Способ предотвращения отложений минеральных солей

 

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ МИНЕРАЛЬНЕК СОЛЕЙ, включак)щий введение в обрабатываемые воды органического фосфата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения отложений минеральных солей и снижения коррозионной агрессивности водной среды, в качестве органического фосфата используют пиперазиндиметиленфосфонат . (Л с

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (,,; с (К ABTOPCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3524084/23-26 (22) 03.11.82 (46) 23.09.84. Бюл; )) 35 (72) Б.Н.Дрикер, A.Ñ.Ìèõàëåâ, В.А.Вакуленко, Е.П.Кузнецова, 3.Сохибов, Г.Файезов, A.M.Êàçáàí и С.И.Ремпель (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени лесотехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 628.162.4.53(088.8) ° (56) 1. Мещерский H.A. Эксплуатация водоподготовкн в металлургии. М., 1974, с. 172-180.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 893901, кл. С 02 F 5/14, 1981. (54)(57) СПОСОБ ПРЕДОТВРА )1ЕНИЯ ОТ—

ЛОЖЕНИЙ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ, включающий введение в обрабатываемые воды органического фосфата, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эФфективности предотвращения отложений минеральных солей и снижения коррозионной агрессивности водной среды, в качестве органического фосфата используют пиперазиндиметиленфосфонат.

1114628

Изобретение относится к способам предотвращения отложений минеральных солей в водах и водных растворах и может быть использовано в области водоподготовки, водоснабжения, добычи нефти.. 5

Известны способы предотвращения отложений минеральных солей с испольэова- ° нием неорганических полифосфатов (1) .

Однако эти способы недостаточно эффективны вследствие гидролиза по- 10 лифосфатов до ортофосфатов и образования отложений основного фосфата кальция.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является спо- 5 соб предотвращения отложений минеральных солей, включающий введение в обрабатываемые воды органического фосфата, в качестве которого используют 1,3-диэтилендиаминооксипропан (N,N,N,N,N,N ) гексаметиленфосфоновую кислоту или ее соль 523.

Однако известный способ характеризуется недостаточной эффективностью и корродированием поверхностей оборудования и трубопроводов. целью изобретения является повышение эффективности предотвращения отложений минеральных солей и снижение коррозионной агрессивности водной среды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предотвращения отложений минеральных солей, включающему введение в обрабатываемые воды органического фосфата, в качестве органического фосфата используют пиперазиндиметиленфосфонат.

Структурная формула пиперазиндиметиленфосфоната ,.СН - СН,, 40

Н О РСН2й, НСН РОЗН2 СН - СН

Пример 1. Сравнение эффективности предотвращения отложений, 45 солей предлагаемым и известным способами проводят на примере раствора сульфата кальция. Пересыщенный раствор CaSOq (концентрация 7,5 г/л) готовят смешением эквивалентных количеств сульфата натрия и хлористого кальция. Опыты проводят в кристаллизаторе объемом 500 мл при перемешивании (::, = 12500) и температуре

40 0,1 C. В кристаллизатор завеши— вают образцы из стали 3 (25x14x2 мм).

Растворы сульфата кальция перед началом опыта обрабатывают известным и предлагаемым реагентами в виде

0,1%-ных водных растворов до концентрации 1 мг/л. Продолжительность индукционных периодов определяют химическим и кондуктометрическим способами. Эффективность действия реагентов рассчитывают по количеству отложений на образцах через

300 мин после начала опытов. Полученные результаты представлены в табл. 1.

Из представленных в табл. 1 данных следует, что продолжительность индукционного периода при обработке по предлагаемому способу более чем в семи раз больше, чем в контрольном опыте (без обработки раствора) и в 1,15 раза больше, чем при обработке известным способом. Эффективность обработки по предлагаемому способу возрастает на 13Ъ.

Пример 2. Эффективность снижения коррозионной агрессивности водной среды определяют по коррозионной стойкости стали 3 в присутствии различных реагентов. Образцы из стали

3 выдерживают в растворе, содержащем

3,5 г/л Са80Ч, в течение 44 ч при условиях, описанных в примере 1. После опыта продукты коррозии удаляют с поверхности образцов механически.

Интенсивность коррозии в присутствии различных реагентов определяют по результатам взвешивания образцов до и после опытов. Полученные данные представлены в табл. 2.

Из представленных в табл. 2 данных следует, что при обработке раствора предлагаемым способом интенсивность коррозии образцов снижается в 6,5 раз по сравнению с контрольным опытом и более чем в 4,5 раза по сравнению с обработкой известным способом. Эффективность обработки возрастает на 57,6%.

Таким образом, использование предлагаемого способа предотвращения отложений позволяет повысить эффективность обработки пересыщенных водных растворов и понизить интенсивность коррозии материала оборудования и трубопроводов.

Кроме того, применение предлагаемого способа обуславливает резкое снижение стоимости реагента, так как количество необходимой для его наработки фосфористой кислоты (стоимость

3000 руб/т) уменьшается в 3 раза (реагент по предлагаемому способу содержит две группы СН РО Н, реагент. по известному способу — b таких групп).

Учитывая, что для наработки 100 т реагента по известному способу необходимо 60 т фосфористой кислоты, экономия при наработке такого же количества реагента по предлагаемому способу составляет 120 тыс.руб.

1114628

Таблица

Способ обработки

Реагент

Индукционный период, мин

Эффективность, %

Без реагента

30 я !

Извес -,Н-(СН212-Н-СН,-CH-СН -Н-(СН 1 Н

2, 2 22 сд

R Он р мол.масса 642

R„CH2-СН„ СН - СН

2 2 мол.масса 274

185

Предлагаемый

213

97 1р и меч а ни е: R-СН2РО Н

Таблица 2

Средняя раз- Эффективница веса, Р ность, % мг/дм.2.

Способ

o6paботки

Реагент

Беэ реагента

Иэ вест-,"-(СН2 2-"-СН2-СЧ-СН2-N-(СН212 Н ц ный ОН R

1,3

0,95 СН2 СН2 3

-М

СН СН2/

Предла— гаемый

84,6

0,20

П р и м е ч а н и е : Эффективность рассчитывают по уравнению а - Ь

Р=--- †--- 100, а где а — разница веса отложений на образце до и после холостого опыта, мг/дм2, Ь вЂ” разница веса отложений на образце до и после опыта с реагентом, мг/дм Заказ 6693/14 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A.Æóðàâëåâà

Редактор Н.Егорова Техред Л.Коцюбняк Корректор A.Îáðó÷àð