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DE3226039C2 - Verwendung eines wasserlöslichen Copolymerisats zur Inhibierung von Kesselstein - Google Patents

Verwendung eines wasserlöslichen Copolymerisats zur Inhibierung von Kesselstein

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DE3226039C2
DE3226039C2 DE19823226039 DE3226039A DE3226039C2 DE 3226039 C2 DE3226039 C2 DE 3226039C2 DE 19823226039 DE19823226039 DE 19823226039 DE 3226039 A DE3226039 A DE 3226039A DE 3226039 C2 DE3226039 C2 DE 3226039C2
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water
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scale
acid
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Yoshinari Kawasaki
Kenji Hanno
Sakae Katayama
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Katayama Chemical Inc
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Katayama Chemical Inc
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • C02F5/12—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing nitrogen

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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines wasserlöslichen Copolymerisats als aktiver Bestandteil in einem Mittel zur Inhibierung von Kesselstein.
Bei verschiedenen industriellen Wassersystemen tritt die Schwierigkeit auf, daß sich Kesselstein ablagert. Kesselstein kann insbesondere sehr leicht in Industriewasser auftreten, wenn es in Wärmeaustauschern verwendet wird, wo es erhitzt wird. Insbesondere tritt das Problem der Kesselsteinbildung auf, wenn Wasser, welches zahlreiche Härtekomponenten enthält, verwendet wird, Alkali- oder Erdalkalimetallverbindungen in Wasser gegeben werden oder wenn die Phosphationen oder Schwermetallionenkonzentration im Wasser durch die Verwendung von antikorrosiven Mitteln oder ähhnlichen Mitteln erhöht wird. Beispiele von Kesselsteinablagerungen sind solche aus Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder mäßig löslichen Zinkverbindungen. Viele nützliche Inhibitoren, die gegenüber Calciumcarbonat-Kesselstein wirken, wurden vorgeschlagen und werden verwendet.
Die Mittel, die gegenüber Calciumphosphat oder Zinkverbindungen wirksam sind, sind jedoch gering. Weiterhin gibt es kaum Mittel, die gegen alle Arten der oben erwähnten drei Arten von Kesselsteinen wirksam sind.
In der US-PS 3 285 886 wurde beschrieben, daß ein Copolymerisat aus Carboxymethlacrylamid und Acrylsäure oder ähnliche Copolymerisate als Mittel zur Inhibierung des Kesselsteins nützlich sind.
Die US-A-3 965 027 betrifft ein Verfahren zur Inhibierung von Korrosion und Kesselsteinbildung in einem wäßrigen System, bie dem man das System mit 0,1 bis 500 ppm, bezogen auf das Gewicht des gesamten wäßrigen Gehalts des Systems, eines Präparats, ausgewählt aus der Gruppe:
  • (a) Polymeren mit Repetiereinheiten der Formel: worin M⁺ H⁺, ein Alkalimetallkation, oder ein quaternäres Ammoniumion der Formel: sein kann, worin in allen obigen Formeln R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig von der Gruppe Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und substituiertes Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, bei denen der Substituent eine Hydroxyl-, Carbonyl- und Carboxylgruppe ist, und Alkalimetallionen und Ammoniumsalzen davon ausgewählt sind;
    worin n eine ganze Zahl von 2 bis 100 ist, so daß das Polymere ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 10 000 besitzt, und worin für das Polymere das Molverhältnis von Amin zu Maleinsäureanhydrid von etwa 0,1 bis etwa 2,0 beträgt; und
  • (b) Polymeren mit Repetiereinheiten der Formel: worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ die gleiche Bedeutung wie vorstehend besitzen;
    worin p eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist;
    worin m eine ganze Zahl von 2 bis 100 ist; und
    worin n eine ganze Zahl von 2 bis etwa 100 ist, so daß das Polymere ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 10 000 besitzt, mit der Maßgabe, daß n nicht gleich m ist, der kleinere Wert von n oder m mit einem Faktor multipliziert wird, so daß n=m ist; und
    worin für das Polymere das Molverhältnis des Amins zu Maleinsäureanhydrid von etwa 0,1 bis etwa 2,0 beträgt,
behandelt.
