Способ механохимического удаления накипных отложений

Авторы патента:

F28G9/00 - Очистка смыванием или промыванием, например химическими растворителями (устройства с использованием струи жидкости, газа или пара для удаления отложений F28G 1/16,F28G 3/16)

C11D3/33 - аминокислоты

C11D3/14 - пигменты; наполнители; абразивы

C11D3/12 - водонерастворимые соединения

Владельцы патента RU 2656334:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный университет" (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки от накипи внутренних поверхностей нагрева или теплообмена водогрейных и паровых котлов, нагревательных элементов и внутренних поверхностей чайников, систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Описан способ механохимического удаления накипных отложений, включающий обработку внутренних поверхностей кипячением водной суспензией, состоящей из абразивной составляющей и комплексообразующего сорбента в Н-форме при следующем их количественном соотношении, мас. %: абразив из диоксида кремния 0,1; гранулы комплексообразующего сорбента в Н-форме 0,1; вода - остальное. Технический результат - обеспечение повышения эффективности очистки оборудования в процессе текущей эксплуатации. 1 табл.

Для удаления отложений используют в основном следующие способы очистки: механический, химический.

Механический способ включает удаление отложений с помощью шомполов, тросов.

Способ очень трудоемкий, часто приводит к разрушению стенок труб, используется в основном для прямых труб. Таким способом невозможна очистка труднодоступных мест оборудования.

Известны способы химической очистки внутренних поверхностей различных теплообменников.

В патенте РФ №2334790, опубл. 27.09.2008 г. предложено жидкое моюще-очищающее средство для удаления накипи с нагревательных элементов и внутренних поверхностей стиральных машин. Это средство содержит в своем составе цеолит или бентонит в сочетании с комплексоном (натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты).

Недостатком указанного аналога является разовое использование моюще-очищающего средства и применение классического комплексона натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), который загрязняет окружающую среду.

Известен гетерогенный комплексообразующий сорбент по патенту РФ №2141377, опубл. 20.11.1999 г., состоящий из дисперсного инертного носителя и активного сорбирующего слоя, обеспечивающего максимальную сорбционную емкость (СЕ) 0,68 ммоль/г.

Недостатком гетерогенного сорбента является не высокая сорбционная емкость в силу отсутствия эффективных комплексообразователей в его составе.

Наиболее близким по техническому решению - прототипом, является способ очистки и защиты от накипи и коррозии теплоэнергетического оборудования по патенту РФ №2285218, опубл. 10.10.2006 г. Очистка от накипи осуществляется абразивным составом из измельченных горных пород в динамическом режиме.

Недостатком прототипа является отсутствие химического воздействия на удаляемую накипь, что значительно снижает эффективность удаления накипи.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности удаления накипи за счет совместного механохимического воздействия предложенного препарата многократного использования, состоящего из суспензии в воде абразивной составляющей и комплексообразующего сорбента в Н-форме.

Эффективность предлагаемого решения обеспечивается:

- ударно-механическим переводом во взвесь накипных отложений за счет воздействия взвешенных в кипящем слое твердых абразивных частиц и комплексообразующего сорбента;

- переводом накипных нерастворимых отложений (например, карбонатов кальция, имеющих растворимость 1,445 мг/100 г Н₂О) в кислые соли, растворимость которых более чем в 100 раз выше (например, растворимость бикарбоната кальция составляет 156 мг/100 г Н₂О [Карякин Ю.В. Чистые химические реактивы. ГХИ, 1947, с. 220]);

- поглощением кальция из растворяемого бикарбоната комплексообразующим сорбентом повышенной емкости (3 ммоль/г) (патент РФ №2585020, опубл. 27.05.2016 г.);

- возможностью многократного использования препарата после регенерации сорбента в Н-форму.

Гранулы комплексообразующего сорбента, размером от 0,5 до 2 мм, заряженного в Н-форме (вымачивание сорбента в растворе минеральной кислоты, например соляной), создают в отмывочной суспензии кислую среду.

В процессе кипячения за счет ударно-механического воздействия отмывочной водной суспензии, содержащей 0,1% абразива из диоксида кремния (патент РФ №2292386) и 0,1% гранул комплексообразующего сорбента, на поверхность отложений образуется взвесь накипных отложений.

