Моющее средство для очистки от накипи теплоэнергетического оборудования

Авторы патента:

Скворцов В.Г.

Садетдинов Ш.В.

Михайлов В.И.

Митрасов Ю.Н.

Бердников С.Т.

Ершов М.А.

Клопов Ю.Н.

C11D7/34 - содержащие серу

C11D7/10 - соли

Использование: в теплоэнергетике для очистки от накипи оборудования. Сущность изобретения: повышение моющего и ингибирующего свойств средства путем введения борносульфаминового комплекса состава HOSO₂NH₂ B₂O₃, лабомида и тиосемикарбазида вместо сульфата натрия, карбамида и оксинола КД-6 в состав, содержащий воду и 1-гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л воды: 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота 350 - 400; борносульфаминовый комплекс 40 - 50; лабомид 20 - 30; тиосемикарбазид 0,03 - 0,07. 5 табл.

Изобретение относится к моющим средствам (МС) для очистки от накипи теплоэнергетического оборудования.

Известны композиции для химической очистки от отложений солей жесткости воды на основе комплексонов, содержащих фосфоновую группировку: 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ), нитрилтри(метиленфосфоновая) кислота, 2-гидроксипропилен-1,3-диамино-тетра(метиленфосфоновая) кислота [1].

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является моющее средство [2], содержащее, г/л воды: 1-гидроксиэтилидендиофосфоновая кислота - 350-400 Сульфат натрия - 45-50 Карбамид - 85-90 Оксинол КД-6 - 20-25 Однако это моющее средство не обеспечивает достаточной очистки от солеотложений и защиты металла от коррозии.

Повышение моющего и ингибирующего свойств средства достигается тем, что в состав, содержащий воду и 1-гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту, вводят борносульфаминовый комплекс (БСК) состава HOSO₂NH₂B₂O₃, тиосемикарбазид /ТСК/ и поверхностно-активное вещество /лабомид ТУ 38307.47.001-90/ на основе полиэтиленгликолевого эфира синтетических первичных жирных спиртов C₁₀-C₁₈, алкилсульфатов и щелочных неорганических солей - соды кальцинированной, триполифосфата натрия и жидкого стекла при следующем соотношении компонентов, г/л воды: 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота 350-400, борносульфаминовый комплекс 40-50, лабомид 20-30, тиосемикарбазид 0,03-0,07. При этом борносульфаминовый комплекс и лабомид повышают моющую способность средств, а тиосемикарбазид выполняет функцию ингибитора коррозии металла.

БСК впервые синтезирован нами методом плавки и его использование в составе моющего средства в литературе не известно.

На диаграмме плавкости бинарной системы HSO₃NH₂ - H₃BO₃ при соотношении 1 моль сульфаминовой кислоты и 2 моль борной кислоты образуется новое соединение. Химическим анализом найдено, мас.%: HOSO₂NH₂ 58,79; B₂O₃ 41,18, что соответствует стехиометрической формуле HOSO₂NH₂

B₂O₃. Борносульфаминовый комплекс представляет собой кристаллическое вещество сероватого цвета. Т.пл. 166-167^oC. Его индивидуальность подтверждена также методами рентгенографии и кристаллооптики.

Структура борносульфаминового комплекса установлена с помощью ИК-спектроскопии. Полосы поглощения в ИК-спектрах БСК и его компонентов приведены в табл.1.

Как видно из данных табл.1, в ИК-спектре нового соединения отсутствуют полосы поглощения, характерные для молекул воды и борной кислоты. Валентные колебания N-H и O-H связей сульфаминовой кислоты образуют в результате перекрывания уширенную полосу с максимумом 3220 см^-1. Смещение максимума поглощения в низкочастотную область указывает на то, что комплексообразование происходит за счет водородных связей между CH, NH₂, B=O-группами. На основании ИК-спектров предложена следующая хелатная структура борносульфаминового комплекса:

Моющий состав готовят растворением в воде при комнатной температуре ингредиентов в следующей последовательности: борносульфаминовый комплекс (или в отдельности сульфаминовая и борная кислоты), ОЭДФ, лабомид и тиосемикарбазид. Реакционную массу перемешивают до полного растворения компонентов.

В табл. 2 приведены испытуемые составы предлагаемого моющего средства и прототипа.

