ボイラ水系の水処理方法
【課題】ボイラ水の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができるボイラ水系の水処理方法を提供する。
【解決手段】軟水を給水とするボイラ水系の水処理する際に、先ず、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上限値を設定する（ステップＳ１）。次に、給水のＭアルカリ度に基づいて、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上限値を算出する（ステップＳ２）。その後、算出されたＰアルカリ度の上限値とボイラのブロー率とから、ボイラ水のＰアルカリ度を算出する（ステップＳ３）。そして、算出したＰアルカリ度と設定したＰアルカリ度の上限値との差（算出値−上限値）を求め、その値に応じて添加量を調節しながら、水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を添加する（ステップＳ４）。
【解決手段】軟水を給水とするボイラ水系の水処理する際に、先ず、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上限値を設定する（ステップＳ１）。次に、給水のＭアルカリ度に基づいて、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上限値を算出する（ステップＳ２）。その後、算出されたＰアルカリ度の上限値とボイラのブロー率とから、ボイラ水のＰアルカリ度を算出する（ステップＳ３）。そして、算出したＰアルカリ度と設定したＰアルカリ度の上限値との差（算出値−上限値）を求め、その値に応じて添加量を調節しながら、水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を添加する（ステップＳ４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ水系の水処理方法に関する。より詳しくは、給水として軟水を使用するボイラ水系において、腐食等の発生を防止する水処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラの給水中に含まれる重炭酸塩や炭酸塩は、ボイラ水中で熱分解して、水酸化物と炭酸ガスを発生する。これらの分解生成物のうち、炭酸ガスはボイラ内で発生した蒸気と共に速やかに気相部に移行するが、水酸化物はボイラ水中で濃縮される。その結果、ボイラ水中の水酸化物濃度が高くなり、Ｐアルカリ度が上昇するため、ボイラ水のｐＨが上昇する。
【０００３】
このようなボイラ水のｐＨ上昇は腐食抑制効果が期待できるが、その一方で、給水中の重炭酸塩や炭酸塩の濃度が過度に高くなると、ボイラ水中の水酸化物量が増加するため、Ｐアルカリ度が上昇し、電気伝導率及びｐＨがボイラ水の水質に関するＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ ８２３３：２００６）の基準値を超えてしまうことがある。そのような場合、熱負荷が高い箇所でアルカリ腐食が発生しやすくなる。
【０００４】
このアルカリ腐食を防止する方法としては、ボイラのブロー率を上昇させることにより、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上昇を抑制し、ボイラ水の水質をＪＩＳ規格で規定されている範囲内に収めることが考えられる。しかしながら、ブロー率の上昇は、ボイラ水中に含まれる熱や薬品の廃棄量の増加につながるため、省エネルギーの観点から好ましくない。
【０００５】
そこで、従来の水処理方法では、リン酸系の酸性物質を含む清缶剤を使用することにより、ボイラ水におけるＰアルカリ度及び電気伝導率を低減させて、ブロー率の上昇を抑える対策がとられている。また、リン酸系の清缶剤と併せて、非ヒドラジン系の脱酸素剤として一般的に使用されているメタ重亜硫酸塩などの亜硫酸塩が添加されることもある。
【０００６】
一方、従来、安全性の観点から、有機酸又はその塩や糖類などの天然物系化合物を使用したボイラ水の水処理方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、タンニン酸又はその塩、アルドン酸又はその塩を使用したボイラ水系用の脱酸素剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１２６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述した従来の技術には、以下に示す問題点がある。即ち、リン酸系の酸性清缶剤を使用する場合、排水におけるリン酸濃度の規制値やボイラ水中のリン酸濃度の基準値（ＪＩＳ Ｂ ８２２３：２００６）を満たすために、その添加量を制限しなければならず、Ｐアルカリ度を十分に低減させるだけの量を添加することができないという問題点がある。また、リン酸系清缶剤などの酸系の薬剤を使用すると、給水配管の腐食が進行するという問題点もある。
【０００９】
なお、リン酸系清缶剤と共に亜硫酸塩を添加すると、排水やボイラ水のリン酸濃度を高めずに、Ｐアルカリ度の低減効果を高めることができるが、この亜硫酸塩からなる脱酸素剤には、ボイラ水の電気伝導率を上昇させるという問題点がある。このため、このような脱酸素剤を併用すると、清缶剤を使用するメリットが少なくなる。
【００１０】
