состав для удаления накипи и отложений

Формула изобретения

Состав для удаления накипи и отложений, содержащий водорастворимую соль серокислородсодержащей кислоты, уротропин, неионогенное поверхностно-активное вещество и соляную кислоту, отличающийся тем, что дополнительно содержит плавиковую кислоту или фторид натрия, калия или аммония, в качестве соли серокислородсодержащей кислоты содержит пиросульфат натрия, калия или аммония или надсернокислый натрий, калий или аммоний, а также полифенольные соединения древесины или коры хвойных пород при следующем соотношении компонентов, мас.%:

пиросульфат натрия, или калия, или аммония,
или надсернокислый натрий,
или калий, или аммоний	0.09-10
фторид натрия, или аммония, или калия, или
плавиковая кислота	0.01-1.0
полифенольные соединения древесины
или коры хвойных пород	0.003-6.0
уротропин	0.01-8.0
соляная кислота	2.0-24.0
неионогенное поверхностно-активное
вещество	0.0015-0.05
вода	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтехимической, химической промышленности, теплоэнергетике, водоснабжению и другим отраслям народного хозяйства, а именно к составам для удаления накипи и отложений с внутренних поверхностей труб, теплообменников и технологических аппаратов.

Известен состав для удаления накипи включающий в себя в мас.% (Патент RU №2085517), содержащий мас.% бисульфат или персульфат калия или натрия 5-12, вода - остальное. Состав также может содержать соляную и уксусную кислоты в количестве 4-8 и 4-6 мас.% соответственно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав (Патент RU №2257354), включающий в себя в мас.% пиросульфат натрия, или калия, или аммония, или надсернистокислый натрий, или калий, или аммоний - 0.09-10 мас.%, соляную кислоту - 2.0-15.0, полифенольные соединения коры хвойных пород 0.003-2.0, уротропин 0.01-4.0, полигексаметиленгуанидин хлорид - 0.1-1.5, неионогенное поверхностно-активное вещество - 0.0015-0.009, вода - остальное.

Недостатком данных составов является их низкая скорость растворения накипи и отложений, содержащих труднорастворимые силикаты.

Для устранения указанного недостатка предлагается состав в мас.%, увеличивающий скорость растворения накипи и отложений, содержащих силикаты:

пиросульфат натрия, или калия, или аммония, или
надсернокислый натрий, или калий, или аммоний	0.09-10
фторид натрия, или аммония, или калия, или
плавиковая кислота	0.01-1.0
полифенольные соединения древесины
или коры хвойных пород	0.003-6.0
уротропин	0.01-8.0
соляная кислота	2.0-24.0
неионогенное поверхностно-активное
вещество	0.0015-0.05
вода	остальное

Пример 1. Состав примера 1 приготовлен в условиях прототипа и содержит (мас.%): пиросульфат натрия - 2; соляную кислоту - 2.0; уротропин - 2; полифенольные соединения коры хвойных пород - 1; полигексаметиленгуанидин хлорид - 1; поверхностно активное вещество - 0.0015; вода - остальное.

Скорость растворения накипи измеряли по скорости убыли веса бруска, состоящего из СаСО₃:Са ₃РО₄:CaSiO₃ =30:50:20 в условиях перемешивания и термостатирования состава при 45°С и времени контакта 1 час.

Испытания на коррозионную активность растворов преобразователей накипи осуществлялся следующим образом. Обезжиренные металлические образцы с одинаковой поверхностью взвешивались на аналитических весах с точностью до 0.0001 г. После взвешивания образцы замачивались в исследуемом составе. По окончании эксперимента металлические образцы извлекались из растворов, промывались в проточной воде, высушивались и взвешивались. Анализ результатов осуществляли исходя из разницы массы образцов до и после обработки их в исследуемых растворах.

В аналогичных условиях анализировали составы, приведенные в остальных примерах.

Пример 2. Испытания проводят в условиях примера 1. Состав примера 2 приготовлен в условиях прототипа. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl - 15.0; пиросульфат натрия - 2; уротропин - 4; полифенольные соединения коры хвойных пород - 2.0; полигексаметиленгуанидин хлорид - 1.5; ПАВ - 0.0015; вода - остальное.

Пример 3. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl - 2.0; уротропин - 2.0; надсернокислый аммоний - 2.0; полифенольные соединения коры хвойных пород - 1; фторид натрия - 0.05; ПАВ - 0.0015; вода - остальное.

