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JPH05123698A - 再循環冷却水の処理方法 - Google Patents

再循環冷却水の処理方法

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Publication number
JPH05123698A
JPH05123698A JP4114430A JP11443092A JPH05123698A JP H05123698 A JPH05123698 A JP H05123698A JP 4114430 A JP4114430 A JP 4114430A JP 11443092 A JP11443092 A JP 11443092A JP H05123698 A JPH05123698 A JP H05123698A
Authority
JP
Japan
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polymer
ppm
ozone
cooling water
water
Prior art date
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Application number
JP4114430A
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English (en)
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JP3202787B2 (ja
Inventor
Binaifer S Khambatta
エス.ハンバツタ ビナイフアー
Paul R Young
アール.ヤング ポール
Kenneth E Fulks
イー.フルクス ケネス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ChampionX LLC
Original Assignee
Nalco Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24837715&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH05123698(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nalco Chemical Co filed Critical Nalco Chemical Co
Publication of JPH05123698A publication Critical patent/JPH05123698A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3202787B2 publication Critical patent/JP3202787B2/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 工業用水、とりわけ再循環冷却水におけるス
ケール、腐食、微生物生育などを防止するためにオゾン
の存在下で特定の水溶性ポリマーを同時使用する方法を
提供する。 【構成】 オゾンと併用できる好ましいポリマーは、少
なくとも50モル%のアクリル酸及び/もしくはメタク
リル酸のホモポリマー並びにコポリマーである。アクリ
ル酸及び/またはメタクリル酸モノマーと他の特定のモ
ノマーとを併用することができる。 【効果】 工業用水において、オゾン存在下でスケール
防止剤及び腐食防止剤として機能する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】冷却水、とりわけ再循環冷却水に
オゾンを使用することが、このような再循環水中の微生
物の生育を抑制する解決策であるとして最近話題になっ
ており、しかも現在では、起こりうる腐食やスケールを
防止する唯一の処理法といわれている。
【0002】通常は、冷却水、とりわけカルシウム及び
/またはマグネシウムの炭酸塩沈澱物のような硬度成分
沈澱を起こしうる性質を有する冷却水に特定の添加剤を
加えて、これらの沈澱物が、伝熱面に蓄積及び付着した
り、このような表面を汚したり、処理のエネルギー効率
の損失に寄与したりすることを防止する。オゾンは非常
に強力な酸化剤であるため、スケール防止剤として意図
的に添加された有機剤を含む有機物と反応してこれら有
機物を分解してしまうことに関する参考文献が多々あ
る。察するところ、このような分解によって、スケール
防止剤が使用されている場合に存在しうるスケール防止
特性が消去されてしまうであろう。
【0003】
【従来の技術】これらの教示例の一つとして含まれるI
kemizuらの教示(Chemical Engineer Commun., 3
4(1-6), 77-85, 1985)には、水溶性ポリマーがオゾンに
よって分解されることが教示されており、しかもその分
解が単位時間当たりの重量平均分子量の変化により規定
されている。Ikemizuは、ポリ(オキシエチレ
ン)の分解速度が分子量の1.5〜2.0乗に比例し、
そしてポリ(アクリルアミド)の分解速度よりも20〜
60倍高いと教示した。彼は、ポリ(アクリル酸ナトリ
ウム)の分解速度が分子量の2.0乗に比例すると教示
した。
【0004】Hanasakiは環境技術(13(11), 81
7-20,1984)において、ポリ(アクリルアミド)がオゾ
ン化されて廃水から除去されると教示した。彼の観測
は、鎖の切断がランダムに起こること、並びにオゾン化
によりカルボニル(アルデヒド)、カルボキシレート官
能価、及びケトン基が生成することを示した。彼は、ポ
リ(アクリルアミド)のアミド基自体はオゾンにより攻
撃されないと述べたが、これらの及び他の教示例えばI
mamuraら(Journal of Applied Polymer Scienc
e, 26(6), 997-1005, 1980)は、水溶性ポリマー、とり
わけポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、及
びポリ(ビニルアルコール)、のオゾン化のUV光促進
及びポリマーの破壊を教示した。
【0005】一般に、ポリマー鎖の開裂はオゾンの存在
において観測され、しかもこれはUV照射の存在におい
て促進される。オゾン化反応では、ホルムアルデヒド
や、オリゴマー中のケトン、カルボン酸、末端アルデヒ
ドなどの存在を含む様々な生成物が観測された。例え
