JPH0762266B2 - ボイラー水系用イオン封鎖剤およびそれを用いるボイラー水系のスケール生成防止方法 - Google Patents
ボイラー水系用イオン封鎖剤およびそれを用いるボイラー水系のスケール生成防止方法Info
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- JPH0762266B2 JPH0762266B2 JP2053771A JP5377190A JPH0762266B2 JP H0762266 B2 JPH0762266 B2 JP H0762266B2 JP 2053771 A JP2053771 A JP 2053771A JP 5377190 A JP5377190 A JP 5377190A JP H0762266 B2 JPH0762266 B2 JP H0762266B2
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- boiler water
- water system
- water
- scale
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラー水のpHが9.0以上であるボイラーのス
ケール生成を防止するためのボイラー水系用イオン封鎖
剤およびそれを用いるスケールの生成を防止する方法に
関する。
ケール生成を防止するためのボイラー水系用イオン封鎖
剤およびそれを用いるスケールの生成を防止する方法に
関する。
ボイラー水系では給水中に含まれる溶存イオンが濃縮さ
れ、さらに150℃以上の高温にさらされるため比較的難
溶性の化合物は過飽和となりスケールとして伝熱面に析
出する。伝熱面にスケールが析出すると熱伝導率が低下
するため燃焼使用量が増加したり、蒸気発生量が低下す
るばかりでなく、スケール堆積により伝熱面表面の温度
が上昇し、金属材質の強度が低下することによりボイラ
ーが破裂に至る場合がある。近年、ボイラーの高性能化
により単位伝熱面積あたりの蒸発量が増加する傾向にあ
り、スケール生成の傾向が増大している。
れ、さらに150℃以上の高温にさらされるため比較的難
溶性の化合物は過飽和となりスケールとして伝熱面に析
出する。伝熱面にスケールが析出すると熱伝導率が低下
するため燃焼使用量が増加したり、蒸気発生量が低下す
るばかりでなく、スケール堆積により伝熱面表面の温度
が上昇し、金属材質の強度が低下することによりボイラ
ーが破裂に至る場合がある。近年、ボイラーの高性能化
により単位伝熱面積あたりの蒸発量が増加する傾向にあ
り、スケール生成の傾向が増大している。
ボイラーの構成材質である炭素鋼の腐食を防止するため
に、ボイラー水のpHは通常９〜12の範囲で運転される。
また特に原水又は軟化水を補給水として用いた場合、シ
リカスケールを防止するためにボリラー水のアルカリ度
を高く維持する必要があり、必然的にボイラー水のpHは
10〜12の範囲になる。
に、ボイラー水のpHは通常９〜12の範囲で運転される。
また特に原水又は軟化水を補給水として用いた場合、シ
リカスケールを防止するためにボリラー水のアルカリ度
を高く維持する必要があり、必然的にボイラー水のpHは
10〜12の範囲になる。
このような高温、高pHの条件下では炭酸カルシウム、ケ
イ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、水酸化マグネシ
ウム、水酸化鉄、酸化鉄、水酸化亜鉛、酸化亜鉛等のス
ケールの析出傾向が強くなり、このため従来のスケール
の生成を防止する技術では十分なスケールの生成を防止
する効果が認められなかった。例えば従来はリン酸塩と
アルカリを用いることによりカルシウムとマグネシウム
をそれぞれリン酸カルシウムや水酸化マグネシウムの形
で懸濁性固形分として不溶化させ、伝熱面における難溶
性化合物析出によるスケールトラブルを防止し、この時
