(57)【要約】【課題】  重金属など環境に有害な物質を使用せず、かつ濃縮度を過度に上昇させることなく開放循環冷却水系における金属の腐食を低減できる方法を提供する。【解決手段】  循環水のカルシウム硬度が１０〜３００ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌである開放循環冷却水系の処理方法であり、アルカリ金属水酸化物を循環水に対し２０〜３００ｍｇ／Ｌ添加し、かつ循環水の４０℃におけるリツナー指数を４．０〜６．０に維持する。さらに、循環水中に有機ホスホン酸、ホスフィノポリカルボン酸、ホスホノカルボン酸、マレイン酸系重合体、アクリル酸系重合体などのスケール防止剤を加えることが好ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環水のカルシウム硬度が１０〜３００ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌである開放循環冷却水系の処理方法において、アルカリ金属水酸化物を循環水に対し２０〜３００ｍｇ／Ｌ添加し、かつ循環水の４０℃におけるリツナー指数を４．０〜６．０に維持することを特徴とする開放循環冷却水系の処理方法。
【請求項２】
前記アルカリ金属水酸化物に加え、さらに、循環水系にスケール防止剤を加えることを特徴とする請求項１に記載の開放循環冷却水系の処理方法。
【請求項３】
前記スケール防止剤が、有機ホスホン酸、ホスフィノポリカルボン酸、ホスホノカルボン酸、マレイン酸系重合体、アクリル酸系重合体の群から選ばれる一種以上であることを特徴とする請求項２に記載の開放循環冷却水系の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放循環冷却水系の処理方法、特に開放循環冷却水系装置の金属腐食を抑制する処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
開放循環冷却水系は、過去においてクロム酸塩、亜鉛塩、モリブデン酸塩などの重金属、各種リン系化合物を用いる金属の腐食防止方法が中心であったが、毒性の高いクロム酸塩、亜鉛など重金属類の環境への排出、リン酸類による湖沼の富栄養価や閉鎖性水域における赤潮発生などの環境問題があって、これらの化合物の排出に対して厳格な規制が行われるようになった。
【０００３】
開放式循環冷却水系における金属の腐食を抑制するために、リツナー指数が導入され、リツナー指数を低下させるように管理する方法が提案された〔例えば、非特許文献１〕。この方法に依れば、リツナー指数が５．５以下にすると水中の溶解成分に由来する炭酸カルシウムが保護皮膜として作用して軟鋼類の腐食速度が低下する。しかし、逆にこの時炭酸カルシウムのスケール傾向が増大するため、スケール防止剤の使用が必要となる。
【０００４】
そこで、周辺環境に悪影響のない環境調和型処理剤として各種のマレイン酸系重合体が提唱されて来た。例えば、マレイン酸とアミレンとの共重合体を用いる金属の腐食抑制方法〔特許文献１参照〕、無水マレイン酸とアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アルキルエステル等と、さらにオレフィン類、特にスチレン、スチレンスルホン酸などを加えた三元共重合体を用いる金属の腐食抑制方法〔特許文献２参照〕、無水マレイン酸９９〜８０重量％とモノエチレン性不飽和単量体１〜２０重量％との共重合体を加水分解した水溶性マレイン酸共重合体を用いるスケール（缶石）析出抑制方法〔特許文献３参照〕、無水マレイン酸とモノエチレン系不飽和単量体の共重合体加水分解物を添加するボイラや蒸発缶の金属表面の腐食防止方法〔特許文献４参照〕、無水マレイン酸と炭素数５〜１２のオレフィン共重合体によるボイラや蒸発缶におけるスケール抑制及び金属表面の腐食防止方法〔特許文献５参照〕など、多くの提案がなされている。
【０００５】