Исследования моющего свойства проведены по следующей методике. Образцы металла из Ст. 3 с накипью (нерабочая поверхность образцов изолировалась эпоксидной смолой) взвешивают, помещают в сосуд с 5 л раствора при 25 и 65^oC и выдерживают при перемешивании до полной очистки накипи. Температура растворов поддерживалась с помощью термостата 1ТЖ-0-03 с точность

0,1^oC, скорость вращения образцов составляла 60 об/мин. Затем образцы сушат и повторно взвешивают. Скорость очистки накипи определяют из соотношения

где m₀ - масса образцов до опыта;
m₁ - масса образцов после опыта;

m - убыль массы;
S - площадь образцов;

- время (продолжительность) испытаний.

Для сравнения берут средние значения из 10 параллельных измерений.

Результаты испытаний представлены в табл.3.

Как видно из данных табл.3, при 25^oC полная очистка образцов в предлагаемых составах и прототипе не происходит даже через 70 ч. При 65^oC полная очистка в составах 2-5 достигается в течение 10-12 ч. В целях экономии реактивов для очистки накипи предлагаются составы 2-4, в которых эффективность моющего действия в 1,5-1,8 раза больше, чем у прототипа.

Для коррозионных исследований образцы Ст. 3 предварительно шлифовали наждачной бумагой различной зернистости, промывали дистиллированной водой, высушивали фильтровальной бумагой, обезжиривали этанолом и выдерживали в эксикаторе над прокаленным хлоридом кальция не менее 18-20 ч. Скорость коррозии определяли по убыли массы образцов после 70 ч полного погружения в исследуемые рабочие растворы.

Коэиент торможения вычисляли по формуле

,
где

₀ и

- скорости коррозии образцов в прототипе и предлагаемых составах соответственно.

Защитное действие рассчитывали по формуле

В табл.4 приведены результаты коррозионных исследований (средние данные из трех параллельных измерений при 25^oC) в предлагаемых составах и прототипе.

Из данных табл. 4 следует, что ингибирующее действие составов с увеличением концентрации ингредиентов постепенно повышается. Наибольшим эффектом обладают составы 2-5, в которых скорость растворения металла в 2-2,5 раза меньше по сравнению с прототипом.

Электрохимические измерения вели на электродах (предварительно защищенных наждачной бумагой и обезжиренных этанолом) площадью 2,5 см² в термостатируемой стеклянной трехэлектродной ячейке. Потенциодинамические поляризационные кривые снимали на потенциостате П-5848 (скорость развертки потенциала 1,0 мВ/с). Электрод сравнения - хлорсеребряный. Измерения проводили при естественной аэрации и температуре 25

0,1^oC. Повторность опытов трехкратная.

Об ингибиторных свойствах предлагаемых составов судили по плотности коррозионного тока, поскольку она эквивалентна скорости растворения металла. В этом случае

где
i₀ и i - плотности коррозионного тока в прототипе и предлагаемых составах соответственно.

В табл.5 представлены результаты электрохимических измерений.

Из сопоставления данных табл.4 и 5 явствует, что электрохимические измерения подтверждают результаты, полученные гравиметрическим методом.

Таким образом, предлагаемое моющее средство по сравнению с прототипом в 1,5-1,8 раза увеличивает скорость очистки накипи и в 2-2,5 раза уменьшает скорость растворения металла.

Формула изобретения

Моющее средство для очистки от накипи теплоэнергетического оборудования, содержащее воду и 1-гидроксиэтилидендифосфоновую кислоту, отличающееся тем, что средство дополнительно содержит борно-сульфаминовый комплекс, тиосемикарбазид и Лабомид при следующем соотношении компонентов, г/л воды:
1-Гидроксиэтилидендифосфоновая кислота - 350 - 400
Борно-сульфаминовый комплекс - 40 - 50
Лабомид - 20 - 30
Тиосемикарбазид - 0,03 - 0,07ж

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Моющее средство "ксщ-1" для очистки теплообменных аппаратов молочного оборудования // 1385608

Моющее средство для очистки металлических изделий // 626116

Моющее средство // 183309

Способ получения препарата для чистки металлических, фарфоровых и стеклянных изделий // 134787

Вяжущая суспензия, антипригарное покрытие для литейных стержней, состав для чистки санитарно-технического оборудования и смесь для изготовления строительных изделий // 2091351

Изобретение относится к составам на основе оксида кремния, в частности к вяжущей суспензии, и может применяться в антипригарном покрытии, в составе для чистки санитарно-технического оборудования и в смеси для изготовления строительных материалов

