循環(huán)冷卻水用初期處理劑和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)初期處理方法
【專利摘要】本發(fā)明要解決的課題是提供一種循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其能夠在降低用于形成初期防腐蝕皮膜所需的磷濃度和鋅濃度的同時，以一種藥劑的形式獲得防腐蝕效果和防垢效果。本發(fā)明的解決方法是提供一種循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其用于在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的啟動時添加至該水系統(tǒng)中并在該水系統(tǒng)的金屬部件表面形成初期防腐蝕皮膜，其中，其是由磷化合物、和鋅化合物、和丙烯酸與羥基烯丙氧基丙烷磺酸和/或其鹽的共聚物(AA/HAPS系聚合物)制成一個藥劑而成。以使水系統(tǒng)內(nèi)的換算成PO4的總磷濃度成為15～30mgPO4/L、鋅濃度成為5～20mgZn/L、AA/HAPS系聚合物的濃度成為20～60mg固體/L的方式添加所述初期處理劑。
【專利說明】
循環(huán)冷卻水用初期處理劑和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)初期處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種在新置設(shè)備的啟動時、設(shè)備的再運作時用于添加至循環(huán)冷卻水中 以在該水系統(tǒng)的金屬部件表面形成初期防腐蝕皮膜的初期處理劑、以及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的 初期處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來，作為工廠的新設(shè)備運作時、由于進行定期保養(yǎng)的操作停止期間后的再 運作時的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水處理方法，在專利文獻1中提出了一種方法，其以使總磷濃度 成為70~120mgP〇4/L、鋅濃度成為10~30mgZn/L的方式在水系統(tǒng)中添加磷酸鹽和鋅化合 物，從而在熱交換器等的金屬部件表面形成初期防腐蝕皮膜。
[0003] 在所述專利文獻1中記載了，在由于處理對象的狀況而產(chǎn)生高溫部的情況(例如， 在操作熱交換器的同時，實施初期防腐蝕皮膜形成處理的情況等)等時，為了防止由防腐蝕 成分和水系統(tǒng)中的鈣所形成的磷酸鈣系水垢在金屬部件表面過剩地析出、附著所造成的不 良影響，根據(jù)需要，作為具有防止磷酸鈣系水垢析出和/或附著的效果的高分子電解質(zhì)，添 加作為固體成分是50~300mg/L左右的丙烯酸系聚合物等的低分子量聚合物。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1:日本特開2011-202243號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 近年來，由于對排水管制的強化的提高，人們期待減少排水中的磷和鋅濃度，因 此，人們期待在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中降低用于形成初期防腐蝕皮膜的磷和鋅的濃度。
[0008] 另外，為了同時進行用于形成初期防腐蝕皮膜的處理和水垢應(yīng)對措施，需要至少3 種水處理藥品，即，磷酸鹽、鋅化合物和低分子量聚合物，而且，在藥劑添加、加藥控制、藥品 管理等方面需要繁瑣的勞動，因此，人們也期待對其加以改善。
[0009] 本發(fā)明的課題是提供一種循環(huán)冷卻水用初期處理劑以及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期 處理方法，其在降低用于形成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的初期防腐蝕皮膜的磷濃度和鋅濃度的同 時，還能夠獲得防垢效果。
[0010] 本發(fā)明人等為解決上述課題而反復(fù)進行了探討，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過與磷化合物和 鋅化合物一起組合添加特定的低分子量聚合物，能夠降低用于形成初期防腐蝕皮膜所需的 磷濃度和鋅濃度，另外，還能夠獲得防垢效果。