Пример 4. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl - 2,0; пиросульфат аммония - 2.0; уротропин - 2.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород - 1.0; фторид аммония - 0.5; ПАВ - 0.03; вода - остальное.

Пример 5. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl - 15.0; надсернокислый аммоний - 2.0; уротропин - 4.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород - 2.0; фторид аммония - 1.0; ПАВ - 0.05; вода - остальное.

Пример 6. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl - 24.0; надсернокислый калий - 10.0; уротропин - 8.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород - 6.0; фторид аммония - 1.0; ПАВ - 0.05; вода - остальное.

Пример 7. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl - 15.0; пиросульфат аммония - 2.0; уротропин - 4.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород - 2.0; плавиковая кислота - 1,5; ПАВ - 0.07; вода - остальное.

Пример 8. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl - 15.0; надсернокислый натрий - 0,09; уротропин - 0.01; полифенольные соединения коры хвойных пород - 0.003; фторид аммония - 1.0; ПАВ - 0.03; вода - остальное.

Пример 9. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl - 15.0; пиросульфат калия - 11; уротропин - 9.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород - 6.5; фторид натрия - 0.3; ПАВ - 0.07; вода - остальное.

Результаты относительных скоростей растворения отложений и степень защиты от коррозии относительно прототипа (пример 2) представлены в таблице.

№ примера	Скорость растворения накипи, %	Степень защиты от коррозии, %
1	42	133
2	100	100
3	60	133
4	67	130
5	141	106
6	247	78
7	159	93
8	140	74
9	96	160

Как видно из сравнения данных примеров 1 и 3 и примеров 2 и 5 (таблица), введение в состав фторсодержащих соединений увеличивает скорость растворения отложений, содержащих в своем составе силикаты. При этом скорость коррозии металла не возрастает. Дальнейшее повышение содержания фторсодержащих соединений (пример 7) показывает, что скорость растворения отложений возрастает незначительно, однако при этом и возрастает коррозия металла.

При сопоставлении активности и влиянию на коррозию металла примеров 3 и 4 видно, что в качестве ингибиторов коррозии возможно использование не только полифенольных соединений коры хвойных пород, но и полифенольных соединений древесины хвойных пород, что позволяет расширить сырьевую базу для получения составов снятия накипи и отложений.

При сопоставлении примеров 1 и 3, примеров 3 и 4 видно, что замена пиросульфата и (или) надсернистокислой соли на надсернокислый аммоний не оказывает влияния на величину коррозии.

При сопоставлении данных примеров 4, 5 и 6 видно, что увеличение содержания соляной кислоты увеличивает скорость растворения отложений, но при этом и увеличивает коррозию металла. Увеличение содержания соляной кислоты выше 24% экономически нецелесообразно, так как она не полностью расходуется в процессе растворения накипи и требует дополнительных затрат направленных на ее нейтрализацию в отработанном растворе, а также из за высокой коррозии металла. Уменьшение содержания соляной кислоты ниже 2,0 мас.% (пример 3 и 4) снижает скорость растворения накипи, что требует увеличения времени обработки поверхностей.

Снижение содержания ингибиторов кислотной коррозии (примеры 5 и 8): полифенольных соединений коры и (или) древесины хвойных пород, уротропина и пиросульфата натрия, или калия, или аммония, или надсернокислого натрия, или калия, или аммония приводит к резкому увеличению коррозии металла. Увеличение их содержания (пример 9) приводит к замедлению скорости растворения отложений.

Из сопоставления данных примеров 3 и 4 видно, что повышение концентрации ПАВ увеличивает скорость растворения накипи, однако дальнейшее повышение ПАВ (пример 7) ведет к высокому пенообразованию, что затрудняет работу с составом.

Наиболее оптимальным является приведенные в примерах 3, 4, 5, 6, 8 концентрации ингредиентов состава: пиросульфат натрия, или калия, или аммония, или надсернокислого натрия, или калия, или аммония 0.09-10; фторид натрия, или аммония, или калия, или плавиковая кислота (HF) - 0.01-1.0; полифенольные соединения древесины или коры хвойных пород 0.003-6.0; уротропин 0.01-8.0; HCl (соляная кислота) - 2.0-24.0; неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) 0.0015-0.05; вода - остальное.