Спосіб призначений для розчинення змішаної накипу. Накип, що містить 57 - 59% двоокису кремнію, 24 - 30% окису заліза і 7 - 12% органічних речовин, обробляють складом, отриманим додаванням до 10% -ному розчину сульфаминовой кислоти сухих лигносульфонатов. Запропонований спосіб дозволяє підвищити розчинність накипу при скороченні тривалості процесу.
Винахід відноситься до хімічної промисловості, зокрема, до способів розчинення змішаної накипу, що складається з силікатів, залізистих сполук, органічних речовин.
Відомий спосіб видалення відкладень сульфату кальцію шляхом обробки розчином лугу (авт. Св. N 265003) спочатку з концентрацією 35-40%, потім з концентрацією 10-20%, при температурі від -1 до +10 o C, при цьому слід витримувати чіткий температурний режим, причому таким способом добре розчиняються сульфати кальцію і дуже складно розчинити силікати.
Відомий спосіб очищення поверхні теплопередачі від накипу шляхом обробки їх кіслотсодержащім агентом (авт. Св. N 286617). Як кіслотсодержащего агента застосовують водний конденсат, що утворюється при виробництві синтетичних жирних кислот окисненням парафінів киснем повітря, але таким способом розчиняється накип, що містить кальцієві і магнієві відкладення і не розчиняються силікатні відкладення і окис кремнію.
Відомий спосіб видалення і запобігання утворення накипу шляхом обробки її розчином суміші мінеральних кислот - азотної і фосфорної (патент СРСР N 317219 1384689 / 23-26 від 11.12.69), але при цьому способі видалення накипу відбувається значна корозія металу, спосіб трудомісткий, азотна кислота береться концентрованої, що пов'язано з певним ступенем небезпеки, розчинення відбувається повільно і силікатні відкладення при цьому розчиняються не до кінця.
Даний спосіб видалення накипу шляхом ведення хімічної промивки трудомісткий: велика кількість операцій, що потребують дотримання певного режиму температури, тиску, використання дефіцитних речовин (NaF, дикарбонові кислоти), використання великої кількості компонентів, розтягнутість у часі.
У водах Камського водозабору присутня велика кількість з'єднань кремнієвої кислоти - H2 SiO3. При тиску пари H2 SiO3 розчиняється в ньому, причому з підвищенням тиску ця здатність збільшується, і розкладається на воду і діоксид кремнію SiO2. який утворює дуже важко розчинними з'єднання на стінках металу.
З'єднання заліза, що знаходяться у воді у вигляді розчинених колоїдних суспензій, відкладаються на поверхні нагрівання і входять до складу накипу. У воді присутня велика кількість органічних речовин - втрати при прожарюванні складають 7-12%.
Склад накипу,%: SiO2 - 57-59 Fe2 O3 - 24-30
CaO - 7-9
MgO - 5-7
п.п.п. - 7-12
Метою пропонованого винаходу є найбільш повне розчинення змішаної накипу розчином сульфаминовой кислоти, зменшення числа операцій при кислотної промивки, скорочення тривалості промивки з 7 до 2 ч, відмова від високотемпературного режиму при промиванні, здешевлення складу.
Зазначений результат досягається тим, що в 10% -ний розчин сульфаминовой кислоти в якості інгібітора і поверхнево-активної речовини введені лігносульфонати (ТУ 13-028-1036-15-90). Даним розчином здійснюється кислотна промивка без використання попереднього і основного кислотної промивки 4% соляною кислотою, луження і підігріву розчину до 95 o C.
Легко розчинні в кислотах карбонатні, карбонатно-залізисті, фосфатні відкладення; більше важкорозчинні - сульфати і оксиди кальцію CaSO4. CaO, MgO і дуже важко розчинними силікати CaSiO3. двоокис кремнію SiO2. магнетити Fe3 O4. Переважний аніон у зазначеній накипу SiO2 2 і двоокис кремнію SiO2 разом з гематитом (Fe3 O4) утворюють щільні відкладення складу CaSiO3 5CaO 5SiO2 H2 O, і SiO2. Сульфамінова кислота (pH 1,5 - 2) викликає корозію металу. Введені в розчин сульфаминовой кислоти лігносульфонати виступають в якості інгібітора корозії і поверхнево-активної речовини.
Основна формула лигносульфонатов
Присутність в ній вільних валентностей і активних атомів, легко реагують з водою, яка адсорбована поверхнею відкладень, створюють умови для утворення зв'язків, коли молекули лигносульфонатов орієнтуються гідрофільними групами в сторону відкладень, гідрофобними - в сторону розчину. Така орієнтація зв'язків призводить до гидрофилизации поверхні і поліпшення її змочуваності розчином сульфаминовой кислоти. Сульфамінова кислота в поєднанні з Лігносульфонати інтенсивно руйнує відкладення в результаті активної реакції її з накипом: дуже активно виділяється водень і вуглекислий газ. Лігносульфонати, адсорбуватися на поверхні розділу 2-х фаз (розчину і накипу), утворюють на ній шар підвищеної концентрації (адсорбційний шар), що призводить до різкого зниження поверхневого (міжфазного) натягу на поверхні розділу цих 2-х фаз, тобто в результаті адсорбції знижується поверхневий натяжеіне, в результаті чого лігносульфонати зменшують роботу утворення нових поверхонь, тобто полегшують диспергування відкладень (механізм адсорбционного зниження міцності твердих тіл (відкладень) - ефект Ребіндера). Крім того, лігносульфонати виступають і як емульгатори, якщо накип покрита шаром маслянистих речовин: вони полегшують проникнення кислоти до накипу, утворюючи насичений орієнтований адсорбційний шар; лігносульфонати значно знижують поверхневий натяг розчину.
Таким чином, лігносульфонати полегшують диспергування, знижують міцність відкладень, адсорбируясь на поверхні відкладень, розпушують їх.
В результаті перерахованих реакцій 10% -ний розчин сульфаминовой кислоти в поєднанні з Лігносульфонати змочує накип; відбувається адсорбційну витіснення; емульгуючі маслянисті відкладення; відбувається розпорошення часток відкладень.
Приклад конкретного виконання. Готується 10% -ний розчин сульфаминовой кислоти, для чого порошок сульфаминовой кислоти розчиняється в воді при t 40-50 o C при помішуванні, вводяться сухі лігносульфонати, розчин не підігрівається. Потім розчин по замкнутій системі з бака насосом закачується в водогрійні труби (бойлер), звідки потрапляє знову в бак. Протягом 2 ч вся накип розчиняється. Залежно від товщини накипу при великому насиченні розчину солями відкладень (перевіряється індикаторної лакмусовим папірцем) розчин кислоти зливається, готується новий.
Спосіб розчинення змішаної накипу шляхом обробки її сульфаминовой кислотою, що відрізняється тим, що накип, що містить 57 - 59% двоокису кремнію, 24 - 30% окису заліза і 7 - 12% органічних речовин, обробляють складом, отриманим додаванням до 10% -ному розчину сульфаминовой кислоти сухих лигносульфонатов.