[0011]本發(fā)明是基于這樣的發(fā)現(xiàn)來完成的，其要旨如下。
[0012] [1] -種循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其是用于在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的啟動時添加至 該水系統(tǒng)中在該水系統(tǒng)的金屬部件表面形成初期防腐蝕皮膜的初期處理劑，其特征在于， 其是將磷化合物、和鋅化合物、和丙烯酸與羥基烯丙氧基丙烷磺酸和/或其鹽的共聚物（下 面，稱為"AA/HAPS系聚合物"）制成一個藥劑而成。
[0013] [2]如[1]中的循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其特征在于，所述AA/HAPS系聚合物是以 摩爾比70~90:10~30的比例含有來自丙烯酸的構(gòu)成單元和來自羥基烯丙氧基丙烷磺酸 和/或其鹽的構(gòu)成單元、并且重均分子量為1000~400000的共聚物。
[0014] [3]如[1]或[2]中的循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其特征在于，所述磷化合物是選自 由正磷酸、六偏磷酸、膦酸以及這些酸的鹽所組成的組中的一種或兩種以上，并且，所述鋅 化合物是氯化鋅和/或硫酸鋅。
[0015] [4]如[1]至[3]的任一項中的循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其特征在于，其是含有5 ~20重量％的所述磷化合物、2~10重量％的所述鋅化合物、5~30重量％的所述AA/HAPS系 聚合物的水溶液。
[0016] [5] -種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其是在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的啟動時在該 水系統(tǒng)的金屬部件表面形成初期防腐蝕皮膜的初期處理方法，其特征在于，以使該水系統(tǒng) 內(nèi)的換算成P〇4的總磷濃度成為15~30mgP〇4/L、鋅濃度成為5~20mgZn/L、AA/HAPS系聚合物 的濃度成為20~60mg固體/L的方式添加磷化合物、和鋅化合物、和丙烯酸與羥基烯丙氧基 丙烷磺酸和/或其鹽的共聚物(下面，稱為"AA/HAPS系聚合物"）。
[0017] [6]如[5]中的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其特征在于，所述AA/HAPS系聚合 物是以摩爾比70~90:10~30的比例含有來自丙烯酸的構(gòu)成單元和來自羥基烯丙氧基丙烷 磺酸和/或其鹽的構(gòu)成單元、并且重均分子量為1000~400000的共聚物。
[0018] [7]如[5]或[6]中的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其特征在于，所述磷化合物 是選自由正磷酸、六偏磷酸、膦酸以及這些酸的鹽所組成的組中的一種或兩種以上，并且所 述鋅化合物為氯化鋅和/或硫酸鋅。
[0019] [8]如[5]至[7]任一項中的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其特征在于，將所述 水系統(tǒng)中的鈣硬度調(diào)節(jié)為50~150mgCaC03/L。
[0020] [9 ]如[5]至[8 ]任一項中的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其特征在于，在所述 水系統(tǒng)中添加150~300mg/L的[1]至[4]中任一項所述的循環(huán)冷卻水用初期處理劑。
[0021] 通過本發(fā)明，能夠降低用于形成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的初期防腐蝕皮膜的磷濃度和 鋅濃度，另外，還能夠在獲得由防腐蝕皮膜的形成而產(chǎn)生的防腐蝕效果的同時，獲得防垢效 果。
[0022]通過本發(fā)明的循環(huán)冷卻水用初期處理劑，能夠以一個藥劑的形式來獲得上述的作 用效果，并且能夠顯著減少有關(guān)藥劑添加、加藥控制、藥品管理等的負(fù)擔(dān)。
【附圖說明】
