(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物或いはその塩と、ヒドロキシベンゼン誘導体とを含有することを特徴とする脱酸素剤。
【請求項２】
請求項１において、ヒドロキシベンゼン誘導体がハイドロキノンであることを特徴とする脱酸素剤。
【請求項３】
請求項１又は２において、該Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物が、１−アミノピロリジン及び／又は１−アミノ−４−メチルピペラジンであることを特徴とする脱酸素剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脱酸素剤に関し、詳しくは、水中の溶存酸素を効率よく除去することができ、特にボイラ給水中の溶存酸素を除去することによりボイラシステムの腐食防止に有効な脱酸素剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラ給水に含まれている溶存酸素は、ボイラ本体、ボイラ本体の前段に配置される熱交換器やエコノマイザ、ボイラ本体の後段に配置される蒸気・復水系配管などのボイラシステムの腐食の原因となる。従って、これらボイラシステムの腐食を防止するためには、ボイラ給水を脱酸素処理して、ボイラ給水中の溶存酸素を除去する必要がある。
【０００３】
従来、この脱酸素処理としては、化学的処理或いは物理的処理が実施されており、そのうち、化学的処理法としては例えばヒドラジン（Ｎ２  Ｈ４  ）、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２  ＳＯ３  ）又はヒドロキシルアミン類といった脱酸素剤をボイラ給水に添加する方法が広く採用されてきた。
【０００４】
しかしながら、上記従来の脱酸素剤のうち、ヒドラジンは安全性への疑いがあり、その取り扱いが問題視されている。
【０００５】
亜硫酸ナトリウムは酸素との反応が速すぎるため、ボイラ給水に添加する前に、これを溶解タンク内で水に溶解して貯蔵している間に、空気中の酸素と反応して有機成分濃度が低下し、このため十分な溶存酸素の除去効果を得られない場合がある。しかも、亜硫酸ナトリウムで処理したボイラ給水には、亜硫酸ナトリウムと酸素の反応生成物の硫酸イオンが存在するため、ボイラシステムの腐食やスケール付着が起こりやすくなるという問題もある。
【０００６】
ヒドロキシルアミン類は、これをボイラ給水に添加すると、ボイラ内で酸素と反応したときに、硝酸等の酸性物質が生成して、ボイラ本体の防食効果が低下するという問題がある。
【０００７】
これらの脱酸素剤に替わる脱酸素剤として、本発明者は先に１−アミノピロリジン、１−アミノ−４−メチルピペラジン等のＮ−置換アミノ基を有する複素環式化合物を提案した。これらのＮ−置換アミノ基を有する複素環式化合物は、ボイラ給水に添加されると、ボイラ給水中の溶存酸素と反応して優れた脱酸素効果を発揮し、ボイラシステムの防食に優れた効果を示す。また、これらのＮ−置換アミノ基を有する複素環式化合物と中和性アミンとを併用することによって、ボイラシステム中の蒸気・復水配管において、さらに良好な防食効果を得ることもできる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記脱酸素剤としてのＮ−置換アミノ基を有する複素環式化合物は、水温が例えば８０℃以下という比較的低い給水ラインにおいては、反応速度が小さく、ある程度の脱酸素力を発揮するものの、脱酸素効果が十分ではない場合があった。
【０００９】
本発明はこの問題点を解決し、Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物を有効成分とする脱酸素剤であって、水温が高い給水ラインやボイラ本体や蒸気・復水配管だけでなく、水温が低い給水ラインにおいても十分な脱酸素効果を発揮する脱酸素剤を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の脱酸素剤は、Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物或いはその塩と、ヒドロキシベンゼン誘導体とを含有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の脱酸素剤では、Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物又はその塩は、共存するヒドロキシベンゼン誘導体の触媒作用により、水温が低い給水ラインにおいても、優れた脱酸素効果を発揮する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
本発明で用いられるＮ−置換アミノ基を有する複素環式化合物としては、好ましくは、１−アミノピロリジン、１−アミノ−４−メチルピペラジン、１−アミノピペリジン、１−アミノホモピペリジン、１，４−ジアミノピペラジン、Ｎ−アミノモルホリン、モルホリノビグアニド等が挙げられ、これらの複素環式化合物の塩としては、例えば、これらの複素環式化合物と、コハク酸、グルコン酸などのカルボン酸、ポリアクリル酸などのポリカルボン酸などの有機酸との水溶性塩などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの複素環式化合物又はその塩は、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種類以上を適宜に混合して用いても良い。
