Состав для ингибирования коррозии и отложений в закрытых системах отопления



 


Владельцы патента RU 2423416:

Ершов Михаил Аркадьевич (RU)

Изобретение относится к моющим средствам для очистки от накипи закрытых систем отопления и может быть использовано для ингибирования солеотложения в системах оборотного водоснабжения. Состав содержит оксиэтилидендифосфоновую кислоту, сульфат цинка и тиосемикарбазид, при следующем соотношении компонентов, в г/л воды: оксиэтилидендифосфоновую кислоту 50-200, сульфат цинка 0,08-0,32 и тиосемикарбазид 0,2-0,8. Технический эффект - создание состава комплексного действия, позволяющего эффективно защищать теплоэнергетическое оборудование от солевых отложений и предотвращать коррозию. 3 табл.

 

Изобретение относится к моющим средствам для очистки от накипи закрытых систем отопления.

Известно, что для ингибирования солеотложения в промышленности и технике используют соли ароматических карболовых кислот, карбоновых кислот жирного ряда, оксикарбоновых кислот, а также соли фосфоновых кислот (аминофосфоновые, диаминофосфоновые, полиаминофосфоновые, гетероциклические фосфоновые кислоты). В последнее время для защиты от коррозии и образования карбонатных отложений в водных охлаждающих системах широко начали применяться фосфорсодержащие комплексоны: 1-гидрооксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ), нитрилотри (метиленфосфоновая) кислота, 2-гидрооксипропилен-1,3-диамино-тетра (метиленфосфоновая) кислота. Они содержат фосфоновую группу, за счет которой комплексоны взаимодействуют с солями жесткости (Дятлова Н.М. Комплексоны и комплексонаты металлов / Н.М.Дятлова, В.Я.Темкина, К.И.Попов - М.: Химия, 1988. С.192).

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению составу является известный состав, защищенный патентом №2109805, кл. С11Д 7/04, 1998 г. Известный состав содержит, в г/л воды (прототип):

ОЭДФ 350-400
Борносульфаминовый комплекс (БСК) 40-50
Лабомид 20-30
Тиосемикарбазид (ТСК) 0,03-0,07

Недостатком известного состава является то, что в отопительных системах с большим количеством накипи, из-за высокой концентрации ОЭДФ данное средство превращается в кашеподобную массу, которая препятствует циркуляции данной композиции по системе отопления, что приводит к уменьшению скорости очистки от накипи.

Известен состав для ингибирования солеотложения в системах оборотного водоснабжения (патент РФ №2158714, кл. C02F 5/14), который содержит ОЭДФ, цинковый комплекс ОЭДФ, лингосульфонат натрия, воду и сульфонат, имеющий в своем составе в качестве поверхностно-активного вещества натриевые соли алкилсульфоновых кислот.

Недостатком известного состава является то, что данный состав не обладает эффектом ингибирования коррозии.

В основу настоящего изобретения положена задача создания состава, позволяющего очистить систему отопления от солеотложения.

Задача решена тем, что в составе, содержащем ОЭДФ, используются следующие компоненты в г/л воды:

ОЭДФ 50-200
Тиосемикарбазид 0,2-0,8
Сульфат цинка 0,08-0,32

Достигаемый эффект объясняется прежде всего тем, что ОЭДФ растворяет накипь, не образуя кашеподобную массу, а сульфат цинка и тиосемикарбазид выполняют функцию ингибитора коррозии.

Предлагаемый состав позволяет предотвращать коррозию теплооборудования и проводить очистку оборудования от солевых отложений.

Состав готовили следующим образом: в воде при комнатной температуре 20-25°С растворяли порошок ОЭДФ, а затем туда добавляли порошки тиосемикарбазида и сульфата цинка. Реакционную массу перемешивали до полного растворения компонентов.

В табл.1 приведены испытуемые составы предлагаемого состава и прототипа.

