申请日1990.07.14
公开(公告)日2003.04.02
IPC分类号C02F5/12; C23F11/14; C23F11/18; C02F5/08
摘要
本发明公开了锅炉的水处理剂，其中含有作为活性组分的能在水中放出脂族羟基羧酸离子的化合物以及下列通式I的聚胺或其酸加成盐：H2N(CH2CH2NH)nH (I)式中n为2～5的整数，以及至少一种选自钼酸、钨酸、亚硝酸以及它们的碱金属盐的化合物和一种可以在水中释放出锆、锡、锰或镍离子的重金属化合物，其中能释放出脂族羟基羧酸离子的化合物与通式(I)的聚胺的摩尔比为12∶1-1∶10。还公开了用所述水处理剂处理软水锅炉的方法。
権利要求書
1.一种用于软水锅炉的水处理剂，其中包括作为活性组分的可以在 水中释放出脂族羟基羧酸离子的化合物、下列通式I的聚胺或其酸加成 盐
H2N(CH2CH2NH)nH (I)
式中n是2～5的整数，
以及至少一种选自钼酸、钨酸、亚硝酸以及它们的碱金属盐的化合 物和一种可以在水中释放出锆、锡、锰或镍离子的重金属化合物，其中 能释放出脂族羟基羧酸离子的化合物和通式I的聚胺的摩尔比是 12∶1～1∶10。
2.权利要求1的水处理剂，其中在水中可以释放出脂族羟基羧酸离 子的化合物是柠檬酸，葡糖酸，苹果酸，甘露糖酸，以及它们的钠、钾 或铵盐，以及葡糖酸-δ-内酯中的至少一种。
3.权利要求1的水处理剂，其中通式I的聚胺或其酸加成盐是二亚 乙基三胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，五亚乙基六胺和其无机酸盐 中的至少一种。
4.权利要求1的水处理剂，其中的能释放出脂族羟基羧酸离子的化 合物和通式(I)的聚胺都是以其盐的形式存在的。
5.权利要求1的水处理剂，其中进一步含有水溶性分散剂。
6.权利要求1的水处理剂，其中还含有C2-8的单胺。
7.一种软水锅炉的水处理方法，该方法包括向软水锅炉的水系统中 加入下列化合物：
(a)50～5000ml/l可以在水中释放出脂族羟基羧酸离子的化合物;
(b)20～5000mg/l通式I的聚胺或其酸加成盐，
H2N(CH2CH2NH)nH (I)
式中n为2～5的整数;
(c)1-100mg/l的至少一种选自钼酸、钨酸、亚硝酸和其碱金属盐的 化合物;
(d)一种可以在水中释放出锆、锡、锰或镍离子的重金属化合物，其 数量以金属离子为基准计为0.5～100mg/l，，其中能释放出脂族羟基羧酸 离子的化合物和通式I的聚胺的摩尔比是12∶1～1∶10，
从而防止所述软水锅炉的水系统中的铁的腐蚀。
说明书
用于软水锅炉的水处理剂以及水处理方法
本发明涉及用于锅炉的水处理剂以及水处理方法。更具体地说， 本发明涉及用于纯水或软水锅炉的水处理剂以及水处理方法，该处理 剂能防止纯水或软水锅炉的水系统中的铁金属的腐蚀尤其是点腐蚀。
目前常用的锅炉有使用生水(工业水，井水等)的生水锅炉，软 水锅炉和纯水锅炉。在大多数情况下，锅炉水的温度为110℃至锅 炉承受压力的临界温度。
在这些锅炉中，有一种称之为纯水锅炉的锅炉设备，这种锅炉设 备使用已基本上除去离子组分〔如碱金属离子，碱土金属离子(硬性 组分)，硫酸根离子，氯离子等〕的水(电导率为1.0μs/cm 或更低)如纯水，离子交换水等作为锅炉水。
但是，在这种纯水锅炉中，由于空气中所含的二氧化碳，在锅炉 水中不可避免地存在碳酸根离子，而由于碳酸根离子和溶解氧的存 在，则水系统中的铁类金属会腐蚀，尤其是容易发生导致危险事故的 点腐蚀。
另一方面，软水锅炉使用已基本除去硬性杂质(1mg/l或更 低)但含阴离子组分(如硫酸根离子、氯离子等)的软水。软水中阴 离子组分和溶解氧的存在会引起系统中铁类金属的腐蚀，尤其是容易 引起导致危险事故的点腐蚀。
因此，这类纯水锅炉和软水锅炉通常要采用防止铁类金属腐蚀， 特别是点腐蚀的方法，在该方法中，要将纯水或软水通过脱气器，然 后用加入到水中的氧净化剂(如亚硫酸盐、酰肼等)脱氧，再往脱氧 水中加入磷酸盐防腐剂，必要时可往水中加入碱以调节pH值到10 至12(脱氧/碱处理法)。