ば、Suzukiらの Journal of Applied Polymer Sc
ience, 24(4), 999-1006, (1979)を参照されたい。
【0006】他の数多くの著者は、オゾン化が、各種の
水溶性ポリマーを含有する水溶液中でポリマーの分解を
引き起こすことを決定している。
【0007】従来技術に見られるこれら各種の処理か
ら、再循環冷却水の溶液中のカルシウムや他の硬度成分
を維持するのに慣例的に使用されている水溶性ポリマー
が、オゾンの存在において消極的運命に悩まされている
と思われる。オゾンはこれらのポリマーを分解し、溶液
または懸濁液中の炭酸カルシウムを維持する目的や、硬
度成分を含有する水と接触している伝熱面でのスケール
生成を防止する目的のためのこれらポリマーの有用性を
消し去ってしまうことが予想されるだろう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、本発明の目
的は、オゾン存在下でさえも再循環水の溶液または懸濁
液中の硬度成分沈澱物を保つ能力を維持及び保持するこ
とが認められている特定の水溶性有機ポリマーについて
記述することである。
【0009】本発明の別の目的は、工業用冷却水のスケ
ール防止になおも有用であることを示す炭酸カルシウム
飽和比を維持及び保持する性能をオゾン存在下で有する
有機ビニル系ポリマーとオゾンとの両方を用いて、特定
のpH領域で運転し、且つある程度のカルシウム/マグネ
シウム硬度、すなわちある特定の「M」アルカリ度、を
含有する再循環冷却水を処理することである。
【0010】本発明のさらに別の目的は、約1,500
〜約35,000の初期分子量及び少なくとも80、好
ましくは少なくとも90、最も好ましくは少なくとも1
00の初期炭酸カルシウム飽和比を示すポリマーであっ
て、冷却水中のオゾンに暴露されたときに、炭酸カルシ
ウム飽和比の初期測定値の少なくとも70%、好ましく
は少なくとも80%を保持するそのような特定の種類の
ポリマーを用いて、オゾン化された冷却水を処理するこ
とである。この炭酸カルシウムを飽和レベル以上に維持
するポリマー性能は、これらポリマーが見かけ上オゾン
化反応による分子量崩壊を実際に受けるという事実にも
かかわらず維持される。
【0011】最後に、本発明の最後の目的は、カルボン
酸含有ポリマー、特に少なくとも50モル%のアクリル
酸及び/もしくはメタクリル酸またはそれらの水溶性塩
を含有するポリマーであって、少なくとも90の初期炭
酸カルシウム飽和比及び約1,500〜約35,000
の初期重量平均分子量を示し、且つ冷却水において18
℃〜約60℃の温度で30分間以上オゾン化した後に、
オゾン化後の炭酸カルシウム飽和比が該ポリマーの初期
炭酸カルシウム飽和比測定値の少なくとも70%である
そのようなポリマーと、オゾンとの両方を用いて冷却水
を処理することである。
【0012】
【課題を解決するための手段、作用、及び効果】我々
は、再循環冷却水の処理方法において、少なくとも90
の初期炭酸カルシウム飽和比を示し且つ少なくとも50
モル%のアクリル酸及び/もしくはメタクリル酸または
その塩を含有し、しかも約1,500〜約35,000
の重量平均分子量を示す水溶性有機ビニル系ポリマーで
あって、約18℃〜約60℃の温度で前記冷却水中の少
なくとも0.1ppm のオゾンに少なくとも30分間暴露
された後に、初期炭酸カルシウム飽和比の少なくとも7
0%を保持する前記ポリマーと、オゾンとの両方を、前
記冷却水と接触している伝熱面での無機スケール生成及
び微生物生育を防止するのに有効な量で、前記冷却水に
添加する工程を含んで成る処理方法を発明した。
【0013】好ましい水溶性有機ビニル系ポリマーは、
少なくとも50モル%のアクリル酸及び/もしくはメタ
クリル酸、好ましくは少なくとも60モル%のアクリル
酸及び/もしくはメタクリル酸、そして最も好ましくは
70〜100モル%のアクリル酸及び/もしくはメタク
リル酸、またはそれらの水溶性塩、を含有するそのよう
なポリマーである。これら好ましいポリマーはまた、少
なくとも90、好ましくは少なくとも100、そして最
も好ましくは少なくとも110の初期または元の炭酸カ
ルシウム飽和比を示す。
【0014】アクリル酸及び/もしくはメタクリル酸ま
たはその塩とは、単独のアクリル酸モノマー、単独のメ
タクリル酸モノマー、またはアクリル酸モノマーとメタ
クリル酸モノマーとの混合物であって、その遊離酸また
はこれら遊離酸の部分中和塩もしくは完全中和塩として
存在するいずれのものも含まれることを意味する。塩の
生成に際しては、いずれの通常の塩基性アルカリ金属も
しくはアルカリ土類金属、アンモニア、低分子アミン、
または低分子第4級塩水酸化物でも使用できる。たいが
いは、アクリル酸及び/またはメタクリル酸ポリマー
は、モノマー類すなわちアクリル酸、メタクリル酸、も
しくはそれらの混合物、またはそれらの塩を重合するこ
とによって生成され、そしてそのポリマーは、ナトリウ
ム、カリウム、アンモニウム、またはそれらの混合物の
塩形態において、部分中和または完全中和されているこ
とができる。しかしながら、部分中和または完全中和さ
れている他の塩形態も、本発明の概念に導入且つ包含さ
れる。
【0015】少なくとも50モル%のアクリル酸及び/
またはメタクリル酸を含有する水溶性有機ビニル系ポリ
マーは、約1,500〜約35,000の重量平均分子
量を最初に示すことが好ましい。各種条件下でオゾンに
暴露すると、この平均分子量が低下することが示された
が、この平均分子量がより低下した場合でさえも、炭酸
カルシウム飽和比が、非オゾン化ポリマーから得られた
初期炭酸カルシウム飽和比の少なくとも70%のレベル
で維持されていなければならない。
【0016】好ましくは、これら水溶性有機ビニル系ポ
リマーは、少なくとも60モル%のアクリル酸及び/ま
たはメタクリル酸を含有し、そしてまたアクリル酸、メ
タクリル酸、またはそれらの混合物とうまく重合する以
下のコモノマー、すなわち、アクリルアミド及び/もし
くはメタクリルアミド;無水マレイン酸;N−メチルス
ルホン酸−アクリルアミド及び/もしくはメタクリルア
ミド(以降AMSと記載する);N−エチルスルホン酸
−アクリルアミド及び/もしくはメタクリルアミド(以
降AESと記載する);ビニルスルホン酸;イタコン
酸;アクリル酸のC1 −C3 エステル;ヒドロキシプロ
ピルアクリレート;N−t−ブチルアクリルアミド;酢
酸ビニル;ビニルエーテル;アクリルアミドメチルプロ
パンスルホン酸(AMPS);及び他の類似のビニル系
モノマーより成る群から選択されたコモノマー、の少な
くとも一種を含有することもできる。