開放循環冷却水系では、冷却塔における水の一部蒸発により水中に含まれるカルシウムイオンや重炭酸イオンが濃縮され、また水の濃縮により循環水のｐＨも上昇するため、炭酸カルシウムが析出し易くなり、金属表面に炭酸カルシウムの保護皮膜が形成して腐食を抑制できる。然しながら日本の工業用水中のカルシウムイオンや重炭酸イオンの濃度は外国と比較して全般的に低く、開放循環冷却水系の濃縮度をかなり上昇させないと、炭酸カルシウムの保護皮膜が形成しない場合が多い。一方で、濃縮度の過度の上昇は塩化物イオンや硫酸イオンなどの腐食性イオンの濃度を増加させ、またブローダウン量の減少により水の滞留時間が長くなるため、水中の縣濁性粒子の沈積や微生物による汚れが発生し易くなるという問題があった。このため、従来のように濃縮度を上昇させる方法だけでは十分に腐食を低減することができなかった。
【０００６】
循環水のカルシウムイオン濃度を増加させる方法として、塩化カルシウムを添加させる方法があるが、この方法ではカルシウムイオンとともに腐食性の塩化物イオンも増加させるため、好ましくない。その他、循環水の重炭酸イオン濃度を増加させる方法として、炭酸ナトリウムや重炭酸ナトリウムを添加する方法があるが、この方法では十分な防食効果を得るには至っていない。
【０００７】
【非特許文献１】エム・エー・フィナン（Ｍ．Ａ．Ｆｉｎａｎ）他著、キミア（Ｃｈｉｍｉａ）、３４巻（１９８０年）、１号、３２頁
【０００８】
【特許文献１】特公昭６１−１９７１４号公報
【特許文献２】特開平２−１１５３８４号公報
【特許文献３】特開昭６３−１８２３１８号公報
【特許文献４】特公昭５４−２９９９８号公報
【特許文献５】特公平５−８１３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記問題点に鑑み、本発明の目的は、重金属など環境に有害な物質を使用せず、かつ濃縮度を過度に上昇させることなく、開放循環冷却水系における金属の腐食を低減できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決すべく、本発明請求項１に係る発明は、循環水のカルシウム硬度が１０〜３００ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌである開放循環冷却水系の処理方法であり、アルカリ金属水酸化物を循環水に対し２０〜３００ｍｇ／Ｌ添加し、かつ循環水の４０℃におけるリツナー指数を４．０〜６．０に維持することからなっている。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の開放循環冷却水系の処理方法であり、アルカリ金属水酸化物に加え、さらに循環水系にスケール防止剤を加えることからなっている。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の開放循環冷却水系の処理方法であり、スケール防止剤が有機ホスホン酸、ホスフィノポリカルボン酸、ホスホノカルボン酸、マレイン酸系重合体、アクリル酸系重合体の群から選ばれる一種以上であることからなっている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、循環水中に添加されたアルカリ金属水酸化物が、空気中の炭酸ガスと反応して水中にできた重炭酸イオンや炭酸イオンが有効に作用して、環境に有害な物質を添加することなく、開放循環冷却水系の金属の腐食を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、循環水のカルシウム硬度が１０〜３００ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌである開放循環冷却水系を処理することを対象としている。通常、開放循環冷却水系には、自然にある河川、湖水からの工業用水、水道水など取り入れるが、通常の自然の水を用いた開放循環冷却水系はこの範囲に包含される。
【００１５】