但是，上述方法需要较麻烦的脱氧处理且防止铁类金属腐蚀的作 用不足。
为此，本申请的发明人提出了一种不需脱氧处理就能防止或控制 纯水锅炉的水系统中的铁类金属腐蚀的方法，在该方法中往纯水中加 入挥发性胺和脂族羟基羧酸，如乳酸，柠檬酸，苹果酸等(日本专利 公开No.58-96881)。
发明人还提出了下列不需进行脱氧就能防止或抑制纯水锅炉的水 系统中的铁类金属腐蚀的抗蚀剂。
一种含有下列有效组分的四组分抗蚀剂：(a)至少一种选自钼 酸及其碱金属盐、钙酸及其碱金属盐和亚硝酸及其碱金属盐的化合物， (b)一种脂族羟基羧酸及其碱金属盐，(c)在水中容易释放出金 属离子的化合物和分子量为500至100000且溶于水的烯烃化 合物的聚合物或共聚物(日本专利公报No.62-57715：USP 4,512,552);和
一种含有上述四种组分和一种具有2至8个碳原子的单胺的五组 分防腐剂。
但是，近年来，提供纯水、离子交换水、软水等等的水净化装置 的能力、离子交换树脂的能力、软水剂的能力等与其所要维持的水量 相比不足以满足锅炉蒸发和转换负载增加的需要。
结果，诸如碱金属离子、硫酸根、氯离子等之类的离子杂质被带 入纯水锅炉的水系统中以致于纯水锅炉所用的水的电导率超过1μS /cm。另外，用在软水锅炉的水中硬性组分的含量表示的软水锅炉 在循环下的水硬度常常增至20mg/l(硬性泄漏)。
再者，由于受水净化装置、软水剂或离子交换树脂的能力的限 制，在水中还常常含有硅酸根组分或铁组分。
当在混有所述的各种杂质组分的纯水锅炉的水系统中采用日本专 利公开No.58-96881所公开的方法时，防腐作用容易退 化。当纯水锅炉所用的水的电导率超过1.0μS/cm，而铁组 分的含量超过0.1mg/l时，这种现象更显著。
另一方面，当将日本专利公报No.62-27157或62- 57715所公开的抗蚀剂加入到混有硬性组分的软水锅炉的水系统 中时，由于铁类金属的表面附着锅垢，不能均匀地形成黑防腐膜。因 此，对铁类金属的防腐作用有时不足，当硬性组分的含量超过2.0 mg/l时，这种现象更显著。
虽然下述通式(I)所示的且用于本发明的聚胺作为用于锅炉的 水处理剂是已知的(日本专利公告No.50-35601)，但本 发明中这类聚胺与其它化合物组合使用以及其作用是未知的。
从解决上述问题的角度出发，本发明已完成。本发明的目的是提 供水处理剂和水处理方法，它不需进行脱氧就能确保防止水系统中的 铁类金属腐蚀。
本发明提供了一种用于锅炉的水处理剂，该处理剂含用作有效组 分的能在水中释放出脂族羟基羧酸离子的化合物和下列通式(I)所 示的聚胺及其酸加成盐，
H2N(CH2CH2NH)nH …………(I) 式中n为2至5的整数。
本发明还提供了一种用于纯水锅炉的水处理方法，其特征在于往 水锅炉的水系统中加入(a)能在水中释放出脂族羟基羧酸离子的化 合物和(b)下列通式(I)所示的聚胺或其酸加成盐，
H2N(CH2CH2NH)nH …………(I) (式中n为2至5的整数)各组分的量为0.2至50epm，从而 防止纯水锅炉的水系统中的铁类金属腐蚀。
本发明还提供了一种用于软水锅炉的水处理方法，其特征在于往 软水锅炉的水系统中加入下列组分
(a)50至5000mg/l的能在水中释放出脂族羟基羧酸 离子的化合物;
(b)20至5000mg/l的用下列通式(I)表示的聚胺 或其酸加成盐，
H2N(CH2CH2NH)nH ……………(I) 式中n为2至5的整数;
(c)1至100mg/l的至少一种选自钼酸、钨酸、亚硝酸 和它们的碱金属盐的化合物;和
(d)一种能释放出锆、锡、锰或镍离子的重金属化合物，其金 属离子的含量为0.5至100mg/l;从而防止软水锅炉的水系 统中的铁类金属腐蚀。
本发明已获得下列结果:(1)当往纯水锅炉的水系统中加入特 定量的上述二组分(a)和(b)时，在锅炉水系统的亚铁金属的表 面形成牢固的、致密的和抗蚀的由Fe3O4组成的黑膜，(2)上述 黑膜不需使用氧净化剂即可防蚀，(3)在含杂质组分的锅炉水系统 中也能获得上述结果(1)和(2)。