Состав для удаления накипи

 

Изобретение относится к составу, предназначенному для эффективного удаления накипи из водогрейных аппаратов. Состав содержит высокоосновный оксихлорид алюминия, водорастворимый катионный полиэлектролит ВПК-402 и трилон "Б" при следующем соотношении компонентов, вес. %: высокоосновный оксихлорид алюминия 1-3, водорастворимый катионный полиэлектролит ВПК-402 0,25-0,75, трилон "Б" 0,01-0,05, вода - остальное. Технический эффект - повышение эффективности и расширение ассортимента используемых составов для удаления накипи при условии снижения их коррозийного действия. 2 табл.

Изобретение относится к составу, предназначенному для эффективного удаления накипи из водогрейных аппаратов.

Известны водные составы для удаления накипи и известковой окалины, содержащие 0.1-45% малеиновой кислоты и до 1% неионогенных, анионных, катионных, амфионных или амфотерных поверхностно-активных веществ либо их смесей, а также сульфокислоту, метасульфоновую, лимонную кислоту либо их смеси. Величина рН составов находится в пределах 0,1-3. Удаление накипи или окалины с твердой поверхности осуществляют при низких температурах или при нагревании путем нанесения составов в чистом или разбавленном виде на поверхность с последующим ополаскиванием поверхности /Заявка 0666303 ЕПВ, МКИ C 11 D 3/20, C 11 D 1/62, The Procter and Gemble Co. - 948700190, заявлено 03.02.94, опублик. 09.08.95/.

Наиболее близким к заявленному является состав для удаления накипи из водогрейных аппаратов на основе кислоты и воды, включающий неорганические сульфаты, в качестве которых используется бисульфат натрия, или бисульфат калия, или пиросульфат натрия, или пиросульфат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бисульфат натрия, или бисульфат калия, или пиросульфат натрия, или пиросульфат калия - 5-12 Соляная кислота - 4-8 Уксусная кислота - 4-6 Вода - Остальное /Заявка 95115869/25, Россия, МКИ С 02 F 5/00, опубл. 10.10.97/.

Для определения эффективности этого состава для удаления накипи авторы составляют искусственную накипь по данным анализа накипи с поверхности водогрейных аппаратов (чайников, паровых котлов, теплообменников и т.п.). В окончательном виде накипь содержала 2,5 г карбоната кальция, 1 г сульфата магния, 0,03 г хлорного железа, 0,145 г сульфата свинца, 1,24 г окиси цинка и 1 г жидкого стекла. Искусственную накипь наносят в три слоя на стеклянную пластинку. После нанесения каждого слоя накипи пластинки подсушивают при температуре 90^oС в течение 10-20 мин, запекают в муфельной печи при температуре 500^oС в течении 1 часа и охлаждают до комнатной температуры.

Количество нанесенной накипи определяют взвешиванием пластинки с точностью до 0,0002 г. Пластинки с содержанием накипи 1,2-1,6 г заливают 70 мл известного состава, для удаления накипи кипятят 30 мин, охлаждают.

Эффективность известного состава определяют по формуле где G1 и G2 - количество искусственной накипи на пластинке соответственно до и после кипячения.

Эффективность известного состава для удаления накипи с пластин с содержанием накипи 1,2-1,6 г составила 99,8% / Л.Д. Тетерина, В.А. Коробейникова. Разработка состава и метода нанесения загрязнителя, имитирующего натуральную накипь. Производство товаров бытовой химии. 1978. 1/.

Недостатком известного состава является: - использование в его составе кислот - соляной и уксусной, что приводит к коррозии аппаратуры; - недостаточная эффективность удаления накипи.

Задача изобретения - повышение эффективности и расширение ассортимента используемых составов для удаления накипи.

Поставленная задача достигается особенностью известного состава, которая заключается в том, что состав содержит высокоосновный оксихлорид алюминия, водорастворимый катионный полиэлектролит ВПК-402 и трилон "Б" при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Высокоосновный оксихлорид алюминия - 1-3
Водорастворимый катионный полиэлектролит ВПК-402 - 0,25-0,75
Трилон "Б" - 0,01-0,05
Вода - Остальное
Состав готовят простым смешением компонентов.

Использование в составе высокоосновного оксихлорида алюминия в указанном соотношении обеспечивает эффективность состава для удаления накипи за счет того, что в водных растворах высокоосновный оксихлорид алюминия находится в равновесном состоянии с кислотами и основаниями с различной активностью: НСl, НАlO₂, Н₃АlO₃, Аl(ОН)Сl₂, Аl(ОН)₂Сl, Аl(ОН)₃. Комплексное и избирательное действие вышеперечисленных кислот и оснований обеспечивают растворение и коагуляцию в раствор солей в составе накипи. Связанная соляная кислота в составе для удаления накипи не оказывает разрушительного коррозийного действия на металлическую поверхность очищаемых аппартов.

