冷卻水系的處理方法
【專利摘要】一種冷卻水系的處理方法，其在鈣硬度以CaCO3計為300mg/L以上、氯化物離子和/或硫酸離子濃度為1000mg/L以上的冷卻水系中，添加含有(甲基)丙烯酸系共聚物而成的處理劑，前述(甲基)丙烯酸系共聚物，具有來自(甲基)丙烯酸系單體(A)的結(jié)構(gòu)單元(a)、來自特定的(甲基)烯丙基醚系單體(B)的結(jié)構(gòu)單元(b)，并且，在全部來自單體的結(jié)構(gòu)單元100摩爾％中，結(jié)構(gòu)單元(a)的含量是80～90摩爾％、結(jié)構(gòu)單元(b)的含量是10～20摩爾％，并且，前述(甲基)丙烯酸系共聚物，在主鏈末端的至少一者是磺酸基或磺酸基鹽。
【專利說明】冷卻水系的處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冷卻水系的處理方法，具體涉及一種在鈣硬度高的冷卻水系中防 止配管或熱交換器的傳熱面上附著或沉積鈣系污垢而產(chǎn)生的傳熱阻礙、流量下降、金屬腐 蝕的冷卻水系的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在開放式循環(huán)冷卻水系中，與水接觸的傳熱面、配管中會發(fā)生污垢阻礙。另外，從 節(jié)省資源、節(jié)省能量的觀點考慮而實施高濃縮運轉(zhuǎn)時，溶解的鹽類被濃縮，形成難溶性的 鹽，而污垢化。熱交換部中生成的污垢會引起傳熱阻礙，附著于配管的污垢會引起流量下 降。另外，目前已經(jīng)知道，生成的污垢脫落并在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)時，會堵塞泵、配管、熱交換部，并 且伴隨堵塞，配管、熱交換部中的污垢化會被促進等。
[0003] 作為所生成的污垢種類，可例舉：炭酸鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣、磷酸鈣、硅酸鈣、硅酸 鎂、氫氧化鎂、磷酸鋅、氫氧化鋅、堿式碳酸鋅等。
[0004] 為了防止這樣的污垢的發(fā)生，可以使用污垢防止劑。作為該污垢防止劑，通常可使 用：六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉等無機聚磷酸類；羥基亞乙基二膦酸或膦酰基丁烷三羧酸等 的膦酸類；馬來酸、丙烯酸、衣康酸等含羧基材料；以及根據(jù)需要，將其與乙烯基磺酸、烯丙 基磺酸、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等的具有磺酸基的乙烯基單體，或者，丙烯酰胺 等的非離子性乙烯基單體組合而成的共聚物。
[0005] 另外，設(shè)置于開放式循環(huán)冷卻水系的金屬部件，例如，碳鋼、銅、或銅合金制的熱交 換器、反應(yīng)釜、配管，通過與冷卻水的接觸而受到腐蝕，因此，通常實施有通過藥劑添加來進 行的防腐蝕處理。
[0006] 作為該藥劑，通常是正磷酸鹽、六偏磷酸鹽、羥基亞乙基膦酸鹽、磷?；⊥槿?酸鹽等的磷化合物被添加到冷卻水中。也有單獨添加或合并添加如鋅鹽或重鉻酸鹽等的重 金屬鹽。
[0007] 近年來，受到了世界性的降低環(huán)境負荷以及有效利用資源的潮流，將回收水（再 處理水）用于補給水的冷卻水增加?；厥账?，具有鈣硬度、磷濃度、氯化物離子、硫酸離子濃 度高的特點。該回收水鈣硬度高，因此，作為將該回收水用于補給水時的課題，可例舉，即使 是添加上述的污垢防止劑也不能防止污垢的發(fā)生。因此，為了降低冷卻水的鹽類濃縮，需要 增大排放水（blow water)的量，但是難以節(jié)約用水。
[0008] 另一個課題是，氯化物離子、硫酸離子濃度高而導(dǎo)致的冷卻水系的金屬腐蝕的加 速。因此，將回收水作為冷卻水的補給水時的課題是，在污垢成分濃度以及腐蝕性離子濃度 高的水質(zhì)中，同時進行防止污垢以及防腐蝕。
[0009] 從防止污垢的觀點考慮時，有注入硫酸等的酸而降低冷卻水的pH的方法，但是， 該方法添加酸，由此而使作為腐蝕性離子的氯化物離子或硫酸離子的濃度進一步增高，因 此實際適用方面上存在困難。
[0010] 已公開了一種通過軟水器去除補給水中的鈣硬度，并調(diào)整總堿度以及pH的方法 (專利文獻1)，但是，因為需要頻繁地再生軟水器，因此實際適用方面上存在困難。
[0011] 另外，作為鈣硬度高的水系中無法發(fā)揮污垢防止劑的效果的理由，在專利文獻2 中，例舉了聚合物和鈣的凝膠化反應(yīng)，并說明了因為聚合物失去溶存性而沉淀，因此變得無 法防止污垢。作為其對策，提出了一種在主鏈末端上具有磺酸基的（甲基）丙烯酸系聚合 物，由此，能夠提高耐凝膠性能，且在高鈣濃度的水系中也能發(fā)揮優(yōu)異的污垢防止效果。