Die US-A-4 079 029 beschreibt eine Lösung, die zur Bildung wasserquellbarer Artikel aus einem synthetischen Carbonsäurepolyelektrolyt nach Härten nützlich ist, umfassend
  • 1. ein Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe Wasser, niedrige Alkohole und Gemische davon,
  • 2. etwa 5 bis etwa 60 Gew.-%, bezogen auf 1, eines vernetzbaren Carbonsäurecopolymeren, das in dem Copolymeren
    • (a) etwa 25 bis etwa 98 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymeren, eines Alkalimetallsalzes einer olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure;
    • (b) etwa 2 bis etwa 50 Gew.-% einer olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure;
    • (c) etwa 25 bis etwa 60 Gew.-% eines Alkylesters einer olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure; und
    • (d) etwa 0,3 bis etwa 5,0 Gew.-% vernetzter Einheiten eines N-substituierten Acrylamids oder Methacrylamids mit der Formel H₂C=CR-C(O)-NHCH₂-O-R′, worin
      R aus Wasserstoff oder Methyl ausgewählt ist und
      R′ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet,
enthält.
Die GB-PS 1 181 742 beschreibt einen wäßrigen Latex, umfassend ein Polymeres zu 50 bis 96 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmonomeren, aus einem Niedrigalkylacrylat mit der Formel
worin R für Wasserstoff oder eine Methylgruppe steht und R₁ ein Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, polymerisiert mit 0,5 bis 15 Gew.-% eines α,β-olefinisch ungesättigten N-Alkylolamids der Formel
worin R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, und x eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, und 0 bis 49 Gew.-% eines oder mehrerer anderer polymerisierbarer Monomeren, wobei das Polymere mit 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmonomeren, einer olefinisch ungesättigten Carbonsäure oder eines Anhydridmonomeren, überpolymerisiert ist, wenn mindestens 50% der Grundmonomeren polymerisiert sind.
Die GB-A 950 153 beschreibt Copolymere mit 60 bis 96,5 Gew.-% eines Esters aus Acrylsäure und einem Alkanol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, 3 bis 30 Gew.-% Acrylsäure und 0,5 bis 10 Gew.-% N-Methylolmethacrylamid.
Die GB-A 914 928 beschreibt ein Interpolymeres aus 90 bis 99,8 Gew.-% von mindestens einem Niedrigalkylester einer α,β-olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure, 0 bis 5 Gew.-% eines α,β-olefinsich ungesättigten Nitrils, 0,1 bis 5 Gew.-% einer α,β-olefinisch ungesättigten Carbonsäure und 0,1 bis 5 Gew.-% eines N-Alkylolamids einer α,β-olefinisch ungesättigten Carbonsäure.
Die GB-PS 874 168 beschreibt ein Interpolymeres, umfassend 45 bis 89 Gew.-% eines Acrylsäureesters der allgemeinen Formel:
CH₂=CH-COOR₂
worin R₂ ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; 0 bis 44 Gew.-% eines Methacrylsäureesters der allgemeinen Formel:
worin R₃ ein Methyl- oder Ethylrest ist; 3 bis 12 Gew.-% einer α,β-olefinisch ungesättigten Carbonsäure der allgemeinen Formel:
worin R ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest ist; und 8 bis 25 Gew.-% eines N-Methylol-α,β-olefinisch ungesättigten Carbonsäureamids der allgemeinen Formel:
worin R₁ ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest ist.
Die US-A-3 806 367 betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Rost und grübchenartigen Rostanfressungen von einer Metalloberfläche, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche mit einer wäßrigen Lösung, enthaltend von etwa 0,1 bis etwa 100 ppm Lösung eines wasserlöslichen Polymeren einer Sulfonsäurekomponente der Formel:
worin R₁, R₂ und R₃ aus der Gruppe Wasserstoff, Niedrigalkyl ausgewählt sind, R₄ ein Alkylenrest oder ein durch Alkyl substituierter, niedriger Alkylenrest ist und M für Wasserstoff, ein Alkalimetallkation und Ammoniumion steht, in Kontakt gebracht wird.