本発明における開放循環冷却水系の処理方法は、アルカリ金属水酸化物を循環水に対し２０〜３００ｍｇ／Ｌ、好ましくは５０〜２００ｍｇ／Ｌ添加され、かつ循環水の４０℃におけるリツナー指数を４．０〜６．０、好ましくは４．５〜５．５に維持するようにされる。ここで、アルカリ金属水酸化物は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどであり、好ましくは水酸化ナトリウムと水酸化カリウムである。水酸化ナトリウムや水酸化カリウムは、市販のものをそのまま使用できるが、その他アルカリ金属水酸化物の製造工程における電解液を抜き出すなどして使用してもよい。
【００１６】
アルカリ金属水酸化物は、循環水量を基礎にしてその添加量が決められるが、実用上は、運転開始時では保有水量に対して２０〜３００ｍｇ／Ｌを添加し、以降はブローダウン量に対して２０〜３００ｍｇ／Ｌに相当する量を添加する。アルカリ金属水酸化物の添加場所は、補給水ライン、あるいは循環水ラインの任意の場所である。また、添加は連続添加あるいは間歇添加のいずれでも良いが、連続添加の方がｐＨの変動が少なく好ましい。アルカリ金属水酸化物の添加量が２０ｍｇ／Ｌ未満では、例え４０℃におけるリツナー指数が４．０〜６．０の範囲であっても十分な防食効果を示さない。アルカリ金属水酸化物の添加量が３００ｍｇ／Ｌを超えると炭酸カルシウム等のスケールが付着し易くなるため好ましくない。
【００１７】
リツナー指数（ＲＩ）は、炭酸カルシウムの析出傾向を示す指数であり、次式により求められる。
ＲＩ＝２×ｐＨｓ−ｐＨ
ここで、ｐＨは循環水のｐＨであり、ｐＨｓは式（１）で示される炭酸カルシウムの飽和ｐＨである。
【００１８】
【数１】
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開放式循環冷却水系では、通常、多数の熱交換器を有しており、運転条件も絶えず変化することから、系内の温度分布を正確に把握することが困難である。そのため、本発明の計算に使用する温度は、開放式循環冷却水系における熱交換器の出口水の典型的な温度である４０℃を用いる。４０℃におけるｐＫ２は１０．２、またｐＫｓは８．５である。μは循環水の電気伝導率であり、ｐＣａは循環水のＣａ硬度より算出し、またｐＡは循環水のＭアルカリ度より算出される。循環水のμ、Ｃａ硬度、Ｍアルカリ度はＪＩＳ  Ｋ０１０１（工業用水試験方法）に記載の方法により測定することができる。
【００１９】
本発明では、リツナー指数を４．０〜６．０になるように調整する。リツナー指数が６．０を越えると十分な腐食抑制効果を示さない。また、リツナー指数が４．０未満になると、炭酸カルシウムなどのスケールが発生しやすくなるため好ましくない。
【００２０】
リツナー指数を調整するための具体的な方法としては、従来、冷水塔からの水のブローダウン量を低減させて冷水塔の濃縮度を上げる方法、あるいは逆にブローダウン量を増加させて冷水塔の濃縮度を下げる方法が一般的であった。しかし、本発明の方法ではアルカリ金属水酸化物を添加するのみで、容易かつ速やかに上記範囲に到達できる。アルカリ金属水酸化物の添加量を本発明で規定する範囲に満足できない場合のみ、ブローダウン量を増減させて冷水塔の濃縮度で調整させる。
【００２１】
循環水（あるいは補給水）に加えられたアルカリ金属水酸化物は、大気中の炭酸ガスと反応して水中に重炭酸イオンや炭酸イオンとなる。
ＣＯ２  ＋  ２ＮａＯＨ  ＝  Ｎａ２ＣＯ３  ＋  Ｈ２Ｏ
ＣＯ２  ＋    ＮａＯＨ  ＝  ＮａＨＣＯ３
本発明で規定する量のアルカリ金属水酸化物が添加されたとき、生成した重炭酸イオンと炭酸イオンのｐＨ緩衝作用により、通常、循環水のｐＨは８．７から９．６の範囲に緩衝され、このｐＨ域は金属の腐食が小さくなる領域であって好都合となる。また、重炭酸イオンは、水中のカルシウムイオンと反応して金属表面に炭酸カルシウムから成る保護皮膜を生成して腐食の抑制に寄与することができる。ここで、炭酸カルシウムの皮膜形成反応は、金属表面の電気化学的なカソード反応における溶存酸素の還元反応により生成した水酸化物イオンが重炭酸イオンと反応して炭酸イオンとなり、さらに炭酸イオンが水中のカルシウムイオンと反応して単分子層の炭酸カルシウム皮膜を金属表面に形成するもので、炭酸カルシウムのスケール生成反応とは全く異なる現象である。因みに、水中に添加されたスケール防止剤は炭酸カルシウムのスケール生成反応は阻害するが、炭酸カルシウムの皮膜形成反応は阻害しないことが実験により確認されている。