[0023]圖1是表示實施例中所使用的傳熱面評價試驗裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]圖2是表示實施例中所使用的腐蝕速度測定裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0025] 并且，對附圖中的標(biāo)記說明如下：
[0026] 1試驗水箱；
[0027] 2評價管；
[0028] 3試驗管；
[0029] 4加熱器；
[0030] 5補給水箱；
[0031] 10 燒杯；
[0032] 11 SS 傳感器；
[0033] 12 SUS傳感器；
[0034] 13 SUS傳感器；
[0035] 14攪拌器；
[0036] 15銹蝕儀。
【具體實施方式】
[0037] 下面，詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。
[0038][循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法]
[0039] 本發(fā)明的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法是在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的啟動時在該水 系統(tǒng)的金屬部件表面形成初期防腐蝕皮膜的初期處理方法，其特征在于，以使該水系統(tǒng)內(nèi) 的換算成P〇4的總磷濃度成為15~30mgP〇4/L、鋅濃度成為5~20mgZn/L、AA/HAPS系聚合物的 濃度成為20~60mg固體/L("mg固體/L"表示AA/HAPS系聚合物的純凈部分(純分）的mg/L濃 度）的方式添加磷化合物、和鋅化合物、和丙烯酸與羥基烯丙氧基丙烷磺酸和/或其鹽的共 聚物(下面，稱為"AA/HAPS系聚合物"）。
[0040] 此外，作為本發(fā)明中作為對象的金屬部件，優(yōu)選鐵系金屬部件，特別是碳素鋼部 件。作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，優(yōu)選開放循環(huán)式冷卻水系統(tǒng)。
[0041] 在上述專利文獻1中，雖然針對丙烯酸系聚合物的添加進行了記載，但是，在專利 文獻1中，并未明確所使用的丙烯酸系聚合物的詳細(xì)情況，另外，也沒有將磷化合物、鋅化合 物以及AA/HAPS系聚合物制成一個藥劑進行添加的記載，而且，也沒有給予下述啟示的記 載:如果與磷化合物和鋅化合物一同添加 AA/HAPS系聚合物，能夠降低用于形成初期防腐蝕 膜所需的磷化合物和鋅化合物的量。
[0042]與未添加 AA/HAPS系聚合物的情況相比，如果與磷化合物和鋅化合物一起添加低 分子量聚合物中的AA/HAPS系聚合物，則能夠顯著降低用于形成初期防腐蝕膜的總磷濃度 和鋅濃度，本發(fā)明是基于所述新發(fā)現(xiàn)而完成的。
[0043]在本發(fā)明中，通過與磷化合物和鋅化合物一起使用AA/HAPS系聚合物，即使水系統(tǒng) 內(nèi)的總磷濃度和鋅濃度是低濃度也能夠獲得充分的防腐蝕效果，因此，與未聯(lián)用AA/HAPS系 聚合物的情況相比，能夠顯著降低磷化合物和鋅化合物的使用量，而且能夠在降低這些成 分在水系統(tǒng)內(nèi)的濃度的基礎(chǔ)上獲得充分的防腐蝕效果，因此，其具有如下優(yōu)勢。
[0044] (1)能夠抑制磷化合物、鋅化合物等環(huán)境負(fù)荷的相關(guān)成分的使用量。
[0045] (2)以往，在施加熱負(fù)荷時，為了抑制磷酸鈣的水垢，需要添加過剩的低分子量聚 合物，如果為了防垢而提高水系統(tǒng)內(nèi)的聚合物濃度，則會產(chǎn)生低分子量聚合物凝膠化的新 問題，但是，在本發(fā)明中，通過使用AA/HAPS系聚合物，能夠抑制磷化合物的使用量，由此，也 能夠減少低分子量聚合物的量，作為結(jié)果，能夠防止低分子量聚合物的凝膠化。
[0046] (3)在以往的方法中，需要添加總磷濃度100mgP〇4/L、鋅濃度20mgZn/L、低分子量 聚合物濃度60mg固體/L左右，因此，如果將它們制成一個藥劑，則添加量將會變成數(shù)千mg/ L，這并不現(xiàn)實。因此，按照以往的方法，不制成一個藥劑而是分別添加三個藥劑，但是，通過 本發(fā)明，由于各成分的使用濃度得以減小，故能制成一個藥劑，而且，藥劑管理、加藥時的處 理也變得容易。
[0047] <AA/HAPS 系聚合物>
