(57)【要約】 【課題】  熱交換媒体として水を用いて加熱操作あるいは加熱操作と冷却操作を交互に行って温度制御を行う反応器の熱交換装置に対して充分な腐食抑制効果を有し、かつ伝熱障害の原因となる付着物の生成を抑制できる腐食抑制方法を提供することにある。【解決手段】  アルカリ金属水酸化物を添加してｐＨ１０〜１２．５に調整した１００℃未満の熱水を常圧下で反応器の熱交換装置に通水して加熱操作を行う反応器の熱交換装置の腐食抑制方法であり、さらに当該熱水に腐植防止剤を添加して加熱操作を行う熱交換装置の腐食抑制方法である。また、加熱操作と冷却操作を交互に行って温度制御を行う反応器の熱交換装置に対して、アルカリ金属水酸化物を添加してｐＨ１０〜１２．５に調整した１００℃未満の熱水を常圧下で反応器の熱交換装置に通水して加熱操作を行ない、且つ腐植抑制剤を添加した冷却水を通水して冷却操作を行う反応器の熱交換装置の腐食抑制方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換媒体として水を用いて温度制御を行う反応器の熱交換装置の腐食抑制方法であって、アルカリ金属水酸化物を添加してｐＨ１０〜１２．５に調整した１００℃未満の熱水を常圧下で反応器の熱交換装置に通水して加熱操作を行うことを特徴とする反応器の熱交換装置の腐食抑制方法。
【請求項２】
前記アルカリ金属水酸化物に加えて、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）からなる群から選択される一種以上を熱水に添加し通水して加熱操作を行うことを特徴とする請求項１記載の反応器の熱交換装置の腐食抑制方法。
【請求項３】
前記温度制御が加熱操作と冷却操作を交互に行なう温度制御であり、かつ腐食抑制剤を添加した冷却水を通水して冷却操作を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の反応器の熱交換装置の腐食抑制方法。
【請求項４】
腐食抑制剤が、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（共重合体を含む）、アクリル酸系重合体（共重合体を含む）からなる群から選択される一種以上であることを特徴とする請求項３記載の反応器の熱交換装置の腐食抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換媒体として水を用いて加熱操作あるいは加熱操作と冷却操作を交互に行って温度制御を行う反応器の熱交換装置の腐食抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、アクリル酸系ポリマー、メタリル酸系ポリマー等の各種ポリマーの製造プロセスにおいて、ポリマーの重合反応容器内の温度は反応効率及び反応生成物の品質に重大な影響を及ぼすため、適正な範囲に維持する必要がある。
【０００３】
温度制御を行う方法としては、反応器に熱交換を行うための熱交換装置を設置することが一般的に行われる。例えば、ポリマーの製造プロセスの反応槽や反応管の外周にジャケットを装着して２重構造とし、反応器の内部には被熱交換物であるモノマー及びモノマー反応物を入れ、ジャケット内には熱交換媒体（通常は冷却水または加熱水）を流すことで、反応器内部の温度制御を行っている。熱交換媒体は伝熱材料、例えば伝熱板や伝熱管を介して間接接触によって被熱交換物であるモノマー及びモノマー反応物と熱交換を行うことによって予め定められた温度目標値で制御される。
【０００４】
通常、ジャケットは鉄系材質で作られているために水と接触することで腐食が発生し易い。特に加熱する場合には鉄系材質の腐食が促進され、加熱時の腐食が大きな問題となっている。また、金属表面に腐食反応に伴って生成する腐食生成物やスケール等の付着物が付着すると熱伝導度率が低下するため、反応器を所定の温度に制御するのが困難となる。
【０００５】
熱交換器や配管の腐食を防止するために一般的に腐食防止剤が添加されている。ボイラや蒸気システムでは、水は１００℃以上となっているために水中の溶存酸素は非常に低いため、ボイラや蒸気システムの腐食抑制用に使用されている脱酸素剤や揮発性アミンを用いることで腐食を抑制することができる。しかし、１００℃未満の熱水による加熱操作では、水中の溶存酸素や熱交換器の金属表面の加熱により、熱交換器の腐食性は高まり、ボイラや蒸気システムで用いられる脱酸素剤や揮発性アミンを添加しても、熱交換器の十分な腐食抑制効果は得られない。また、従来から使用されてきた腐食防止剤は一般に５０〜７０℃以下では有効であるが、７０℃を超えると加熱操作での腐食を十分に抑制することは困難であった。そのため、加熱操作と冷却操作を交互に行う熱交換装置では、冷却操作時の腐食防止が十分に行われるものの、加熱操作時の腐食防止が十分に行われず、その腐食防止策の改善が強く求められていた。
【０００６】