また、小型貫流ボイラなどで発停が多い運転を行う場合、ボイラ停止時に缶内に大気中の酸素が混入するため、亜硫酸塩からなる脱酸素剤を使用すると、ボイラ水中の残留亜硫酸濃度が低下して硫酸イオン濃度が増加し、却って腐食が進行しやすくなるという問題点もある。一方、特許文献１に記載の脱酸素剤は、安全性が高く、腐食の心配もないが、この脱酸素剤を使用すると、ボイラ水の電気伝導率が上昇する。
【００１１】
そこで、本発明は、ボイラ水の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができるボイラ水系の水処理方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るボイラ水系の水処理方法は、軟水を給水とするボイラ水系の水処理方法であって、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上限値を設定する工程と、前記給水のＭアルカリ度に基づいて、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上昇値を算出する工程と、算出されたボイラ水のＰアルカリ度の上昇値とボイラのブロー率とから、ボイラ水のＰアルカリ度を算出する工程と、算出したボイラ水のＰアルカリ度と設定したＰアルカリ度の上限値との差を求め、その値に応じて添加量を調節しながら、水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を添加する工程と、を有する。
ここで、Ｍアルカリ度とは、水に溶解している炭酸水素塩、炭酸塩、リン酸塩及び水酸化物などのアルカリ成分を中和して、ｐＨを４．８にするために必要な酸の量（ｍｇ）であり、試料１リットルあたりに要する炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）量に換算した値（ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）である。また、Ｐアルカリ度とは、水に溶解している炭酸水素塩、炭酸塩、リン酸塩及び水酸化物などのアルカリ成分を中和して、ｐＨを８・３にするために必要な酸の量（ｍｇ）であり、試料１リットルあたりに要する炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）量に換算した値（ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）である。
本発明においては、軟水を給水とするボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体のうちの少なくとも１種以上の化合物を、所定量添加しているため、これらの化合物がボイラ缶内において熱分解し、酸性物質を生成する。そして、この酸性物質により、給水に含まれる重炭酸塩や炭酸塩から生じる水酸化物が中和される。
この水処理方法では、算出したＰアルカリ度の値から設定したＰアルカリ度の上限値を引いた値が０以下になるように、添加する化合物の量を調節してもよい。
また、この有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物は、給水に添加することもできる。
更に、リン酸系化合物を、前記水系に添加してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体のうちの少なくとも１種以上の化合物を、特定量添加しているため、ボイラ水の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制し、アルカリ腐食の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る水処理方法を示すフローチャート図である。
【図２】本発明の実施例で使用した試験装置の構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態に係る水処理方法は、軟水を給水とするボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された１種以上の化合物を添加し、ボイラ缶内、給水配管及び蒸気復水系配管などの腐食を抑制するものである。先ず、本実施形態の水処理方法で使用される各化合物について説明する。
【００１６】
［有機酸及びその塩］
有機酸及びその塩は、ボイラ水系において熱分解して酸性物質を生成するため、ボイラ水中の水酸化物を中和する効果がある。このため、従来使用されているリン酸系清缶剤や亜硫酸塩に代えて、有機酸及び／又はその塩をボイラ水系に添加することにより、ボイラ水におけるＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができる。また、有機酸及びその塩が分解して生成する酸性物質は、そのほとんどがボイラ水の中和に使用されるため、この酸性物質により電気導電率の上昇は低く抑えられる。
【００１７】
本実施形態の水処理方法で使用される有機酸及びその塩は、所定の条件でボイラを運転した際に、ボイラ水内で熱分解して酸性物質を生成するものであればよく、例えば、アルドン酸及びその塩、タンニン酸及びその塩、エリソルビン酸及びその塩などが挙げられる。そのうちタンニン酸塩は、加水分解型及び縮合型のいずれでもよく、例えば、五倍子タンニン、没食子タンニン、スマックタンニン、タラタンニン、バロニアタンニン、チェスナットタンニン、ケプラチョタンニン、ミモザタンニン、ガンビアタンニン及びマングローブタンニンのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
【００１８】