【００２２】
本発明の開放循環冷却水系の補給水として、通常、工業用水、水道水、井戸水が使用される。また、純水、軟化水、スチ−ムコンデンセートも使用でき、循環水中のＣａ硬度を１０〜３００ｍｇ／Ｌとなるようにすることが必要である。
【００２３】
アルカリ金属水酸化物の添加により、循環水中のｐＨと炭酸根濃度は増加し腐食は低減される反面、炭酸カルシウムやケイ酸マグネシウムなどのスケールは発生し易くなる傾向にある。従って、スケール防止のためにスケール防止剤を添加することが好ましい。スケール防止剤を添加しないとき、炭酸カルシウムが析出して循環水中のｐＨ、Ｃａ硬度ならびにＭアルカリ度が低下するため、実質的にスケール防止剤を添加ことなく循環水のリツナー指数を４．０〜６．０に維持することができない場合もある。
【００２４】
スケール防止剤は、腐食抑制に有効な重炭酸イオン／炭酸イオンの析出を防止して循環水中に高濃度の重炭酸イオン／炭酸イオンを維持できるため、腐食抑制にも有利である。また、スケール防止剤として有効な化合物は多くの場合で腐食抑制剤としても有効であることが経験的に確認されている。
【００２５】
スケール防止剤は、スケール防止剤として公知の化合物の殆どが適用可能であるが、好ましくは有機ホスホン酸、ホスフィノポリカルボン酸、ホスホノカルボン酸、マレイン酸系重合体（共重合体を含む）、アクリル酸系重合体（共重合体を含む）から選ばれる一種以上である。
【００２６】
有機ホスホン酸としては、例えば１‐ヒドロキシエチリデン‐１、１‐ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸などが挙げられる。
【００２７】
ホスフィノポリカルボン酸としては、例えばアクリル酸と次亜リン酸の反応物すなわちビス−ポリ（２−カルボキシエチル）ホスフィン酸、マレイン酸と次亜リン酸の反応物すなわちビス−ポリ（１，２−ジカルボキシエチル）ホスフィン酸、マレイン酸とアクリル酸と次亜リン酸の反応物すなわちポリ（２−カルボキシエチル）（１，２−ジカルボキシエチル）ホスフィン酸、アクリル酸と２‐アクリルアミド‐２‐メチルプロパンスルホン酸と次亜リン酸の反応物などが挙げられる。
【００２８】
ホスホノカルボン酸としては、例えば２−ホスホノブタン−１、２、４−トリカルボン酸、ヒドロキシホスホノ酢酸、ホスホノポリマレイン酸、ホスホンコハク酸などが挙げられる。
【００２９】
マレイン酸系重合体としては、例えばマレイン酸重合体、マレイン酸成分を含む共重合体があり、共重合体成分としては、２−アクリルアミド−２‐メチルプロパンスルホン酸、３‐アリロキシ‐２‐ヒドロキシ‐１‐プロパンスルホン酸、共役ジエンスルホン化物、スチレンスルホン酸、スルホアルキル（メタ）アクリレートエステル類、スルホアルキル（メタ）アリルエーテル類、スルホフェノ（メタ）アリルエーテル、（メタ）アリルスルホン酸、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシルアルキルエステル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐アルキル置換（メタ）アクリルアミド、炭素数２〜８のオレフィン、ビニルアルキルエーテル、マレイン酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸などである。
【００３０】
アクリル酸系重合体としては、例えばアクリル酸重合体、アクリル酸を含む共重合体があり、共重合体成分としては、２−アクリルアミド−２‐メチルプロパンスルホン酸、３‐アリロキシ‐２‐ヒドロキシ‐１‐プロパンスルホン酸、共役ジエンスルホン化物、スチレンスルホン酸、スルホアルキル（メタ）アクリレートエステル類、スルホアルキル（メタ）アリルエーテル類、スルホフェノ（メタ）アリルエーテル、（メタ）アリルスルホン酸、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシルアルキルエステル、アクリルアミド、Ｎ‐アルキル置換（メタ）アクリルアミドなどがある。