[0048] AA/HAPS系聚合物與其它低分子量聚合物相比，例如，與丙烯酸(AA)和2-丙烯酰 胺-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)的共聚物(下面，稱作"AA/AMPS系聚合物"）相比，具有較高的腐 蝕抑制效果(初期處理皮膜的形成能力），在這一點上，作為與磷化合物和鋅化合物聯(lián)用的 低分子量聚合物是非常有效的。
[0049] 作為44/骱?3系聚合物，優(yōu)選是以摩爾比以4:似?3摩爾比）70~90:10~30的比例 含有來自丙烯酸(AA)的構(gòu)成單元以及來自羥基烯丙氧基丙烷磺酸(HAPS)和/或其鈉鹽等堿 金屬鹽等的HAPS鹽的構(gòu)成單元、并且重均分子量為1000~400000的共聚物。
[0050] 如果AA:HAPS摩爾比和分子量在所述范圍以外，則無法獲得良好的防垢效果，另 外，通過與磷化合物和鋅化合物的聯(lián)用也不能減少為了獲得防腐蝕效果所需的總磷濃度和 鋅濃度。
[0051] AA/HAPS系聚合物的AA/HAPS摩爾比，更優(yōu)選為70~90:10~30。另外44/!^3系聚 合物的重均分子量更優(yōu)選為5000~50000。此外，上述重均分子量是基于凝膠滲透色譜法 (GPC法）的換算成標(biāo)準(zhǔn)聚丙烯酸的值。
[0052] 對于AA/HAPS系聚合物而言，可以使用AA/HAPS摩爾比、重均分子量不同的兩種以 上。
[0053] <磷化合物>
[0054]作為磷化合物，能夠使用正磷酸和/或其鹽，例如磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鈉、磷 酸氫二鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀，除此以外，還能夠使用1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸 (HEDP)、2-膦酸丁烷-1，2,3-三羧酸(PBTC)、氨基三甲基膦酸等膦酸和/或其鹽、焦磷酸和/ 或其鹽、三聚磷酸和/或其鹽、六偏磷酸和/或其鹽等聚合磷酸，例如焦磷酸鉀、焦磷酸鈉等 焦磷酸堿金屬鹽、六偏磷酸鈉、六偏磷酸鉀等六偏磷酸堿金屬鹽、焦磷酸二氫二鈉等焦磷酸 二氫鹽等?？梢詥为毷褂靡环N，也可以組合兩種以上使用。
[0055] 其中，作為能夠促進形成防腐蝕皮膜的材料，優(yōu)選正磷酸和/或其堿金屬鹽、六偏 磷酸和/或其堿金屬鹽、膦酸和/或其堿金屬鹽。
[0056] <鋅化合物>
[0057]作為鋅化合物，優(yōu)選氯化鋅、硫酸鋅等鋅鹽，對于鋅化合物，可以單獨使用一種，也 可以組合兩種以上使用。
[0058] <初期處理>
[0059] 在本發(fā)明中，在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的啟動時，添加磷化合物、鋅化合物和AA/HAPS系 聚合物以使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的換算成P〇4的總磷濃度成為15~30mgP〇4/L、鋅濃度成為5~ 20mgZn/L、AA/HAPS系聚合物的濃度成為20~60mg固體/L。
[0060] 如果總磷濃度和鋅濃度低于所述范圍的下限，則無法獲得充分的防腐蝕效果。如 果高于所述范圍的上限，則不能實現(xiàn)本發(fā)明的目的，即不能降低總磷濃度和鋅濃度。
[0061 ] g卩，在所述專利文獻1中，以使總磷濃度成為70~120mgP〇4/L、鋅濃度成為10~ 30mgZn/L的方式進行添加，但是，與這種現(xiàn)有方法相比，在本發(fā)明中，通過AA/HAPS系聚合物 的聯(lián)用，可使總磷濃度成為15~30mgP〇4/L、鋅濃度成為5~20mgZn/L，從而能使形成初期防 腐蝕皮膜所需的總磷濃度降低約70 %，也能使鋅濃度降低約50 %左右。
[0062] 另外，如果AA/HAPS系聚合物的添加濃度低于上述范圍的下限，則無法充分獲得由 AA/HAPS系聚合物所產(chǎn)生的防垢效果，以及總磷濃度和鋅濃度的降低效果。如果AA/HAPS系 聚合物的添加濃度高于上述上限，則會使作為防腐蝕成分的磷、鋅在水中過于分散，因此， 變得難以作為防腐蝕皮膜來加以利用。
[0063] 在本發(fā)明中，從防垢效果的方面考慮，添加磷化合物、鋅化合物和AA/HAPS系聚合 物的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的鈣硬度優(yōu)選為50~150mgCaC0 3/L，特別優(yōu)選為50~100mg CaC03/L。
