Композиция для растворения/удаления солей жесткости

Изобретение относится к удалению отложений солей жесткости и может быть использовано для химической очистки поверхностей, в том числе греющих поверхностей теплообменного оборудования. Описана композиция для удаления отложений солей жесткости с твердой поверхности, содержащая соляную кислоту, эфир ортофосфорной кислоты, в качестве которого используют вещество, выбранное из трикрезилфосфата, трихлоэтилфосфата, трифенилфосфата и трихлорпропилфосфата, кислотный ингибитор, в качестве которого используют вещество, выбранное из триэтаноламина, диметилэтаноламина, триэтиламина, диэтилэтаноламина, диизопропилэтиламина и диизопропилэтаноламина, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ), содержащее смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] от 5 до 25 - изопропилового эфира полиэтиленгликоля, изобутилового эфира полиэтиленгликоля или изопентилового эфира полиэтиленгликоля или в виде тридецилового эфира полиоксиэтилена (тридецилового эфира полиэтиленгликоля) с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 18 и воду, которая характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%: соляная кислота -15,0-45,0; эфир ортофосфорной кислоты - 5,0-25,0; кислотный ингибитор - 5,0-20,0; неионогенное ПАВ - 0,5-4,0; вода - остальное. Также описан вариант композиции для удаления отложений солей жесткости с твердой поверхности. Технический результат: повышение скорости растворения отложения солей при использовании композиции для обработки твердой поверхности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 пр.

 

Изобретение относится к химическим составам, используемым для удаления солей жесткости с твердой поверхности.

Из US 9103038 В2, опубл. 11.08.2015, известна композиция для удаления жесткой воды и металлических пятен, которая содержит кислоту в сочетании с восстановителем и предпочтительно может быть составлена в виде твердого вещества.

Из RU 2339586 С1, опубл. 27.11.2008, известно изобретение, которое относится к составам для удаления накипи с поверхности труб, теплообменников, технологических аппаратов и защиты оборудования от отложения солей и коррозии, в котором способ включает введение в систему теплообменников промывочного состава, содержащего пиросульфаты или надсернистокислые неорганические соли, гидролизуемые щелочные соли танина коры лиственницы, анионактивные поверхностно-активные вещества (ПАВ), а также кислоту и воду при следующем содержании компонентов (мас. %): пиросульфат натрия, калия, аммония или надсернистокислый натрий, калий или аммоний - 0,9-10; гидролизующиеся щелочные соли таннина коры лиственницы 0,5-6; анионактивные ПАВ 0,0015-0,009; HCl - 2,0-8,0; вода - остальное. После проведения очистки промывочным составом в систему теплообменников вводят ингибирующий образование накипи и коррозии состав, содержащий следующие компоненты в соотношении (мас. %): гидролизуемые щелочные соли таннина коры лиственницы 0,5-2; анионактивные ПАВ 0,0015-0,009; вода - остальное.

Из RU 2515829 С1, опубл. 20.05.2014, известен состав для удаления накипи, включающий лимонную кислоту и функциональную добавку - полиэтиленгликоль марок ПЭГ-800, ПЭГ-1000, ПЭГ-1200, ПЭГ-1500, ПЭГ-1600. Дополнительно состав содержит винную кислоту при соотношении компонентов, масс. %: полиэтиленгликоль ПЭГ-800, ПЭГ-1000, ПЭГ-1200, ПЭГ-1500, ПЭГ-1600 - 5…10, винная кислота - 23…46, гидрокарбонат натрия, или калия, или аммония в количестве 8…20 масс. %, лимонная кислота - остальное. Состав содержит дополнительно отдушку, например ароматизатор «лимон» натуральный или идентичный натуральному, в количестве до 1 масс. %.

Из RU 2172301 С1, опубл. 20.08.2001. известно изобретение, которое относится к бытовой химии, в частности, к промывочным составам для удаления накипи с металлических поверхностей различного рода теплообменных аппаратов, змеевиков и пр. конструкционных элементов теплоэнергетических систем, например, для удаления накипи с внутренних стенок радиаторов системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания преимущественно легковых автомобилей. Промывочный состав для удаления накипи содержит: трилон-Б, натрий фосфорнокислый однозамещенный, спирт изопропиловый, четвертичную аммонийную соль перфторсульфокислоты, воду при следующем содержании компонентов, мас. %: трилон-Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) 3,0-7,0; натрий фосфорнокислый однозамещенный 3,0-5,0; спирт изопропиловый 2,5-3,5; четвертичная аммонийная соль перфторсульфокислоты 0, 008-0,012; вода остальное. Состав может дополнительно содержать флуоресцин в количестве 0,001-0,0015 мас. %.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, выбрано изобретение RU 2627376 С1, которое описывает композицию для удаления отложений солей жесткости с твердой поверхности, содержащую соляную кислоту, гексаметилентетрамин, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и водный разбавитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит этидроновую кислоту, изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %: соляная кислота 10-40 гексаметилентетрамин 0,5-8,0 ПАВ 0,5-3,0 этидроновая кислота 5,0-10,0 изопропиловый спирт 1,0-10,0 олеиновая кислота 0,1-3,0 водный разбавитель остальное.

