способ удаления накипи
Классы МПК: | C23F14/00 Ингибирование отложения накипи или корок в аппаратах с нагревом жидкостей для химических или физических целей C02F5/00 Умягчение воды; предотвращение образования накипи; добавление к воде веществ, предохраняющих от образования накипи или для удаления ее, например добавление пассиваторов |
Автор(ы): | Данилин Л.Д. |
Патентообладатель(и): | Российский федеральный ядерный центр, Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - РФЯЦ-ВНИИЭФ |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-03-07 публикация патента:
10.08.1998 |
Изобретение относится к области очистки систем горячего водоснабжения от минеральных отложений. Способ заключается в том, что в реакционный объем вводят водную суспензию катионита КУ-2, добавляют 1 - 100 мг
экв/л. растворимой соли щелочного металла. Систему нагревают до 60 - 100oC, подключают к воздушной магистрали и подают воздух в умеренном режиме и перемешивания pH среды 1 - 3. Использование изобретения позволяет удалить плотные толщиной 1 мм осадки из замкнутых объемов теплообменного оборудования, работающих на воде с временной или постоянной жесткостью при минимальных затратах труда и времени. 2 з.п. ф-лы.
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117001/183.gif)
Формула изобретения
1. Способ удаления накипи с металлических поверхностей систем горячего водоснабжения путем обработки водной суспензией ионообменного материала при нагревании системы до температуры кипения воды и поддержания заданного значения PH-среды, отличающийся тем, что в качестве ионообменного материала используют водную суспензию катионита в H+-форме при барботировании и механическом перемешивании системы с последующим введением минеральной добавки, в качестве которой используют растворимые соли щелочного металла, при этом величину PH-среды поддерживают в интервале значений 1 - 3 до момента интенсивного газовыделения с последующей регенерацией отработанного катионита. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворимой соли щелочного металла используют хлорид натрия в количестве 1 - 100 мг-экв/л. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку водной суспензией катионита и введение минеральной добавки проводят в присутствии индикатора кислотно-основного равновесия.Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к области очистки систем горячего водоснабжения и минеральных отложений (преимущественно карбонатных) и может быть использовано для удаления накипи и продуктов коррозии с металлических теплообменных поверхностей трубопроводов, бытовых нагревательных приборов, паровых котлов, систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиаторов. Известен способ удаления отложений накипи путем обработки поверхностей охлаждающих систем водными растворами реагентов из класса органических кислот в условиях температурного режима в пределах 40-80oC, соответствующего режиму работы двигателей. Известный способ сравнительно трудоемкий, недостаточно эффективен и длителен в связи с химической природой используемых реагентов (![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117002/8776.gif)
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117002/8776.gif)
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117002/8776.gif)
Ax
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117077/8644.gif)
RH+A+
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117077/8644.gif)
Положительно заряженные катионы A+ будут сорбироваться на катионите, тем самым способствуя растворению осадка, в растворе будут образовываться эквивалентное количество кислоты:
H++X-
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117077/8644.gif)
Растворение будет тем полнее и эффективнее, что подтверждается проведенными исследованиями, чем менее диссоциирована кислота. Условие практически полного растворения осадка:
ПРAX > [A+][X-] (4)
выполняется при добавлении сильнокислотного катионита, при этом концентрация A+ иона становится ничтожно малой. В прототипе при использовании катионита в Na+ форме, не образующего с анионом малодиссоциирующего соединения, в растворе накапливается хорошо диссоциирующая соль (NaX), концентрация A+ будет повышаться и процесс ионного обмена замедляется. Факт более эффективного растворения отложений накипи при использовании сильнокислого катионита в H+ форме в условиях pH среды в интервале 1-3 и в присутствии минеральной добавки в виде растворимой соли щелочного металла в заявляемом диапазоне установлен экспериментально. Так, в случае присутствия осадка карбоната кальция при pH 3 при обработке водной суспензией катионита с минеральной добавкой в виде NaCl скорость растворения резко возрастает
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117002/8776.gif)
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117077/2117077t.gif)
Нагрев системы производился до 60oC. Навеска растворилась за 20 мин. Пример 3. В условиях примера 1, в качестве минеральной добавки использовалась соль хлорида натрия в количестве 100 мг
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![способ удаления накипи, патент № 2117077](/images/patents/354/2117077/2117077-2t.gif)
Растворение навески произошло за 5 мин. Пример 4. В условиях примера 3, но температура нагрева - 30oC. Растворение реализовано за 10 мин. Пример 5. В условиях примера 1, навеска хлорида натрия 1 мгэкв/л (0,06 г). Растворение навески накипи реализовано за 1 ч. Как показали экспериментальные исследования, использование предлагаемого способа позволяет значительно повысить скорость и эффективность растворения осадка накипи, по сравнению с прототипом, и упростить способ.
Класс C23F14/00 Ингибирование отложения накипи или корок в аппаратах с нагревом жидкостей для химических или физических целей
Класс C02F5/00 Умягчение воды; предотвращение образования накипи; добавление к воде веществ, предохраняющих от образования накипи или для удаления ее, например добавление пассиваторов