[0064] 如果水系統(tǒng)的鈣硬度過高，有時無法獲得充分的防垢效果。當(dāng)水系統(tǒng)的鈣硬度較 低時，幾乎沒有水垢析出的問題，但是另一方面，不能充分地形成通過添加的磷化合物和鈣 的作用而生成的由磷和鈣所形成的防腐蝕皮膜，從而可能使防腐蝕效果變差。因此，在本發(fā) 明中，優(yōu)選通過排放等方式進行濃度管理，以成為所述鈣硬度。此外，即便進行排放水量的 調(diào)節(jié)而處理對象水系統(tǒng)的水質(zhì)也偏離所述范圍時，可以通過添加或除去硝酸鈣、氯化鈣等 的鈣硬度成分來進行水質(zhì)調(diào)節(jié)。
[0065]另外，根據(jù)本發(fā)明進行初期處理時的水系統(tǒng)的pH優(yōu)選為6.0~7.0。如果pH高于上 述上限，則從鐵系金屬部件中溶出的鐵較少，因此，在鐵系金屬部件表面上不能充分地形成 作為防腐蝕皮膜成分的磷酸鐵，而如果低于上述下限，則腐蝕性變強，被處理對象金屬、系 統(tǒng)內(nèi)所存在的其他金屬材料有可能發(fā)生暫時的腐蝕的增進。對于pH的調(diào)節(jié)方法，沒有特別 的限定，但是，優(yōu)選通過添加鹽酸、硫酸等的酸以進行調(diào)節(jié)的方法。
[0066]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選添加磷化合物、鋅化合物和AA/HAPS系聚合物、并使初期pH 調(diào)節(jié)在上述范圍的水系統(tǒng)的Μ堿度為10~40mgCaC03/L。
[0067] 上述初期處理一般在常溫的條件下實施。
[0068] 在本發(fā)明中，在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的啟動時，如上所述，進行添加磷化合物、鋅化合 物和AA/HAPS系聚合物以成為上述濃度范圍的初期處理工序，并且將進行該初期處理工序 的期間設(shè)為24~96小時，特別優(yōu)選設(shè)為24~48小時。如果所述初期處理時間過短，則不能形 成防腐蝕效果優(yōu)越的防腐蝕皮膜，而過長則無法獲得與處理時間相稱的效果。
[0069][循環(huán)冷卻水用初期處理劑]
[0070] 本發(fā)明的循環(huán)冷卻水用初期處理劑適用于上述本發(fā)明的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期 處理方法的實施中，其是由所述磷化合物、鋅化合物和AA/HAPS系聚合物制成一個藥劑而 成。
[0071] 本發(fā)明的初期處理劑優(yōu)選是含有5~20重量％的所述磷化合物、2~10重量％的所 述鋅化合物、5~30重量％的所述AA/HAPS系聚合物的水溶液，優(yōu)選:將150~300mg/L的作為 這種一個液體的形式的制劑的本發(fā)明的初期處理劑添加至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，并將循環(huán)冷 卻水系統(tǒng)內(nèi)的總磷濃度、鋅濃度和AA/HAPS系聚合物濃度設(shè)定在前述濃度范圍，由此，實施 本發(fā)明的初期處理方法。
[0072] 此外，在不損害本發(fā)明的目的范圍內(nèi)，本發(fā)明的初期處理劑中可以含有除磷化合 物、鋅化合物和AA/HAPS系聚合物以外的藥劑，例如，可以含有用于調(diào)節(jié)鈣硬度的鈣化合物、 用于調(diào)節(jié)pH的酸等。
[0073] 實施例
[0074] 下面，通過舉出實施例來進一步具體說明本發(fā)明。
[0075] [添加藥劑]
[0076]在下述實施例和比較例中，在初期處理劑的配制中所使用的聚合物的詳細(xì)情況如 下。
[0077] AA/HAPS聚合物I: AA: HAPS摩爾比為80:20，重均分子量為10000的聚合物；
[0078] 44/!^3聚合物1144:!^3摩爾比為90:10，重均分子量為10000的聚合物 ；
[0079] AA/HAPS聚合物III:AA:HAPS摩爾比為65:35，重均分子量為10000的聚合物；
[0080] AA/AMPS聚合物I: AA: AMPS摩爾比為80:20，重均分子量為10000的聚合物；
[0081 ] MA聚合物I:重均分子量為1000的馬來酸的均聚物。
[0082][防腐蝕效果的評價]
[0083][實施例1]
[0084] <初期處理劑的配制>
[0085]配制本發(fā)明的初期處理劑1，其是由含有20重量％ (總磷酸濃度）的膦酸:正磷酸= 1:1 (重量比）的混合物（下面，稱為"混合磷化合物"）、10重量％ (總鋅濃度）的氯化鋅、35重 量％ (總固體成分濃度)的AA/HAPS聚合物I的水溶液所形成。