Die DE-OS 28 02 709 betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Abscheidung von anhaftendem Kesselstein auf den Wandungen von Gefäßen oder Rohren in einem wäßrigen System, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem Wasser in dem System eine wirksame Menge eines anionischen Copolymerisats zusetzt, das aus Acrylat- und Acrylamidgruppen in einem Molverhältnis von etwa 20 : 1 bis 1 : 1 mit einer asymmetrischen Molekulargewichtsverteilung besteht, wobei wenigstens etwa 60% des Copolymerisats ein Molekulargewicht von etwa 500 bis 2000, wenigstens etwa 10% des Polymerisats ein Molekulargewicht von etwa 4000 bis 12 000 und die übrigen Anteile des Copolymerisats ein Molekulargewicht von etwa 2000 bis 4000, gemessen auf einem Gelpermeationschromatographen, haben.
Die DE-OS 30 22 924 betrifft ein Verfahren zur Entfernung von auf mit wäßrigen Systemen in Berührung stehenden Oberflächen abgelagertem Kesselstein, dadurch gekennzeichnet, daß man dem wäßrigen System eine wirksame Menge eines Itaconsäurepolymerisats mit 75 bis 100 Mol-% Itaconsäureeinheiten (A), 0 bis 25 Mol-% Einheiten einer weiteren ungesättigten Carbonsäure (B) und/oder ungesättigten Monomereneinheiten, die sich von der ungesättigten Carbonsäure (C) unterscheiden, zusetzt.
H.D. Held, "Kühlwasser", 2. Auflage, Vulkan Verlag, Essen 1977, Absch. 4.5.2.5., Seite 293 ff., betrifft ganz allgemein Kühlwasserbehandlungsverfahren, insbesondere im Hinblick auf die Bewertung der Dispergiermittel und der Härtestabilisatoren.
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines wasserlöslichen Copolymerisats aus
  • (a) mindestens einer Alkylolamidverbindung der allgemeinen Formel (I): worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten und X eine Bindung oder eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylengruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, und
  • (b) mindestens einer Alkenylverbindung der allgemeinen Formel (II): worin R₃, R₄ und R₅ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten und A eine Hydroxygruppe oder eine Gruppe -OR₆, worin R₆ für eine niedrige Alkylgruppe, die durch eine Hydroxygruppe substituiert sein kann, steht, eine Amino- oder -NHR₇-Gruppe, worin R₇ für eine niedrige Alkylgruppe steht, bedeutet, als aktiver Bestandteil in einem Mittel zur Inhibierung von Kesselstein.
Beispiele von Alkylolamidverbindungen der allgemeinen Formel (I) sind N-Hydroxyacrylamid, N-Hydroxymethacrylamid, N-Methyl-N-hydroxyacrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N-Methyl-N-methylolacrylamid, N-Methyl- N-methylolmethacrylamid, N-Ethyl-N-methylolacrylamid, N- Ethyl-N-methylolmethacrylamid, N-Hydroxyethylacrylamid, N- Hydroxyethylmethacrylamid, N-Methyl-N-hydroxyethylacrylamid, N-Methyl-N-hydroxyethylmethacrylamid, N-Ethyl-N- hydroxyethylacrylamid, N-Ethyl-N-hydroxyethylmethacrylamid, N-Propyl-N-hydroxyethylacrylamid, N-Propyl-N-hydroxyethylmethacrylamid, N-hydroxypropylacrylamid, N-Hydroxypropylmethacrylamid, N-Hydroxyisopropylacrylamid und N-Hydroxyisopropylmethacrylamid.
Unter diesen Verbindungen sind wegen der leichten Synthese oder wegen ihrer Kosten N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N-Hydroxyethylacrylamid und N-Hydroxyethylmethacrylamid bevorzugt.
Beispiele von Alkenylverbindungen der allgemeinen Formel II sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure, trans-2-Methylcrotonsäure, 2-Methylisocrotonsäure, Acrylamid, Methacrylamid, N-methylacrylamid, N-Ethylacrylamid, N-Propylacrylamid, Acrylamid-N-methylpropansulfonsäure (oder N-(3-Sulfo-2-methylpropyl)acrylamid), Methylacrylat, Methylmethacrylat, Methylcrotonat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Ethylcrotonat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, Propylcrotonat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat. Bevorzugte Beispiele dieser Alkenylverbindungen sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, Methylacrylat, Ethylacrylat und Hydroxyethylacrylat.