Пример 1. Искусственную накипь (см. описание прототипа), содержащую 2,5 г карбоната кальция, 1 г сульфата магния, 0,03 г хлорного железа, 0,145 г сульфата свинца, 1,24 г окиси цинка и 1 г жидкого стекла наносят на стеклянную пластинку в 3 слоя. После нанесения каждого слоя накипи пластинки подсушивают при температуре 90^oС в течение 10-20 мин, запекают в муфельной печи при температуре 500^oС в течение 1 часа и охлаждают до комнатной температуры.

Количество нанесенной накипи определяют взвешиванием с точностью до 0,0002 г.

Обработанную, как описано, пластинку с содержанием накипи 1,2 г заливают предлагаемым составом, содержащим, вес.%: 1 г высокоосновного оксихлорида алюминия, 0,25 г водорастворимого катионного полиэлектролита марки ВПК-402 и ТУ 2227-18-400203312-98 и 0,01 г трилона "Б" и воду - до 100 мл, выдерживают в течение 40 мин - время полного растворения накипи.

Эффективность предлагаемого состава для удаления накипи определяют по формуле

где G1 и G2 - количество искусственной накипи на пластинке соответственно до и после кипячения.

В примере 1 количество искусственной накипи на пластинке до кипячения 1,2 г, после кипячения 0,1 г. Эффективность средства для удаления накипи - 99,2%.

Пример 2. Аналогично примеру 1 обработанную пластинку с содержанием накипи 1,4 г заливают предлагаемым составом, содержащим 2 г высокоосновного оксихлорида алюминия, 0,5 г водорастворимого катионного полиэлектролита марки ВПК-402, 0,02 г трилона "Б" и воду - остальное, до 100 мл, выдерживают в течение 30 мин - время полного растворения накипи.

Эффективность предлагаемого состава для удаления накипи - 99,5%.

Пример 3. Аналогично примеру 1, обработанную пластинку с содержанием накипи 1,6 г заливают предлагаемым составом, содержащим 3 г высокоосновного оксихлорида алюминия, 0,75 г водорастворимого катионного полиэлектролита марки ВПК-402 и 0,03 г трилона "Б", остальное - вода - до 100 мл. Выдерживают пластинку в течение 25 мин - время полного растворения накипи.

Эффективность предлагаемого средства для удаления накипи - 99, 3%.

Результаты испытания предлагаемого состава для удаления накипи представлены в табл. 1.

Авторами были проведены испытания на коррозийную стойкость по показателю скорости коррозии металлов.

Испытания проводили следующим образом.

Пластины из стали (Ст3) и алюминия размером 50•20•2 с выбитыми номерами и отверстиями для подвеса (диаметром 4 мм), находящимися на расстоянии 4 мм от верхнего края пластины (согласно СТП 60-01-08-48-97), очищают сначала более крупной шкуркой 120, потом шкуркой 240, проводя ею по поверхности в одном направлении вдоль длины пластины. Пластины промывают водой, ацетоном, спиртом, сушат и взвешивают.

В стеклянный цилиндр вместимостью 400 см³, с меткой 250 см³, наливают 250 см³ предлагаемого состава для удаления накипи и помещают пластины, которые подвешены на стержне, закрепленном в пробке для закрытия цилиндра. Пробка имеет отверстие для выхода водорода. Цилиндр с пластинами, полностью погруженными в состав, помещают в водяную баню с температурой 20+2^oС.

Через 24 часа пластины вынимают из раствора, сразу промывают водой, удаляют щеткой и резинкой налет, промывают ацетоном, потом спиртом, сушат и взвешивают. Результаты взвешивания записывают в граммах до четвертого десятичного знака.

Обработка результатов.

Скорость коррозии (α) в г/м² вычисляют по формуле

Где: m - масса пластины до начала анализа, г;
m1 - масса пластины после начала анализа, г;
S - площадь пластины, м².

Площадь пластины вычисляют по формуле

где а - длина пластины, мм;
b - ширина пластины, мм;
с - толщина пластины, мм.

Площадью отверстий пренебрегают.

S=0,00228•24=0,05472
За результат анализа принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,04 г/м² ч (Р=0,95).

Масса стальных пластин составила (г): ml=17,64540, m2=17,631172 (весовой показатель); ml=17,45680, m=17,44202 (глубинный показатель).

Масса алюминиевых пластин составила (г): ml=8,07460; m2=8,06530 (весовой показатель), ml=8,08175, m=8,07295 (глубинный показатель).

Результаты испытания на коррозийную стойкость приведены в таблице 2.

Использование предлагаемого состава для удаления накипи позволит:
- повысить эффективность до 99,5%;
- расширить ассортимент используемых составов для удаления накипи.

Формула изобретения

Состав для удаления накипи из водогрейных аппаратов на основе кислоты и воды, отличающийся тем, что состав содержит высокоосновный оксихлорид алюминия, водорастворимый катионный полиэлектролит марки ВПК-402 и трилон "Б" при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Высокоосновный оксихлорид алюминия - 1-3
Водорастворимый катионный полиэлектролит - 0,25-0,75
Трилон "Б" - 0,01-0,05
Вода - Остальноес

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2