【0017】最も好ましくは、オゾンと一緒に使用され
るべきポリマーは、アクリル酸のホモポリマー、メタク
リル酸のホモポリマー、及び/または少なくとも70%
のアクリル酸やメタクリル酸もしくはそれらの混合物を
含有するコポリマーである。該コポリマーはまた、アク
リル酸、メタクリル酸、もしくはそれらの混合物、また
はそれらの塩と重合した場合に水溶性アクリル酸及び/
もしくはメタクリル酸ポリマーを与える、アクリルアミ
ド;無水マレイン酸;AMS(N−メチルスルホン酸−
アクリルアミド);AES(N−エチルスルホン酸−ア
クリルアミド);AMPS(アクリルアミドメチルプロ
パンスルホン酸);N−t−ブチルアクリルアミド;イ
タコン酸;アクリル酸のC1 −C3 エステル(特にアク
リル酸のイソプロピルエステル);ヒドロキシプロピル
アクリレート;及びこのような類似のビニル系モノマー
より成る群から選択されたモノマー、の少なくとも一種
をも含有する。
【0018】本ポリマーを称する場合の語句「塩」と
は、水溶性の主として且つ好ましくはナトリウム塩、カ
リウム塩、またはそれらの混合物であるポリマーの完全
中和塩形または部分中和塩形を意味する。
【0019】一般に、コポリマーを生成するのに有用な
好ましいスルホン化モノマーは、以下の化学式、すなわ
ち、
【0020】
【化1】
【0021】(上式中、RはH,CH3 、またはそれら
の混合物であり;R' は炭素原子1〜4個を含有する線
状または分岐状アルキレン基であり;そしてMはH、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、プロトン化アミン、ア
ンモニウム、もしくは第4級アンモニウム、またはそれ
らの混合物である)で示される。
【0022】我々の発明は、アクリル酸のホモポリマ
ー、メタクリル酸のホモポリマー、及び/またはアクリ
ル酸及び/もしくはメタクリル酸の上述のコポリマー、
あるいはそれらの水溶性塩より成る群から選択された水
溶性有機ビニル系ポリマーと、オゾンとの両方を、前記
冷却水と接触している伝熱面での無機スケール生成及び
微生物生育を防止するのに有効な量で、前記冷却水に添
加する工程を含んで成る再循環冷却水の処理方法を特に
包含する。好ましい発明の実施では、再循環水中の残留
オゾン濃度を少なくとも0.01ppm に維持するのに十
分な速度でオゾンを添加する。しかしながら、オゾンの
反応性のため、オゾン濃度を0.01ppmに維持すると
いう概念には、冷却装置内のオゾンの添加地点から最も
離れた地点ではオゾン濃度が0に低下しうる場所が含ま
れる。
【0023】さらに、初期重量平均分子量1,500〜
35,000を示しうるポリマーは、少なくとも2ppm
の活性ポリマー濃度を維持するのに十分な濃度及び速度
で、処理冷却水中に添加する。処理冷却水を基準として
少なくとも2ppm 、好ましくは5〜100ppm の範囲の
初期活性ポリマー濃度が、通常は達成できる。
【0024】約1,500〜約25,000、好ましく
は約2,000〜約15,000、最も好ましくは約
2,000〜約10,000の範囲の初期分子量を示
す、アクリル酸のホモポリマー、コポリマー、またはそ
れらの混合物を用いて冷却水を処理することが最も好ま
しい。この分子量は、標準ポリマーのポリスチレンスル
ホン酸塩固定相を用いた水性ゲル透過クロマトグラフィ
ーによって定量した重量平均分子量である。本明細書中
に記載されているすべての分子量は、同じポリスチレン
スルホン酸塩固定相を用いたゲル透過クロマトグラフィ
ー(GPC)によって定量したものである。
【0025】オゾンと一緒にコポリマーを使用して冷却
水を処理する場合には、該コポリマーが、アクリル酸及
び/もしくはメタクリル酸またはそれらの水溶性塩と、
アクリルアミド及び/もしくはメタクリルアミド、無水
マレイン酸、AMS、AES、AMPS(アクリルアミ
ドメチルプロパンスルホン酸)、イタコン酸、アクリル
酸のC1 −C3 エステル、ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、N−t−ブチルアクリルアミド、酢酸ビニル、メ
チルビニルエーテルなどより成る群から選択された少な
くとも一種のビニル系モノマーとのコポリマーであるこ
とが好ましい。ここでもまた、「アクリルアミド及び/
もしくはメタクリルアミド」とは、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、またはそれらの混合物を意味する。こ
れらの他のビニル系モノマーを少なくとも一種含有する
コポリマーを用いた場合には、該コポリマーは、好まし
くは少なくとも60モル%のアクリル酸及び/もしくは
メタクリル酸を含有し、そして最も好ましくは少なくと
も70モル%のアクリル酸及び/もしくはメタクリル酸
またはそれらの塩を含有する。最も好ましいコポリマー
は、少なくとも70〜100モル%のアクリル酸を含有
するコポリマーである。
【0026】処理すべき冷却水がオゾン化されている場
合、処理された冷却水を基準として少なくとも0.05
ppm のオゾン残留濃度で該冷却水を維持すること、並び
に該冷却水に添加される少なくとも2ppm 、好ましくは
5〜100ppm 、最も好ましくは5〜50ppm の初期活
性ポリマー濃度を得るのに十分な速度でポリマーを添加
することが最も好ましい。有利な場合にはポリマーの混
合物を使用することも可能であり、そして混合物を使用
した場合のポリマーの総重量濃度は上述のとうりであ
る。
【0027】冷却水 オゾンと本発明のポリマーとの両方で処理される冷却装
置の水は、以下のような特性を示すことができる。 パラメーター 範 囲 pH 6.5〜9.7 Ca硬度 20〜2000ppm (CaCO3 として) Mg硬度 10〜1000ppm (CaCO3 として) 全硬度 30〜3000ppm (CaCO3 として) SiO2 0.10〜125ppm (SiO2 として) 「M」アルカリ度 20〜2500ppm (CaCO3 として) 温度 10〜60℃
【0028】処理された水中の上記各成分の初期濃度は
上記範囲の下限値以内にあるが、該水が冷却水用途にお
いて濃縮された場合に、これら下限値はしばしば約2〜
60程度またはそれ以上の係数で増加し、そして再循環
装置やブローダウン装置において上記の上限値をかなり
上回る濃度上限値を示す水になる可能性がある。
【0029】通常は、該技術分野において多くの利用可
能な有用なオゾン発生器のいずれかを用いて、再循環冷
却水をオゾン処理する。オゾンは、処理された冷却水を
基準として少なくとも0.01ppm 、好ましくは少なく