Die organischen Polymerisate, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Copolymerisate, die durch Polymerisation von mindestens einer der zuvor erwähnten Alkylolamidverbindungen und mindestens eine der Alkenylverbindungen nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Das Molekulargewicht der Copolymerisate liegt geeigneterweise im Bereich von etwa 500 bis etwa 100 000, bevorzugt von etwa 500 bis etwa 20 000. Wenn es über 100 000 liegt, wird das Copolymerisat Ausflockungseigenschaften aufweisen, welche gemäß den Zwecken der vorliegenden Erfindung nicht bevorzugt sind. Die Copolymerisate sind bevorzugt solche, die unter Verwendung eines Molverhältnisses von Alkylolamidverbindung und Alkenylverbindung von 1 : 9 bis 9 : 1, beispielsweise 1 : 1, 3 : 1 oder 5 : 1, erhalten werden. Alternativ beträgt die Menge an Alkylolamidverbindung, die verwendet wird, bevorzugt mindestens 10% (Gew./Gew.), bezogen auf das Gesamtgewicht an Alkylolamidverbindung und Alkenylverbindung.
Die erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisate können erhalten werden, indem man ein oder mehrere Alkylolamidmonomere und ein oder mehrere Alkenylmonomere zusammen mit einem Polymerisationsinitiator, beispielsweise anorganisches oder organisches Peroxid, wie Persulfat oder Benzoylperoxid; Azobis- isobutyronitril oder Redoxkatalysator) in einem Lösungsmittel, wie Wasser, oder einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise niedrigem Alkohol, Dioxan oder aromatischem Lösungsmittel, oder ihren Gemischen mit Wasser erhitzt. Wird die Polymerisation bei sauren Bedingungen durchgeführt, erhält man ein Copolymerisat aus einer dreidimensional vernetzten Struktur, wodurch seine Löslichkeit und Dispergierbarkeit in Wasser erniedrigt wird. Es ist daher bevorzugt, die Polymerisation bei alkalischen Bedingungen durchzuführen, indem man ein Alkali, wie Natriumhydroxid, zugibt. Jedoch kann das entstehende Copolymerisat, welche Struktur es auch immer besitzt, bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, solang es die gewünschte Löslichkeit (einschließlich seiner Salzformen) und Dispergierbarkeit aufweist.
Das so erhaltene Copolymerisat muß im wesentlichen in Wasser löslich sein, wenn es als Kesselsteininhibitor verwendet wird. Wenn das entsprechende Copolymerisat daher eine geringere Löslichkeit aufweist, ist es bevorzugt, seine freie Carboxylgruppe in das entsprechende Salz zu überführen. Bevorzugte Beispiele von Salzen sind Lithium-, Kalium-, Natrium- oder Ammoniumsalz. Besonders bevorzugt ist Natrium- oder Kaliumsalz. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung des Copolymerisats ist dieses im allgemeinen in Pulver oder flüssiger Zubereitung als Inhibitor für Kesselstein verwendbar. Als flüssige Zubereitung ist es zweckdienlich, die wäßrige Lösung des Copolymerisats so, wie sie ist, zu verwenden, die man gemäß dem obigen Polymerisationsverfahren erhält, solange das Copolymerisat die Wasserlöslichkeitserfordernisse erfüllt. Die Zugabe eines Polymerisationsinhibitors (beispielsweise Hydrochinon) zu einer solchen flüssigen Zubereitung ist bevorzugt, damit eine weitere Polymerisation in der Zubereitung nicht stattfindet.
Das erfindungsgemäß verwendete Copolymerisat zur Inhibierung des Kesselsteins kann auf gleiche Weise wie die an sich bekannten Mittel verwendet werden. Die Menge, die zugegeben wird, liegt im allgemeinen im Bereich von 0,5 ppm und 300 ppm der Copolymerisate, abhängig von der Art der Wassersysteme.
