Состав для ингибирования солеотложения в системах оборотного водоснабжения

 

Изобретение относится к составам предотвращения карбонатных, сульфатных и железоокисных отложений в системах оборотного водоснабжения и промывки теплообменного оборудования от отложения накипи. Состав содержит оксиэтилидендифосфоновую килоту (ОЭДФ), лигносульфонаты (ЛСТ), цинковый комплекс ОЭДФ, сульфонат-порошок, представляющий собой продукт синтеза производства сульфонатов и имеющий в своем составе натриевые соли алкилсульфоновых кислот в количестве не менее 28%, и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: ОЭДФ - 10-35, цинковый комплекс ОЭДФ - 0-7, ЛСТ - 0,1-30, сульфонат-порошок - 0,5-10 и вода - остальное. Технический эффект - повышение эффективности предотвращения солеотложения и качества очистки и промывки систем оборотного водоснабжения и теплообменного оборудования при сохранении высокой стабильности состава при хранении. 1 табл.

Изобретение относится к составам для предотвращения карбонатных, сульфатных и железоокисных отложений в системах оборотного водоснабжения и промывки теплообменного оборудования от отложений накипи и может быть использовано в водооборотных системах ТЭЦ, металлургических производств, нефтеперерабатывающих и других промышленных предприятий.

Известен ряд составов на основе оксиэтилидендифосфоновой кислоты для предотвращения различных видов минеральных отложений в водных системах (1,2). Известные составы не предназначены для одновременного ингибирования коррозии.

Наиболее близким к заявленному является состав для предотвращения карбонатных, сульфатных и железоокисных отложений, содержащий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, соединение цинка, лигносульфонаты и воду (3).

Изобретение направлено на расширение арсенала ингибиторов солеотложения.

Задачей настоящего изобретения является создание состава для предотвращения отложений неорганических солей и разрушения отложений накипи.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности предотвращения отложения солей, улучшении качества очистки и промывки теплообменного оборудования при сохранении высокой стабильности состава при хранении.

Присутствие в составе высокоэффективных ПАВ позволяет использовать его не только в, так называемых, "чистых" водооборотных системах, где вода не загрязняется при контакте с другими средами, но и в "грязных" водооборотных системах, где вода помимо нагревания загрязняется посторонними примесями.

Дополнительный результат от предложенного изобретения заключается в возможности одновременного ингибирования коррозии за счет введения в состав композиции цинкового комплекса ОЭДФ.

Поставленная задача решается тем, что состав для ингибирования солеотложения содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту (ОЭДФ), лигносульфонаты (ЛСТ), сульфонат-порошок, представляющий собой побочный продукт синтеза производства сульфонатов и имеющий в своем составе натриевые соли алкилсульфоновых кислот в количестве не менее 28%, и цинковый комплекс ОЭДФ - соединение, описываемое формулой C₂H₄M₂O₇P₂Zn, где M - Na или Ka при следующем соотношений компонентов, мас.%: ОЭДФ - 10-35 Цинковый комплекс ОЭДФ - 0 - 7 ЛСТ - 0,1-30 Сульфонат-порошок - 0,5-10 Вода - Остальное Состав готовят смешением компонентов при повышенной температуре.

Исходным сырьем для получения состава являются: гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (ТУ 6-09-20-174-90), цинковый комплекс ОЭДФ (ТУ 2439-258-05763458-98), лигносульфонаты технические марки "Ж" (ТУ 13-02811036-029-94) и сульфонат-порошок (ТУ 2481-237-05763458-98).

Сульфонат-порошок является побочным продуктом синтеза производства сульфоната, применяется при первичной обработке шерсти и в качестве сырья для моющих и чистящих средств бытового назначения. Продукт имеет вид порошка от белого до светло-желтого цвета. Массовая доля натриевых солей алкилсульфоновых кислот составляет не менее 28%, массовая доля суммы солей натрия (хлористого, сернокислого, сернистокислого и углекислого) не более 70%.

Цинковый комплекс ОЭДФ является продуктом взаимодействия в водной среде окиси цинка с дикалиевой или динатриевой солью оксиэтилидендифосфоновой кислоты и описывается общей формулой C₂H₄M₂O₇P₂Zn, где M - Na или Ka. Продукт представляет собой опалесцирующую жидкость желто-зеленого цвета.

Состав представляет собой подвижную жидкость от желтого до темно-коричневого цвета с массовой долей фосфора не менее 3% и плотностью 1100-1200 кг/м³ при 20^oC.

Состав обладает высокой стабильностью при хранении в течение года, не теряет активности при замерзании и последующем оттаивании, нетоксичен, малоопасен.

Согласно изобретению состав является смесью нереагирующих между собой компонентов, и его эффективность обусловлена свойствами входящих в него компонентов и их оптимальным соотношением в композиции.

ОЭДФ является эффективным ингибитором сульфатных и карбонатных отложений, предотвращает рост кристаллов нерастворимых солей в воде и удерживает накипеобразующие минералы в растворенном состоянии. Влияние ОЭДФ на кристаллизацию карбонатов связано с сорбцией ее на поверхности образующихся монокристаллов. При этом увеличиваются их удельная поверхностная энергия и радиус критического зародыша.

Натриевые соли алкилсульфоновых кислот, входящие в состав сульфонат-порошка и ЛСТ, являющиеся эффективными поверхностно-активными веществами, диспергируют кристаллы солей, предотвращая образование конгломератов, их слипание и нарастание на поверхности теплообменной аппаратуры, а также удерживают загрязняющие частицы в потоке воды во взвешенном состоянии. В отстойниках происходит их интенсивное выпадение в осадок.

Цинковый комплекс ОЭДФ образует тончайшую защитную пленку на катодных участках металла, тормозя катодные процессы и препятствуя коррозии.

Оценку ингибирующей способности состава осуществляют путем добавления его образцов к пробам минерализованной воды. Принцип метода определения влияния состава на скорость кристаллизации солей сводится к титрометрическому определению щелочности раствора.

В таблице приведены данные по эффективности предотвращения отложений при использовании состава с различным соотношением компонентов.

Анализ полученных результатов подтверждает эффективность применения заявленного состава для предотвращения солеотложения.

Источники информации 1. SU 916442, C 02 F 5/14, 30.03.1982.

2. SU 967967, C 02 F 5/14, 23.10.1982.

3. RU 2146232, С 02 F 5/14, 10.03.2000.

Формула изобретения

Состав для ингибирования солеотложения в системах оборотного водоснабжения, содержащий оксиэтилиндифосфоновую кислоту (ОЭДФ), лигносульфонаты (ЛСТ) и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сульфонат-порошок, представляющий собой побочный продукт синтеза производства сульфонатов и имеющий в своем составе натриевые соли алкилсульфоновых кислот в количестве не менее 28%, и цинковый комплекс ОЭДФ-соединение, описываемое формулой C₂H₄M₂O₇P₂Zn, где М -Na или Ка, при следующем соотношении компонентов, мас. %: ОЭДФ - 10 - 35
Цинковый комплекс ОЭДФ - 0 - 7
ЛСТ - 0,1 - 30
Сульфонат-порошок - 0,5 - 10
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1