とも0.05ppm またはそれ以上の残留オゾンレベルを
再循環冷却水中で維持するのに十分な濃度で、該冷却水
に添加される。
【0030】本発明において主に興味あるポリマーは、
少なくとも0.01ppm から約2.0〜2.5ppm の水
中オゾン濃度のような、低濃度からオゾン飽和濃度付近
においてオゾン化に耐えることができるポリマーであ
る。このようなオゾンへ暴露した場合でさえ、該ポリマ
ーはその初期炭酸カルシウム飽和比の少なくとも70
%、好ましくは少なくとも80%を維持する。特定のホ
モポリマー及びコポリマーが、オゾン存在下で特に有用
である傾向を示した。このようなポリマーは通常、アク
リル酸のホモポリマーであるか、または少なくとも60
モル%、好ましくは70モル%以上のアクリル酸を含有
するアクリル酸のコポリマーである。該アクリル酸が、
アクリルアミド、イタコン酸、AMS、AES、AMP
S、アクリル酸のC1 −C3 エステル、アクリル酸のヒ
ドロキシプロピルエステル、またはそれらの混合物と共
に共重合されていることが最も好ましい。これらホモポ
リマーやコポリマーの分子量は通常、初期時点では1,
500〜約35,000の範囲にあるが、この分子量は
オゾンとの接触により低下する。該ポリマーが2,00
0〜15,000の初期分子量を示すことが好ましい。
この分子量の低下にもかかわらず、好ましい重合ポリマ
ーは、オゾンがこれらコポリマーと反応した後にオゾン
化成分またはオリゴマー成分を保持し、このオゾン化成
分が、最初のコポリマーの初期炭酸カルシウム飽和比の
少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%を維持
する。
【0031】炭酸カルシウム飽和比(CCSR) 炭酸カルシウム飽和比試験は以下のように行った。カル
シウム及びマグネシウムの塩化物塩または硫化物塩と、
ポリマー防止剤と、重炭酸ナトリウム溶液とを脱イオン
水に加えることによって試験溶液を調製した。これらの
塩の初期濃度は、活性固体ポリマーを基準として、カル
シウム360ppm 、マグネシウム200ppm 、重炭酸塩
(炭酸カルシウムとして)500ppm 、及びポリマー防
止剤15ppm を達成するように調節すべきである。
【0032】次いでこの防止された硬度/重炭酸塩溶液
を、周囲温度で全オゾン化時間90分でオゾン化した。
オゾン化の最初の60分間は、1ppm 未満の残留オゾン
濃度が維持された。オゾン化の最後の30分間は、約
1.0〜2.3ppm のオゾンが維持されるように、残留
オゾン濃度を上昇させた。
【0033】この試験時間中は、アルカリ度、pH、及び
オゾン残留量について一定の時間間隔でモニターした。
【0034】これら試験容器からの水試料を、オゾン化
の0,30,60、及び90分において採取し、そして
炭酸カルシウム飽和比試験すなわちCCSR試験によっ
て、炭酸カルシウム防止活性について試験した。
【0035】このCCSR試験は以下のとうりである。
採取した溶液を140°F(60℃)の温度に維持した
熱水中に入れる。その溶液を常時攪はんし、そしてpHを
連続的にモニターする。希釈した水酸化ナトリウム
(0.1モル)を一定速度で添加して試料を滴定する。
希薄水酸化ナトリウム溶液を添加していくと、試験溶液
のpHはゆっくりと上昇し、次いで若干低下し、そして続
いて再び上昇する。この若干低下する前の最大pHを「限
界pH」と呼ぶ。次に、無機物溶解度コンピュータープロ
グラムを用いて、限界pHでの試験条件に基づいて以下に
定義する炭酸カルシウム過飽和比を算出する。この過飽
和比が、炭酸カルシウム防止性能または炭酸カルシウム
飽和比と関連する。該試験手順を別の防止剤溶液につい
て繰り返す。CCSRを算出する方法は、Johnso
nらの International Water Conference, October, 19
89 (1980年10月20〜22日、ペンシルバニア州ピッツバー
グでの第41回年次集会 International Water Confere
nce で紹介された、Don Johnson及びKen
Fulksによる Computerized water modeling int
he Design and Operation of Industrial Cooling Syst
ems)に略述されており、これを本明細書に参照として
取り入れる。該試験手順はまたFongらの米国特許第
4,919,821号明細書にも教示されており、これ
も参照として取り入れる。
【0036】多重の試験を完了したときには、次の試験
に先立ち試験装置容器から沈澱した炭酸カルシウムをす
べて除去すべきである。このことが、試験結果を不正に
しうる核形成を防止する。
【0037】上述の試験の根本にある理論は、特定の臨
界pHを越えたスケール生成によるものである。その結
果、水酸化ナトリウムを試験溶液に添加してpHを上昇さ
せ、そして限界pHに到達するまで試験水を過飽和させ
る。この時点で核形成及び結晶成長が起こる。次いで測
定した限界pHを用いて、無機物溶解度予想モデルに基づ
くコンピュータープログラムによって飽和比と呼ばれる
値を算出する。この飽和比は炭酸カルシウムの生成を予
想する単なる指数であり、コンピュータープログラム飽
和比は、温度、高イオン強度、イオン対効果などを補償
する。無機物溶解度分析に含まれる他の重要な因子は、
水の組成、操作条件、温度、限界pH、濃縮回数、及び酸
制御である。炭酸カルシウム飽和比は、理論的には、カ
ルシウム濃度と炭酸イオン濃度との積を炭酸カルシウム
の溶解度積係数で割った値に等しい。該CCSRが高い
程、ポリマーはスケール防止剤としてより良好である。
【0038】炭酸カルシウム飽和比のポリマー維持 本発明に有用であることがわかっているホモポリマー及
びコポリマーは、少なくとも90、好ましくは少なくと
も100、最も好ましくは少なくとも110の炭酸カル
シウム飽和比(CCSR)を最初に示すポリマーであ
る。初期炭酸カルシウム飽和比は120〜140程度で
あることができる。代表的な初期炭酸カルシウム飽和値
は約110〜約135の範囲にあり、それよりも若干高
い場合もある。アクリル酸のホモポリマーは、約110
〜137.5の範囲の初期炭酸カルシウム飽和比を示す
のが普通である。コポリマーは、少なくとも90、好ま
しくは少なくとも100、最も好ましくは約110〜約
135の初期炭酸カルシウム飽和比を示すのが普通であ
る。
【0039】これらのポリマーを代表的な試験冷却水に
添加して、90分間オゾン化する。最初の60分間は、
オゾン濃度レベルを約0.01〜約0.8ppm に維持
し、そして最後の30分間は、残留オゾン濃度が約1.