【００１４】
本発明で用いられるヒドロキシベンゼン誘導体としては、ハイドロキノン、２，３−ジメチル−１，４−ハイドロキノン、カテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、ピロガロール、１，２，４−ヒドロキシベンゼン、没食子酸、２−アミノフェノール、２，４−ジアミノフェノールなどを挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。これらのヒドロキシベンゼン誘導体についても、それぞれ単独で用いてもよく、また、２種類以上を適宜に混合して用いても良い。
【００１５】
本発明の脱酸素剤は、上記したＮ−置換アミノ基を有する複素環式化合物又はその塩とヒドロキシベンゼン誘導体とを混合することによって調製することができるが、これらを別々に注入するようにしても良い。
【００１６】
本発明の脱酸素剤の添加濃度は、処理対象とするボイラシステムのボイラ給水中の溶存酸素濃度や他の水質条件によって適宜変化させることができるが、通常、ボイラ給水１Ｌに対し、Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物又はその塩とヒドロキシベンゼン誘導体が、それぞれ、０．００１〜１０００ｍｇ、好ましくは０．０１〜３００ｍｇ、さらに好ましくは０．０２〜１００ｍｇとなるような添加量とするのが好ましい。
【００１７】
特に、本発明の脱酸素剤のＮ−置換アミノ基を有する複素環式化合物又はその塩とヒドロキシベンゼン誘導体との比率は、Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物又はその塩：ヒドロキシベンゼン誘導体＝１：０．００１〜１０（重量比）とするのが有効である。この割合よりもヒドロキシベンゼン誘導体が少ないと、ヒドロキシベンゼン誘導体を併用することによる本発明の改善効果、即ち、低温での脱酸素力の向上効果が十分に得られず、この割合よりもヒドロキシベンゼン誘導体が多いと効果の増大よりもコスト高となる。
【００１８】
なお、本発明の脱酸素剤が水に溶解する際、弱酸性のヒドロキシベンゼン誘導体が塩基性のＮ−置換アミノ基を有する複素環式化合物によって中和される形で溶解するが、溶解し難い場合には、苛性ソーダ（ＮａＯＨ）等のアルカリを添加して、脱酸素剤の溶解性を改善することができる。
【００１９】
本発明の脱酸素剤は、上記Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物又はその塩とヒドロキシベンゼン誘導体とを含むことを特徴とするものであるが、これらの他に必要に応じてヒドラジン、亜硫酸ナトリウム、コハク酸、グルコン酸等の他の脱酸素剤又は腐食抑制剤、更には、分散剤、キレート剤、スケール抑制剤、或いはこれらの混合物を配合することができる。
【００２０】
本発明の脱酸素剤は、低圧、中圧又は高圧の各種ボイラシステムに有効に使用することができ、ボイラ圧力やボイラ形式、給水種等によって何ら制約を受けることはない。
【００２１】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
【００２２】
実施例１，２、比較例１〜３
厚木市水の軟化水１Ｌを三角フラスコに入れてＮａＯＨを用いてｐＨを９．０に調整したのち、６０℃に保持された恒温水槽中にて２時間撹拌し、空気中の酸素により飽和させた。このときの溶存酸素濃度を溶存酸素計（オービスフェア製「ＭＯＣＡ３６００」）を用いて測定したところ４．７５ｍｇ／Ｌであった。
【００２３】
次に、この三角フラスコ内の水に表１に示す薬剤を表１に示す量添加して十分に撹拌した後、この溶液を２００ｍＬのフランビン３本に注ぎ、空隙のないように密栓をして、６０℃の恒温水槽中に戻して反応させた。所定の時間（５，１０，２０分）経過するごとにフランビンを１本ずつ恒温水槽から取り出し、溶液中の溶存酸素濃度を溶存酸素計を用いて測定した。薬剤を添加する直前の溶存酸素濃度に対する薬剤添加後の溶存酸素濃度の割合から、各試験液中の溶存酸素残留率を算出した。これらの操作は窒素雰囲気中で、手早く行った。
【００２４】
この試験の結果を表１及び図１に示した。
【００２５】
これらの結果より、Ｎ−置換アミノ基を有する複素環式化合物である１−アミノピロリジン（ＡＰＹ）又は１−アミノ−４−メチルピペラジン（ＡＭＰＩ）とヒドロキシベンゼン誘導体であるハイドロキノン（ＨＱ）とを併用することによって、脱酸素反応が著しく速くなることが明らかである。
【００２６】
【表１】
0003552460.tif 000002
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の脱酸素剤によれば、低温の給水ラインにおける脱酸素力が向上し、給水ライン配管の防食効果を従来よりも格段に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１，２及び比較例１〜３の結果を示すグラフである。
【図１】
0003552460.tif 000003