銅 合金組份之系統中的用途。其他實例可見於美國專利第 5,217,686 號、第 5,219,523 號、第 5,236,626 號及第 5,746,947 號中（各專利以全文引用的方式併入本文中）。此等組成物 在錢鋅表面上形成長期保護骐。另外，此等組成物一般對 11 201026899 包括彘素（諸如氣及溴）之氧化殺生物劑提供改良之耐受 性。 根據至少一個具體實例，本發明之增效摻合物亦包括 包含羥化烷氧基胺之胺基組份。該等胺揭示於名為 「Functionalized Amine-Based Corrosion Inhibitors for Galvanized Metal Surfaces and Method of Using Same」之美 國專利第11/612,702號中（該專利以全文引用的方式併入 本文中）。代表性胺基白鏽減少化合物包括：經取代之胺， 諸如經單取代之單胺、經單取代之聚胺、經多取代之單胺、❹ 經多取代之聚胺、經單取代之聚醚單胺、經單取代之聚醚 聚胺、經多取代之聚醚單胺、經多取代之聚醚聚胺。此等 經取代之胺包括一或多個羥基。進一步預期在本發明之方 法中可利用其他胺基化合物，諸如亞胺基衍生物、羥胺衍 生物及其組合。較佳化合物包括二乙基三胺、二甘醇胺、 烷氧基胺衍生物及其類似物。 在一較佳具體實例中，化合物係由聚氧丙烯二胺形 成。在另一較佳具體實例中，化合物具有式[CH(OH)CH(OH) 〇 ch2]2n-[ch(ch3)ch2o]x-n[ch2ch(oh)ch(oh)]2。X 為 1 至約20。在此具體實例中，化合物之胺基經羥基完全官能 化。 在替代具體實例中，羥化烷氧基胺包括一或多個 [R]2N-[R1]X-N[R]2 及[R]2N-[CH2CH2-N(R2)-CH2CH2]X -N[R]2。 R包括單羥化烷基或多羥化烷基。R1包括環氧乙烷、聚醚 或其組合。R2包括Η、烷基、烷化羧酸酯基、烷化磺酸酯 12 201026899 基、單羥化烧基或多羥化烧基。χ為1至約20 ^在一具體 實例中’烧基為分支鏈或非分支鏈Clic6烷基。如本文所 用之烧基意謂藉由移除單個氫原子而自直鏈或分支鏈飽和 烴所得之單價基團。代表性烷基包括甲基、乙基、正丙基 及異丙基、鯨蠟基及其類似基團。 在另一具體實例中，胺基組份為H2N-[R3]Y-NH2與氣丙 二醇、環氧丙醇或表氣醇之反應產物。在此具體實例中， R3包括[-CH2CH2-N(R4)-CH2CH2]、環氧丙烷、環氧乙烷、 ® 聚醚或其組合。R4包括Η、烷基、烷化羧酸酯基、烷化磺 酸醋基、單羥化烷基或多羥化烷基β γ為1至約2〇。在一 具體實例中’烷基為分支鏈或非分支鏈（^至c6烷基。在另 一具體實例中，胺衍生物與二羧酸（諸如草酸或己二酸） 反應，形成胺基組份。 在另一具體實例中，胺基組份為醛或酮與單胺或聚胺 之亞胺基衍生物表羥胺衍生物反應產物在另一具體實例 中’化合物為醛或酮與聚醚單胺或聚醚聚胺之亞胺基衍生 〇 物或經胺衍生物反應產物。舉例而言，乙醛酸與二甘醇胺 在高溫（例如40°c至80°c )下反應足以促成脫水反應之時 間。亦可使用酸催化劑，諸如硫酸。 製備胺基組份之例示性方法為使Jeffamine® D230 (Huntsman (Salt Lake City, Utah)之註冊商標且可購自 Huntsman )(其特徵為主鏈中之重複環氧丙烷單元且具有 化學式 H2N-(CH(CH3)CH20)z-CH2CH(CH3)NH2)與環氧丙 醇（2,3-環氧基-1_丙醇）反應。