[0086]〈試驗水〉
[0087] 在野木町水（鈣硬度為40mgCa⑶3/L、M堿度為40mgCa⑶3/L)中，以使鈣硬度成為 60mgCaC03/L的方式添加10%鈣硬度的水溶液(氯化鈣水溶液），并將其作為試驗水。該試驗 水的 pH為6 · 0，M堿度為 30mgCaC03/L。
[0088] <試驗裝置>
[0089] 使用圖1所示的傳熱面評價試驗裝置。
[0090] 所述試驗裝置是使試驗水箱（100L容量）1內(nèi)的試驗水通過循環(huán)水栗PjP循環(huán)線U、 1^在試驗管3中進行循環(huán)，在所述試驗管3中插入鐵制的評價管2并使其浸漬。在循環(huán)回流線 L沖設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥V。另外，通過加熱器(熱電偶)4對評價管2進行加熱。
[0091] 5是補給水箱(300L容量），根據(jù)需要，可將補給水箱5內(nèi)的水通過試驗水補給栗P2、 并經(jīng)補給水線L 3供應(yīng)給試驗水箱1丄4是溢流線。
[0092] <試驗條件>
[0093]使用加熱器4進行加熱，并且以使評價管2的內(nèi)部溫度成為90°C的方式進行調(diào)節(jié)。 將試驗水的流速設(shè)為0.5m/s、初期處理期間設(shè)為2天。
[0094] 在試驗水箱1內(nèi)的試驗水中添加200mg//L的初期處理劑1以進行試驗，測定試驗后 評價管2的腐蝕損失量。
[0095]此外，在試驗水中添加200mg/L的初期處理劑1，換算成P〇4的總磷濃度成為 20mgP〇4/L、氯化鋅濃度成為10mgZn/L、AA/HAPS聚合物I濃度成為35mg固體/L。
[0096] 將結(jié)果示于表1中。
[0097][實施例2]
[0098]在試驗水中添加300mg/L的初期處理劑1，將試驗水中的混合磷化合物、氯化鋅和 AA/HAPS聚合物I的濃度如表1所示進行調(diào)節(jié)，除此以外，與實施例1同樣地進行試驗，將結(jié)果 示于表1中。
[0099][比較例1]
[0100] 在試驗水中不添加初期處理劑1而與實施例1同樣地進行試驗，將結(jié)果示于表1中。
[0101] [比較例2]
[0102] 在試驗水中添加 lOOmg/L的初期處理劑1，并如表1所示對試驗水中的混合磷化合 物、氯化鋅和AA/HAPS聚合物I的濃度進行調(diào)節(jié)，除此以外，與實施例1同樣地進行試驗，將結(jié) 果示于表1中。
[0103][比較例3]
[0104] 在試驗水中加入100mgP〇4/L的六偏磷酸、20mgZn/L的氯化鋅、60mg固體/L的AA/ AMPS聚合物以替代初期處理劑1，除此以外，與實施例1同樣地進行試驗，將結(jié)果示于表1中。
[0105] 表1
[0106]
[0107] 由表1可知，通過添加本發(fā)明的初期處理劑以成為規(guī)定的濃度，在減小水系統(tǒng)的磷 濃度和鋅濃度的基礎(chǔ)上，能夠獲得較高的防腐蝕效果。
[0108] [水垢抑制效果的評價]
[0109] [實施例3]
[0110] <初期處理劑的配制>
[0111] 與實施例1同樣地配制由含有20重量％ (總磷酸濃度）的混合磷化合物、10重量％ (總鋅濃度)的氯化鋅、35重量％ (總固體成分濃度)的AA/HAPS聚合物I的水溶液形成的本發(fā) 明的初期處理劑1。
[0112] <試驗水>
[0113] 在野木町水（鈣硬度為40mgCa⑶3/L、M堿度為40mgCa⑶3/L)中，以使鈣硬度成為 50mgCaC0 3/L的方式添加10%鈣硬度溶液(氯化鈣溶液），將其作為試驗水。該試驗水的pH為 6 · 2，M堿度為 30mgCaC03/L。
[0114] <試驗裝置>
[0115] 與實施例1同樣地使用圖1所示的傳熱面評價試驗裝置。
[0116] <試驗條件>
[0117] 使用加熱器4進行加熱，并進行調(diào)節(jié)以使評價管2的內(nèi)部溫度成為90°C。將試驗水 的流速設(shè)為〇. 5m/s、初期處理期間設(shè)為2天。
[0118] 在試驗水箱1內(nèi)的試驗水中添加200mg/L的初期處理劑以進行試驗，測定試驗后附 著在評價管2上的水垢的量，從而計算附著速度。
[0119] 將結(jié)果示于表2中。
[0120] 此外，水垢的附著速度的目標(biāo)值為20mg/cm2/月以下。
[0121] [實施例4~6、參考例1，2]