Das Mittel zur Inhibierung des Kesselsteins kann ebenfalls zusammen mit einem an sich bekannten Mittel zur Inhibierung von Kesselstein, wie Phosphonsäure, Phosphonocarbonsäure, Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), Nitrilotriessigsäure (NTA), Ligninsulfonsäure, Polyacrylsäure oder Polymaleinsäure verwendet werden. Es ist weiterhin möglich, es zusammen mit einem an sich bekannten Antikorrosionsschutzmittel zu verwenden, wenn kein unerwünschter Einfluß, bedingt durch das Antikorrosionsschutzmittel, auftritt und die gewünschten Ergebnisse erhalten werden und die Bildung von Kesselstein durch das antikorrosive Schutzmittel inhibiert werden kann. Beispiele geeigneter Antikorrosionsschutzmittel sind Polyphosphate, Schwermetallsalze (beispielsweise Zink-, Mangan- oder Nickelsalz), Molybdate, Salze von Oxycarbonsäuren usw.
Das Mittel zur Inhibierung des Kesselsteins ist wirksam, um die Bildung von Kesselstein, die auf Calciumcarbonat und auch auf Calciumphosphat- und Zinkverbindungen beruht, zu verhindern. Es kann ebenfalls für Ablagerungen von Kesselstein aus anderen Quellen verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel für die Herstellung der Copolymerisate
Ein 5-Halskolben wird mit einem Rührer, zwei Tropftrichtern, einem Rückflußkühler und einem Thermometer ausgerüstet. In den Kolben gibt man 8 g (0,2 Mol) Natriumhydroxid, welches in 100 ml Wasser unter Rühren gelöst wird. Die Lösung wird auf 80°C erhitzt und dann wird eine Lösung aus 17,2 g (0,2 Mol) Methacrylsäure und 20,2 g (0,2 Mol) N-Methylolacrylamid in 22,6 ml Wasser und eine Lösung aus 4,6 g (0,02 Mol) Ammoniumpersulfat in 27,4 ml Wasser unter Rühren in einer Zugabegeschwindigkeit der monomeren Lösung und der Ammoniumsulfatlösung im Verhältnis von 5 : 3 tropfenweise zugegeben, während das Reaktionsgemisch bei 75 bis 85°C gehalten wird. Nach Beendigung der Zugabe wird das Gemisch weitere 5 Min. gerührt und unmittelbar abgekühlt. Die Reaktion ist während 1 bis 1,5 h beendigt.
Das Molekulargewicht des entstehenden Copolymerisats aus Methacrylsäure und N-Methylolacrylamid wird mit einem Ostwald- Viscometer geschätzt.
Das entstehende Gemisch kann als solches verwendet werden, es wird jedoch bevorzugt einer Reinigung, beispielsweise durch Kühlen des Gemisches bei -5 bis -10°C und Filtrieren zur Entfernung des Niederschlags, unterworfen.
Auf ähnliche Weise werden die im folgenden näher erläuterten Copolymerisate hergestellt, wobei die Menge oder Art der Monomeren und anderen Reagenzien entsprechend variiert werden.
Beispiel 1
Die in Tabelle I aufgeführten Copolymerisate werden für den Versuch für die Inhibierung der Ablagerung von Calciumcarbonat verwendet.
Tabelle I
Prüfverfahren
Als Versuchslösung wird eine reine Wasserlösung, welche 100 ppm Calciumion und 600 ppm Natriumhydrogencarbonat enthält (als M-Alkalinität), verwendet. Jede der Testverbindungen wird in 1 l Testlösung gegeben, so daß man genaue Konzentrationen erhält. Das Gemisch wird während 2 h mit 200 UpM gerührt, bei 50°C gehalten und dann durch ein Filtrierpapier (Toyo-roshi No. 6) filtriert. Die Konzentration der Calciumionen in dem Filtrat wird mit einem Atomabsorptionsspektrometer gemessen. Die Menge an Niederschlag von Calciumcarbonatablagerung (CaCO₃) pro 1 l Testlösung wird aus der Menge an Calciumionen, die während der Prüfung ausfallen, berechnet, d. h. den Unterschied zwischen zwei Calciumionenkonzentrationen in den Lösungen vor und nach dem Versuch.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben, wobei eine Polyacrylsäure (Molekulargewicht von etwa 5000) als Vergleich mit aufgeführt wird.