jeffamine D230為平均分子 13 201026899 量約230公克/莫耳之雙官能一級胺。Z典型地為約1至約 20個重複單元》z較佳為1至3,且Z最佳為2。反應在室 溫下或稍高溫下發生。上述反應之反應產物包括1,4取代 (四取代）' 丨，3取代（三取代）及丨，2取代（二取代）之二 胺。在一較佳具體實例中，上述反應之反應產物主要為1，4 四取代之羥化聚烷氧基胺。 在一態樣中，將腐蝕減少組成物引入鍍鋅表面上包括 將該方法併入熱浸製造製程中。舉例而言，首先將金屬浸 入450C (鐵/鋼與鋅共有較大親和力之溫度）之溶融鋅中， 屆時金屬將受鋅塗層保護。製造製程中之下一步驟為將塗 有鋅之金屬浸入包括胺基白鏽腐蝕減少化合物之腐蝕減少 組成物中。 在另一態樣中’該引入包括將組成物之溶液直接喷麗 至表面上，包括工業水系統中之表面。在一具體實例中， 將組成物與發泡劑混合以形成混合物，且隨後使用任何適 合之喷灑裝置將混合物喷灑至鍍鋅金屬表面上。發泡劑可 包括界面活性劑，諸如烷氧化醇、聚乙二醇或任何其他適 ^之界面活性劑。在替代具體實例中，可藉由使用油漆滾 筒或其類似物進行滾動、使用油漆刷或其類似物刷拭、使 用拖把或其類似物抹拭或藉由使用任何其他適合之方法戍 技術來將組成物以物理方式塗覆至表面上。 在另一態樣中，在一或多個時間間隔之後，將腐蝕減 少組成物經一或多次再引入表面上以「覆蓋」障壁或「再 鈍化」表面。亦預期進行中之覆蓋步驟會更新腐蝕抑制性 201026899 障壁及/或再鈍化鍍鋅表面。如以個別情況為基礎所測定， 該方法可包括複數種不同腐蝕減少組成物，且覆蓋障壁可 包括將—或多種不同腐蝕減少組成物引入鍍鋅金屬表面 上0 ,、在—具體實例中，將有效量之腐蝕減少組成物引入冷 卻水循環系統（在本文中有時稱作「冷卻塔」）之水中，以 在該系統之任何鍵鋅金屬表面上形成障壁或純化該系統之 ❹任何鑛辞金屬表面。應瞭解，該引入可為在系統初始操作 2前引入新的未使狀系統t，或引人運作中之操作系統 。本發明之腐钱減少組成&可作為與其他組成物或方案 (諸如鏽垢及/或腐蝕減少方案”且合的辅助處理或作為如 本文更詳細描述之獨立處理方案引入任何工業水系統中。 儘管並非實施本發明所需，但預期可將腐蚀減少組成 物與一或多種其他腐餘抑制劑、一或多種鑛垢抑制劑、— 或多種螢光追蹤劑、一或多種水處理聚合物、一或多種聚 ❾、元氧基化口物或任何其他適合之輔助或附加組份組合。任 何該等輔助物皆可為現有腐姓抑制方案之一部分，本發明 成為該方案之附加組份或方案。輔助物可為腐餘減少虹成 ^之# ”或可為另—單獨組成物。在替代具體實例中， /等輔助物可與本發a月之腐钮減少組成物同時或依序添 加。 次鏽垢抑制劑包括：鎢醍鹽；鉬駿_鹽； 釩酸鹽；魏鹽；膦酸鹽；亞膦酸鹽；石夕酸鹽；硼酸鹽； 鋅及其鹽；聚羧酸鹽；$甲酸；其類似物；其組合；或任 15 201026899 何其他適合之腐#或鏽垢抑制劑。例示性水處理聚合物包 括：聚丙烯酸；聚順丁烯二酸；丙烯酸、順丁烯二酸、丙 烯醯胺及磺酸丙烯醯胺丙酯之共聚物及三元共聚物；稜柱 狀聚合物（prism polymer );讀酸酯基聚合物；及丙烯酸、 丙烯醯胺、磺甲基化丙烯醯胺之三元共聚物或共聚物；其 類似物及其組合。 