В кислой среде кипящей взвеси, состоящей из отмывочной суспензии и малорастворимых накипных отложений из средних солей (например, растворимость СаСО₃ составляет 1,445 мг/100 г Н₂О [Карякин Ю.В. Чистые химические реактивы. ГХИ, 1947, С. 219]), ионы водорода сорбента переводят средние соли в более растворимые кислые соли (например, растворимость СаНСО₃ составляет 156 мг/100 г H₂O [Карякин Ю.В. Чистые химические реактивы. ГХИ, 1947, С. 220])

Получаемые кислые соли на 2 порядка лучше растворяются в воде (156:1,445=108) и существенно больше диссоциируют на ионы. В свою очередь, ионы Са⁺, получаемые при переходе средних солей в кислые и получаемые при диссоциации кислых солей, активно сорбируются комплексообразующим сорбентом. Таким образом, удаляются накипные отложения в процессе кипячения отмывочной суспензии в обрабатываемых емкостях.

Использованная отмывочная суспензия регенерируется вымачиванием сорбента в растворе минеральной кислоты.

Пример.

Очистку бытового чайника объемом 3 л осуществляют следующим образом. В чайник помещают 1 л суспензии, включающей абразив из диоксида кремния и гранулы комплексообразующего сорбента, при следующем их количественном соотношении, мас. %:

абразив из диоксида кремния	0,1
гранулы комплексообразующего сорбента	0,1
остальное	вода

Суспензию кипятят в течение 0,5 часа, а затем сливают и чайник промывают водой. Если разовая обработка не обеспечила нужный уровень очистки, операцию повторяют с новой порцией суспензии, в которой сорбент находится в Н-форме.

Отработанную суспензию отфильтровывают и осадок регенерируют в растворе минеральной кислоты.

Способ механохимического удаления накипных отложений, включающий обработку внутренних поверхностей кипячением водной суспензией, состоящей из абразивной составляющей и комплексообразующего сорбента в Н-форме при следующем их количественном соотношении, мас. %:

абразив из диоксида кремния	0,1
гранулы комплексообразующего сорбента в Н-форме	0,1
вода	остальное

Изобретение относится к области теплоэнергетики, касается, в частности, эксплуатации теплоэнергетического оборудования и может быть использовано в системе циркуляционного водоснабжения турбин для очистки трубок конденсаторной установки турбоагрегата от биологических загрязнений.

Способ очистки внутренней поверхности котла // 2640134

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатационной очистке внутренних поверхностей водогрейных и паровых котлов малого и среднего давления не более 15 атм от отложений, в том числе высокотемпературных силикатов, фосфатов кальция и магния и нерастворимых, либо труднорастворимых в минеральных кислотах.

Раствор для удаления отложений различной природы // 2639433

Изобретение относится к области очистки отложений различной природы, а именно к средствам для очистки металлических, стеклянных, керамических поверхностей промышленного оборудования и может быть использовано для удаления таких отложений, как оксиды металлов, карбонатные и солевые отложения, асфальтосмолопарафиновые и отложения нефтяной природы, отложения органической и биологической природы.

Способ парогазовой очистки стальных изделий // 2625608

Изобретение относится к способам очистки от отложений стальных изделий, например труб парогенераторов и иных теплообменных аппаратов, в том числе из сталей аустенитного класса, и может быть использовано в атомной, энергетической, машиностроительной, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Композиции для очистки системы теплопередачи, включающей алюминиевый компонент // 2621696

Описан концентрат очистителя для системы теплопередачи транспортного средства, включающий алюминиевый компонент, изготовленный способом высокотемпературной пайки в защитной атмосфере, содержащий более чем 15 мас.

Способ очистки конвективных поверхностей нагрева паровых котлов // 2621452

Изобретение относится к котельной технике и может быть использовано в паровых котлах котельных установок для повышения их экономичности и надежности путем использования в качестве обдувочного агента менее ценного теплоносителя - продувочной воды.

Способ очистки поверхностей нагрева экономайзеров паровых котлов // 2621441

Изобретение относится к котельной технике и может быть использовано в паровых котлах котельных установок для повышения их экономичности и надежности путем использования в качестве обмывочного агента менее ценного теплоносителя - продувочной воды.

Способ очистки теплоэнергетического оборудования от отложений и накипи и устройство для его осуществления // 2619010

Изобретения относятся к теплоэнергетике и могут быть использованы для химической очистки систем энергетических установок и технологического оборудования, в частности систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, теплообменных аппаратов, литейной оснастки, и предназначено для повышения их надежности.

Устройство механохимической очистки внутренней полости трубопровода // 2603155

Изобретение относится к области транспортирования и хранения нефтепродуктов, в частности к очистке внутренних полостей магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов от отложений и остатков транспортировавшегося продукта перед сменой вида транспортируемого продукта.