そこで、種々の加熱操作時の腐食防止方法が提案されてきた。例えば、蒸気を注入して９１〜９６℃に加熱した熱水にモリブデン酸塩を添加して反応器の温度制御用ジャケットの腐食を防止する方法（非特許文献１参照）、亜鉛を含む腐食防止剤を用いたリアクタージャケットの腐食防止方法（非特許文献２参照）等が開示されている。しかし、これらの方法でも、依然、充分な防食効果を示すには至っていない。
【０００７】
【非特許文献１】ＮＡＣＥ  ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ８５予稿集、Nｏ．１３３（１９８５）
【非特許文献２】ＮＡＣＥ  ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ９１予稿集、Nｏ．３０１（１９９１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、上記問題点に鑑み、熱交換媒体として水を用いて加熱操作あるいは加熱操作と冷却操作を交互に行って温度制御を行う反応器の熱交換装置に対して充分な腐食抑制効果を有し、かつ伝熱障害の原因となる付着物の生成を抑制できる腐食抑制方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、熱水に特定の金属水酸化物を添加し、該水系のｐＨを特定の範囲に管理することで鉄系材料の腐食防止に有効であることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
即ち、本発明請求項１の発明は、熱交換媒体として水を用いて温度制御を行う反応器の熱交換装置の腐食抑制方法であって、アルカリ金属水酸化物を添加してｐＨ１０〜１２．５に調整した１００℃未満の熱水を常圧下で反応器の熱交換装置に通水して加熱操作を行うことを特徴とする反応器の熱交換装置の腐食抑制方法である。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の反応器の熱交換装置の腐食抑制方法であり、前記アルカリ金属水酸化物に加えて、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）からなる群から選択される一種以上を熱水に添加し通水して加熱操作を行うことを特徴とする
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の反応器の熱交換装置の腐食抑制方法であり、前記温度制御が加熱操作と冷却操作を交互に行なう温度制御であり、かつ腐食抑制剤を添加した冷却水を通水して冷却操作を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の反応器の熱交換装置の腐食抑制方法であり、
腐食抑制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（共重合体を含む）、アクリル酸系重合体（共重合体を含む）からなる群から選択される一種以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により熱水による加熱操作による反応器の熱交換装置、さらには加熱操作と冷却操作を交互に行って温度制御を行う反応器の熱交換装置の腐食を有効に防止でき、かつ伝熱障害の原因となる付着物の生成を有効に防止することできる。また、本発明の腐食抑制方法では有害な化合物を使用しないため、加熱後の熱水を冷却後に河川等に放流しても環境への影響が小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、熱交換媒体として水を用いて、加熱操作を行って温度制御を行う反応器の熱交換装置に対して、アルカリ金属水酸化物を添加してｐＨ１０〜１２．５に調整した１００℃未満の熱水を常圧下で反応器の熱交換装置に通水して加熱操作を行う熱交換装置の腐食抑制方法であり、さらに当該熱水に腐植防止剤を添加して加熱操作を行う熱交換装置の腐食抑制方法である。また、加熱操作と冷却操作を交互に行って温度制御を行う反応器の熱交換装置に対して、アルカリ金属水酸化物を添加してｐＨ１０〜１２．５に調整した１００℃未満の熱水を常圧下で反応器の熱交換装置に通水して加熱操作を行ない、且つ腐植抑制剤を添加した冷却水を通水して冷却操作を行う反応器の熱交換装置の腐食抑制方法である。さらに熱交換装置の伝熱障害の原因となる付着物の生成を抑制できる腐食抑制方法である。
【００１５】
本発明の対象となる反応器の熱交換装置が用いられる反応としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、アクリル酸系ポリマー、メタリル酸系ポリマー等の製造プロセスにおける重合反応、分解反応、エステル化反応、加水分解反応等が挙げられる。
【００１６】
本発明における熱交換装置は、常圧下で水を熱媒体として用いて温度制御を行う熱交換装置であり、加熱を目的とした加熱操作を有する熱交換装置又は加熱を目的とした加熱操作と冷却を目的とした冷却操作を共に有する熱交換装置、さらに一つの熱交換装置で加熱操作と冷却操作を交互に実施している場合も含み、これらのいずれの形式の熱交換装置であってもかまわない。具体的な熱交換装置としては、前述のポリマーやエステル化合物の製造プロセスにおいて、重合反応を行う反応槽の外周にジャケットを装着したジャケット式熱交換装置や反応管の外周にジャケットを装着したニ重管式熱交換装置等が挙げられる。