Недостатком известных составов для удаления накипи является сложность и дороговизна композиций, проявляющие не всегда эффективные свойства для растворения коррозионных отложений.

Задачей настоящего изобретения является создание более эффективной композиции, обладающей повышенной скоростью растворения отложений солей жесткости и имеющей пониженный расход при ее использовании для обработки твердой поверхности.

Поставленная задача решается описываемой композицией для удаления отложений солей жесткости с твердой поверхности, выполненной в виде жидкости или геля и содержащей соляную кислоту, эфир ортофосфорной кислоты, ингибитор кислоты, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и водный разбавитель, которая характеризуется следующим соотношением компонентов, мас. %:

соляная кислота	15,0-45,0
эфир ортофосфорной кислоты	5,0-25,0
кислотный ингибитор	5,0-20,0
ПАВ	0,5-4,0
вода	все остальное

и

соляная кислота	15,0-45,0
эфир ортофосфорной кислоты	5,0-20,0
кислотный ингибитор	5,0-20,0
ПАВ	0,5-4,0
водный разбавитель, включающий загуститель	все остальное

Предпочтительно в качестве ПАВ композиция содержит смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] от 5 до 25, таких, как изопропиловый эфир полиэтиленгликоля, изобутиловый эфир полиэтиленгликоля, изопентиловый эфир полиэтиленгликоля.

Также в качестве ПАВ композиция может содержать, например, тридециловый эфир полиоксиэтилена (тридециловый эфир полиэтиленгликоля) с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 18.

В качестве ингибитора кислоты композиция содержит вещество, выбранное из триэтаноламина, диметилэтаноламина, триэтиламина, диэтилэтаноламина, диизопропилэтиламина и диизопропилэтаноламина.

В качестве эфиров ортофосфорной кислоты композиция содержит вещество, выбранное из трикрезилфосфата, трихлоэтилфосфата, трифенилфосфата и трихлорпропилфосфата.

В качестве водного разбавителя композиция содержит воду или смесь воды с загустителем.

В качестве загустителя композиция содержит вещество, выбранное из крахмала, кавелоса, оксиэтилцеллюлозы, талового амина, при этом массовое отношение воды к загустителю составляет от 5,0 до 20,0 мас. %.

Согласно изобретению композиция может быть выполнена в виде жидкости или геля.

Композицию получают путем смешения заявленных компонентов в следующем порядке - отдельно смешивают водный разбавитель, эфир ортофосфорной кислоты и соляную кислоту с концентрацией 36-38% (раствор 1), а так же отдельно смешивают ПАВ и кислотный ингибитор (раствор 2). Перемешивание осуществляют в течение 5-10 минут при комнатной температуре, затем смешивают между собой раствор 1 и раствор 2 в течение 10-15 минут. Если же композиция требует наличия загустителя, то его добавляют в последнюю очередь. Далее смесь фасуют в стеклянную или пластмассовую тару.

Ниже приведены конкретные примеры составов композиции, которые были опробованы нами для очистки от солей жесткости металлических, керамических и бетонных поверхностей.

Примеры получения композиции в виде жидкости (все количества указаны в мас. %):

1. Кислота соляная (30%), трикрезилфосфат (8%), триэтаноламин (15%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изобутилового эфира полиэтиленгликоля (2%), вода (45%).

2. Кислота соляная (20%), трихлоэтилфосфат (10%), триэтаноламин (10%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (1%), вода (59%).

3. Кислота соляная (25%), трифенилфосфат (10%), триэтаноламин (15%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изобутилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%), вода (48%).

4. Кислота соляная (30%), трихлорпропилфосфат (12%), диметилэтаноламина (10%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%), вода (46%).

5. Кислота соляная (25%), трикрезилфосфат (15%), диметилэтаноламина (25%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изобутилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%), вода (33%).

6. Кислота соляная (20%), трикрезилфосфат (15%), диизопропилэтиламина (15%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изобутилового эфира полиэтиленгликоля (2%), вода (48%).

7. Кислота соляная (15%), трикрезилфосфат (15%), диизопропилэтиламина (15%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля - с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изобутилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%), вода (43%).

8. Кислота соляная (30%), трикрезилфосфат (15%), диизопропилэтиламина (10%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля - с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изобутилового эфира полиэтиленгликоля (2%), вода (43%).

9. Кислота соляная (25%), трикрезилфосфат (5%), диизопропилэтиламина (25%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%), вода (43%).

10. Кислота соляная (30%), трикрезилфосфат (10%), триэтаноламин (15%), тридециловый эфир полиоксиэтилена (тридециловый эфир полиэтиленгликоля) с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 18 (2%), вода (43%).

Примеры получения композиции в виде геля (количества указаны в мас. %):

1. Кислота соляная (22%), трикрезилфосфат (8%), триэтаноламин (12%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изобутилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%), кавелос 300 (10%), вода (46%).