Состав для очистки поверхности стекла и других материалов // 2030453

Моюще-дезинфицирующее средство для обработки молочного оборудования // 1325062

Изобретение относится к мокицедезинфицирующим средствам (МДС) для обработки молочного оборудования

Химическое средство для очистки поверхностей от минеральных отложений различного происхождения // 2160307

Изобретение относится к химическим средствам для очистки поверхностей от минеральных отложений различного происхождения и может быть использовано в молочной промышленности для очистки технологического оборудования и в других областях агропромышленного комплекса, а также в энергетической области

Моющий раствор для очистки и обезжиривания металлической поверхности // 2247142

Изобретение относится к моющим растворам, применяемым для промышленной очистки металлических поверхностей от загрязнений, и может быть использовано при подготовке поверхности металла перед окрашиванием или нанесением металлических покрытий в машиностроении, черной металлургии и других отраслях промышленности

Гипохлоритная отбеливающая композиция // 2360955

Изобретение относится к гипохлоритным отбеливающим составам, предназначенным для очистки разнообразных субстратов

Моющее средство для очистки металлической поверхности // 2387706

Изобретение относится к области моющих составов для очистки металлических поверхностей деталей оборудования и машин от нефти, нефтепродуктов и продуктов их разложения и может быть использовано на операциях промывки от нефтезагрязнений в моечных машинах при межоперационной очистке, для очистки поверхностей в труднодоступных местах, микротрещинах, поверхностях, поврежденных с потерей металла от окалины и коррозии

Моющий раствор для очистки сварочной проволоки // 2407779

Изобретение относится к моющим растворам, применяемым для промышленной очистки металлических поверхностей от технологической смазки и загрязнений, и может быть использовано при подготовке поверхности металла перед нанесением металлических покрытий в черной металлургии и других отраслях промышленности

Кислотное очищающее средство // 2499084

Настоящее изобретение относится к кислотному очищающему средству для очистки поверхностей от минеральных отложений, включающему нитрат мочевины, отличающемуся тем, что содержит ингибиторы коррозии, такие как алкиларилсульфонаты, алкилсульфонаты, алкилсульфаты, алкилфосфаты, алкилфосфонаты, алкилсукцинаты натрия, или соответствующие им кислоты с алкильной группой C6-C14, при следующем соотношении компонентов (мас.%): азотная кислота в перерасчете на 100%-ную - не менее 45%, ингибиторы коррозии - 0,2-5%, вода - 10-15%, мочевина - остальное до 100%. Техническим результатом настоящего изобретения является создание кислотного очищающего средства для очистки от минеральных отложений, обладающего улучшенными антикоррозионными и моющими свойствами. 3 табл.

Хлорированное щелочное моющее средство трубопровода с метансульфокислотой // 2533118

Изобретение относится к улучшенной многофункциональной очищающей композиции для удаления пищевых загрязнений, содержащей: от 0,2% до 10,0% вес. композиции, включающей метансульфокислоту или соль щелочного металла этой кислоты; от 0,1% до 8,0% вес. композиции, включающей гипохлорит; эффективное количество щелочного агента для корректировки значения pH раствора до более чем 8; и по меньшей мере один материал, выбранный из пороговых ингибиторов, ингибиторов образования отложений, хелатирующих агентов и триполифосфатов. Причем указанная композиция демонстрирует начальный объем пены менее чем 200 мл после динамического тестирования на вспенивание, в котором 100 мл 0,5% (об./об.) использованного разбавления указанной композиции помещают в 1 л цилиндр с делениями, который содержит сферический газовый диффузор диаметром 2,5 см, изготовленный из оксида алюминия, и пропускают поток газа через диффузор со скоростью 1,5 л в минуту в течение 15 с. Техническим результатом предложенного изобретения является получение очищающей композиции для уменьшения или предотвращения отложений без увеличения образования пены. Изобретение также относится к способу удаления пищевых загрязнений с использованием указанной композиции, к способу получения многофункциональной очищающей композиции для удаления пищевых загрязнений и к композиции для разбавления. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 табл., 5 пр.

