磷酸酒石酸和其盐用于导水系统中的水处理的用途技术方案

本发明专利技术涉及磷酸酒石酸和/或其盐用于导水系统中的水处理的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景本专利技术涉及磷酸酒石酸和其盐用于导水系统中的水处理的用途。现有技术添加剂用于导水系统中的水处理的用途是现有技术中已知的。导水系统的例子是热交换器、空调系统、冷却系统、冷却塔系统、蒸发装置、加热系统、水处理系统、废水系统和膜系统。导水系统往往具有以下问题：组件或系统部件腐蚀和在组件或系统部件的表面结垢。这些问题大部分源于水的组成、组分或元素。因此，在导水系统中使用添加剂以抑制腐蚀和水垢的形成。导水系统中的水处理特别是冷却水的处理是本领域中已知的，并且描述于例如以下文献中：Colin Frayne:Cooling Water Treatment,Chemical Publishing Co.,New York 1999；Marie J.Alton:Chemical Treatment for cooling water,The Fairmont Press,Lilburn 1998；H.-D.Held,H.,G.Schnell(editor):Kühlwasser[Cooling water],Vulkan-Verlag,Essen 1994；G.Schmitt(ed.):Korrosion in[Corrosion in cooling circuits],Verlag Irene Kuron,Bonn 1990；H.,G.Schnell,W.-D.Schnell:Kühlwasser[Cooling water],Vulkan-Verlag,Essen 2012。在现有技术中，使用例如氧气结合剂如肼来抑制腐蚀，其结合存在于水中或湿蒸汽中的氧，从而抑制金属表面例如金属管线中的腐蚀。在这里肼的毒性是特别不利的。腐蚀抑制剂的其他实例是磷酸盐、膦酸盐和重金属，如锌、钼酸盐、钨酸盐和铬酸盐。现有技术已知的其他腐蚀抑制剂的缺点是其基本上选择性的作用，即已知的腐蚀抑制剂仅对一种金属或一种类型的合金的腐蚀显示良好效果。例如，某些腐蚀抑制剂对铁素体钢和合金或者对非铁金属起作用。导水系统中的另一个问题是结垢(scaling)、积垢(scale-up)和/或生垢(fouling)。这被理解为是指在导水系统的表面上，特别是具有传热系数
的界面如金属表面上的不希望的沉积、污垢形成和/或结壳(encrustaiton)。这些沉积物和污垢损害导水系统的功能。在这种情况下，这可以由于(部分)管道阻塞、降低的热/冷传递、系统部件的局部过热和源自清洗所需的停机时间而增加的生产停工而特别导致导水系统中的通量降低。例如，在现有技术中，由于成本、加工和/或能量方面的考虑，导水系统主要以循环进行操作，如果不从导水系统排出元素和/或不调节导水系统中的溶解度平衡条件，其经常导致以下成垢物质的累积：如难溶盐(如碱土金属碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐或磷酸盐，如碳酸镁、碳酸氢镁、碳酸钙、碳酸氢钙、磷酸镁)；锰盐，其导致二氧化锰或Mn(III/IV)氧化物/氢化物或碳酸盐、硅酸盐的沉积；以及各种氢氧化物，如氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化锰和氢氧化镁。此外，通过蒸发工艺(特别是在高加工温度下)在导水系统中还可以发生这些元素的浓缩。例如，如果盐浓度升高至高于饱和点，这可导致盐晶体的沉淀，其反过来又可以形成不希望的沉积物。此外，通过水引入到导水系统中的未溶解的固体的沉降可以导致导水系统中的结垢。生垢的另一个例子可以是细菌斑和/或藻类的沉析，其也被称为生物生垢。能够引起结壳和沉积的元素以及引发腐蚀/增强腐蚀的元素这两者是导水系统中累积的限制因素。导水系统中的成垢和腐蚀受许多参数的影响，例如导水系统中的氧浓度、电解质含量、pH、温度、介质流速等。在本公开中，应当提及存在于导水系统中的碳酸盐硬度(沉积形成)和存在于导水系统中的氯化物含量(导致/增强腐蚀过程)。此外，还经常分别测定例如镁和钙离子的浓度，然后分别称为镁硬度或钙硬度。用于控制碳酸盐和氯化物含量的化学水处理方法是本领域技术人员已知的。例如，可通过离子交换的方式减少碳酸盐和氯化物的含量。也可以通过沉积抑制性化合物来抑制碳酸盐离子和多价阳离子如镁或钙离子的难溶沉淀物的形成。在一般情况下，化学生垢或结垢抑制剂可以例如通过破坏结晶或破坏生垢过程的沉积或固结阶段来降低导水系统中的不期望的沉积。在导水系统中的污垢抑制剂的实例是螯合剂，例如EDTA；长链脂肪