また、アルドン酸塩は、アルドースのアルデヒド基だけが酸化されて生成するヒドロキシモノカルボン酸塩の全てを含み、例えば、グルコン酸、α−グルコヘプトン酸、マンノン酸、マンノヘプトン酸、ガラクトン酸及びガラクトヘプトン酸のナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩などが挙げられる。更に、これらの有機酸及びその塩は、単独で使用しても、組み合わせて使用してもよい。なお、本実施形態で使用する有機酸及びその塩は、前述した化合物に限定されるものではなく、ボイラの運転条件などに応じて適宜選択することができる。
【００１９】
［糖類及びその誘導体］
糖類及びその誘導体も、ボイラ水系において熱分解して酸性物質を生成するため、ボイラ水中の水酸化物を中和する効果がある。このため、前述した有機酸及びその塩と同様に、ボイラ水系に添加することで、ボイラ水におけるＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができる。また、糖類及びその誘導体が分解して生成する酸性物質は、ほとんどがボイラ水の中和に使用されるため、電気導電率の上昇を低く抑えることができる。
【００２０】
本実施形態の水処理方法で使用される糖類及びその誘導体としては、グルコース、マンノース、フルクトース及びガラクトースなどの単糖、及びこれらが脱水縮合した生成物（二糖、三糖、四糖、オリゴ糖、多糖類）、並びにこれらの誘導体（例えば糖アルコールなど）が挙げられる。前述した糖類及びその誘導体は、処理効果に大きな違いはないが、原料の価格及び入手しやすさなど経済性の観点から、グルコースが好適である。なお、これらの糖類及びその誘導体は、単独で使用しても、組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
［リン酸系化合物］
本実施形態の水処理方法では、有機酸、有機酸塩、糖類及び／又は糖類誘導体と共に、リン酸系化合物を添加してもよい。これにより、電気伝導率やＰアルカリ度の上昇を抑制すると共に、給水から混入した硬度成分のスケール化を防止することができる。本実施形態の水処理方法で使用されるリン酸系化合物としては、例えば、リン酸、リン酸塩類及び重合リン酸塩類などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ボイラ缶で酸性となる性質のものであればよい。
【００２２】
［その他の成分］
本実施形態の水処理方法では、前述した各化合物に加えて、本発明の効果発現に支障のない範囲で、更に、スケール防止剤、分散剤、脱酸素剤、腐食抑制剤、揮発性アミンなどを添加することができる。
【００２３】
［水処理方法］
次に、前述した各化合物を添加する方法について説明する。図１は本実施形態の水処理方法を示すフローチャート図である。本実施形態の水処理方法においては、ボイラ水系の任意の位置で、有機酸及びその塩、糖類及びその誘導体を添加することができるが、給水中に、給水量に応じた量を添加する方法が好適であり、これにより、給水のＭアルカリ度に応じて添加することが可能となる。
【００２４】
（ステップＳ１：上限値の設定）
具体的には、図１に示すように、先ず、ボイラ水系に設けられたボイラ内の水（ボイラ水）について、例えばＪＩＳ Ｂ ８２２３：２００６などに基づき、Ｐアルカリ度の上限値を設定する（ステップＳ１）。その際、ボイラの種類や運転状況なども考慮し、Ｐアルカリ度以外の水質管理基準を設定してもよい。
【００２５】
例えば、給水水質が、電気伝導率：２８ｍＳ／ｍ、Ｍアルカリ度：９５ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３、硫酸イオン濃度：２０ｍｇ／リットル、塩化物イオン濃度：１５ｍｇ／リットル、シリカ濃度：２０ｍｇ／リットルであり、運転条件を、圧力：０．７ＭＰａ、給水量：１０００リットル／時間、ブロー量：１００リットル／時間、濃縮倍率１０倍（ブロー率１０％）として炉筒煙管ボイラを運転する場合、水質管理基準値は、ｐＨ：１１．０〜１１．８、電気伝導率：４００ｍＳ／ｍ以下、Ｐアルカリ度：８０〜６００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３、塩化物イオン：４００ｍｇ／リットル、シリカ：３５０ｍｇ／リットル以下、リン酸：２０〜４０ｍｇ／リットルとなる。この場合、Ｐアルカリ度の上限値は、６００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３に設定する。
【００２６】
（ステップＳ２：上昇値の設定）
次に、ボイラ給水のＭアルカリ度に基づいて、ボイラ水のＰアルカリ度の上昇値を算出する（ステップＳ２）。例えば、前述した炉筒煙管ボイラの場合、Ｐアルカリ度の上昇値は、Ｍアルカリ度（９５ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）と、重炭酸塩や炭酸塩が水酸化物に熱分解する割合を示す係数（ボイラ圧力が０．７ＭＰａのときは０．７）との積により求められ、６７ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３となる。
【００２７】
（ステップＳ３：Ｐアルカリ度の算出）
その後、ステップＳ２で算出したＰアルカリ度の上昇値とボイラのブロー率とから、ボイラ水におけるＰアルカリ度を算出する（ステップＳ３）。例えば、前述した炉筒煙管ボイラの場合、濃縮倍数が１０倍（ブロー率１０％）と設定されていると、ボイラ水のＰアルカリ度は６７０ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３（算出値）となる。即ち、このボイラは、管理基準値（６００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）に対して７０ｍｇ／リットル超過している状態である。