較佳地’增效摻合物包括約〇至10重量百分比之胺基 組份及約10至約100重量百分比之苯并三唑，其餘為輔助 組份及水。更佳地’胺基組份以約2至10重量百分比存在，0 且笨并三唑以約20至約100重量百分比存在，其餘為輔助 組份及水。較佳摻合物包括約1 〇重量百分比之胺基組份及 約90重量百分比之苯并三嗤。更佳地，推合物包括約4〇 重量百分比之胺基組份及約6〇重量百分比之苯并三唑。最 佳地’摻合物包含約60重量百分比之胺基組份及約4〇重 量百分比之苯并三唑。 用來塗覆本發明摻合物之劑量範圍以活性物質計為至 少約20 ppm至50 ppm至約2〇〇 ppm或2〇〇 ppm以上。較❹ 佳劑量為約10 ppm至約2〇〇 ppm，其可基於補充水或冷凝 水條件或系統中鹵素的存在而增加。更佳劑量範圍為約4〇 Ppm至約15G ppm，且最佳範圍為約8Q 至約口㈣。 可使用任何適合之化學注射泵將摻合物添加至系統中。 本發明之增效摻合物的最大效率要求將系統維持於約 9’〇之PH值水準下。儘管效率在低於約8.5或高於約9 5之 PH值水準下下降，但摻合物仍為有效的。掺合物應在會發 16 201026899 生充分混合且會均一分布於整個系統中之位置處（例如在 -循環水泵之吸取側之前）饋入。最佳饋入方法為連續饋入， 但在某些情況下可使用間歇饋入。 在具體實例中，將組成物與發泡劑混合以形成混合 物，且隨後使用任何適合之喷灑裝置將混合物喷灑至鍍鋅 金屬表面上。發泡劑可包括界面活性劑，諸如烷氧化醇、 聚乙二醇或任何其他適合之界面活性劑。在替代具體實例 中，可藉由使用油漆滾筒或其類似物進行滾動、使用油漆 刷或其類似物刷拭、使用拖把或其類似物抹拭或藉由使用 任何其他適合之方法或技術來將組成物以物理方式塗覆至 表面上。 根據至少一個具體實例，可由手動操作者或具有諸如 處理器、記憶體裝置、數位儲存媒體、陰極射線管、液晶 顯示器、電漿顯示器、觸摸螢幕或其他監視器之組件的電 子裝置來量測本發明之增效摻合物的劑量，及/或可使用其 他組件來執行全部或部分所述方法。在某些情況下’控制

二可〗夕個特殊應用積體電路、程式、電腦可執行指 令、或演算法、一或多個硬連線裝置、無線裝置及/或-或 多個機械裝置整合進行操作。-些或全部控制器系統功能 可處於中心位置（諸如網路健器）處，用來在區域網路、 廣域網路、無線網路、網際網路連接、微波鏈路、紅外鍵 路及其類似者上推# > , tl 通信。此外，可包括諸如信號調節器 或系統監視器之苴仙μ > 之其他組件以有助於信號處理演算法。亦預 、’、傳輸資料及/或進行資料通信之任 17 201026899 何所需感測器、耦合器、連捲哭 資料。 連接器或其他讀來捕捉及傳輸 應暸解，在某些具體實例中，該方法可與工業 之其他公用設施組合。代表性公 .^ ^ a 衣丨玍&用"又施包括用來量測系統 ❹ 小' 之量的感測器；溶解污染物或微粒污染物 之感測器；基於電阻、電容、光譜吸光度或透射率、色产 量測及螢光之其他感測器；及用來分析感測器/控制器結果 (例如多變量为析、化學統計、始/末（。n/〇f。劑量控制、 PID劑量控制、其類似物及其組合）之數學工具。 ❹ 在另具體實例中，將惰性螢光追蹤劑包括於增效摻 合物中以提供一種測定劑量之方式。已知比例之螢光追蹤 劑’、摻。物同時或依序添加。