【００１７】
本発明において熱媒体で用いる水は、加熱操作及び冷却操作のいずれの場合でも、清澄で臭気のない、中性あるいはそれに近い弱酸性又は弱アルカリ性の水であればよく、具体的にはイオン交換水、軟化水、工業用水、井戸水、水道水、開放式循環冷却水、スチ−ムコンデンセート等があり、これらの１種あるいは２種以上を混合して用いてもよい。好ましくは、加熱操作にはイオン交換水及び／又は軟化水を用い、冷却操作には開放式循環冷却水である。また、スケール防止のために加熱操作に用いる水は、Ｃａ硬度が１５０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ以下の水である。
【００１８】
加熱操作と冷却操作を共に有する熱交換装置では、加熱操作に使用する水にはイオン交換水及び／又は軟化水を用い、加熱操作後の熱水をそのまま系外へ排出しても良いが、冷却操作に開放式循環冷却水を用いれば、これと混合して冷却操作に使用し、冷却操作後に開放式循環冷却水系に戻せば、水を有効に使用でき、好ましい。
【００１９】
本発明の加熱操作で用いる熱水は、アルカリ金属水酸化物を添加し、そのｐＨが１０．０〜１２．５（２０℃）で、熱交換装置に通水する際に常圧下で加熱対象の反応器中にある液温以上で１００℃未満の熱水である。
【００２０】
熱水のｐＨは、２０℃において１０．０〜１２．５で、この範囲になるようにアルカリ金属水酸化物を水に添加し、調整する。アルカリ金属水酸化物の添加量は、水のｐＨを１０．０〜１２．５（２０℃）の範囲になるように維持する添加量であり、一律に決定できるものではないが、通常、熱交換装置の保有水量に対して３０〜４００ｍｇ／Ｌ、好ましくは１００〜３００ｍｇ／Ｌである。アルカリ金属水酸化物の添加量が３０ｍｇ／Ｌ未満では十分な防食効果が得られず、アルカリ金属水酸化物の添加量が４００ｍｇ／Ｌを超えると、アルカリ腐食や炭酸カルシウム等のスケールが付着し易くなるために好ましくない。ｐＨが１０．０未満では十分な防食効果が得られず、一方、ｐＨが１２．５を超えると、アルカリ腐食が発生し易く、また、炭酸カルシウムスケールが付着し易くなるために好ましくない。
【００２１】
熱水の調製方法は、加熱操作を行う熱交換装置に通水する際に、加熱対象の反応器中にある液温以上で常圧下１００℃未満の熱水で、その熱水のｐＨが２０℃でｐＨ＝１０．０〜１２．５（２０℃）で有れば、特にその調製方法が限定されるものではなく、例えば、水にアルカリ金属水酸化物を添加してｐＨを１０．０〜１２．５（２０℃）の範囲の調整し、次いで加熱スチームを直接注入して所定の熱水温度に加熱する方法、あるいは水に加熱スチーム、所定量のアルカリ金属水酸化物を一度に注入し、熱水のｐＨを１０．０〜１２．５（２０℃）の範囲で所定の熱水温度に加熱する方法、また、水に加熱スチームを注入して所定の熱水温度に加熱し、次いで所定量のアルカリ金属水酸化物を添加して熱水を得る方法などがあり、いずれの方法でも良い。また、水の加熱方法として、水に加熱スチームを直接注入して加熱する方法、熱交換器を介して水を間接的に加熱する方法等があり、いずれでも良い。
【００２２】
本発明において用いるアルカリ金属水酸化物は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等であり、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。さらにこれらの２種以上を混合して用いてもよい。使用するアルカリ金属水酸化物には、固形状物、フレーク状物やこれらを溶解した高濃度水溶液などがあり、作業性を考慮すると高濃度水溶液が好ましい。
【００２３】
アルカリ金属水酸化物の添加方法は、特に限定されないが、通常、アルカリ金属水酸化物の水溶液、例えば１０〜５０％水酸化ナトリウム水溶液を薬品注入用ポンプや電磁弁等の薬注装置を作動させて一定量を水に投入する方法、タイマーやシーケンサー等からの制御用信号に薬注装置を連動させて１０〜５０％水酸化ナトリウム水溶液の一定量を自動的に水に添加する方法、ｐＨ調節装置により一定のｐＨになるように自動的に１０〜５０％水酸化ナトリウム水溶液添加する方法等があり、いずれを用いても良い。
【００２４】
本発明において加熱操作に用いる水にアルカリ金属水酸化物を添加して、当該水のｐＨを１０．０〜１２．５（２０℃）の範囲になるように維持することにより、鉄表面に鉄水酸化物の保護皮膜が形成して腐食を抑制すると推定される。
【００２５】
本発明で用いる腐植抑制剤（以下「腐食抑制剤」とする）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）からなる群から選択される一種以上である。腐食抑制剤は、熱媒体として用いる水にＣａイオン、Ｍｇイオン、炭酸イオン、シリカ等の成分が存在するとスケールとして付着したり、あるいはオルトリン酸塩、重合リン酸、亜鉛塩等の成分が存在すると水を加熱し熱水とすることによるスケールの生成及び付着を抑制する。