【００３１】
スケール防止剤の添加量は、スケール防止剤の種類、冷却水系の運転条件などにより異なるが、代表的には１〜１００ｍｇ／Ｌである。スケール防止剤が遊離の酸基を有する場合、スケール防止剤とアルカリ金属水酸化物が反応して塩を生成してアルカリ金属水酸化物を消費するためにスケール防止剤を中和するのに必要なアルカリ金属水酸化物を余分に加える必要がある。
【００３２】
開放式循環水系に銅合金が存在する場合、銅合金の腐食防止のため芳香族アゾール化合物を添加することが好ましい。芳香族アゾール化合物は、その例としてトリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール、ハロ置換ベンゾトリアゾール、ハロ置換トリルトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾールなどが挙げられる。
【００３３】
開放式循環水系における微生物関連の障害を防止するため、スライムコントロール剤として公知の化合物が使用可能であるが、循環水のｐＨが比較的高くなるため、高ｐＨでも殺菌効果が優れた臭素系殺菌剤を添加するのが最も好ましい。臭素系殺菌剤として水中で次亜臭素酸を生成するものであれば特に限定されるものではなく、例えば次亜臭素酸塩、ブロモクロロジメチルヒダントイン、塩化臭素、次亜塩素酸と臭化物の反応物などが使用できる。
【実施例】
【００３４】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
〔試験装置〕
本発明の方法を評価するために用いた試験装置ならびに試験方法はＪＩＳ  Ｇ０５９３‐２００２「水処理剤の腐食及びスケール防止評価試験方法」の試験法に準拠した。試験装置の概略を図１に示す。
【００３６】
試験用伝熱管として外径１２．７ｍｍ、長さ５１０ｍｍの炭素鋼鋼管ＳＴＫＭ１１Ａ（ＪＩＳ  Ｇ３４４５）を用いた。水槽２及び配管を含む系全体の水容量を６２Ｌとし、水槽の水温は３５℃になるように水温制御装置９で制御した。熱交換器７への通水は、試験用伝熱管評価部の線流速が０．３ｍ／ｓに相当する流量２１０Ｌ／ｈとなるように流量調整バルブ５を制御しながら循環ポンプ３を作動させ、熱交換器７の熱流束を７０ｋＷ／ｍ２とした。冷却塔１には、冷却能力１．８冷却トンの誘引通風向流接触型のものを使用し、冷却塔入口・出口の循環水の温度差は１５℃であった。蒸発水量は４．４Ｌ／ｈ、補給水量は５．５Ｌ／ｈ、ブローダウン水量は１．１Ｌ／ｈ、濃縮度は５倍であった。循環水の電気伝導率を電気伝導率測定セル４で連続的に測定し、電気伝導率の入力信号より電気伝導率制御装置１１を用いて濃縮度５倍に相当する電気伝導率になるようにブローダウンポンプ１０を制御した。補給水１２には、ｐＨ：７、電気伝導率：１０ｍＳ／ｍ、Ｃａ硬度：２２ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、Ｍアルカリ度：２０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、シリカ：１２ｍｇ／Ｌの四日市市水を使用した。
【００３７】
〔実施例１〕
初期処理として水槽に四日市市水６２Ｌを張りヘキサメタリン酸ソーダ４．６５ｇ（７５ｍｇ／Ｌ）と塩化亜鉛２．４８ｇ（４０ｍｇ／Ｌ）を添加して常温で４８時間循環後、全量を排出した。その後、新たに四日市市水を水槽に張り、表１に示す組成のスケール防止剤を１４．８８ｇ（２４０ｍｇ／Ｌ）と水酸化ナトリウムを９．９２ｇ（１６０ｍｇ／Ｌ）添加して循環を開始し、熱負荷を開始した。
【００３８】
循環開始直後の循環水は、ｐＨ：１１．２、電気伝導率：２００μＳ／ｃｍ、Ｃａ硬度：２２ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、Ｍアルカリ度：２２０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、４０℃におけるリツナー指数：４．５であった。６時間後にはｐＨ：９．９、２４時間後にはｐＨ：９．３となり、時間とともにｐＨは徐々に低下した。循環水の４０℃におけるリツナー指数の経時変化を図２に示したが、試験の全期間にわたってリツナー指数は４．５〜５．５の範囲に維持できた。熱負荷開始後３日後に濃縮度が５倍に達したので、直ちにブローダウンを開始して濃縮度を５倍に維持した。