有效惰性螢光追蹤劑包括與 系統中之其他組份不發生化學反應且不隨時間顯著降解之 物質二該等追蹤劑亦應在所有相關濃度水準下完全（或基 本上完全）可溶於摻合物，且螢光強度較佳應與追蹤劑之 濃度實質上成比例且不會由系統中之其他組份顯著淬滅或 乂其他方式減 >。此外，惰性螢光追蹤劑不應受系統中之 任何其他化學物質明顯或顯著影響。「不受明顯或顯著影 響J之陳述意e胃惰性榮光化合物在燃料乙醇中通常所遭遇 之條件下一般具有不超過約1〇%的螢光信號變化。 情性榮光追縱劑所要之特性較佳包括：與系統水中所 存在之吸光物質、其他添加劑、污染物等無顯著重疊之螢 光激發/發射波長；高溶解性；極佳化學穩定性；在可處理 波長（例如，系統令之其他組份應不會干擾彼等波長下之 18 201026899 螢光性質）及與系統中可存在之其他鸯光組份分開以 干擾之激發/發射波長下適合之螢光性質；及避免對系 質產生負面影響 '

代表性惰性螢光追蹤劑包括：螢光素或螢光素衍生 物；玫瑰紅（rhodamine)或玫瑰紅衍生物；萘磺酸萘 磺酸、二萘磺酸、三萘磺酸等）；祐磺酸（單芘磺酸、二2 磺酸、三芘磺酸、四芘磺酸等）；含磺酸之芪衍生物（包括 光學增亮劑）；聯苯磺酸；苯丙胺酸；色胺酸；酪胺酸；維 生素B2 (核黃素（rib0fiavin ));維生素B6 (吡今醇 (pyridoxin ));維生素Ε(α -生育酚）；乙氧啥 (ethoxyquin广咖啡鹼；香草精（vaniUin );萘磺酸甲駿縮 聚物；苯基磺酸甲醛縮合物；木質素磺酸；多環芳族烴； 含有任何組合之胺、酚、磺酸、羧酸官能基的芳族（多） 環烴；具有N、0或S之（聚）雜環芳族烴；含有至少一種 以下部分之聚合物：萘磺酸、芘磺狻、聯笨磺腹或芪績酸。 該等惰性螢光追蹤劑之其他實例可見於名為「Rapid Meth〇(1 for Detecting Leaks of Hydraulic Fluids in Production. Plants」之美國專利第6,966,213 B2號及名為「Method of Monitoring Membrane Cleaning Process」之美國專利第 7,169,236 B2號中。此等惰性螢光追蹤劑可以商標名 TRASAR®購自 Nalco Company® (Naperville, IL)，或可使 用一般熟習有機化學技術者已知之技術來合成。 前述内容可藉由參考以下實施例來更好地理解，該等 實施例意欲達成說明之目的且不欲限制本發明之範疇。 19 201026899 實施例1 各冷凝器系統之補充水源為平均具有以下特性之都市 用水：pH = 8.3 ;電導率=400微歐姆；鹼度=70 ;妈 (CaC03)= 110;鋅=0.1 ;鎂（CaC03) = 55;氣離子（CaC〇3) =60 ;硫酸根（CaC03 ) = 90 ;鐵=N/A ;正碟酸根（〇rth〇 p〇4 ) =0.1。 將鐘鋅試片及面板安裝於氨冷來冷凝器系統中之冷凝 器的池槽（basin )及喷灑區域中。將池槽中之樣品完全浸 沒，且基於流經冷凝器之噴嘴系統來濕潤或乾燥喷灑區域 ◎ 中之樣品。移除各組樣品且清潔之後，如下測定腐姓速率： (〇乾燥及稱重；（ii)計算重量損失（以MPY計）；（出） 鹼性清潔；（iv )乾燥及稱重；及（v )計算重量損失（以 MPY 計）。 白鏽減少劑1之組成為6.25重量百分比之以〗，2丙二 醇，3-氣（CAS編號96-24-2)官能化的聚[氧基（甲基}1，2_ 乙二基]，α -(2-胺基曱基（乙基）_ ω _(2_胺基曱基乙氧基） (CAS編號9046-10-0)與56.25重量百分比之甲苯并三唑❹ 的混合物。 