発生する懸濁性固形分の沈着を防止するためタンニン、
リグニン、スターチ等の天然高分子、ポリ（メタ）アク
リル酸、スチレンスルホン酸−マレイン酸コポリマー等
のアニオン性合成高分子等の分散剤を併用する方法が採
られてきた。このような処理はその作用が缶内で固形分
を発生させてスケールの生成を防止するものであるか
ら、スケールの生成防止効果が不十分であった。
イ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、水酸化マグネシ
ウム、水酸化鉄、酸化鉄、水酸化亜鉛、酸化亜鉛等のス
ケールの析出傾向が強くなり、このため従来のスケール
の生成を防止する技術では十分なスケールの生成を防止
する効果が認められなかった。例えば従来はリン酸塩と
アルカリを用いることによりカルシウムとマグネシウム
をそれぞれリン酸カルシウムや水酸化マグネシウムの形
で懸濁性固形分として不溶化させ、伝熱面における難溶
性化合物析出によるスケールトラブルを防止し、この時
発生する懸濁性固形分の沈着を防止するためタンニン、
リグニン、スターチ等の天然高分子、ポリ（メタ）アク
リル酸、スチレンスルホン酸−マレイン酸コポリマー等
のアニオン性合成高分子等の分散剤を併用する方法が採
られてきた。このような処理はその作用が缶内で固形分
を発生させてスケールの生成を防止するものであるか
ら、スケールの生成防止効果が不十分であった。
有機ホスホン酸類やアニオン性合成高分子を水中のカル
シウムイオンを封鎖するのに必要な量よりもはるかに少
ない量で処理する、いわゆるスレッショルド処理はボイ
ラーのようなpH9.0以上である高温水系では成功しなか
った。一方、EDTA、NTA等のキレート化剤を用いる方法
はキレート化剤が水中のカルシウム、マグネシウム、鉄
等の金属イオンと安定なキレート化合物を形成し、可溶
化するためにスケール防止効果が優れている反面、水中
の金属イオンをキレート化するのに必要な量を超えてキ
レート化剤を加えると、ボイラー鉄面の腐食を促進する
欠点があった。
シウムイオンを封鎖するのに必要な量よりもはるかに少
ない量で処理する、いわゆるスレッショルド処理はボイ
ラーのようなpH9.0以上である高温水系では成功しなか
った。一方、EDTA、NTA等のキレート化剤を用いる方法
はキレート化剤が水中のカルシウム、マグネシウム、鉄
等の金属イオンと安定なキレート化合物を形成し、可溶
化するためにスケール防止効果が優れている反面、水中
の金属イオンをキレート化するのに必要な量を超えてキ
レート化剤を加えると、ボイラー鉄面の腐食を促進する
欠点があった。
キレート化剤による腐食問題を克服するため、既存のキ
レート化剤に替えてカルボキシレート官能基を含むアニ
オン性高分子を、水中の金属イオンの封鎖剤として用い
る試みがなされている。特開昭56−2897号にはイタコン
酸重合体を含むスケール防除剤が開示されている。また
特開昭56−20169号には75モル％のイタコン酸と25モル
％以下の他の不飽和単量体とからなるイタコン酸共重合
体を含むスケール防除剤が開示されている。このような
イタコン酸系重合体はカルシウム系スケールに対するス
ケール防除剤効果は優れているが、マグネシウム系スケ
ールに対する防除効果が劣っていた。特開昭58−84099
号にはポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルアミドコ
ポリマーをボリラー用イオン封鎖剤として用いる方法が
開示されている。これらのポリマーは封鎖効果が不十分
であるばかりでなく、添加量が不足するとポリマー自体
がカルシウムと反応してポリマーの難溶性カルシウム塩
を形成する。
レート化剤に替えてカルボキシレート官能基を含むアニ
オン性高分子を、水中の金属イオンの封鎖剤として用い
る試みがなされている。特開昭56−2897号にはイタコン
酸重合体を含むスケール防除剤が開示されている。また