0〜約2.3ppm となるように該冷却水へのオゾン添加
速度を上昇させることによってオゾン残留量を増す。オ
ゾン化試験は、周囲温度の約18℃〜60℃の温度範囲
で、上述した約90分間行われる。該試験の最後の30
分間は約40〜60℃の温度で行われる。
【0040】オゾン化反応が起こった後には、分子量の
低下がすべての場合で認められる。分子量低下の度合
が、添加したポリマーの初期分子量に関係するときがあ
る。しかしながら、これら分子量低下が元の分子量の約
25%程度から約85%程度のの範囲のいずれにありう
る場合でさえも、本発明にうまく用いられているポリマ
ーの炭酸カルシウム飽和比は、初期値の約70%、好ま
しくは初期値の80%以上で維持される。オゾン化が炭
酸カルシウム飽和比を実際に増加する場合もある。
【0041】初期炭酸カルシウム飽和比の少なくとも7
0%、より好ましくは少なくとも80%を維持しないポ
リマーは、冷却水の処理においてオゾンと組み合わせる
のに有用であるとは考えられない。
【0042】
【実施例】本発明をさらに記述するために以下の表を提
示する。これらの表は、特定のポリマーの化学的性質、
分子量、初期及びオゾン化後の炭酸カルシウム飽和比に
ついて記載し、そして興味ある他のデータを与えるもの
である。これらの試験はすべてビーカー及び/または容
器内で行われ、再循環冷却水における実際の現場用途に
おいて期待される結果に相当する試験結果を提供する。
【0043】 表1:炭酸カルシウム飽和比スクリーニング試験データの概要 オゾン化後の活性 防止剤(15ppm) オゾン化前 オゾン化後 オゾン残留量(Hach試験) ポリマーA 136.9±6.6 124.8±6.6 2.3 ppm+ ポリマーB 133.9±6.6 138.8±6.6 0.8-1.0 ppm ポリマーB 119.9±6.6 110.6±6.6 1.2-2.3 ppm+ ポリマーC 131.9±6.6 128.9±6.6 1.2-2.3 ppm+ ポリマーD 113.7±6.6 128.9±6.6 1.0-1.8 ppm ポリマーE 28.6±6.6 80.0±6.6 2.3 ppm+ ポリマーF 97.1±6.6 103.3±6.6 2.3 ppm+ ポリマーG 97.1±6.6 97.1±6.6 1.3-2.3 ppm+ ポリマーH 107.5±6.6 85.4±6.6 1.4 ppm ポリマーI 125.9±6.6 97.1±6.6 1.2 ppm ポリマーJ 85.4±6.6 69.9±6.6 1.8-2.3 ppm+ ポリマーL 107.5±6.6 113.7±6.6 2.3 ppm+ ポリマーM 131.9±6.6 131.9±6.6 2.3 ppm+ PBTC 145.9±6.6 *試料沈澱 HEDP 137.7±6.6 *試料沈澱 ブランク 3.0±6.6 *試料沈澱 *炭酸カルシウム試験を行う前に試料が沈澱してしまっ
たので、飽和比を定量することができなかった。このこ
とは、炭酸カルシウム防止活性の完全な損失及び非常に
低い結果を示している。
【0044】表1では、冷却水に各種のポリマーを添加
して、これらの混合物を上述のように90分間オゾン化
した結果を示している。このオゾン化後、炭酸カルシウ
ム飽和比を測定した。表1の結果は、好ましいこれらの
ポリマーが、その初期炭酸カルシウム飽和比の少なくと
も70%、好ましくは少なくとも80%を保持している
ことを示す。オゾン化後の飽和比が初期炭酸カルシウム
飽和比よりも高くなる場合もある。さらに表1では、い
くつかの有機ホスホネートについても試験している。こ
れらの物質は硬度制御のための冷却水処理に従来より使
用されているが、オゾン化条件下ではまったく機能しな
い。試験結果に対して適当な基準及びバックグラウンド
を与えるためにブランク試験も行った。
【0045】 表2:オゾン化ポリマーの平均分子量及び分子数の概要 防止剤 オゾン化前 オゾン化後 ポリマーK Mw:39,700 Mw:2,400 Mn:18,600 Mn:2,000 ポリマーB Mw: 4,400 Mw:2,600 Mn: 3,500 Mn:2,100 ポリマーA Mw: 5,000 Mw:2,500 Mn: 3,000 Mn:2,000
【0046】表2は、オゾン化されたポリマーについて
得られた平均分子量及び分子数の概要である。特定のポ
リマーについてオゾン化前後で試験し、その分子量をG
PCクロマトグラフィーによって定量した。見てわかる
ように、分子量が比較的高い場合にはオゾン化後に観測
される分子量低下の度合も高く、分子量が比較的低い場
合には分子量低下度合もより小さいが、すべてのポリマ
ーについて測定した分子量はこれらポリマーの初期分子
量とは無関係にかなり一致しているようである。しかし
ながら、このデータは限られたものであり、本発明をオ
ゾン化後の最終分子量について限定することはできな
い。
【0047】 表3:ポリマーの組成 *ポリマーA:NaOHで中和したポリアクリル酸ホモポリマー、 Mw:5,000 *ポリマーB:アクリル酸イソプロピルエステル(低エステル含量)、 Mw:5,000 ポリマーC:水溶性アクリル酸ポリマー、Mw:5,100 ポリマーD:水溶性アクリル酸ポリマー、Mw:5,800 ポリマーE:水溶性アクリル酸ポリマー、Mw:240,000 *ポリマーF:メチルスルホン酸アクリルアミド(50〜60%アクリル酸/1 4〜20%アミノメタンスルホネート/残部アクリルアミド)、 Mw:18,000〜19,000 *ポリマーG:70%アクリル酸/30%アクリルアミドコポリマー、 Mw:30,000 ポリマーH:水解ポリ無水マレイン酸、Mw:1,000 ポリマーI:アクリル酸、メタクリル酸、及びイタコン酸のターポリマー、 Mw:1,000 ポリマーJ:ポリメタクリル酸、Mw:25,000〜30,000 *ポリマーK:エチルスルホン酸アクリルアミド、(AES)タウリン誘導体、 Mw:40,000 *ポリマーL:70〜80モル%アクリル酸/20〜30モル%ヒドロキシプロ ピルアクリレート、Mw:6,000〜10,000 ポリマーM:65〜75モル%アクリル酸/25〜35モル%アクリルアミド メチルプロパンスルホン酸、Mw:10,000〜15,000 表中の分子量は、ポリスチレンスルホネートの固定標準
を用いたGPCによって定量された重量平均分子量であ
る。但し、*印を付けたポリマーの分子量は製造業者に
よる分子量であり、重量平均分子量であると考えてい
る。しかし、分子量の定量手順についてはわからない。
【0048】表3は、ポリマーAからMの化学構造と初
期分子量について記載するものである。表3中、メチル
スルホン酸アクリルアミドポリマーは、アクリル酸50
〜60モル%と、アクリルアミドN−メチルスルホネー
ト(AMS)10〜20モル%と、及びアクリルアミド
残部とを含有するものである。ポリマーKもまた、アク
リル酸50〜60モル%と、N−エチルスルホン酸アク
リルアミド(AES)10〜30モル%とを含有し、残
りはアクリルアミドである。
【0049】以降の表4〜18は、記載した各ポリマー
について特別なさらなる情報を提供するものである。こ
こでもまた、これら試験は、重量平均分子量に関してポ
リマー分解に至ることが知られている期間オゾンと接触
した後でさえも、炭酸カルシウム飽和比を維持できる特
定のポリマーの能力を示している。このポリマー分解に
もかかわらず、それでもなおこれら特定のポリマーは、