使對照樣品及經白鏽減少劑〗處理之樣品在8 9之系統 ΡΗ值下經歷正常操作條件，歷時28天。表！所示之結果係 針對對照樣品’且表2之結果係針對經處理樣品。表工表 不安裝於氨冷凍冷凝器系統中之冷凝器池槽及噴灑區域中 之鍍鋅試片及面板上的白鏽腐蝕速率。表2概述以5”叫 之白錄減少劑1處理相同冷凝器後所獲得之白鏽腐蚀速率。 20 201026899 表1

樣品 清潔後MPY 平均MPY 喷灑區域 試片 0.83 0.80 試片 0.76 面板 0.25 0.29 面板 0.32 槽 試片 2.94 2.76 試片 2.58 面板 0.6 0.60 面板 0.59

表2 樣品 清潔後MPY 抑制 平均％ 噴灑區域 試片 0.35 56% 57% 試片 0.34 58% 面板 0.15 48% 46% 面板 0.16 45% 槽 試片 0.36 87% 87% 試片 0.35 87% 面板 0.12 80% 81% 面板 0.1 83% 將池槽中之樣品完全浸沒，且基於流經冷凝器之喷嘴 系統來濕潤或乾燥喷灑區域中之樣品。對所有樣品之進一 步分析揭示試片比相應面板展示更大的損耗，此可能歸因 於「邊緣效應（edge effect )」。白鏽形成在邊緣處更為普遍。 具有22.2 cm2總表面積之試片比面板（具有311.8 cm2總表 面積）受白鏽侵蝕影響更大。 21 201026899 實施例2 使對照樣品及經白鏽抑制劑1處理之樣品在8.0之系統 pH值下經歷正常操作條件，歷時30天。表3所示之結果係 針對對照樣品，且表4係針對經處理樣品。 表3 位置 樣品 MPY 平均MPY 喷灑區域 試片 1.9 1.86 試片 1.81 面板 1.23 1.09 面板 0.94 槽 試片 2.8 2.7 試片 2.6 面板 0.92 0.88 面板 0.83 表4 位置 樣品 MPY 抑制 平均％ 喷灑區域 試片 0.84 54% 52% 試片 0.93 50% 面板 0.62 43% 44% 面板 0.58 45% 槽 試片 1.32 50% 50% 試片 1.3 50% 面板 0.35 60% 62% 面板 0.32 64% 實施例3 為證明摻合物之增效效應，藉由量測極化電阻來測定 22 201026899 • €化學腐蚀速率。在進行極化之前藉纟Tafel掃描來測定陰 極及陽極緯斜（slope)。使用設定於〇」mV/sec之Gamary 穩廢器/穩流器進行掃播。在工作電極為電鑛圓盤的情況下 使用三電極電化電池。兩個鋼電極之一充當參考電極且另 一者充當相對電極。 測試溶液為腐蝕性水與待評估之候選抑制劑的混合 物。腐蝕性水一般由以下組成：鈣2〇〇 ppm(以CaC〇3計）； 鎂200 ppm (以CaC〇3計）；氣離子5〇〇 ρριη ;及碳酸氫根 〇 15〇 Ppm。在各測試中使用190 ml測試溶液，且在維持於 80 +/ 2 F下使用磁授拌器連續授拌。以5小時時間間隔進 灯^:測，直至高腐蝕速率損害工作電極之鍍辞表面為止。 結果以圖表形式展示於圖1十。 應瞭解，對本文所述之當前較佳具體實例的各種改變 及修改將對熟習此項技術者顯而易見。可在不脫離本發明 之精神及範疇且不減少其預期優點的情況下作出該等改變 及修改。因此，該等改變及修改意欲為隨附申請專利範圍 所涵蓋。 【圖式簡單說明】 圖1說明如以上實施例3中進一步說明，以電化學腐 钮速率量測而觀測到的增效效應。 【主要元件符號說明】 無 23