【００３９】
ブローダウン開始と同時にブローダウン量に対して水酸化ナトリウムを１２０ｍｇ／Ｌ（添加速度：１２０ｍｇ／Ｌ×１．１Ｌ／ｈ＝１３２ｍｇ／ｈ）、スケール防止用組成物を８０ｍｇ／Ｌ（添加速度：８０ｍｇ／Ｌ×１．１Ｌ／ｈ＝８８ｍｇ／ｈ）のそれぞれを水処理剤注入装置１３から添加した。１ヶ月間連続運転し、濃縮度が５倍到達後の循環水の平均水質はｐＨ：９．２、電気伝導率：８０７μＳ／ｃｍ、Ｃａ硬度：１０９ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、Ｍアルカリ度：２４２ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、塩化物イオン：６０ｍｇ／Ｌ、硫酸イオン：５５ｍｇ／Ｌ、シリカ：５０ｍｇ／Ｌ、４０℃におけるリツナー指数：５．１であった。試験終了後、試験用伝熱管を取り外して、腐食度、最大腐食深さ、付着速度を測定した。結果を表２に示す。
【００４０】
〔比較例１〕
水槽に四日市市水６２Ｌを張りヘキサメタリン酸ソーダ４．６５ｇ（７５ｍｇ／Ｌ）と塩化亜鉛２．４８ｇ（４０ｍｇ／Ｌ）を添加して常温で４８時間循環後、全量を排出し初期処理を行った。その後、新たに四日市市水を水槽に張り、表１に示すスケール防止剤を１４．８８ｇ（２４０ｍｇ／Ｌ）添加して循環を開始し、熱負荷を開始した。
【００４１】
循環開始直後の循環水は、ｐＨ：７．３、電気伝導率：９７μＳ／ｃｍ、Ｃａ硬度：２２ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、Ｍアルカリ度：２０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、４０℃におけるリツナー指数：１０．４であった。循環水の４０℃におけるリツナー指数の経時変化を図３に示す。濃縮度の上昇に比例してリツナー指数も徐々に低下したが、リツナー指数が５に到達するまでに約９日間を要した。濃縮度が９倍に達したので、直ちにブローダウンを開始して濃縮度を９倍に維持した。ブローダウン開始と同時にブローダウン量に対して８０ｍｇ／Ｌのスケール防止剤を水処理剤注入装置１３により添加した。試験期間は１ヶ月間とした。
【００４２】
濃縮度が９倍到達後の循環水の平均水質は、ｐＨ：８．８、電気伝導率：９２９μＳ／ｃｍ、Ｃａ硬度：２１１ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、Ｍアルカリ度：２０１ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、塩化物イオン：１１５ｍｇ／Ｌ、硫酸イオン：１０６ｍｇ／Ｌ、シリカ：９６ｍｇ／Ｌ、４０℃におけるリツナー指数：５．１であった。試験終了後、試験用伝熱管を取り外して、腐食度、最大腐食深さ、付着速度を測定した。結果を表２に示す。
【００４３】
【表１】
2005200721.tif 000004
水酸化ナトリウムを添加してリツナー指数を５に調整した実施例１は、自然濃縮によりリツナー指数を５に調整した比較例１よりも腐食抑制効果が優れていた。これは実施例１では、水酸化ナトリウムを添加することにより運転開始時からリツナー指数が５付近に維持できたのに対して比較例１では運転開始時より５日間以上もリツナー指数が６以上の期間が継続したこと、実施例１の方が塩化物イオンや硫酸イオンなどの腐食性イオンの濃度が低かったこと、さらには実施例１の方が系の滞留時間が短く微生物や縣濁性粒子の沈着による隙間腐食の発生が抑えられたことが影響していると考えられる。
【００４４】
〔実施例２〕
水酸化ナトリウムの添加量を２０ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の方法により試験を実施した。結果を表３と表４に示す。