Способ предпусковой физико-механическо-паровой очистки и пассивации внутренней поверхности котельных труб от отложений // 2599772

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для предпусковой очистки внутренней поверхности котельных труб тепловых электростанций (ТЭС) от отложений и для последующей пассивации этой поверхности.

Композиции, их применение в качестве или для получения средств для мытья посуды и их получение // 2656214

Изобретение относится к композиции для мытья посуды, содержащей (A) в общей сложности в диапазоне от 1 до 50 мас.% по меньшей мере одного соединения, выбранного из метилглициндиуксусной кислоты (MGDA), а также ее тринатриевой соли, (B) в общей сложности в диапазоне от 0,01 до 0,4 мас.% по меньшей мере одной соли цинка, выбранной из ZnCl2, ZnSO4, ацетата цинка, цитрата цинка, Zn(NO3)2, Zn(CH3SO3)2, галлата цинка, ZnO, Zn(OH)2 и ZnO водн., указанной как цинк, (C) в общей сложности в диапазоне от 0,001 до 0,045 мас.% гомо- или сополимера этиленимина, (D) при необходимости от 0,5 до 15 мас.% отбеливающего средства, в каждом случае в пересчете на содержание твердого вещества в соответствующей композиции.

Водные растворы, содержащие комплексообразующий агент в высокой концентрации // 2656211

Изобретение относится к водному раствору для хранения или транспортировки. Описан водный раствор, содержащий (A) в интервале от 30 до 60 мас.

Моющая композиция для автоматического мытья посуды // 2638554

Изобретение относится к моющим композициям, содержащим гранулированные нефосфатные добавки для повышения моющего действия. Описана моющая композиция для автоматического мытья посуды, содержащая, по меньшей мере, одну гранулу, содержащую метилглициндиуксусную кислоту (MGDA) и силикат; причем композиция является монодозной моющей композицией, помещенной внутрь жесткой PVOH капсулы, состоящей из одного или более отсеков.

Композиции, их применение в качестве или для получения средств для мытья посуды и их получение // 2629112

Настоящее изобретение касается композиций для машинного мытья посуды и кухонных принадлежностей, содержащих (A) в совокупности в диапазоне от 1 до 50 мас.% по меньшей мере одного аминокарбоксилата, выбранного из метилглициндиацетата (MGDA), а также его солей, (B) в совокупности в диапазоне от 0,001 до 5 мас.% по меньшей мере одного алкилениминового полимера, который ковалентно модифицирован с помощью по меньшей мере одной карбоновой кислоты или по меньшей мере одного производного карбоновой кислоты или по меньшей мере одного производного угольной кислоты, причем максимально до 75 мол.% атомов азота первичных и вторичных аминогрупп указанного алкилениминового полимера провзаимодействовали с карбоновой кислотой, соответственно производным карбоновой кислоты, соответственно угольной кислоты или с синильной кислотой и формальдегидом, в каждом случае в пересчете на содержание твердого вещества соответствующей композиции.

Составы, их применение в качестве или для приготовления средств для мытья посуды и получение составов // 2623443

Изобретение относится к составам, содержащим (А) по меньшей мере одно соединение, выбранное из метилглициндиацетата, а также его солей, (В) по меньшей мере одну соль висмута и (С) по меньшей мере один гомополимер или сополимер этиленимина.

Препаративная форма, ее получение и применение в качестве или для получения посудомоечного средства // 2623440

Изобретение относится к препаративным формам. Описана препаративная форма, свободная от тяжелых металлов, содержащая, в пересчете на содержание твердого вещества препаративной формы (A) в общем в диапазоне от 1 до 50 вес.%, по меньшей мере, одного аминокарбоксилата, выбранного из метилглициндиацетата, а также их солей (B) в общем диапазоне от 0,001 до 2 вес.%, по меньшей мере, одного полимера алкоксилированного алкиленимина со средним молекулярным весом Mw в диапазоне от 800 до 25000 г/моль, который имеет положительную плотность заряда, по меньшей мере, 5 мэкв/г, и который имеет в диапазоне от 2 до максимально 80 вес.% боковых алкиленоксидных цепей, в пересчете на общий полимер алкоксилированного алкиленимина.

Составы, их применение в качестве или для приготовления средств для мытья посуды и получение составов // 2612960

Изобретение относится к составу, свободному от фосфатов и полифосфатов, предназначенному для машинного мытья посуды, кухонных принадлежностей и предметов по меньшей мере с одной стеклянной поверхностью, которая может быть декорированной или недекорированной, а также к способу получения такого состава.

