190789. lajstromszámú szabadalom • Eljárás többfunkciós inhibitor kompozíció előállítására iparvíz kezeléséhez
1 190 789 2 A találmány tárgya eljárás foszfonsavalapú, többfunkciós inhibitorkompozíció előállítására olyan ipari vizek kezeléséhez, amelyeknek összetétele és használata vízkőképződés és/vagy szennyezéslerakódás és/vagy korrózió veszélyével jár és/ vagy amelyeket már korrózióval és/vagy vízkőlerakódással és/vagy egyéb lerakódással terhelt berendezésben alkalmaznak. Ismeretes, hogy az ipari vizek, ezeken belül különösen a hőátvitelt szolgáló ipari vizek és ezeken is belül különösen az ipari hűtővizek felhasználása különféle okok miatt általában a hasznosító berendezés károsodását és a felhasznált víz minőségének romlását vonja maga után, amelyet a víz visszaforgatása általában továbbfokoz. A víz „keménységét” jelentő komponensekből más komponensek beépülésével hőátadást rontó, korróziót elősegítő vízszennyező, esetleg dugulást eredményező „vízkő” képződhet. A víz egyes oldott gázkomponensei és ionjai, továbbá lebegő és lerakódó, szerves és szervetlen, szilárd összetevői az előidézett vízszenynyezésen kívül elsősorban a fémrészeket károsító, esetleg üzemzavarhoz, készülék-meghibásodáshoz vagy berendezés-tönkremenetelhez vezető korróziót okozhat. A vízhasználat során a víz lebegő, szerves és szervetlen, szilárd összetevői, a vízkövesedés és a korrózió kapcsán képződő szilárd összetevők, valamint az - alkalmas körülmények között - kialakuló biológiai élet termékei lerakódásuk révén további korróziónak, emellett hőátadásromlásnak, dugulásnak és más üzemzavarnak a forrásai. A vizhasználattal járó berendezéskárosodás és vízminőségromlás korlátozására vagy megszüntetésére a berendezés és/vagy a víz előkezelése mellett a használt víz vegyszeres kezelése szolgál, amely - a kezelés költsége árán - anyagmegtakarítást (szerkezeti anyagok korróziójának elhárítása) és energiamegtakarítást (hőátadást rontó lerakódások elhárítása) tesz lehetővé és lehetővé teszi az üzemzavarok elkerülését (termeléskiesés elhárítása) is. A zárt vagy csaknem zárt, ipari recirkulációs vízkörök vegyszeres kezelésére, valamint a potenciálisan hatékonynak ismert szerves foszforvegyületek (foszfonátok) ilyen célú használhatósáigára - egyebek mellett - a Handbook of Industrial Water Conditioning (Betz, Trevose, Pennsylvania, USA, 1976) és a Principles of Industria Water Treatment (Drew, Boonton, New Jersey, USA, 1977) c. könyvek részletes ki tanításokat tartalmaznak. Ezen ismeretek szerint (pl. Betz, 195. old., Drew, 80. old.) a vízkőképződés meggátlására más anyagokon kívül, egyféle készítményben a foszfonátok alkalmasak, s ugyancsak ezen ismeretek szerint (pl. Drew, 65. old.) más anyagokon kívül másféle összetételben a foszfonátok a vízkörök vas szerkezeti anyagainak katódos korrózióvédelmében is hasznosíthatók. A vegyszeres iparivíz-kezelés költségeinek minimalizálása az előbbiekben hivatkozott, egyféle funkcióra alkalmazott hatóanyaggal vagy készítménnyel szemben, valamint a többféle funkcióra egyidejűleg használt többféle hatóanyaggal vagy készítménnyel szemben az egymagukban is több vízkezelési funkció ellátására képes, továbbá egyes funkcióikban hatékonyabb készítmények kidolgozását igényli. Hatékony és többfunkciós, foszfonátbázisú készítményekre törekedve a 3 723 333 sz. USA szabadalmi leírás olyan készítményt ismertet, amelynek lényege egy alkán-difoszfonsav-származék, például hidroxi-etán-difoszfonsav és egy amino-metilénfoszfonsav-származék, például nitrilo-tri(metilénfoszfonsav) együttes jelenléte valamely szervetlen, inhibitorhatású komponens, például vízoldható ortofoszfát vagy alkálifém-szilikát mellett. A leírás szerinti készítménynek korrózióvédő és lerakódásgátló hatását mutatták ki, és a legnagyobb hatékonyságot a <0,5 mg/100 cm2/24 óra lemeztömegcsökkenés mérésével és a zavarosságmentesség megállapításával mérték. A 3 738 806 sz. USA szabadalmi leírás igénye olyan készítményre támaszk odó kezelési módszerre vonatkozik, amely alkén-difoszfonsav-származék felhasználásával készül és cink-, mangán- vagy nikkelionokat is tartalmaz. Az inhibitorkészítményt korrózió elleni védelemre találták alkalmasnak s a leghatékonyabb összetételben, kuponos korróziósebesség-méréssel, a tiszta korrozív közeghez képest a készítményre 61%-os; védelmet értek el. A 4 206 075 sz. USA szabadalmi leírás is foszfonátbázisú korróziós inhibitorral foglalkozik és olyan készítményt ír le, amelynek hatóanyaga a nitrilo-tri(metilén-foszfonsav) és a 1-hidroxi-etán-1,1-difoszfonsav vagy ezek vizoldható sói, esetleg kiegészítve más inhibitorhatású komponensekkel, például polifoszfátokkal vagy polimerekkel. A készítmény jó korróziós inhibitornak bizonyult, inhibitorhatása a legjobb hatású összetételben (a két foszfonsav aránya 3:1, egyéb komponensek nélkül) a tiszta foszfonsavak hatásához mérve, a korróziósebességben, pH = 8 mellett 88, illetve 84%-os védőhatással volt jellemezhető. Az előbbiekéhez hasonló célkitűzéssel a 3 483 133 sz. USA szabadalmi leírás korróziós inhibitorként olyan készítményt mutat be, amelynek komponense az etilén-diamin tetraecetsav- vagy tetra(metil-foszfonsav)-száimazéka és valamilyen vízoldható cinksó. A 4 163 733 sz. USA szabadalmi leírás korróziógátlóként és vízkőképződés-gátlóként olyan készítményt ismertet, amely (dimetilamino)-metán-difoszfonsavat vagy vízoldható sóját és vizoldható polimer karbonsavat vagy metilészterét és vizet, esetleg ebben oldott foszforsavat vagy cinksót tartalmaz. Végül a 4 209 398 sz. USA szabadalmi leírás szerinti készítmény korróziót is csökkentő, vízkő- és lerakódásképződést gátló szerként készült, és polimer karbonsavból vagy polikarbonsavból, valamint további inhibitor hatású hatóanyag-komponensek valamelyikéből, például foszfonsavból vagy sójából, foszforsavból vagy sójából, stb. áll. A szakirodalomból, illetve a szabadalmi irodalomból ismert foszfonsavbázisú készítmények kapcsán megállapítható, hogy egyszerű (egyféle komponensből vagy egyféle szerkezetű komponensekből álló) összetétellel egyféle vízkezelési funkcióban kiemelkedő hatékonyságot nem tanúsítanak, illetve többféle funkció betöltésére nem alkalmasak, a különféle (eltérő szerkezetű) hatóanyagokból álló, bo5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