Таблица 1
Составы предлагаемого средства и прототипа
Компоненты Содержание компонентов в составах в г/л воды
1 2 3 4
Предлагаемый
ОЭДФ 50 100 150 200
ТСК 0,2 0,4 0,6 0,8
Сульфат цинка 0,08 0,16 0,24 0,32
Прототип
ОЭДФ 325
БСК 45
Лабомид 25
ТСК 0,05

Исследования моющего свойства проводили по следующей методике. Образцы металла из Ст.3 с накипью (нерабочая поверхность образцов изолирована эпоксидной смолой) взвешивали, помещали в сосуд с 2 л раствора при 25 и 65°С и выдерживали при перемешивании до полной очистки от накипи. Температуру раствора поддерживали с помощью THERMOSTAT NBE с точностью ±0,1°С, скорость вращения образцов составляла 60 об/мин. Затем образцы сушили и повторно взвешивали. Скорость очистки накипи определяли из соотношения:

,

где:

m0 - масса образцов до опыта;

m1 - масса образцов после опыта;

Δm - убыль массы;

S - площадь образцов;

τ - время (продолжительность) испытаний.

Для сравнения брали средние значения из 8 параллельных измерений. Результаты испытаний представлены в табл.3. Как видно из данных табл.2, при 25°С полная очистка образца из предлагаемых составов и прототипа происходила через 10 часов только у состава 4. При 65°С полная очистка в предлагаемых составах достигалась за 2,4-5,8 ч. Наибольшая эффективность моющего действия наблюдалась у состава 4, где скорость очистки 1,2-1,5 раза больше, чем у прототипа.

Таблица 2
Моющая способность предлагаемого состава и прототипа при 25 и 65°С
Состав Время очистки τ, ч Площадь S, см2 Убыль массы Δm, г Скорость очистки р, г/м2·ч
25°С
1 10 19,5 0,3167 16,24
2 10 20,1 0,7741 38,51
3 10 19,8 0,9223 46,58
4 10 19,4 1,4865 76,65
Прототип 10 19,7 1,0049 51,01
65°С
1 5,8 20,4 1,7389 146,97
2 4,6 20,1 1,8976 205,23
3 3,2 19,7 1,4295 226,76
4 2,4 20,6 1,6843 340,68
Прототип 2,9 20,5 1,6374 275,42

Коррозионные исследования проводили гравиметрическим методом. Для опыта брали металлические пластины, изготовленные из стали 3, площадью поверхности по 30 см2. Перед опытом каждую пластину чистили мелкоабразивной шкуркой для снятия оксидного слоя, протирали спиртом для снятия жировой пленки, взвешивали на аналитических весах. Затем образцы помещали по три пластины в растворы с исследуемыми веществами и в дистиллированную воду для контроля. Продолжительность опыта примерно составила 30 дней. Далее пластины промывали дистиллированной водой, выдерживали в ингибированной кислоте в течение 10 минут и после этого чистили резинкой для полного удаления ржавчины и оксидной пленки с их поверхности, выдерживали в эксикаторе до испарения остатка воды и снова каждую пластину взвешивали на аналитических весах.

С помощью полученных значений начальной (mн) и конечной (mк) массы пластин определяли убыль массы по формуле: Δm=mн-mк. Находили среднее значение убыли массы из трех пластин в каждом варианте и подсчитывали скорость коррозии по формуле:

где

Δm - убыль массы, г;

S - площадь поверхности пластинки, м2;

τ - продолжительность опыта, ч.

Далее подсчитали коэффициент торможения коррозии (γ) и защитное действие (Z, %) ингибитора по формулам:

;

, где

ρ0- скорость коррозии в контрольном варианте, г/ч·м2;

ρ - скорость коррозии в варианте с исследуемыми веществами, г/ч·м2.

Результаты исследований ингибирующего действия состава даны в табл.3. Из данных табл.3 следует, что ингибирующее действие составов с увеличением концентрации ингредиентов постепенно повышается, а скорость растворения металла уменьшается в 2,65-3,1 раза. Наибольшим эффектом обладает состав 4, у которого скорость растворения металла по сравнению с прототипом уменьшается в 3,1 раза, а защитное действие составляет 67,7%.