オゾン存在下で炭酸カルシウムスケール生成を防止でき
る能力を維持する。
【0050】 表4:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーA 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 136.9±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.55−0.6ppm 142.6±6.6 60分O3 0.55−0.6ppm 144.3±6.6 25%O3 生産 90分O3 2.3 ppm+ 124.8±6.6 ポリマーAはオゾン化60分後にも炭酸カルシウム防止
剤として挙動し続けた。しかしながら、非常に高濃度の
オゾンにさらに30分暴露した後には、実験誤差範囲内
の活性低下が認められた。 *オゾン濃度はHach試験によって定量した。
【0051】 表5:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーB 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 133.9±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.5ppm 136.5±6.6 60分O3 0.4ppm 139.7±6.6 15%O3 生産 90分O3 0.8−0.9ppm 138.8±6.6 飽和比は、ポリマーBが非現実的な高オゾン濃度におい
てさえも炭酸カルシウム防止活性を維持したことを示し
ている。 *オゾン濃度は比色Hach試験によって定量した。
【0052】 表6:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーB 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 119.9±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.7−0.8ppm 131.9±6.6 60分O3 0.6−0.7ppm 137.7±6.6 15%O3 生産 90分O3 1.2ppm 110.6±6.6 (113.7再検査) これらの飽和比は、ポリマーBが低濃度オゾン化の最初
の60分間については活性を高め、次いで最初の非オゾ
ン化試料とほぼ同じ性能レベルへ低下したことを示して
いる。このポリマーB試料の実験を表1の結果と比較し
た場合に、非オゾン化試料の初期の飽和比が低く、別の
バッチ試料を使用したことに注意されたい。この試料は
また、オゾン化75分において2.3ppm を越えるオゾ
ン濃度を受けたが、表1に記録されている最高オゾン濃
度はオゾン化75分において1.0ppm であった。オゾ
ン化後のMwは〜2,100であった。 *オゾン濃度は比色Hach試験によって定量した。
【0053】 表7:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーC 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 131.9±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.65ppm 125.5±6.6 60分O3 0.6ppm 128.9±6.6 15%O3 生産 90分O3 1.2ppm 128.9±6.6 飽和比は、ポリマーCが高オゾン濃度において炭酸カル
シウム防止活性を維持したことを示している。この試料
のMwは〜5,100であり、そして全体として非常に
良好な炭酸カルシウム防止剤である。 *オゾン濃度は比色Hach試験によって定量した。 Mw=ポリスチレンスルホネート標準を用いたGPCに
よる重量平均分子量
【0054】 表8:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーD 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 113.7±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.65ppm 125.9±6.6 60分O3 0.65ppm 134.8±6.6 15%O3 生産 90分O3 1.0ppm 128.9±6.6 飽和比は、ポリマーDがオゾン化の際に活性を実際に向
上したことを示している。このポリマーのMwは初期で
〜5,800である。 *オゾン濃度は比色Hach試験によって定量した。
【0055】 表9:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーE 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 28.6±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.4−0.5ppm 52.6±6.6 60分O3 0.3ppm 65.2±6.6 15%O3 生産 90分O3 2.3 ppm+ 80.0±6.6 飽和比は、ポリマーEが非現実的な高オゾン濃度におい
てさえも炭酸カルシウム防止活性を維持したことを示し
ている。ポリマーEはまた、第一に弱いCaCO3 防止
剤でもあり(溶液はオゾン化前に若干濁っていた)、そ
してオゾン化処理が試料の性能を向上させたことに注意
されたい。これはおそらく初期ポリマーの高い分子量
(Mw〜240,000)によるためである。 *オゾン濃度は比色Hach試験によって定量した。
【0056】 表10:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーF 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 97.1±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.5ppm 103.3±6.6 60分O3 0.9ppm 107.5±6.6 25%O3 生産 90分O3 2.3 ppm+ 103.3±6.6 ポリマーFは最初は優れた炭酸カルシウム防止剤ではな
いが、非常に高い濃度のオゾン化を受けてもなおも活性
が低下しないので重要である。90分のオゾン化後に、
飽和比が最初の非オゾン化試料と同等であることに注意
されたい。 *オゾン濃度はHach試験によって定量した。
【0057】 表11:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーG 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 97.1±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.10ppm 113.7±6.6 60分O3 0.70ppm 122.9±6.6 15%O3 生産 90分O3 −2.0−2.3 ppm+ 97.1±6.6 ポリマーGは70%アクリル酸/30%アクリルアミド
コポリマー(Mw:30,000)である。この実験の
飽和比は、90分のオゾン化(高濃度で30分)後でさ
えも、このポリマーが初期試料と同等のレベルの性能を
有したことを示している。しかしながら、全体として