Связывающая кальций композиция // 2606123

Настоящее изобретение относится к связывающей кальций композиции, содержащей от 40% до 60% по меньшей мере одной глюкаратной соли, от 5% до 15% по меньшей мере одной глюконатной соли, от 3% до 9% по меньшей мере одной 5-кетоглюконатной соли, от 5% до 10% по меньшей мере одной тартратной соли, от 5% до 10% по меньшей мере одной тартронатной соли, от 1% до 5% по меньшей мере одной гликолятной соли и от 1% до 50% по массе по меньшей мере одной соли алюминия. Также настоящее изобретение относится к способу связывания ионов кальция (варианты) и к моющей композиции. Техническим результатом настоящего изобретения является получение экологически благоприятной очищающей композиции, которая может заменить свойства фосфорсодержащих соединений, а также аминокарбоксилаты. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 пр., 3 ил.

Связывающая кальций композиция // 2609417

Данное изобретение относится к композициям, способным связывать ионы кальция, получаемым частично из возобновляемого углеводного сырья. Описана связывающая кальций композиция, содержащая комбинацию: (a) от 40 до 60% по весу по меньшей мере одной соли глюкарата, от 5 до 15% по весу по меньшей мере одной соли глюконата, от 3 до 9% по весу по меньшей мере одной соли 5-кето-глюконата, от 5 до 10% по весу по меньшей мере одной соли тартрата, от 5 до 10% по весу по меньшей мере одной соли тартроната и от 1 до 5% по весу по меньшей мере одной соли гликолата; (b) от 1 до 50% по весу по меньшей мере одной соли аниона оксокислоты; и (с) от 1 до 10% по весу по меньшей мере одной соли лимонной кислоты, а также детергентная композиция, включающая связывающую кальций композицию. Технический результат – создание кальцийсвязывающих композиций, используемых в составах чистящих композиций, являющихся мягкими чистящими средствами относительно окружающей среды. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 13 табл.

Кислотное жидкое моющее средство для очистки пищевого оборудования // 2529318

Изобретение относится к кислотным моющим средствам на основе органических кислот и может быть использовано для мытья внешних поверхностей и удаления минеральных загрязнений оборудования и поверхностей на предприятиях пищевой промышленности. Описанное средство включает лимонную кислоту, метансульфоновую кислоту, смесь неионогенных ПАВ, воду, а также содержит метилглициндиуксусную кислоту и/или пропилендиаминтетрауксусную кислоту, взятые в синергетическом соотношении при следующем соотношении компонентов, мас.%: лимонная кислота 2,3-4,6; смесь неионогенных ПАВ 1,5-5,2; метилглициндиуксусная кислота и/или пропилендиаминтетрауксусная кислота 3,2-4,8; метансульфоновая кислота 0,5-10,5; вода-остальное. Для приготовления средства использована метансульфоновая кислота, полученная в результате окисления воздухом по бесхлорной технологии, а система поверхностно-активных веществ выбрана из группы, состоящей из этоксилированных жирных кислот: капрет-9карбоновой кислоты, гексет-4карбоновая кислоты и/или алкилполигликозида. Технический результат - создание экологичного жидкого кислотного средства на основе оптимального соотношения биоразлагаемых органических кислот с высокой очищающей способностью. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

Хлорированное щелочное моющее средство трубопровода с метансульфокислотой // 2533118

Водные щелочные очищающие композиции и способы их применения // 2578718

Настоящее изобретение относится к водной щелочной очищающей композиции, свободной от органических растворителей и силикатов, свободных от ионов металлов, причем указанная композиция содержит: (A) от 0,1 до 20 мас. % L-цистеина, (B) от 0,1 до 20 мас. % по меньшей мере одного гидроксид четвертичного аммония, (C) от 0,05 до 15 мас. % по меньшей мере одного хелатирующего и/или ингибирующего коррозию агента, выбранного из группы, состоящей из алифатических и циклоалифатических аминов, имеющих по меньшей мере две первичные аминогруппы, (D) от 0,001 до 5 мас. % по меньшей мере одного неионного поверхностно-активного вещества, выбранного из группы ацетиленовых спиртов, алкилоксилированных ацетиленовых спиртов и алкилоксилированных сложных моноэфиров сорбита и одноосновной карбоновой кислоты. Также настоящее изобретение относится к способу обработки подложек и к применению водной щелочной очищающей композиции для обработки подложек. Техническим результатом настоящего изобретения является создание композиции, которая наиболее эффективно удаляет все виды остатков и загрязнений, образованных в ходе подготовки поверхности подложки, осаждения, нанесения гальванического покрытия, травления и химико-механической полировки. 3 н. 9 з.п. ф-лы, 8 пр., 1 табл.