[0122] 在配制試驗水時，通過對10%鈣硬度溶液的添加進行調(diào)節(jié)，使用設(shè)為表2所示的鈣 硬度的試驗水，除此以外，與實施例3同樣地進行試驗，將結(jié)果示于表2中。
[0123] 表2
[0124]
[0125] 由表2可知，在鈣硬度為50~150mgCaC03/L時，使用本發(fā)明的初期處理劑能夠獲得 良好的水垢抑制效果。
[0126] [防腐蝕效果和水垢抑制效果的評價]
[0127] [實施例7~11、參考例3、比較例4~6]
[0128] <初期處理劑的配制>
[0129] 配制由以表3所示的濃度含有混合磷化合物、膦酸或正磷酸、氯化鋅、和表3所示的 聚合物的水溶液形成的初期處理劑2~8。此外，混合磷化合物、膦酸和正磷酸濃度是總磷酸 濃度，氯化鋅濃度是總鋅濃度，聚合物濃度均為總固體成分濃度。
[0130] 表3
[0131]
[0132] 此外，在試驗水中添加200mg//L的初期處理劑2~8時，換算成P〇4的總磷濃度成為 20mgP〇4/L、氯化鋅濃度成為1 OmgZn/L、聚合物濃度成為35mg固體/L，而添加100mg/L時，換 算成P〇4的總磷濃度成為10mgP〇4/L、氯化鋅濃度成為5mgZn/L、聚合物濃度成為17.5mg固體/ L，添加80mg/L時，換算成P〇4的總磷濃度成為8mgP〇4/L、氯化鋅濃度成為4mgZn/L、聚合物濃 度成為14mg固體/L，
[0133] {防腐蝕效果的評價}
[0134] <試驗水>
[0135] 1)初期處理期間
[0136] 在純水中添加10 %媽硬度水溶液（氯化媽水溶液）、10 %鎂水溶液（硫酸鎂水溶 液）、5%M堿度水溶液（碳酸氫鈉水溶液）以使它們分別成為60mgCa⑶3/L、30mgCa⑶ 3/L、 60mgCaC03/L。該試驗水的pH為8 · 0。
[0137] 在該試驗水中以表4中所示的規(guī)定的濃度添加表4中所示的初期處理劑。
[0138] 將該試驗水作為初期處理液。
[0139] 2)腐蝕加速期間
[0140] 在野木町水(鈣硬度為40mgCaC03/L、M堿度為40mgCaC0 3/L、氯化物、硫酸離子分別 為20mg/L)中，添加10%氯化物離子溶液(氯化鈉溶液）、10%硫酸離子溶液(硫酸鈉溶液）以 使氯化物離子濃度、硫酸離子濃度分別成為1 〇〇mg/L。
[0141] 將該試驗水作為腐蝕加速液。
[0142] <試驗方法>
[0143] 使用圖2所示的腐蝕速度測定裝置。
[0144] 如圖2所示，在1L燒杯10中加入各初期處理液，設(shè)置SS傳感器ll(SS400(10(i) X 30mm))、SUS傳感器 12(SUS(10<i) X30mm))、以及SUS傳感器 13(SUS(10<i) X30mm))，隨后在室 溫使用攪拌器14開始攪拌。
[0145] 2天后，將試驗水切換為腐蝕加速液，使用攪拌器再進行一天的攪拌。
[0146] 隨后，使用銹蝕儀(東方技研公司制造)15測定腐蝕速度(mdd)。
[0147] {水垢抑制效果的評價}
[0148] <試驗水>
[0149] 在野木町水中，添加10%鈣硬度水溶液(氯化鈣水溶液）、10 %鎂水溶液(硫酸鎂水 溶液）、5%M堿度水溶液(碳酸氫鈉水溶液）以使它們分別成為60mgCa⑶3/L、30mgCa⑶ 3/L、 60mgCaC〇3/L。
[0150] 在該試驗水中，以表4中所示的添加濃度來添加表4中所示的初期處理劑。
[0151] <試驗方法>
[0152] 使用圖1所示的傳熱面試驗裝置，通過試驗水補給栗P2、并經(jīng)補給水線L3對試驗水 進行補給，以使試驗水箱1的滯留時間成為24小時。
[0153] 使用加熱器4對評價管2進行加熱以使其內(nèi)部溫度成為90°C。試驗水以0.5m/s的速 度進行48小時的通水。
[0154] 試驗結(jié)束后，取下評價管2,對附著在傳熱面上的附著物進行干燥，隨后測定重量。 根據(jù)附著物量的結(jié)果，計算水垢附著速度(mg/cm 2/月=mcm)
[0155] {試驗結(jié)果}
[0156] 將試驗結(jié)果示于表4中。
[0157] 表4
[0158]
[0159] 由表4可知如下內(nèi)容。
[0160] 關(guān)于實施例7~11可知，腐蝕速度、水垢附著速度都保持在較低的水平，通過使用 AA/HAPS系聚合物，可形成良好的防腐蝕皮膜。參考例3所用的AA/HAPS系聚合物的AA/HAPS 摩爾比偏離于本發(fā)明的優(yōu)選范圍，雖然水垢抑制效果良好，但腐蝕速度高。比較例4使用AA/ AMPS系聚合物來替代AA/HAPS系聚合物，雖然水垢抑制效果良好，但是腐蝕速度高。對于使 用了 MA均聚物的比較例5而言，腐蝕速度保持在較低的水平，但是，在傳熱面的水垢抑制效 果不充分，是不現(xiàn)實的。