Claims (1)

1. 201026899 七、申請專利範圍： 1 · 一種用來減少工業水系統中之白鑛的組成物，該組成 物包含：約0至約10重量百分比之第一化合物及約10至 約90重量百分比之第二化合物，該第一化合物具有式 [R]2N-R1x-N[R]2，且該第二化合物為至少一種苯并三唑； 其中R包括H、單羥化烷基或多羥化烷基；R1包括-[ch2CH2-N(R2)-CH2CH2]、環氧丙烷、環氧乙烷、聚醚或其組合；R2 包括Η、烷基、烷化羧酸酯基、烷化磺酸酯基、單羥化烷基 或多羥化烧基；且X為1至約20» 2·如申請專利範圍第1項之組成物，其中r為卜CH2cH (OH)CH(OH)]。 3 ·如申請專利範圍第1項之組成物，其中該等烷基為分 支鏈或非分支鏈（^至C6烷基。 4.如申請專利範圍第i項之組成物，其中 H2N-[R1]X-NH2與氣丙二醇、環氧丙醇或表氣醇反應形成該 第一化合物。

   該銀鲜金屬表而μ W ；*：姑主I , . 其中該組成物

   水處理聚合物；及（b)在一 視情況 ’娜祐抑制劑、螢光追蹤劑及 或多個時間間隔之後，視情況 24 201026899 藉由將有效量之該組成物再引入該鍍鋅金屬表面上來覆蓋 該障壁。 7.如申请專利範圍第6項之方法其中該鑛辞金屬表面 為工業水系統之--部分。 8·如申請專利範圍第6項之方法，其包括直接將有效量 之該組成物喷麗或以物理方式塗覆至該鍍鋅金屬表面上， 及/或將該鑛鋅金屬表面浸入含有該組成物之溶液中。 9·如中#專利範圍第6項之方法，其包括將發泡劑與該 ©腐触減少組成物混合以形成混合物，及將有效量之該混合 物喷灑至該鍍鋅金屬表面上以形成該障壁。 、1〇,如申請專利範圍第6項之方法，其包括複數種不同 組成物，且在一或多個該等時間間隔之後藉由將該等不同 組成物之一引入該鍵鋅表面上來重複步驟（b)。 "•如申請專利範圍帛6項之方法，其中該工業水系統 包括冷卻水循環系統。 1 2.如申明專利範圍帛6項之方法，其中該有效量以活 性物質計為約1 〇 ppm至約2〇〇 ppm。 _ 13·如申請專利範圍帛6項之方法，其包括與該組成物 同時或依序添加一或多種其他腐蝕或鏽垢減少組成物，該 等腐蝕或鏽垢減少組成物包括一或多種腐蝕或鏽垢減少化 合物旦具有或不具有一或多種螢光追蹤劑化合物。 、如申請專利範圍第6項之方法，其中該腐蝕減少組 成物包括-或多_自由以下组成之群的其他腐姓抑制 劑.構酸鹽；膦酸鹽；亞鱗酸鹽；碎酸鹽；箱酸鹽；鎮酸 25 201026899 鹽；硼酸鹽.拉„ β ’鮮及其鹽；釩酸鹽；鉻酸鹽；聚羧酸鹽；及 其組合。 15 ♦如申請專利範圍第6項之方法，其包括與該腐蚀減 夕紅成物同時或依序添加一或多種水處理聚合物，該聚合 物係選自由以下組成之群：聚丙烯酸；聚順丁烯二酸；丙 稀酸、順丁烯二酸、丙烯醯胺及磺酸丙烯醯胺丙酯之共聚 物及三元共聚物；稜柱狀聚合物（prism polymer);磺酸 醋基聚合物；及丙烯酸、丙烯醯胺及磺曱基化丙烯醯胺之 三元共聚物或共聚物。 ® 八、圖式： (如次頁）

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