特開昭56−20169号には75モル％のイタコン酸と25モル
％以下の他の不飽和単量体とからなるイタコン酸共重合
体を含むスケール防除剤が開示されている。このような
イタコン酸系重合体はカルシウム系スケールに対するス
ケール防除剤効果は優れているが、マグネシウム系スケ
ールに対する防除効果が劣っていた。特開昭58−84099
号にはポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルアミドコ
ポリマーをボリラー用イオン封鎖剤として用いる方法が
開示されている。これらのポリマーは封鎖効果が不十分
であるばかりでなく、添加量が不足するとポリマー自体
がカルシウムと反応してポリマーの難溶性カルシウム塩
を形成する。
本発明の課題は前記の諸問題を解消し、pH9.0以上であ
るボイラー水系におけるカルシウム系スケールとマグネ
シウム系スケールの両者は勿論のこと、アルカリ金属を
除く金属を含有するスケールの生成を同時に効果的に防
止できる改良されたボイラー水系用イオン封鎖剤および
それを用いるスケールの生成を防止する方法を提供する
ことにある。本発明者らは合成技術を駆使して各種のモ
ノエチレン性不飽和単量体の組合せと共重合組成比を変
えた多数の共重合体を合成し、それらの共重合体の使用
量対水中の金属成分の濃度比とスケール防止効果との関
係を系統的に調べ、鋭意実験研究を重ねた結果、本発明
に到達したものである。
るボイラー水系におけるカルシウム系スケールとマグネ
シウム系スケールの両者は勿論のこと、アルカリ金属を
除く金属を含有するスケールの生成を同時に効果的に防
止できる改良されたボイラー水系用イオン封鎖剤および
それを用いるスケールの生成を防止する方法を提供する
ことにある。本発明者らは合成技術を駆使して各種のモ
ノエチレン性不飽和単量体の組合せと共重合組成比を変
えた多数の共重合体を合成し、それらの共重合体の使用
量対水中の金属成分の濃度比とスケール防止効果との関
係を系統的に調べ、鋭意実験研究を重ねた結果、本発明
に到達したものである。
本発明は、ボイラー水のpHが9.0以上であるボイラー水
系のスケールの生成を防止するための、（メタ）アクリ
ル酸とイタコン酸からなる共重合体を含むイオン封鎖剤
であり、（メタ）アクリル酸とイタコン酸の組成比が9
9:1〜60:40モル％の範囲である共重合体を有効成分とし
て含むイオン封鎖剤、およびそれを用いて被処理水中に
含まれる金属成分（アルカリ金属を除く）1ppmに対して
２〜30ppmの範囲で使用するスケールの生成を防止する
方法により構成される。
系のスケールの生成を防止するための、（メタ）アクリ
ル酸とイタコン酸からなる共重合体を含むイオン封鎖剤
であり、（メタ）アクリル酸とイタコン酸の組成比が9
9:1〜60:40モル％の範囲である共重合体を有効成分とし
て含むイオン封鎖剤、およびそれを用いて被処理水中に
含まれる金属成分（アルカリ金属を除く）1ppmに対して
２〜30ppmの範囲で使用するスケールの生成を防止する
方法により構成される。
ここで、（メタ）アクリル酸とはアクリル酸、メタアク
リル酸のいずれか又は両方であってもよいが、好ましく
はアクリル酸である。
リル酸のいずれか又は両方であってもよいが、好ましく
はアクリル酸である。
本発明に用いる共重合体の（メタ）アクリル酸とイタコ
ン酸との組成比は99:1〜60:40モル％の範囲であるが、
より好ましくは90:10〜70:30モル％の範囲である。本発
明のイオン封鎖剤は公知のラジカル重合法により製造可
能である。例えば所定量の単量体をモノマーの合計濃度
が10〜60重量％になるように適当な溶媒に溶解したコモ
ノマー溶液に重合開始剤及び必要により連鎖移動剤を加
えて、不活性ガスの気流下で温度を60ないし120℃に維
持しながら約２ないし８時間撹拌混合することにより得
られる。溶媒は通常水、イソプロピルアルコール、エチ
ルアルコール、メチルアルコール等の低級アルコール類