【００２６】
具体的には有機ホスホン酸として、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等が挙げられる。ホスホノカルボン酸としては、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、ホスホンコハク酸等が挙げられる。本発明のホスフィノポリカルボン酸としては、アクリル酸と次亜リン酸の反応物であるビス−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等が挙げられる。
【００２７】
マレイン酸系重合体としては、（α−１）マレイン酸重合体及び／又はマレイン酸が３０〜９９重量％と、（β−１）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）アクリル酸から選択される１種以上を１〜７０重量％含む共重合体で、重量平均分子量が２００〜５０，０００、好ましくは３００〜２０、０００である。
【００２８】
アクリル酸系重合体としては、（α−２）アクリル酸重合体及び／又はアクリル酸が３０〜９９重量％と、（β−２）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、スルホアルキル（メタ）アリルエーテル、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、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から選択される１種以上を１〜７０重量％含む共重合体で、重量平均分子量が３００〜２０、０００であり、好ましくは５００〜１０，０００である。
【００２９】
これらの中で好ましくはアクリル酸重合体及び／又はアクリル酸が３０〜９９重量％と、２−アクリルアミド−２‐メチルプロパンスルホン酸及び／又は３‐アリロキシ‐２‐ヒドロキシ‐１‐プロパンスルホン酸を１〜７０重量％含む共重合体である。
【００３０】
腐食抑制剤の添加量は、Ｃａイオン、Ｍｇイオン、炭酸イオン、シリカ、オルトリン酸塩、重合リン酸、亜鉛塩等の成分によるスケール生成と付着を抑制する添加量であれば、特に限定されるものではないが、通常、加熱操作あるいは冷却操作で用いる水に対して、０．５〜５００ｍｇ／Ｌ、好ましくは１〜１００ｍｇ／Ｌ、より好ましくは３〜３０ｍｇ／Ｌである。
【００３１】
本発明の腐食抑制方法において、本発明の効果を妨げない範囲においてスケール防止剤、分散剤、スライムコントロール剤、消泡剤等の公知の化合物を併用してもよい。
【実施例】
【００３２】
以下に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。
【００３３】
〔腐食試験１〕
下記の水質の試験水、腐食防止剤（表１参照）を用いて腐食試験を行った。
（試験水水質）
・ｐＨ：７．５、
・電気伝導率：３２３（μＳ／ｃｍ）
・Ｃａ硬度：７０（ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ）
・Ｍｇ硬度：３３（ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ）
・Ｍアルカリ度：７１（ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ）
・塩化物イオン濃度：４１（ｍｇ／Ｌ）
・硫酸イオン：５９（ｍｇ／Ｌ）
・シリカ：２０（ｍｇ／Ｌ）
【００３４】
【表１】
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【００３５】
（腐食試験）
寸法が７５×１３×１ｍｍの低炭素鋼（ＪＩＳ  Ｇ３１４１に記載のＳＰＣＣ）試験片をアセトン脱脂し、乾燥して試験前の試験片の重量を測定した。所定量の水酸化ナトリウムを入れて水酸化ナトリウム濃度５０ｍｇ／Ｌとした試験水１２０ｍＬを耐熱性ねじ口瓶に入れ、試験片を入れて蓋を締め、予め９５℃に設定した恒温槽中に入れ２４時間静置した。瓶を恒温槽から取り出し、試験液のみを排出後、再度、水酸化ナトリウム濃度５０ｍｇ／Ｌとした試験水１２０ｍＬを耐熱性ねじ口瓶に入れ、蓋を締め、予め４０℃に設定した恒温槽中に入れスターラー攪拌下で２４時間静置した。上記操作を２回繰り返した後、試験片を取り出し、試験片表面に付着した腐食性生成物やスケール付着物を流水下、ブラシで除去した後、乾燥して試験片の重量を測定した。試験前後の重量減より腐食速度（ｍｄｄ）を次式により計算した。
腐食速度（ｍｄｄ）＝（α）／〔β×（試験日数：日）〕
ここで、α：試験前後の試験片の重量減（ｍｇ）、β：試験片の表面積（ｄｍ2）である。腐食速度（ｍｄｄ）が１０以下であれば、腐食抑制効果が良好と判断した。また、試験片への腐食付着物量及びスケール付着物を「試験片付着物量の多少」として目視評価した。これらの結果を表２に示した。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