2. Кислота соляная (25%), трихлоэтилфосфат (10%), диизопропилэтиламин (12%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изобутилового эфира полиэтиленгликоля (2%), кавелос 300 (10%), вода (41%).

3. Кислота соляная (25%), трихлорпропилфосфат (10%), диметилэтаноламин (12%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%), крахмал (20%), вода (31%).

4. Кислота соляная (20%), трихлорпропилфосфат (8%), триэтаноламин (10%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%>), таловый амин (15%), вода (45%).

5. Кислота соляная (28%), трикрезилфосфат (10%>), триэтаноламин (18%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изопропилового эфира полиэтилен гликоля и изобутилового эфира полиэтиленгликоля (1%), кавелос 300 (10%), вода (33%>).

6. Кислота соляная (10%), трикрезилфосфат (16%), триэтаноламин (14%), смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 5-25 - изобутилового эфира полиэтилен гликоля и изопентилового эфира полиэтиленгликоля (2%), кавелос 300 (7%), вода (51%).

7. Кислота соляная (20%), трихлорпропилфосфат (8%), триэтаноламин (10%), тридециловый эфир полиоксиэтилена (тридециловый эфир полиэтиленгликоля) с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 18 (2%), таловый амин (15%), вода (45%).

Выдержку композиции на плоской обрабатываемой поверхности осуществляли в течение 5-10 минут, а на трубной поверхности композицию выдерживали в течение 30-60 минут. В некоторых случаях при удалении застарелых загрязнений в течение выдержки периодически осуществляли обработку поверхности щеткой. Затем удаленные загрязнения с остатками композиции смывали большим количеством воды до нейтральной реакции по универсальному индикатору (рН от 5,5 до 6.5).

Эффективность вариантов композиции оценивалась по количеству удаленных солей. Количество удаленных с обработанной поверхности солей жесткости для всех примеров составляет 95-98% масс, при расходе композиции из расчета 1 л состава на 6-9 м поверхности. По результатам исследования установлено, что для всех вариантов композиция не оказывает заметного воздействия на структуру металлов, например, на толщину цинкового слоя при его наличии, а также не оказывает неблагоприятного влияния на качество металлической или хромированной поверхности. Дополнительно следует отметить, что заявленный состав является экологичным, простым в приготовлении и использовании не содержит дорогих компонентов.

Заявленная композиция при осторожном обращении с ней не оказывает токсического влияния, а также взрыво- и пожаробезопасна в силу большого количества воды в растворе.

1. Композиция для удаления отложений солей жесткости с твердой поверхности, содержащая соляную кислоту, эфир ортофосфорной кислоты, в качестве которого используют вещество, выбранное из трикрезилфосфата, трихлоэтилфосфата, трифенилфосфата и трихлорпропилфосфата, кислотный ингибитор, в качестве которого используют вещество, выбранное из триэтаноламина, диметилэтаноламина, триэтиламина, диэтилэтаноламина, диизопропилэтиламина и диизопропилэтаноламина, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ), содержащее смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] от 5 до 25 - изопропилового эфира полиэтиленгликоля, изобутилового эфира полиэтиленгликоля или изопентилового эфира полиэтиленгликоля или в виде тридецилового эфира полиоксиэтилена (тридецилового эфира полиэтиленгликоля) с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 18 и воду, которая характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%:

соляная кислота - 15,0-45,0;

эфир ортофосфорной кислоты - 5,0-25,0;

кислотный ингибитор - 5,0-20,0;

неионогенное ПАВ - 0,5-4,0;

вода - остальное.

2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде жидкости или геля.

3. Композиция для удаления отложений солей жесткости с твердой поверхности, содержащая соляную кислоту, эфир ортофосфорной кислоты, в качестве которой используют вещество, выбранное из трикрезилфосфата, трихлоэтилфосфата, трифенилфосфата и трихлорпропилфосфата, кислотный ингибитор, в качестве которого используют вещество, выбранное из триэтаноламина, диметилэтаноламина, триэтиламина, диэтилэтаноламина, диизопропилэтиламина и диизопропилэтаноламина, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ), содержащее смесь изоалкильных эфиров полиэтиленгликоля с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] от 5 до 25 - изопропилового эфира полиэтиленгликоля, изобутилового эфира полиэтиленгликоля или изопентилового эфира полиэтиленгликоля или в виде тридецилового эфира полиоксиэтилена (тридецилового эфира полиэтиленгликоля) с количеством повторяющихся звеньев [СН2-СН2-O] - 18, водный разбавитель, состоящий из воды и загустителя, при этом массовое отношение воды к загустителю составляет от 2,00 до 5,00 мас.%, где загуститель выбран из крахмала, аэросила, оксиэтилцеллюлозы, талового амина, которая характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%:

соляная кислота - 15,0-45,0;

эфир ортофосфорной кислоты - 5,0-25,0;

кислотный ингибитор - 5,0-20,0;

неионогенное ПАВ - 0,5-4,0;

водный разбавитель - остальное.

4. Композиция по п. 3, отличающаяся тем, что она выполнена в виде жидкости или геля.