及びこれらの混合溶媒が用いられる。重合開始剤として
は過硫酸塩（ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム
塩を含む）、過酸化水素、ｔ−ブチルヒドロペルオキシ
ド、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、各種のアゾ化合物
（例えば２、２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）
ハイドロクロライド）等が使用可能であり、又レドック
ス触媒系を用いてもよい。重合開始剤の最適な量は、開
始剤の種類によって異なるが通常モノマーの合計量に対
して0.1〜10％を用いる。
ン酸との組成比は99:1〜60:40モル％の範囲であるが、
より好ましくは90:10〜70:30モル％の範囲である。本発
明のイオン封鎖剤は公知のラジカル重合法により製造可
能である。例えば所定量の単量体をモノマーの合計濃度
が10〜60重量％になるように適当な溶媒に溶解したコモ
ノマー溶液に重合開始剤及び必要により連鎖移動剤を加
えて、不活性ガスの気流下で温度を60ないし120℃に維
持しながら約２ないし８時間撹拌混合することにより得
られる。溶媒は通常水、イソプロピルアルコール、エチ
ルアルコール、メチルアルコール等の低級アルコール類
及びこれらの混合溶媒が用いられる。重合開始剤として
は過硫酸塩（ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム
塩を含む）、過酸化水素、ｔ−ブチルヒドロペルオキシ
ド、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、各種のアゾ化合物
（例えば２、２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）
ハイドロクロライド）等が使用可能であり、又レドック
ス触媒系を用いてもよい。重合開始剤の最適な量は、開
始剤の種類によって異なるが通常モノマーの合計量に対
して0.1〜10％を用いる。
共重合体の重量平均分子量は1,000〜100,000の範囲であ
ることが好ましく、より好ましくは2,000〜50,000の範
囲である。ここで重量平均分子量はゲルバーミエイショ
ンクロマトグラフ（GPC）の手法により、分子量既知の
ポリエチレングリコールを標準として測定される。
ることが好ましく、より好ましくは2,000〜50,000の範
囲である。ここで重量平均分子量はゲルバーミエイショ
ンクロマトグラフ（GPC）の手法により、分子量既知の
ポリエチレングリコールを標準として測定される。
共重合体の分子量は連鎖移動剤を用いて、その使用量を
調節することにより制御可能である。連鎖移動剤として
は公知の化合物、例えばチオグリコール酸及びそのエス
テル類、β−メルカプトプロピオン酸及びそのエステル
類、アルキルメルカプタン類等のメルカプト化合物、
（メタ）アリルスルホン酸、（メタ）アリルアルコール
等のアリル化合物、次亜リン酸塩、重亜硫酸塩等が用い
られる。
調節することにより制御可能である。連鎖移動剤として
は公知の化合物、例えばチオグリコール酸及びそのエス
テル類、β−メルカプトプロピオン酸及びそのエステル
類、アルキルメルカプタン類等のメルカプト化合物、
（メタ）アリルスルホン酸、（メタ）アリルアルコール
等のアリル化合物、次亜リン酸塩、重亜硫酸塩等が用い
られる。
共重合体の分子量を制御するもう一つの方法は、コモノ
マー溶液及び重合開始剤溶液をそれぞれ別々に温度を一
定に維持した反応ベッセル中に一定流量で連続的に供給
する方法である。この方法において分子量は開始剤及び
モノマーの添加速度、反応温度、開始剤の濃度及びコモ
ノマー溶液濃度等の条件を変えることにより調節可能で
ある。
マー溶液及び重合開始剤溶液をそれぞれ別々に温度を一
定に維持した反応ベッセル中に一定流量で連続的に供給