族胺，例如十八烷基胺或多胺如油烯基二丙烯三胺和其它成膜胺；有机膦酸如HEDP(1-羟基乙烷-(1,1-二膦酸))；或聚电解质如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或具有低分子量的丙烯酸与马来酸的共聚物。一旦控制了导水系统中碳酸盐和氯化物的含量，则水的其它成分往往成为导水系统的化学处理的焦点，这只能通过已知化合物来进行不充分地控制。取决于导水系统的技术设计，硫酸盐、磷酸盐、氟化物、草酸盐和尤其是硅酸盐也可能是问题的原因。使用现有技术已知的腐蚀抑制剂和污垢抑制剂的缺点在于：这些添加剂仅能够大部分成功地用于导水系统的腐蚀抑制或污垢抑制。这里有一个例外就是使用磷酸盐和膦酸盐，其虽然作为腐蚀抑制剂起作用并用于防止污垢，但是具有如下所述的其他缺点。磷酸盐、低聚磷酸盐和聚磷酸盐在硬水中水解之后形成磷酸钙沉积物并且许多膦酸盐仅具有很差的生物降解性。因此，迫切需要提供用于抑制导水系统中的腐蚀和污垢的添加剂，其既能够抑制腐蚀，也能够有效抑制或减少沉积物的形成。腐蚀的抑制也应该是非选择性的，即不局限于特定类型的金属。此外，添加剂应当是容易生物降解的。因此，本专利技术的目的是提供用于导水系统中的水处理的添加剂，其不具有上述的缺点，并且同时具有至少一种令人满意的腐蚀抑制和一种令人满意的污垢抑制效果。此外，还应该可以使用这些添加剂处理具有高氯化物含量的水。此外，用于导水系统中的水处理的添加剂的腐蚀抑制效果不应当限于所选择的金属化合物。特别地，这些添加剂应具有改善的生物降解性，此外，其可以与其他污垢抑制剂和/或腐蚀抑制剂和/或生物分散剂和/或分散剂和/或杀生物剂相组合。此外，根据本专利技术的添加剂应当是可加工的和长期稳定的并且特别具有改善的氯稳定性。专利技术概述现已惊奇地发现，通过磷酸酒石酸和/或其盐实现了该目的。优势在于
腐蚀抑制与污垢抑制的综合效应。此外，使用根据本专利技术的磷酸酒石酸和/或其盐的腐蚀抑制效果不是显著选择性的，因此不限定于所选择的金属化合物并显示出良好的生物降解性。此外，根据本专利技术的磷酸酒石酸和/或其盐与以下其他成分的组合使用显示协同效果，特别是在腐蚀抑制方面：包含至多6个羧酸基团的脂肪族二-、三-和低聚羧酸，具有至少一个羟基基团的脂肪族单羧酸，氨基酸，其盐以及其混合物；无机聚磷酸，偏聚磷酸，水溶性有机膦酸，和其盐。因此，本专利技术涉及磷酸酒石酸和/或其盐用于导水系统中的水处理的用途。本专利技术还涉及包含磷酸酒石酸和/或其盐以及一种或多种羟基羧酸和/或其盐的组合物。专利技术详述在本专利技术的上下文中，导水系统被理解为是指这样的技术系统，其中引导的介质主要是水。导水系统的例子是热交换器、空调系统、冷却系统、冷却塔系统、蒸发装置、加热系统、水处理系统、废水系统和膜系统。在导水系统中使用的金属是例如非合金或低合金的钢、不锈钢、铜和铜合金、铝和铝合本文档来自技高网...

【技术保护点】
磷酸酒石酸和其盐用于导水系统中的水处理的用途。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 DE 102014001931.41.磷酸酒石酸和其盐用于导水系统中的水处理的用途。2.如权利要求1所述的用途，其中基于1升的导水系统，将磷酸酒石酸以0.1至10000mg，优选0.2至1000mg，特别优选0.3至300mg的量添加至导水系统中。3.如前述权利要求中任一项所述的用途，其中所述导水系统的水具有1至200 000μS/cm，优选5至2000μS/cm，特别优选10至5000μS/cm的电导率。4.如前述权利要求中任一项所述的用途，其中磷酸酒石酸和/或其盐用于导水系统中，所述导水系统基于1立方米导水系统的液体具有1至30mol，优选0.1至20mol，特别优选0.5至15mol的钙硬度。5.如前述权利要求中任一项所述的用途，其以一种或多种碱金属盐和/或一种或多种铵盐的形式使用。6.如前述权利要求中任一项所述的用途，其作为作腐蚀抑制剂使用。7.如前述权利要求中任一项所述的用途，其作为污垢抑制剂使用。8.如前述权利要求中任一项所述的用途，其中磷酸酒石酸和/或其盐作为组分a)与至少一种其他组分b)和/或c)一起使用，其中组分b)选自包含至多6个羧酸基团的脂肪族二-、三-和低聚羧酸，具有至少一个羟基基团的脂肪族单羧酸，氨基酸，其盐以及其混合物；且组分c)选自无机聚磷酸、偏聚磷酸和其盐、水溶性有机膦酸和其盐，以及其混合物。9.如权利要求8所述的用途，其中所述组合物包含组分b)并且组分a)与组分b)的重量比在均以纯物质计算的情况下为1:20至20:1，优选1:10至10:1。10.如权利要求8或9所述的用途，其中所述组分b)选自酒石酸、苹果酸、乳酸、乙醇酸、葡糖酸、柠檬酸、异柠檬酸、扁桃酸、甲羟戊酸、羟基丙二酸、羟基链烷酸、没食子酸、水杨酸、羟基苯甲酸、天冬氨酸、链烷二酸、不饱和链烷二酸特别是富马酸、马来酸、丁烷四羧酸、环己烷六羧酸，其盐，其混合物。11.如权利要求10所述的用途，其中所述链烷二酸选自具...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·黑特，R·伦克海默，F·沃尔夫，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP