Композиция для удаления солей жёсткости
HARDNESS SALT REMOVING COMPOSITION

Изобретение относится к удалению отложений солей жесткости и может быть использовано для химической очистки поверхностей, в том числе греющих поверхностей теплообменного оборудования.
Из RU 2529318, 2013 известно средство для удаления накипи с нагревательных элементов, имеющее состав, масс. %:
лимонная кислота
2,3-4,6
смесь неионогенных ПАВ
1,5-5,2
метилглициндиуксусная кислота и/или
пропилендиаминтетрауксусная кислота
3,2-4,8
метансульфоновая кислота
0,5-10,5
вода
остальное
Известная композиция является недостаточно эффективной для удаления отложений солей кальция.
Из RU 2334790, 2008 известна композиция для удаления накипи с нагревательных элементов, имеющая следующий состав, масс. %:
триполифосфат натрия
39,0
натрий углекислый
42,0
натрий хлористый
12,0
цеолит или бентонит
4,0
этоксилированный 8-10 моль этиленоксида нонилфенол
2,0
натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты
1,0
Известная композиция обладает эффективностью для удаления накипи при повышенных температурах, однако наличие в композиции набухающих алюмосиликатов (бентонит и отчасти цеолит) создает определенные проблемы при ее использовании.
Известен способ очистки металлических поверхностей от коррозионных отложений, согласно которому для травления отложений используют композицию, содержащую,  г/л:
этиленгликоль
90-150
хлороводородная кислота
15-25
1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ)
10-15
щавелевая кислота
15-25
вода
остальное
(RU 2507312, 2014).
Однако известная композиция проявляет невысокую эффективность при удалении с поверхности солей жесткости.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является композиция для удаления солевых отложений, имеющая следующий состав, масс. %:
хлороводород (в пересчете на 36%
соляную кислоту 15,5-22)
5,58-7,92
неионогенное поверхностно-активное
вещество (ПАВ)
0,5-1,6
полиэлектролит
2,0-6,0
гексаметилентетрамин
0-4,0
ингибитор кислотной коррозии
0,03-0,1
вода
до 100
Известная композиция в качестве ПАВ содержит неонол, или синтанол, или оксинол. В качестве ингибитора коррозии композиция содержит продукт реакции полиэтиленполиаминов с хлористым бензилом в мольном соотношении 1:3 или продукт реакции полиэтиленполиаминов с олеиновой кислотой и хлористым бензилом в мольном соотношении 1:1:3. В качестве полиэлектролита композиция содержит ВПК-402 или ВПК-410, выполняющие функцию загустителя (RU 2520168, 2014).
Известная композиция также обладает невысокой скоростью растворения солевых отложений, что повышает продолжительность обработки загрязненной поверхности. Так, время выдержки известного средства на плоской обрабатываемой поверхности составляет 10-15 минут, а на трубной поверхности время выдержки увеличивается до 3 часов.
Задачей настоящего изобретения является создание высокоэффективной композиции, обладающей повышенной скоростью растворения отложений солей жесткости и небольшим расходом композиции при ее использовании.
Поставленная задача решается описываемой композицией для удаления отложений солей жесткости с твердой поверхности, содержащей соляную кислоту, гексаметилентетрамин, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и водный разбавитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит этидроновую кислоту, изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. %:
соляная кислота
10-40
гексаметилентетрамин
0,5-8,0
ПАВ
0,5-3,0
этидроновая кислота
5,0-10,0
изопропиловый спирт
1,0-10,0
олеиновая кислота
0,1-3,0
водный разбавитель
остальное
Предпочтительно в качестве ПАВ она содержит смесь оксиэтилированных алкилфенолов (неонол) и/или смесь этоксилированных жирных кислот.
В качестве водного разбавителя композиция содержит воду или смесь воды с загустителем.
Композиция в качестве загустителя преимущественно содержит вещество, выбранное из крахмала, аэросила, оксиэтилцеллюлозы, талового амина, при этом массовое отношение загустителя к воде составляет от 0,19 до 0,65.
Композиция может быть выполнена в виде жидкости в случае, если водным разбавителем является вода, или в виде геля при использовании в качестве разбавителя смеси воды с загустителем.
Заявленные интервалы содержания компонентов в композиции подобраны нами экспериментально из расчета обеспечения максимальной эффективности при удалении отложений солей жесткости. При выходе за пределы заявленных содержаний компонентов либо снижается скорость растворения солей, либо повышается расход композиции.