する方法である。この方法において分子量は開始剤及び
モノマーの添加速度、反応温度、開始剤の濃度及びコモ
ノマー溶液濃度等の条件を変えることにより調節可能で
ある。
前記の如き、公知のラジカル重合法により製造された
（メタ）アクリル酸、及びイタコン酸からなる共重合体
は、線状のランダム重合体である。
（メタ）アクリル酸、及びイタコン酸からなる共重合体
は、線状のランダム重合体である。
本発明のイオン封鎖剤の添加量としては、有効成分であ
る共重合体が被処理水中に含まれる金属成分1ppmに対し
て、２〜30ppmの範囲で添加され、より好ましくは３〜2
5ppmの範囲である。ここで金属成分とはカルシウム、マ
グネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウム等
のボイラー水中にイオン性又は微細懸濁粒子状（酸化
物、水酸化物、各種塩類等）で存在する、アルカリ金属
を除く金属成分を示す。
る共重合体が被処理水中に含まれる金属成分1ppmに対し
て、２〜30ppmの範囲で添加され、より好ましくは３〜2
5ppmの範囲である。ここで金属成分とはカルシウム、マ
グネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウム等
のボイラー水中にイオン性又は微細懸濁粒子状（酸化
物、水酸化物、各種塩類等）で存在する、アルカリ金属
を除く金属成分を示す。
本発明のイオン封鎖剤は水中に存在する金属イオンをイ
オン封鎖する作用だけでなく、ボイラー鉄面を腐食する
ことなく、既にボイラー内に付着しているスケールを除
去する作用をも示す。本発明のイオン封鎖剤は過剰注入
によってもボイラー鉄面の腐食を促進しない。本発明の
イオン封鎖剤は高分子電解質であり、イオン封鎖作用だ
けでなく良好な分散作用を示すため、イオン封鎖効果が
十分でない場合でも生成した沈殿粒子を分散状態に保持
するのに好適である。
オン封鎖する作用だけでなく、ボイラー鉄面を腐食する
ことなく、既にボイラー内に付着しているスケールを除
去する作用をも示す。本発明のイオン封鎖剤は過剰注入
によってもボイラー鉄面の腐食を促進しない。本発明の
イオン封鎖剤は高分子電解質であり、イオン封鎖作用だ
けでなく良好な分散作用を示すため、イオン封鎖効果が
十分でない場合でも生成した沈殿粒子を分散状態に保持
するのに好適である。
本発明のイオン封鎖剤は通常苛性ソーダ、苛性カリウム
等のアルカリ金属水酸化物、アンモニア、各種アミン類
等のアルカリ化合物により中和した形で用いられる。中
和に用いるアルカリの量はボイラー給水及び缶水のpHが
７〜12の範囲内、より好ましくは９〜12になるように調
節するのが好適である。
等のアルカリ金属水酸化物、アンモニア、各種アミン類
等のアルカリ化合物により中和した形で用いられる。中
和に用いるアルカリの量はボイラー給水及び缶水のpHが
７〜12の範囲内、より好ましくは９〜12になるように調
節するのが好適である。
本発明のイオン封鎖剤は脱酸素剤、復水系中和剤、復水
系被膜性防蝕剤、分散剤、消泡剤等の公知のボイラー処
理剤と併用して用いることができる。
系被膜性防蝕剤、分散剤、消泡剤等の公知のボイラー処
理剤と併用して用いることができる。
実施例１ 100mlの脱イオン水に第１表に示すイオン封鎖剤を100pp
m加え、以下に示す試薬を溶解した。次いで0.5規定水酸
化ナトリウムによりpHを11.8に調節した。
m加え、以下に示す試薬を溶解した。次いで0.5規定水酸
化ナトリウムによりpHを11.8に調節した。
CaCl2.2H2O 44.0mg/1 MgCl2.6H2O 30.6mg/1 NaHCO3 840 mg/1 Na2SiO3.5H2O 1060 mg/1 Na2SO4 444 mg/1 FeCl3 29.1mg/1 この溶液はカルシウム硬度22ppm（カルシウムとして8.8
ppm）、マグネシウム硬度14ppm（マグネシウムとして3.