Таблица 3
Ингибиторные свойства средства при коррозии Ст3
Состав Компоненты Концентрация, г/л ρ, г/ч·м2 γ Z, %
1 ОЭДФ 50,00
ZnSO4 0,08
ТСК 0,20 0,062 2,65 62,2
2 ОЭДФ 100,00
ZnSO4 0,16
ТСК 0,40 0,058 2,83 64,6
3 ОЭДФ 150,00
ZnSO4 0,24
ТСК 0,60 0,056 2,93 65,9
4 ОЭДФ 200,00
ZnSO4 0,32
ТСК 0,80 0,053 3,10 67,7
Про-
тотип
ОЭДФ 325
БСК 45 0,164 - -
Лабомид 25
ТСК 0,05

Состав для очистки от накипи закрытых систем отопления, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, сульфат цинка и тиосемикарбазид, отличающийся тем, что он содержит в г/л воды, оксиэтилидендифосфоновую кислоту 50-200, сульфат цинка 0,08-0,32 и тиосемикарбазид 0,2-0,8.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области чистящих веществ, в частности к веществам для удаления накипи, и может быть использовано в виде водных растворов для очистки как теплоэнергетических установок, технологического (пастеризаторов, стерилизаторов и др.) и теплообменного оборудования из нержавеющего, черного и цветного металлов, так и бытовой эмалированной или пластмассовой посуды.

Изобретение относится к предварительной обработке загрязненных тканей, к композициям, пригодным для пользования в предварительной обработке, и к способу предварительной обработки.

Изобретение относится к бытовой химии, а именно к изготовлению композиций с одновременным антикоррозионным действием, применяемых для чистки стальных поверхностей от окислов и жировых загрязнений.

Изобретение относится к мокицедезинфицирующим средствам (МДС) для обработки молочного оборудования. .
Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения отложений в водных системах.
Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений, обладающим пониженным коррозионным воздействием на металл оборудования и низким значением кинематической вязкости при минусовых температурах, и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения солеотложений в водных системах.
Изобретение относится к способам предотвращения минеральных отложений, коррозии и биообрастаний и может быть использовано в водоподготовке замкнутых систем отопления, охлаждения, оборотного водоснабжения.

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано для перекачки и очистки сточных вод. .

Изобретение относится к эксплуатации систем оборотного водоснабжения и может быть использовано для защиты оборудования этих систем от коррозии и солеотложения (накипеобразования).

Изобретение относится к биоцидам на основе фосфониевых соединений, внедренных в матричную основу. .

Изобретение относится к способам предотвращения минеральных отложений и коррозии и может быть использовано в водоподготовке систем отопления, охлаждения и оборотного водоснабжения.
Изобретение относится к области водоподготовки, а именно к реагентам и композициям, используемым для предотвращения солеотложений и коррозии в промышленных системах водооборота.

Изобретение относится к способу ингибирования образования отложений, например, содержащих барий, в водной системе

Изобретение относится к способам предотвращения отложений минеральных солей и может найти применение для защиты от образования накипи поверхностей котлов и оборудования в системах тепло- и пароснабжения, а также оборотных систем водоснабжения

Изобретение относится к способам предотвращения отложении и коррозии и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения

Изобретение относится к способам предотвращения отложений и коррозии и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения

Изобретение относится к способу обработки воды. Способ, обеспечивающий применение водной среды в условиях исключения значительной помехи со стороны ионов металлов, включает добавление к воде фосфонатного соединения. Фосфонатное соединение содержит некоторый фосфонатный фрагмент и фрагмент, выбранный из ограниченного числа соединений; или углеводородные цепи, содержащие заместители в виде аминоалкиленфосфоновых кислот; или алкиламиноалкиленфосфоновые кислоты, содержащие активный фрагмент, заключающий в себе N, О и S. Изобретение может применяться в области добычи нефти вторичными методами, ингибирования образования солевых отложений, обработки воды, употребляемой для промышленных целей, обработки бумажной массы, а также в качестве средства, связывающего ион металла в хелатный комплекс, и диспергатора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к способу ингибирования образования, осаждения и налипания отложений кальциевых солей на металлические и другие поверхности в оборудовании, резервуарах и/или трубопроводе установки для способа варки целлюлозы. Способ включает добавление эффективного количества ингибирующей отложения композиции к щелочной водной смеси в котле для способа варки целлюлозы. При этом композиция состоит из по меньшей мере одного фосфонатного компонента (I) и по меньшей мере одного компонента (II), состоящего из по меньшей мере одного карбоксилированного фруктанового соединения. Также изобретение относится к вариантам способа ингибирования образования отложений кальциевых солей в водной системе в выбранном щелочном способе варки целлюлозы, также способу производства бумажной массы и непосредственно композиции для ингибирования образования отложений кальциевых солей в водной системе в щелочном способе варки целлюлозы. Использование настоящего изобретения позволяет более эффективно ингибировать образование отложений кальциевых солей. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 пр., 3 ил.
Наверх