は、この試料は良好な炭酸カルシウム防止剤として最良
の防止剤ではない。 *オゾン濃度は比色Hach試験によって定量した。
【0058】 表12:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーH 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 107.5±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.3ppm 122.9±6.6 60分O3 0.45ppm 107.5±6.6 25%O3 生産 90分O3 1.4ppm 85.4±6.6 これは、オゾン化の最初の60分では炭酸カルシウム防
止活性を維持するが、高濃度オゾン化のさらなる30分
間後には失活したポリマーの例である。 *オゾン濃度はHach試験によって定量した。
【0059】 表13:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーI 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 125.9±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.4−0.5ppm 116.8±6.6 60分O3 0.4−0.5ppm 116.8±6.6 25%O3 生産 90分O3 1.15ppm 97.1±6.6 アクリル酸、メタクリル酸、及びイタコン酸のターポリ
マーであるポリマーIもまた、長期のオゾン暴露によっ
て炭酸カルシウム防止活性を失活した。 *オゾン濃度はHach試験によって定量した。
【0060】 表14:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーJ 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 85.4±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.8ppm 80.0±6.6 60分O3 0.5ppm 85.4±6.6 15%O3 生産 90分O3 2.3+ppm 69.9±6.6 ポリマーJはMw=25,000〜30,000を示す
ポリメタクリル酸であり、そしてそれほど良好な炭酸カ
ルシウム防止剤ではない。この飽和比は、この試料が低
濃度オゾン化(<1.0ppm )の最初の60分間では活
性を維持するが、より高濃度のオゾンにさらに30分間
暴露されると失活しはじめることを示している。この材
料は、機能するが好ましいとはいえない。 *オゾン濃度は比色Hach試験によって定量した。
【0061】 表15:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーL 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 107.5±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.60ppm 110.6±6.6 60分O3 0.46ppm 122.9±6.6 15%O3 生産 90分O3 1.23ppm 113.7±6.6 飽和比は、アクリル酸/ヒドロキシプロピルアクリレー
トコポリマーであるポリマーLがオゾン化後にも炭酸カ
ルシウム防止活性を維持したことを示している。この試
料のオゾン化前の活性と、低濃度及び高濃度オゾン暴露
90分後の活性とは本質的に同等である。 *オゾン濃度はHach DR2000直示分光光度計
を用いたインジゴ法によって定量した。
【0062】 表16:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:ポリマーM 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 131.9±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.65ppm 148.5±6.6 60分O3 0.69ppm 131.9±6.6 15%O3 生産 90分O3 1.39ppm 131.9±6.6 飽和比は、70モル%アクリル酸/30モル%AMPS
コポリマー(Mw=12,300)であるポリマーMが
オゾン化後にも炭酸カルシウム防止活性を維持したこと
を示している。この試料のオゾン化前の活性と、低濃度
及び高濃度オゾン暴露90分後の活性とは本質的に同等
である。実際に、飽和比はこの試料が非常に良好な炭酸
カルシウム防止剤であることを示している。 *オゾン濃度はHach DR2000直示分光光度計
を用いたインジゴ法によって定量した。
【0063】 表17:40℃におけるホスホネートのオゾン化 防止剤 %O3 生産 3 濃度 注 釈 ブランク 12.5% 〜0.25ppm O3 処理15分後に濁る PBTC 12.5% <0.1ppm O3 処理30分後に濁る HEDP 12.5% <0.1ppm O3 処理15分後に濁る これら各ホスホネートは、360ppm Ca、200ppm
Mg、500ppm アルカリ度(CaCO3 として)の水
中でオゾン化した。表中の注釈にあるように、試験溶液
はオゾン化30分以内に濁った。このことは、臨界pHを
過ぎてしまっており、濁った溶液の炭酸カルシウム防止
について試験することが無意味であることを示してい
る。LCによる別の試験が、ホスホネートの分解を示し
た。 PBTC;1,2,4−トリ−カルボキシ−2−ホスホ
ノ−ブタン HEDP;1−ヒドロキシエチリジン−1,1−ジホス
ホン酸
【0064】 表18:炭酸カルシウムのベンチトップスケール防止スクリーニング試験 防止剤:PBTC−18〜20℃(周囲温度) 投与量:活性防止剤として15ppm オゾン化時間 オゾン濃度* 飽和比 オゾンなし 0.0ppm 143.2±6.6 2.5%O3 生産 30分O3 0.36ppm 134.8±6.6 60分O3 0.66ppm 128.9±6.6 15%O3 生産 90分O3 0.98ppm 80.0±6.6 飽和比は、ホスホネートPBTCがオゾン化後に炭酸カ
ルシウム防止活性を維持しなかったことを示している。
オゾン化90分後に採取した最後の試料は、飽和比試験
を行う前に、熱水浴(60℃)中で若干濁っていた。P
BTCは、オゾン化前には優れたスケール防止剤である
が、オゾンに長期間暴露されると活性が低下することに
注意されたい。 *オゾン濃度はHach DR2000直示分光光度計
を用いたインジゴ法によって定量した。
【0065】本発明は、上述の方法のみならず、オゾン
化された冷却水と接触している伝熱面における硬度スケ
ール生成を防止する方法をも包含する。該冷却水は以下
の特性を示す。 パラメーター 範 囲 pH 6.5〜9.7 Ca硬度 20〜2000ppm (CaCO3 として) Mg硬度 10〜1000ppm 全硬度 30〜3000ppm SiO2 0.1〜125ppm (SiO2 として) 「M」アルカリ度 50〜2500ppm (CaCO3 として) オゾン残留濃度 0.01〜2.5+(飽和) 温度 10〜60℃ 該方法は、少なくとも90の初期炭酸カルシウム飽和比
を示す水溶性有機ビニル系ポリマーを、前記オゾン化冷
却水に、処理水を基準として少なくとも2ppm 添加する