4ppm）、全鉄9.5ppm、シリカ300ppm、硫酸イオン300pp
m、Ｍアルカリ度500ppmを含んでいる。また金属成分に
対するイオン封鎖剤の濃度比は4.61であった。前記のＭ
アルカリ度の酸消費量（pH4.8）は、試料に指示薬とし
てメチルレッド・ブロムクレゾールグリーン混合溶液を
加え、N/50硫酸で摘定した。
ppm）、マグネシウム硬度14ppm（マグネシウムとして3.
4ppm）、全鉄9.5ppm、シリカ300ppm、硫酸イオン300pp
m、Ｍアルカリ度500ppmを含んでいる。また金属成分に
対するイオン封鎖剤の濃度比は4.61であった。前記のＭ
アルカリ度の酸消費量（pH4.8）は、試料に指示薬とし
てメチルレッド・ブロムクレゾールグリーン混合溶液を
加え、N/50硫酸で摘定した。
この溶液をオートクレーブにセットし温度180℃に維持
した恒温油槽中で静置した。18時間後、オートクレーブ
を冷却して内容液を取り出し、0.45μメンブランフィル
ターで濾過した濾液について原子吸光分析法によりカル
シウム及びマグネシウムの濃度を測定し、下記式により
抑止率を算出した。
した恒温油槽中で静置した。18時間後、オートクレーブ
を冷却して内容液を取り出し、0.45μメンブランフィル
ターで濾過した濾液について原子吸光分析法によりカル
シウム及びマグネシウムの濃度を測定し、下記式により
抑止率を算出した。
ここでCA：供試剤添加時のカルシウム又はマグネシウム
の測定値 CB：供試剤無添加時のカルシウム又はマグネシウム測定
値 CO：カルシウム又はマグネシウムの初期濃度 試験結果および試験に用いた共重合体の18％水溶液（Na
OHによりpH10に調整）の25℃におけるブルックフィール
ド粘度を同じく第１表に示す。
の測定値 CB：供試剤無添加時のカルシウム又はマグネシウム測定
値 CO：カルシウム又はマグネシウムの初期濃度 試験結果および試験に用いた共重合体の18％水溶液（Na
OHによりpH10に調整）の25℃におけるブルックフィール
ド粘度を同じく第１表に示す。
実施例２ 100mlの脱イオン水に第２表に示す濃度のイオン封鎖剤
を加え、以下に示す試薬を溶解した。次いで0.5規定水
酸化ナトリウムによりpHを11.8に調節した。
を加え、以下に示す試薬を溶解した。次いで0.5規定水
酸化ナトリウムによりpHを11.8に調節した。
CaCl2.2H2O 88.0mg/1 MgCl2.6H2O 61.2mg/1 NaHCO3 840 mg/1 Na2SiO3.5H2O 1060 mg/1 Na2SO4 444 mg/1 FeCl3 29.1mg/1 この溶液はカルシウム硬度60ppm（カルシウムとして24p
pm）、マグネシウム硬度30ppm（マグネシウムとして7.3
ppm）、全鉄9.5ppm、シリカ300ppm、硫酸イオン300pp
m、Ｍアルカリ度500ppmを含んでいる。
pm）、マグネシウム硬度30ppm（マグネシウムとして7.3
ppm）、全鉄9.5ppm、シリカ300ppm、硫酸イオン300pp
m、Ｍアルカリ度500ppmを含んでいる。
この溶液をオートクレーブにセットし温度180℃に維持
した恒温油槽中で静置した。18時間後、オートクレーブ
を冷却して内容液を取り出し、0.45μメンブランフィル
ターで濾過した濾液について原子吸光分析法によりカル
シウム及びマグネシウムの濃度を測定し、実施例１と同
様にして抑止率を算出した。試験結果を同じく表−２に
示す。
した恒温油槽中で静置した。18時間後、オートクレーブ
を冷却して内容液を取り出し、0.45μメンブランフィル
ターで濾過した濾液について原子吸光分析法によりカル
シウム及びマグネシウムの濃度を測定し、実施例１と同
様にして抑止率を算出した。試験結果を同じく表−２に
示す。
実施例３ 100mlの脱イオン水に第３表に示すイオン封鎖剤30ppm加
え、以下に示す試薬を溶解した。次いで0.5規定水酸化
ナトリウムによりpH11.8に調節した。
え、以下に示す試薬を溶解した。次いで0.5規定水酸化
ナトリウムによりpH11.8に調節した。
NaHCO3 840 mg/1 FeCl3 29.1mg/1 この溶液は全鉄9.5ppm、Ｍアルカリ度500ppmを含んでい
る。
る。
また金属成分に対するイオン封鎖剤の濃度比は3.16であ
った。この溶液をオートクレーブにセットし温度180℃