【００４５】
〔実施例３〕
水酸化ナトリウムの添加量を８０ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の方法により試験を実施した。結果を表３と表４に示す。
【００４６】
〔実施例４〕
水酸化ナトリウムの添加量を１８０ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の方法により試験を実施した。結果を表３と表４に示す。
【００４７】
〔実施例５〕
水酸化ナトリウムの添加量を２５０ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の方法により試験を実施した。結果を表３と表４に示す。
【００４８】
〔実施例６〕
循環水の濃縮度を３倍、水酸化ナトリウムの添加量を１８０ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の方法により試験を実施した。結果を表３と表４に示す。
【００４９】
〔実施例７〕
水酸化ナトリウムの添加量を２５０ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の方法により試験を実施した。結果を表３と表４に示す。
【００５０】
〔比較例２〕
水酸化ナトリウムを添加しない以外は、実施例１と同様の方法により試験した。結果を表３と表４に示す。
【００５１】
〔比較例３〕
水酸化ナトリウムの添加量を１０ｍｇ／Ｌとした以外は、実施例１と同様の方法により試験を実施した。結果を表３と表４に示す。
【００５２】
〔比較例４〕
ｐＨ：７、電気伝導率：１０ｍＳ／ｍ、Ｃａ硬度：２２ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、Ｍアルカリ度：２０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ、シリカ：１２ｍｇ／Ｌの水質の補給水を使用し、水酸化ナトリウムを添加しない以外は、実施例１と同様の方法により試験した。結果を表３と表４に示す。
【００５３】
〔比較例５〕
循環水の濃縮度を６．５倍とした以外は、比較例４と同様の方法により試験した。結果を表３と表４に示す。
【００５４】
【表２】
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【００５５】
【表３】
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表４に示す試験用伝熱管の試験結果より、水酸化ナトリウムを２０ｍｇ／Ｌ以上添加したとき水酸化ナトリウムの添加量に比例して炭素鋼製伝熱管の腐食度と腐食深さが低減することが分かった。一方、水酸化ナトリウムを添加しない場合、リツナー指数が４．０〜６．０の範囲であっても十分な防食効果を示さないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
既存の開放式循環水系がそのまま利用でき、有害な重金属を添加することなく金属の腐食を有効に防止でき、排水の環境への負荷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例に使用した試験装置を示す系統図である。
【図２】実施例１における開放式循環水系の運転開始時におけるリツナー指数の経時変化を示すグラフである。
【図３】比較例１における開放式循環水系の運転開始時におけるリツナー指数の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１；  冷却塔
２；  水槽
３；  循環ポンプ
４；  電気伝導率測定セル
５；  流量調整バルブ
６；  流量計
７；  熱交換器
８；  試験片保持器
９；  水温制御装置
１０；  ブローダウンポンプ
１１；  電気伝導率制御装置
１２；  補給水
１３；  水処理剤注入装置
【図１】
2005200721.tif 000007
【図２】
2005200721.tif 000008
【図３】
2005200721.tif 000009