[发明专利]水处理剂和水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理剂和水处理方法，特别涉及在防止锅炉水管传热面的全面腐蚀和局部腐蚀的同时，可获得优异的传热特性的水处理剂以及使用该水处理剂的水处理方法。

背景技术

锅炉作为加热用、发电用等能源供给设备而广泛使用，是生成蒸汽的装置。锅炉中产生蒸汽的水管的内侧表面(锅炉水管的传热面)处于高温高压环境，供给锅炉的水(锅炉给水)中所含的钙等成分以水垢的形式附着于该传热面上(结垢)，该传热面还会被锅炉给水腐蚀。

若水垢附着于传热面，该水垢妨碍热的传递，使锅炉效率等传热特性降低。另外，若传热面被腐蚀，由于该腐蚀使锅炉水管破损，因该锅炉水管的破损可能使锅炉的运转停止。

因此，以往为了防止(抑制)该锅炉水管传热面的结垢或腐蚀，向锅炉给水中添加水垢抑制剂、pH调节剂等试剂作为水处理剂。但是，以往的水处理剂是为了防止锅炉水管传热面的结垢或防止腐蚀而分别使用的，同时且平衡性良好地防止锅炉水管传热面结垢和防止腐蚀是很难的。

即，为了防止传热面的结垢而向锅炉给水中添加水处理剂，即使可以防止传热面的结垢，防止水管传热面的腐蚀也不充分。而为了防止传热面的腐蚀而向锅炉给水中添加水处理剂，即使可以防止传热面的腐蚀，防止传热面的结垢仍不充分。

因此，为了抑制由于水分的影响而产生的传热面的腐蚀和水垢的生成，作为可同时且平衡性良好地防止传热面结垢和防止腐蚀的水处理剂，有人提出了由含有二氧化硅和pH调节剂、水垢抑制剂的物质构成的水处理剂(参照日本特开2003-159597号公报)。

日本特开2003-159597号公报中的水处理剂为了防止锅炉水管传热面的腐蚀，通过二氧化硅成分和pH调节剂，在传热面上形成了用于防止腐蚀的二氧化硅层和铁氢氧化物层(例如碱式氢氧化铁)。但是，在传热面上形成的二氧化硅层和铁氢氧化物层的厚度如果不足，则无法发挥防腐蚀作用，因此还有传热面上发生腐蚀的情况。

如果传热面被该腐蚀产物覆盖，由于腐蚀产物的导热系数小，因此有锅炉的传热特性变差的问题。另外，在该二氧化硅层和铁氢氧化物层无法均匀地覆盖传热面整体时，在传热面上会产生局部腐蚀(孔蚀)。传热面被局部腐蚀，则产生贯通锅炉水管的孔，出现由该孔向锅炉的炉内漏水的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供防止锅炉水管传热面的全面腐蚀和局部腐蚀、同时可获得优异的传热特性的水处理剂以及使用该水处理剂的水处理方法。

本发明的目的通过一种水处理剂实现，该水处理剂的特征在于：以水作为主要成分，在上述水中配合在锅炉水管的传热面上形成膜的成膜剂、脱氧剂、水垢抑制剂、pH调节剂。

采用上述构成，在锅炉水管的传热面上通过成膜剂形成可以抑制腐蚀的膜；锅炉给水中的溶解氧被脱氧剂除去；并且锅炉水管传热面的结垢被水垢抑制剂防止；锅炉给水的pH也进行了pH调节；因此可以防止锅炉水管传热面的全面腐蚀和局部腐蚀，同时可以获得优异的传热特性。

上述成膜剂含有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钾、原硅酸盐、多硅酸盐中的至少一种或多种。

采用上述构成，则可在锅炉水管的传热面上抑制腐蚀的膜由作为成膜剂的二氧化硅、硅酸钠、硅酸钾、原硅酸盐、多硅酸盐中的至少一种或多种形成，因此可以进一步防止锅炉水管传热面的全面腐蚀和局部腐蚀，同时可获得优异的传热特性。

上述脱氧剂含有维生素C及其盐、单宁、糖类脱氧剂、异抗坏血酸及其盐、亚硫酸盐中的至少一种或多种。

这里，脱氧剂使用维生素C及其盐等，是由于通过强的还原力可以除去溶解于锅炉给水中的氧，并且没有肼的毒性。除去了溶解氧的锅炉给水对于锅炉水管传热面的腐蚀作用减小。

采用上述构成，锅炉给水中的溶解氧被含有维生素C及其盐、单宁、糖类脱氧剂、异抗坏血酸及其盐、亚硫酸盐中的至少一种或多种的脱氧剂等无毒的脱氧剂除去，因此可进一步防止锅炉水管传热面的全面腐蚀和局部腐蚀，同时可获得优异的传热特性。

上述水垢抑制剂含有柠檬酸、乙二胺四乙酸及其盐、聚丙烯酸及其盐、聚马来酸及其盐中的至少一种或多种。

这里，使用水垢抑制剂是由于其可以防止水垢附着于锅炉水管的传热面(结垢)。即，在该水垢抑制剂使用柠檬酸、乙二胺四乙酸及其盐时，锅炉给水中所含的钙离子或镁离子被该水垢抑制剂螯合，无法以水垢的形式附着于锅炉水管的传热面。另外，在该水垢抑制剂使用聚丙烯酸、聚马来酸等时，由钙离子或镁离子形成的水垢晶核的生长受到妨碍，无法以水垢的形式附着于锅炉水管的传热面。