Tabelle II
Beispiel 2
Ein Test für die Inhibierung der Calciumphosphatablagerungen wird unter Verwendung von dreifach konzentriertem mit einem städtischen Wasser (in der Stadt Osaka) durchgeführt. Die Qualität des Wassers ergibt sich aus der folgenden Tabelle III.
Tabelle III
Zu 1 l des obigen konzentrierten Wassers gibt man Natriumhexameta- phosphat in einer Konzentration von 20 ppm als PO₄3- und Natriumhydrogenphosphat in einer Konzentration von 20 ppm als PO₄3-. Dann wird jede der Testverbindungen, die in Beispiel 1 verwendet wurden, zu einer bestimmten Konzentration zugegeben.
Das Gemisch wird 24 h bei 100 UpM gerührt, während es bei 50°C gehalten wird. Dann wird die Menge an ausgefällten Calciumionen und Gesamtphosphat gemessen. Die Gesamtmenge wird als Calciumphosphatablagerung angesehen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle IV aufgeführt.
Tabelle IV
Beispiel 3
Die Wirkungen auf die Inhibierung des Kesselsteins bei der gemeinsamen Verwendung der erfindungsgemäß verwendeten Inhibitoren und verschiedener Antikorrosionsmittel wurden geprüft. 1 l 3-fach konzentriertes Wasser, wie in Beispiel 2, wird als Testwasser verwendet. Dazu gibt man die Testverbindungen in definierten Konzentrationen. Eine Flußstahlplatte (SPCC Japanischer Industriestandard (JIS)G-3141 : 30×50×1 mm), welche an einem rostfreien Rührstab hängt, wird in die Testlösung eingetaucht und dann wird während 5 Tagen mit 100 UpM bei 50°C gerührt.
Vor und nach der Prüfung werden die Magnesiumionen, Calciumionen, Zinkionen und Gesamtphosphationen gemessen. Ihre Gesamtmenge ist die ausgefallene Ionenmenge pro 1 l Testlösung. Ein Vergleichsbeispiel mit Natriumpolyacrylat ist ebenfalls angegeben.
Die Ergebnisse sind in Tabelle V aufgeführt.
Tabelle V
Beispiel 4
Ein Versuch bezüglich der Kesselsteinbildung wird in einer Hochofenanlage einer bestimmten Stahlerzeugungsfabrik in Japan durchgeführt. Diese Anlage hat einen Naßstaubabscheider, d. h. eine Hochofenwaschanlage. Das Waschwassersystem ist, wie folgt, dimensioniert: Das Volumen der in dem System zurückgehaltenen Wassermenge beträgt 3800 m³, die Geschwindigkeit der zirkulierenden Wassermenge beträgt 780 m³/h und der Luftstrom beträgt 600 000 m³/h. Üblicherweise zeigt das Wasser, das zum Waschen des Gases verwendet wird, wegen seiner Verunreinigung eine hohe Neigung zur Kesselsteinbildung. Somit sollte eine die Kesselsteinbildung verhindernde Behandlung durch Zugabe eines geeigneten Inhibitors an einer geeigneten Stelle des Waschwassersystems der Anlage gewählt werden.
Eine wäßrige Lösung von N-Methylolacrylamidmethacrylsäurecopolymer (Molverhältnis 1 : 1, Molekulargewicht 5000) wird kontinuierlich zu dem Wasser aus dem Eindicker gegeben, so daß die Konzentration 0,45 ppm beträgt. Nach einem Betrieb von 6 Monaten wurde an den Rohrleitungen, Rührern oder Pumpen oder Platten oder Sprüheinrichtungen des Venturi- Scrubber in dem Hochofensystem kaum eine Adhäsion von Ablagerung festgestellt.
Um die Wirksamkeit während der Testzeit zu prüfen, wurde Wasser aus dem Eindicker wie folgt geprüft.