本発明の腐食抑制方法（アルカリ金属水酸化物により水のｐＨを１０〜１２．５に維持する）により熱水時の腐食は、従来のリン酸系腐食抑制剤よりも大きく改善されることが分かる。
【００３８】
〔腐食試験２〕
（試験装置）
ＪＩＳ  G０５９３‐２００２『水処理剤の腐食及びスケール防止評価試験方法』のオンサイト試験法に示された試験装置をもとに、加熱工程と冷却工程を交互に実施される反応器の熱交換装置の試験装置の概略を図１に示す。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、熱交換器７と熱交換器１７に装着した。水槽２及び配管を含む系全体の水容量は６２Ｌとし、水槽２の水温は３５℃になるように水温制御装置９で制御した。試験用伝熱管評価部である熱交換器７と熱交換器１７の線流速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と流量調整バルブ１４でそれぞれ制御しながら冷却水循環ポンプ３で通水した。熱交換器７と熱交換器１８の試験用伝熱管内面にカートリッジヒーターを装着し、熱交換器７と熱交換器１８の熱流束は７０ｋＷ／ｍ２となるように熱負荷を設定した。冷却塔１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た。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で連続的に測定され、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。
毎日１回、熱交換器１８のカートリッジヒーターの電源を切った後、バルブ１６とバルブ１９を閉め、バルブ１７とバルブ２０を開けて熱水製造装置で９５℃に調整した熱水を循環ポンプ２２で熱交換器１８に０．１ｍ／ｓの流速で通水した。熱水には所定量の腐食抑制剤を添加した。熱水を８時間通水後、熱水循環ポンプ２２を停止し、バルブ１６とバルブ１９を開け、バルブ１７とバルブ２０を閉めて、冷却塔からの循環水の通水を再開し、同時に熱交換器１８のカートリッジヒーターの電源を入れ、熱負荷を再開した。
【００３９】
（試験水）
補給水１２として以下の水質の四日市市水を使用した。
・ｐＨ：７
・電気伝導率：１０ｍＳ／ｍ
・Ｃａ硬度：２２ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ
・Ｍｇ硬度８ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ
・Ｍアルカリ度：２０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ
・塩化物イオン：１２ｍｇ／Ｌ
・硫酸イオン：１１ｍｇ／Ｌ
・シリカ：１２ｍｇ／Ｌ
【００４０】
（腐食試験−実施例１）
初期処理として水槽に四日市市水を張り、ヘキサメタリン酸ソーダ７５ｍｇ／Ｌと塩化亜鉛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、水酸化ナトリウムを２００ｍｇ／Ｌになるように添加した後、循環を開始し、熱負荷を開始した。熱負荷開始３日後に濃縮度が５倍に達し、直ちにブローダウンを開始して濃縮度５倍を維持した。ブローダウン開始と同時に水処理剤注入装置１３により冷却工程用の腐食抑制剤組成物Ａを８０ｍｇ／Ｌ（ブローダウン量に対して）添加した。また、熱水に対しては加熱工程用の水酸化ナトリウムを２００ｍｇ／Ｌになるように一括添加した。熱交換器１８に対して８時間の熱水通水と１６時間の冷却塔循環水通水を交互に実施した。試験期間は1ヶ月間とした。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。同様に表３記載のアルカリ金属水酸化物と腐食抑制剤を用いて、腐食試験を行った。結果を表３に示す。
【００４１】
【表３】
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【００４２】
本発明の腐食抑制方法により、従来の有機リン酸系処理よりも腐食度、最大腐食深さ、付着速度のいずれもが改善されることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例に使用した試験装置を示す系統図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  冷却塔
２  水槽
３  冷却水循環ポンプ
４  電気伝導率測定セル
５  流量調整バルブ
６  流量計
７、１８  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
１４  流量調整バルブ
１５  流量計
１６、１７、１９、２０  バルブ
２１  熱水製造装置
２２  熱水循環ポンプ
【図１】
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