Композицию получают путем смешения заявленных компонентов в любой последовательности с последующим перемешиванием в течение 10-15 минут при комнатной температуре, но при наличии загустителя его добавляют в последнюю очередь. Далее смесь фасуют в стеклянную или пластмассовую тару.
Ниже приведены примеры составов заявленной композиции. Конкретные составы жидкой композиции получены смешиванием следующих компонентов в мас. %.
1) Кислота соляная - 20%, гексаметилентетрамин (уротропин) - 3%, этидроновая кислота (1-гидроксиэтилиден)бис[фосфоновая кислота]) - 7%, изопропиловый спирт - 5%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов (неонол) - 1%, олеиновая кислота (цис-9-октадеценовая кислота) - 1%, вода - 63%.
2) Кислота соляная - 30%, гексаметилентетрамин (уротропин) - 5%, этидроновая кислота - 5%, изопропиловый спирт - 5%, смесь этоксилированных жирных кислот - 1%, олеиновая кислота - 1%, вода - 53%.
3) Кислота соляная - 25%, гексаметилентетрамин (уротропин) - 4%, этидроновая кислота - 6%, изопропиловый спирт - 8%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов - 0.5%, олеиновая кислота - 0.5%, вода - 56%.
4) Кислота соляная - 35%, гексаметилентетрамин (уротропин) - 8%, этидроновая кислота - 7%, изопропиловый спирт - 10%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов - 1%, олеиновая кислота - 1%, вода - 38%.
5) Кислота соляная - 35%, гексаметилентетрамин (уротропин) - 8%, этидроновая кислота - 7%, изопропиловый спирт - 10%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов - 1%, смесь этоксилированных жирных кислот - 2%, олеиновая кислота - 1%, вода - 36%.
Конкретные составы композиции в виде геля получены смешиванием следующих компонентов в мас. %.
6) Кислота соляная - 20%, уротропин - 3%, этидроновая кислота - 7%, изопропиловый спирт - 5%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов - 1%, олеиновая кислота - 1%, загуститель аэросил - 10%, вода - 53%.
7) Кислота соляная - 30%, уротропин - 5%, этидроновая кислота - 5%, изопропиловый спирт - 5%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов - 1%, олеиновая кислота - 1%, загуститель оксиэтилцеллюлоза - 15%, вода - 38%.
8) Кислота соляная - 25%, уротропин - 4%, этидроновая кислота - 6%, изопропиловый спирт - 8%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов - 0.5%, олеиновая кислота - 0.5%, загуститель крахмал - 30%, вода - 56%.
9) Кислота соляная - 35%, уротропин - 8%, этидроновая кислота - 7%, изопропиловый спирт - 10%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов - 1%, олеиновая кислота - 1%, загуститель таловый амин 15%, вода (23%).
10) Кислота соляная - 35%, уротропин - 8%, этидроновая кислота - 7%, изопропиловый спирт - 10%, смесь оксиэтилированных алкилфенолов (1%), смесь этоксилированных жирных кислот - 2%, олеиновая кислота - 1%, загуститель аэросил - 10%, вода - 26%.
Композиции по примерам 1-10 используют следующим образом.
Композицию взбалтывают и наносят на поверхность, загрязненную солями жесткости Нанесение композиции осуществляют валиком, кистью, шпателем, распылителем или смачиванием поверхности при температуре от +5°С до +40°С. Толщина слоя гелевой композиции при ее нанесении на поверхность составляла от 2 до 3 мм.
Выдержку композиции на плоской обрабатываемой поверхности осуществляли в течение 4-5 минут, а на трубной поверхности композицию выдерживали в течение 30-60 минут. В некоторых случаях при удалении застарелых загрязнений в течение выдержки периодически осуществляли обработку поверхности щеткой. Затем удаленные загрязнения с остатками композиции смывали большим количеством воды до нейтральной реакции по универсальному индикатору (pH от 5,5 до 6.5).
Эффективность композиции оценивалась по количеству удаленных солей.
2
Количество удаленных с обработанной поверхности солей жесткости составляет 95-98% масс. при расходе композиции из расчета 1 л состава на 5-7 м поверхности. Скорость растворения солей жесткости при использовании заявленной композиции по сравнению с прототипом увеличилась в 3-4 раза. Дополнительно следует отметить, что заявленный состав является экологичным, простым в приготовлении и использовании и не содержит дорогих компонентов.