Das Wasser wurde durch drei Leitungen aus Flußstahlprüfrohren (Innendurchmesser 0,95 cm, Länge 150 mm) während zwei Wochen geleitet. Eine Leitung wurde als Blindprobe verwendet und in die beiden anderen Leitungen gab man Natriumpolyacrylat und das erfindungsgemäß verwendete Copolymerisat, so daß definierte Konzentrationen erhalten wurden. Die Ergebnisse sind wie folgt.
Die Zusammensetzung des Kesselsteins, der an der Leitung, die als Blindprobe verwendet wurde, haftet, ist wie folgt:
Glühverlust|19,24 (%)
in Säure unlöslichem Anteil 14,57 (%)
Fe (Fe₂O₃) 9,72 (%)
Ca (CaO) 26,22 (%)
Mg (MgO) 0,63 (%)
Zn (ZnO) 10,97 (%)
CO₂ 4,40 (%)
Die durchschnittliche Qualität des Wassers während des Versuchs war wie folgt:
pH
7,97
Stromleitfähigkeit 3661 (µs/cm)
M-Alkalinität 2121 (ppm)
P-Alkalinität 0 (ppm)
Ca-Härte 320 (ppm)
Cl--Ion 11080 (ppm)
SS (suspendierte Feststoffe) 311 (ppm)
Gesamtzinn 24,5 (ppm)

Claims (5)

1. Verwendung eines wasserlöslichen Copolymerisats aus
  • (a) mindestens einer Alkylolamidverbindung der allgemeinen Formel (I): worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten und X eine Bindung oder eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylengruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, und
  • (b) mindestens einer Alkenylverbindung der allgemeinen Formel (II): worin R₃, R₄ und R₅ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten und A eine Hydroxygruppe oder eine Gruppe -OR₆, worin R₆ für eine niedrige Alkylgruppe, die durch eine Hydroxygruppe substituiert sein kann, steht, eine Amino- oder -NHR₇-Gruppe, worin R₇ für eine niedrige Alkylgruppe steht, bedeutet, als aktiver Bestandteil in einem Mittel zur Inhibierung von Kesselstein.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat als Alkylolamidverbindung N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N- Hydroxyethylacrylamid oder N-Hydroxyethylmethacrylamid enthält.
3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat als Alkenylverbindung Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, Methylacrylat, Ethylacrylat oder Hydroxyehtylacrylat enthält.
4. Verwendung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat ein Copolymerisat ist, welches aus der Alkylolamidverbindung und der Alkenylverbindung in einem Molverhältnis im Bereich von 1 : 9 bis 9 : 1 erhalten wird.
5. Verwendung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 500 bis etwa 100 000, vorzugsweise 500 bis 20 000, besitzt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566973A (en) * 1984-08-06 1986-01-28 The B. F. Goodrich Company Scale inhibition in water systems
US6464850B1 (en) * 1998-07-31 2002-10-15 Biowhittaker Molecular Applications, Inc. Method for producing hydrophilic monomers and uses thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB874168A (en) * 1958-07-21 1961-08-02 Goodrich Co B F Improvements in and relating to polymerization
BE605335A (de) * 1960-06-30 1900-01-01
NL278787A (de) * 1961-05-24 1900-01-01
US3457209A (en) * 1966-12-30 1969-07-22 Goodrich Co B F Alkyl acrylate latices
US3806367A (en) * 1972-06-01 1974-04-23 Bitz Lab Inc Acrylamido-sulfonic acid polymers and their use as rust and tubercle removing agents
US3965027A (en) * 1974-03-11 1976-06-22 Calgon Corporation Scale inhibition and corrosion inhibition
US4079029A (en) * 1974-08-05 1978-03-14 The Dow Chemical Company Absorbent articles made from latexes of carboxylic synthetic polyelectrolyte containing n-substituted acrylamide crosslinking agent
DE2802709A1 (de) * 1978-01-23 1979-07-26 American Cyanamid Co Verfahren zur bekaempfung der ablagerung von haftendem kesselstein und mittel zu seiner durchfuehrung
GB2054548B (en) * 1979-06-19 1982-12-22 Sanyo Chemical Ind Ltd Scale removal

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DE3226039A1 (de) 1984-01-12

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