[0012] 通過該技術(shù)，在鈣硬度高的水質(zhì)中也能夠防止污垢，但是，即使是并用了通常使用 的防腐蝕處理，在將腐蝕性離子的濃度高的回收水作為補給水的冷卻水系中，未必得到充 分的防腐蝕效果。并且，即使是為了提高防腐蝕性能而提高防腐蝕劑的濃度，因為防腐蝕劑 自身成為磷酸鹽或氫氧化鋅等而污垢化，因此，事實上無法得到效果。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0014] 專利文獻
[0015] 專利文獻1 :日本專利第3928182號公報
[0016] 專利文獻2 :日本專利第3650724號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明要解決的課題
[0018] 本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種冷卻水系的處理方法， 該冷卻水系的處理方法在將回收水（再處理水）用于補給水的污垢成分以及腐蝕性離子濃 度高的水質(zhì)中，防止配管或熱交換器中的鈣系污垢的附著而防止傳熱阻礙、流量下降等的 阻礙，并且防止配管或熱交換器等的金屬的腐蝕。
[0019] 解決課題的方法
[0020] 本發(fā)明人等為了達到前述目的而進行悉心研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)，通過將如下構(gòu)成的 處理劑添加于鈣硬度、以及氯化物離子或硫酸離子的濃度高的冷卻水系，能夠達到前述目 的，從而完成了本發(fā)明。該處理劑是含有（甲基）丙烯酸系共聚物而成，該（甲基）丙烯酸 系共聚物以特定的比例含有來自特定的（甲基）丙烯酸系單體的結(jié)構(gòu)單元（a)和來自特定 的（甲基）烯丙基醚系單體的結(jié)構(gòu)單元（b)，并且，主鏈末端的至少一者是磺酸基或磺酸基 鹽。
[0021] S卩，本發(fā)明提供一種冷卻水系的處理方法，其在鈣硬度以CaC03計為300mg/L以 上、氯化物離子和/或硫酸離子濃度為l〇〇〇mg/L以上的冷卻水系中，添加含有（甲基）丙 烯酸系共聚物而成的處理劑，其中，
[0022] 前述（甲基）丙烯酸系共聚物，具有來自下述通式（1)表示的（甲基）丙烯酸系 單體（A)的結(jié)構(gòu)單元（a)、來自下述通式（2)表示的（甲基）烯丙基醚系單體（B)的結(jié)構(gòu)單 元（b),
[0023] 并且，在全部來自單體的結(jié)構(gòu)單元100摩爾％中，結(jié)構(gòu)單元（a)的含量是80?90 摩爾％、結(jié)構(gòu)單元（b)的含量是10?20摩爾％，
[0024] 并且，前述（甲基）丙烯酸系共聚物，在主鏈末端的至少一者是磺酸基或磺酸基 鹽。
[0025]

【權(quán)利要求】
1. 一種冷卻水系的處理方法，其在鈣硬度以CaC03計為300mg/L以上、氯化物離子和/ 或硫酸離子濃度為l〇〇〇mg/L以上的冷卻水系中，添加含有（甲基）丙烯酸系共聚物而成的 處理劑，其中， 前述（甲基）丙烯酸系共聚物，具有來自下述通式（1)表示的（甲基）丙烯酸系單體 (A)的結(jié)構(gòu)單元（a)、來自下述通式（2)表示的（甲基）烯丙基醚系單體（B)的結(jié)構(gòu)單元 (b)， 并且，在全部來自單體的結(jié)構(gòu)單元100摩爾％中，結(jié)構(gòu)單元（a)的含量是80?90摩 爾％、結(jié)構(gòu)單元（b)的含量是10?20摩爾％， 并且，前述（甲基）丙烯酸系共聚物，在主鏈末端的至少一者是磺酸基或磺酸基鹽，
通式（1)中，R1表示氫原子或甲基，X表示氫原子、金屬原子、銨基、或有機胺基；
通式（2)中，R2表示氫原子或甲基，Y和Z分別獨立地表示羥基、磺酸基、或它們的鹽， Y和Z中的至少一者表示磺酸基或磺酸基鹽。
2. 如權(quán)利要求1所述的冷卻水系的處理方法，其中，（甲基）丙烯酸系共聚物，是由來 自選自丙烯酸、甲基丙烯酸、和丙烯酸鈉中的一種或兩種以上的（甲基）丙烯酸系單體（A) 的結(jié)構(gòu)單元（a)、和來自3-(甲基）烯丙氧基-2-羥基-1-丙磺酸鈉的結(jié)構(gòu)單元（b)構(gòu)成。
【文檔編號】C08F220/04GK104203842SQ201380017931
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】西田育子, 藤田和久, 村野靖, 中野真人, 佐野友紀 申請人:栗田工業(yè)株式會社, 株式會社日本觸媒