に維持した恒温油槽中で静置した。18時間後、オートク
レーブを冷却して内容液を取り出し、１μメンブランフ
ィルターで濾過した濾液について原子吸光分析法により
鉄の濃度を測定した。実施例１と同様にして抑止率を算
出した。試験結果を表−３に示す。
った。この溶液をオートクレーブにセットし温度180℃
に維持した恒温油槽中で静置した。18時間後、オートク
レーブを冷却して内容液を取り出し、１μメンブランフ
ィルターで濾過した濾液について原子吸光分析法により
鉄の濃度を測定した。実施例１と同様にして抑止率を算
出した。試験結果を表−３に示す。
実施例４ 実験は第１図に示す実験用ボイラーを用いて行なった。
ボイラー伝熱管（９）は直径28mm、長さ345mmの円筒形
で材質は炭素鋼（S25C）である。伝熱管の内側に3.5KW
の電気ヒーターを挿入して連続的に加熱した。ボイラー
の圧力は20kgf/cm2に制御され、蒸気発生量は約3.7l/
h、缶水温度は210℃であった。補給水として第４表に示
す水質のものを使用した。
ボイラー伝熱管（９）は直径28mm、長さ345mmの円筒形
で材質は炭素鋼（S25C）である。伝熱管の内側に3.5KW
の電気ヒーターを挿入して連続的に加熱した。ボイラー
の圧力は20kgf/cm2に制御され、蒸気発生量は約3.7l/
h、缶水温度は210℃であった。補給水として第４表に示
す水質のものを使用した。
補給水は給水タンク（３）で第５表に示すイオン封鎖剤
と脱酸素剤としてのヒドラジン3.5ppmとが混合され給水
ポンプ（４）により液面が一定に維持されるように実験
用ボイラー（８）に自動的に供給され、缶水の濃縮度が
５倍になるように連続ブローダウンを実施した。一定時
間ごとにボイラー缶水をサンプリングして濃縮度（給水
対缶水の塩素イオン濃度の比）およびカルシウムとマグ
ネシウムの濃度を測定し下記式より抑止率を求めた。試
験時間は８時間であった。
と脱酸素剤としてのヒドラジン3.5ppmとが混合され給水
ポンプ（４）により液面が一定に維持されるように実験
用ボイラー（８）に自動的に供給され、缶水の濃縮度が
５倍になるように連続ブローダウンを実施した。一定時
間ごとにボイラー缶水をサンプリングして濃縮度（給水
対缶水の塩素イオン濃度の比）およびカルシウムとマグ
ネシウムの濃度を測定し下記式より抑止率を求めた。試
験時間は８時間であった。
ここでN:濃縮度 ZB：缶水中のカルシウム又はマグネシウムの濃度 ZF：給水中のカルシウム又はマグネシウムの濃度 第５表に伝熱管（９）に付着したスケール重量と抑止率
の結果を示す。
の結果を示す。
〔発明の効果〕 実施例が示すとおり本発明のイオン封鎖剤及びそれを用
いるスケールの生成を防止する方法は、従来の公知のス
ケールの生成防止剤と比較して高温水系におけるスケー
ルの生成防止効果が優れており、ボイラーの安全操業に
寄与し、かつ伝熱効率を改善するとともにボイラー缶水
の濃縮度を上昇させることができるため燃料使用量を大
巾に節減することができる。またスケールの生成を防止
するだけでなく既存のスケールを除去する作用をも示す
ため化学洗浄に要する費用及び工期を節減することがで
きる。
いるスケールの生成を防止する方法は、従来の公知のス
ケールの生成防止剤と比較して高温水系におけるスケー
ルの生成防止効果が優れており、ボイラーの安全操業に
寄与し、かつ伝熱効率を改善するとともにボイラー缶水
の濃縮度を上昇させることができるため燃料使用量を大
巾に節減することができる。またスケールの生成を防止
するだけでなく既存のスケールを除去する作用をも示す
ため化学洗浄に要する費用及び工期を節減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の実施例および比較例に用いた実験用
ボイラーのフローチャートを示す。 （１）……補給水タンク、（２）……補給水ポンプ （２）……給水タンク、（４）……給水ポンプ （５）……給水加熱器、（６）……薬液タンク （７）……薬注入ポンプ、（８）……実験用ボイラー （９）……伝熱管、（10）……電気ヒーター （11）……液面計、（12）……自動液面調節器 （13）……ブロー水冷却器 （14）……ミストセパレーター （15）……圧力計、（16）……自動圧力調節器 （17）……圧力調節弁、（18）……復水器