工程を含んで成る。前記ポリマーは、少なくとも50モ
ル%のアクリル酸及び/またはメタクリル酸を含有し且
つ約1,500〜約35,000の範囲の初期重量平均
分子量を示す。さらに前記ポリマーは、オゾン濃度が少
なくとも0.1ppm 〜2.3ppm の範囲にあるオゾン含
有冷却水中のオゾンと、温度約18℃〜約60℃で少な
くとも30分間、好ましくは60分間、最も好ましくは
少なくとも90分間反応するように暴露した後に、前記
ポリマーの初期炭酸カルシウム飽和比の少なくとも70
%、好ましくは少なくとも80%、最も好ましくは少な
くとも85%を保持することができる。
【0066】本方法は、上述のポリマーでオゾン化冷却
水を処理する方法において、以下の特性を示す少なくと
も一種のポリマーから選択されたポリマーをオゾン化冷
却水に添加して、処理水を基準として少なくとも2ppm
、好ましくは約5〜約100ppm の全活性ポリマーを
与える、そのような方法を包含する。
【0067】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール アール.ヤング アメリカ合衆国,イリノイ 60187,ホイ ートン,ノース スコツト 915 (72)発明者 ケネス イー.フルクス アメリカ合衆国,イリノイ 60513,ブル ツクフイールド,レイモンド アベニユ 4203

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 再循環冷却水の処理方法において、少な
    くとも90の初期炭酸カルシウム飽和比を示し且つ少な
    くとも50モル%のアクリル酸及び/もしくはメタクリ
    ル酸またはその塩を含有し、しかも約1,500〜約3
    5,000の重量平均分子量を示す水溶性有機ビニル系
    ポリマーであって、約18℃〜約60℃の温度で前記冷
    却水中の少なくとも0.1ppm のオゾンに少なくとも3
    0分間暴露された後に前記初期炭酸カルシウム飽和比の
    少なくとも70%を保持することをさらに特徴とする前
    記ポリマーと、オゾンとの両方を、伝熱面での無機スケ
    ール生成及び微生物生育を防止するのに有効な量で、前
    記冷却水に添加する工程を含んで成る前記処理方法。
  2. 【請求項2】 前記水溶性有機ビニル系ポリマーが、ア
    クリル酸もしくはメタクリル酸のホモポリマー、アクリ
    ル酸及びメタクリル酸のコポリマー、またはそれらの水
    溶性塩である、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記水溶性有機ビニル系ポリマーが、ア
    クリル酸及び/もしくはメタクリル酸またはそれらの水
    溶性塩と、アクリルアミド及び/もしくはメタクリルア
    ミド、無水マレイン酸、N−メチルスルホン酸−アクリ
    ルアミド及び/もしくはメタクリルアミド、N−エチル
    スルホン酸−アクリルアミド及び/もしくはメタクリル
    アミド、イタコン酸、アクリル酸のC1 −C3 エステ
    ル、ヒドロキシプロピルアクリレート、N−t−ブチル
    アクリルアミド、アクリルアミドメチルプロパンスルホ
    ン酸、及び酢酸ビニルより成る群から選択された少なく
    とも一種のビニル系モノマーとのコポリマーであり、し
    かもさらに前記水溶性有機ビニル系ポリマーがアクリル
    酸及び/もしくはメタクリル酸またはそれらの塩を最初
    に少なくとも60モル%含有する、請求項1記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 処理した冷却水を基準として少なくとも
    0.01ppm の残留オゾン濃度を維持するのに十分な速
    度でオゾンを前記冷却水に添加し、しかも処理すべき前
    記冷却水が以下の特性、すなわち、 パラメーター 範 囲 pH 6.5〜9.7 Ca硬度 20〜2000ppm (CaCO3 として) Mg硬度 10〜1000ppm 全硬度 30〜3000ppm SiO2 0.1〜125ppm (SiO2 として) 「M」アルカリ度 20〜2500ppm (CaCO3 として) オゾン残留濃度 0.01〜2.5(飽和) 温度 10〜60℃ をさらに示す、請求項1,2、または3記載の方法。
  5. 【請求項5】 残留オゾン濃度が、処理した冷却水を基
    準として少なくとも0.01ppm の濃度に保持され、し
    かも前記ポリマーが、2,000〜10,000の初期
    分子量及び少なくとも100の初期炭酸カルシウム飽和
    比を示すアクリル酸ホモポリマーである、請求項2記載
    の方法。
  6. 【請求項6】 残留オゾン濃度が、少なくとも0.05
    ppm の濃度に保持され、しかも前記ポリマーが、2,0
    00〜25,000の初期分子量及び少なくとも80の
    初期炭酸カルシウム飽和比を示すメタクリル酸ホモポリ
    マーである、請求項2記載の方法。
  7. 【請求項7】 オゾン濃度が、処理した冷却水を基準と
    して少なくとも0.01ppm の濃度に保持され、しかも
    前記コポリマーが以下の特性、すなわち、 【表1】 を示す少なくとも一種のポリマーより成る群から選択さ
    れた、請求項3記載の方法。
  8. 【請求項8】 処理した冷却水を基準として少なくとも
    2ppm の初期活性ポリマー濃度を前記冷却水に与えるの
    に十分な速度で、前記ポリマーを増加的または連続的に
    前記再循環冷却水に添加する、請求項1,2,3,5,
    6、または7記載の方法。
  9. 【請求項9】 以下の特性、すなわち、 パラメーター 範 囲 pH 6.5〜9.7 Ca硬度 20〜2000ppm (CaCO3 として) Mg硬度 10〜1000ppm 全硬度 20〜3000ppm SiO2 0.1〜125ppm (SiO2 として) 「M」アルカリ度 20〜2500ppm (CaCO3 として) オゾン残留濃度 0.01〜2.5(飽和) 温度 10〜60℃ を示すオゾン化冷却水と接触している伝熱面における硬
    度スケール生成を防止する方法において、少なくとも9
    0の初期炭酸カルシウム飽和比を示す水溶性有機ビニル
    系ポリマーを、処理水を基準として少なくとも2ppm で
    前記オゾン化冷却水に添加する工程を含んで成り、前記
    ポリマーが、少なくとも50モル%のアクリル酸及び/
    またはメタクリル酸を含有し且つ約1,500〜約3
    5,000の範囲の初期重量平均分子量を示し、さらに
    前記ポリマーが、前記冷却水中の少なくとも0.1ppm
    のオゾン濃度のオゾンに温度18℃〜約60℃で少なく
    とも30分間暴露した後に、前記ポリマーの初期炭酸カ
    ルシウム飽和比の少なくとも70%を保持できる前記方
    法。
  10. 【請求項10】 前記ポリマーを前記オゾン化冷却水に
    添加して、処理水を基準として約5〜約50ppm の初期
    全ポリマー濃度を与え、しかも前記ポリマーが以下の特
    性、すなわち、 【表2】 を示す少なくとも一種のポリマーから選択された、請求
    項9記載の方法。
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