Жидкий моющий состав для мытья посуды ручным способом // 2608735

Настоящее изобретение относится к жидкому моющему составу для мытья посуды ручным способом, обеспечивающему улучшенный блеск, содержащему: (a) от 0,2% до 3%, от массы состава в целом, хелатирующего агента, выбранного из группы, состоящей из глутаминовой-N,N-диуксусной кислоты, ее солей и производных, диэтилентриаминпентаметилфосфоновой кислоты; диэтилентриаминпентауксусной кислоты, метилглициндиуксусной кислоты и их смесей; (b) от 15% до 30%, от массы состава в целом, анионных поверхностно-активных веществ, выбранных из группы, состоящей из сульфатных и сульфонатных поверхностно-активных веществ; (c) от 3% до 20%, от массы состава в целом, неионного поверхностно-активного вещества; и (d) от 0,5% до 10%, от массы состава в целом, поверхностно-активного вещества, выбранного из группы, состоящей из аминоксидных и бетаиновых поверхностно-активных веществ и их смесей, где общее содержание поверхностно-активного вещества составляет от 18% до 60% от массы состава в целом, и весовое отношение совокупности поверхностно-активных веществ к неионному поверхностно-активному веществу составляет от 2 до 10.

Составы, их применение в качестве или для приготовления средств для мытья посуды и получение составов // 2607085

Изобретение относится к составам для машинного мытья посуды и кухонных принадлежностей и предметов по меньшей мере с одной стеклянной поверхностью. Описан состав, содержащий (A) в совокупности от 1 до 50 мас.% по меньшей мере одного соединения, выбранного из группы, включающей метилглициндиацетат и тринатриевую соль метилглициндиацетата, (B) в совокупности от 0,05 до 0,4 мас.% по меньшей мере одной соли цинка (в пересчете на цинк), (C) в совокупности от 0,05 до 2 мас.% по меньшей мере одного гомополимера или сополимера этиленимина и (D) при необходимости от 0,5 до 15 мас.% отбеливателя, соответственно в пересчете на содержание твердого вещества в составе.

Способ получения гранулята, содержащего одну или несколько солей комплексообразователя // 2573412

Изобретение относится к способу получения гранулята, содержащего одну или несколько солей комплексообразователя общей формулы (I), из исходного водного раствора, содержащего одну или несколько солей комплексообразователя в концентрации от 10 до 80 мас.% в пересчете на общую массу этого исходного водного раствора.

Жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки // 2630776

Изобретение относится к жидким композициям для чистки различных поверхностей. Описана жидкая композиция для чистки и/или глубокой очистки, содержащая несферические и/или неперекатывающиеся биоразлагаемые абразивные чистящие частицы, полученные из пеноструктуры с открытыми ячейками, имеющей плотность от 10 кг/м3 до 200 кг/м3, обладающей размерами ячеек 100-1000 микрометров и содержащей множество каркасов, имеющих аспектное соотношение длины каркаса к толщине каркаса (L/T) в диапазоне от 1,5 до 10, при этом указанные биоразлагаемые абразивные чистящие частицы содержат множество частиц наполнителя, по меньшей мере, частично включенных в них, характеризующаяся тем, что размер частицы указанных биоразлагаемых абразивных чистящих частиц больше, чем размер частицы указанных частиц наполнителя, и при этом соотношение среднего диаметра сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, для указанных частиц наполнителя и указанных биоразлагаемых абразивных чистящих частиц составляет от 0,01 до 0,2, причем диаметр сферы, имеющей эквивалентную площадь поверхности, измерен в соответствии с ISO 9276-6, при этом частицы наполнителя содержат материал, выбранный из группы, состоящей из органических, неорганических материалов и их смесей, при этом органический материал выбран из растительного сырья, по существу, материала на основе целлюлозы или лигноцеллюлозы, выбранного из волокон скорлупы ореха, древесины, хлопка, льна или бамбука, кукурузного початка, рисовой шелухи, сахаров и/или, более широко, углеводов, особенно крахмала предпочтительно из зерна, кукурузы, картофеля или мочевины; других частей растений, выбранных из группы, состоящей из стеблей, корней, листьев, семян; сложных полиэфиров; биоразлагаемых сложных полиэфиров, выбранных из группы, состоящей из полигидроксиалканоатов, поли(молочной кислоты), поликапролактона, полиамидоэфира, алифатических и/или ароматических сложных сополиэфиров, и их смесей.