ボイラーのフローチャートを示す。 （１）……補給水タンク、（２）……補給水ポンプ （２）……給水タンク、（４）……給水ポンプ （５）……給水加熱器、（６）……薬液タンク （７）……薬注入ポンプ、（８）……実験用ボイラー （９）……伝熱管、（10）……電気ヒーター （11）……液面計、（12）……自動液面調節器 （13）……ブロー水冷却器 （14）……ミストセパレーター （15）……圧力計、（16）……自動圧力調節器 （17）……圧力調節弁、（18）……復水器
Claims (3)
- 【請求項１】pHが9.0以上であるボイラー水を処理して
該ボイラー水中の金属成分によるスケールの生成を防止
するための、（メタ）アクリル酸の60〜99モル％とイタ
コン酸の１〜40モル％とからなる共重合体であって、該
共重合体は重量平均分子量が1,000〜100,000の範囲にあ
り、かつ線状のランダム重合体からなる、該共重合体を
有効成分として含有することを特徴とするイオン封鎖
剤。 - 【請求項２】（メタ）アクリル酸の60〜99モル％とイタ
コン酸の１〜40モル％とからなる共重合体を有効成分と
して含有するイオン封鎖剤を、pHが9.0以上である被処
理ボイラー水中に含まれるイオン性または微細懸濁粒子
状で存在するアルカリ金属を除く金属成分1ppmに対して
２〜30ppmの範囲内で該ボイラー水に適用することを特
徴とするボイラー水系のスケールの生成を防止する方
法。 - 【請求項３】金属成分がカルシウム、マグネシウム、鉄
からの１種類以上のイオン性または微細懸濁粒子状化合
物もしくはそれらの２以上の組合せとしてボイラー水中
に存在する第２請求項記載のボイラー水系のスケールの
生成を防止する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053771A JPH0762266B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | ボイラー水系用イオン封鎖剤およびそれを用いるボイラー水系のスケール生成防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2053771A JPH0762266B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | ボイラー水系用イオン封鎖剤およびそれを用いるボイラー水系のスケール生成防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257180A JPH03257180A (ja) | 1991-11-15 |
| JPH0762266B2 true JPH0762266B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=12952081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2053771A Expired - Lifetime JPH0762266B2 (ja) | 1990-03-07 | 1990-03-07 | ボイラー水系用イオン封鎖剤およびそれを用いるボイラー水系のスケール生成防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762266B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6314560B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2018-04-25 | 栗田工業株式会社 | 蒸気発生設備の水処理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6147159A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-07 | Audio Technica Corp | 食品成形機 |
-
1990
- 1990-03-07 JP JP2053771A patent/JPH0762266B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03257180A (ja) | 1991-11-15 |
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