[0161] 比較例6是表示本發(fā)明的初期處理劑的添加量較少的情況，為了獲得防腐蝕效果 和水垢抑制效果，可知需要添加規(guī)定濃度以上的初期處理劑。
[0162] 根據(jù)上述結(jié)果可知，使用AA/HAPS系聚合物、優(yōu)選使用規(guī)定的AA/HAPS摩爾比的AA/ HAPS系聚合物的本發(fā)明的初期處理劑的初期處理效果優(yōu)越。
【主權(quán)項】
1. 一種循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其是用于在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的啟動時添加至該水系 統(tǒng)中并在該水系統(tǒng)的金屬部件表面形成初期防腐蝕皮膜的初期處理劑，其特征在于， 其是將磷化合物、和鋅化合物、和共聚物制成一個藥劑而成， 并且，所述共聚物是丙烯酸與羥基烯丙氧基丙烷磺酸和/或羥基烯丙氧基丙烷磺酸鹽 的共聚物。2. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其中，所述丙烯酸與羥基烯丙氧基丙 烷磺酸和/或羥基烯丙氧基丙烷磺酸鹽的共聚物是以摩爾比70~90:10~30的比例含有來 自于丙烯酸的構(gòu)成單元和來自于羥基烯丙氧基丙烷磺酸和/或羥基烯丙氧基丙烷磺酸鹽的 構(gòu)成單元并且重均分子量為1000~400000的共聚物。3. 如權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其中，所述磷化合物是選自由正 磷酸、六偏磷酸、膦酸以及這些酸的鹽所組成的組中的一種或兩種以上，并且，所述鋅化合 物是氯化鋅和/或硫酸鋅。4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的循環(huán)冷卻水用初期處理劑，其中，其是含有5~20重 量％的所述磷化合物、2~10重量％的所述鋅化合物、5~30重量％的所述丙稀酸與羥基稀 丙氧基丙烷磺酸和/或羥基烯丙氧基丙烷磺酸鹽的共聚物的水溶液。5. -種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其中，其是在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的啟動時在該 水系統(tǒng)的金屬部件表面形成初期防腐蝕皮膜的初期處理方法，其特征在于， 添加磷化合物、和鋅化合物、和共聚物，以使該水系統(tǒng)內(nèi)的換算成PO4的總磷濃度成為15 ~30mgP〇4/L、鋅濃度成為5~20mgZn/L、共聚物的濃度成為20~60mg固體/L， 并且，所述共聚物是丙烯酸與羥基烯丙氧基丙烷磺酸和/或羥基烯丙氧基丙烷磺酸鹽 的共聚物。6. 如權(quán)利要求5所述的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其中，所述丙烯酸與羥基烯丙 氧基丙烷磺酸和/或羥基烯丙氧基丙烷磺酸鹽的共聚物是以摩爾比70~90:10~30的比例 含有來自于丙烯酸的構(gòu)成單元和來自于羥基烯丙氧基丙烷磺酸和/或羥基烯丙氧基丙烷磺 酸鹽的構(gòu)成單元并且重均分子量是1000~400000的共聚物。7. 如權(quán)利要求5或6所述的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其中，所述磷化合物是選 自由正磷酸、六偏磷酸、膦酸以及這些酸的鹽所組成的組中的一種或兩種以上，并且，所述 鋅化合物是氯化鋅和/或硫酸鋅。8. 如權(quán)利要求5至7中任一項所述的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其中，將所述水 系統(tǒng)的鈣硬度調(diào)節(jié)為50~150mgCaC0 3/L。9. 如權(quán)利要求5至8中任一項所述的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的初期處理方法，其中，在所述水 系統(tǒng)中添加150~300mg/L的權(quán)利要求1至4中任一項所述的循環(huán)冷卻水用初期處理劑。
【文檔編號】C02F5/10GK105884049SQ201610037031
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月20日
【發(fā)明人】藤田和久
【申請人】栗田工業(yè)株式會社