【００２８】
（ステップＳ４：化合物の添加）
次に、ステップＳ３で算出したＰアルカリ度と、ステップＳ１で設定されたＰアルカリ度の上限値との差（算出値−上限値）を求め、その値に応じて添加量を調節しながら、給水中に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を添加する（ステップＳ４）。例えば、ステップＳ１で設定されたＰアルカリ度の上限値との差（算出値−上限値）を、濃縮倍数で割った値（給水のＰアルカリ度超過分に相当）を求め、それを中和するための薬剤を給水ラインに添加する。
【００２９】
前述した炉筒煙管ボイラにおいて、α−グルコヘプトン酸ナトリウムを添加する場合は、その添加量ｘ（ｍｇ／リットル）は、下記数式１に示すように、Ｐアルカリ度の算出値（６７０ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）、上昇値（６００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）、α−グルコヘプトン酸ナトリウムから発生するＰアルカリ度（０．２４ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）及び濃縮倍数から求められ、３０ｍｇ／リットルとなる。
【００３０】
【数１】
【００３１】
その際、例えば、Ｐアルカリ度の算出値と設定値との差が０以下となるように、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体の添加量を調節する。これにより、効率よく、かつ、確実に、アルカリ腐食の発生を防止することができる。
【００３２】
なお、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体を薬液にして使用する場合は、薬液中のこれら化合物の総含有量は５〜６０質量％とすることが好ましく、より好ましくは１０〜３０質量％である。これにより、薬液の配合性及び安定性が向上する。その際、薬液に配合される有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体の種類は、１種類以上であればよく、特に限定されるものではない。
【００３３】
本実施形態の水処理方法においては、軟水を給水とするボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体のうちの少なくとも１種以上の化合物を添加しているため、これらの化合物がボイラ缶内において熱分解して生成する酸性物質により、給水中の重炭酸や炭酸塩から生成する水酸化物を中和することができる。その結果、ボイラ水中の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができる。
【００３４】
また、これらの化合物は、熱分解前は中性であるため、従来の酸性清缶剤のように給水配管の腐食を進行させることがない。このため、給水配管や薬注配管をＳＵＳで形成するなどの腐食対策が不要となり、これらの配管に炭素鋼を使用することも可能となる。その結果、本実施形態の水処理方法は、設備費や運転コストを低減することができるという経済的効果も期待できる。
【００３５】
更に、本実施形態の水処理方法は、リン酸系の酸性清缶剤の使用量を削減することができるため、排水規制の厳しい地域にも適用することが可能である。更にまた、本実施形態の水処理方法は、亜硫酸塩系清缶剤に比べて電気伝導率が上昇しにくく、かつ硫酸イオンの増加も生じないため、小型貫流ボイラにも好適である。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。図２は本実施例で使用した試験装置の構成を示す系統図である。本実施例においては、図２に示す蒸気発生装置を模擬した容量５リットルの試験装置を用いて、前述した実施形態に記載の方法で、有機酸及びその塩、糖類及びその誘導体を添加したときの効果を確認した。
【００３７】
具体的には、給水タンク１から給水予備槽２に給水を導入し、この給水予備槽２で８０℃に予熱して、８０℃における飽和溶存酸素濃度の酸素を含む給水とした。その給水を、給水配管３に導入し、この給水配管３内において、薬注タンク４ａ，４ｂに貯留されている薬剤を、それぞれ薬注配管５ａ，５ｂを介して、薬液ポンプ（図示せず）により添加した。
【００３８】
次に、各薬剤が添加された給水を、テストピースカラム６内を通過させた後、蒸気発生器７に供給し、この蒸気発生器７において加熱して蒸発させた。そして、その蒸気を、蒸気ライン８を介して銅製の蒸気凝縮用熱交換器９に導入し、蒸気凝縮用熱交換器９において凝縮させて蒸気凝縮水とした。この蒸気凝縮水は、一部は回収ライン１２を介して給水予備槽２に回収し、残りを蒸気凝集ライン１０から排出した。また、蒸気発生器７中の高温水は凝縮されるため、設定された濃縮倍率に応じたブロー水を、ブローライン１１から排出した。
【００３９】
＜実施例１〜３，比較例１，２＞
テストピースカラム６内に炭素鋼（ＳＰＣＣ）製のテストピースを配置し、給水中にαグルコンヘプトン酸ナトリウム（実施例１）、グルコン酸ナトリウム（実施例２）、グルコース（実施例３）又は正リン酸（比較例１）を添加したとき、及び何も添加しなかったとき（比較例２）について、テストピースの腐食速度（＝腐食減量／試験時間）を求めた。
【００４０】
その際の試験条件は、圧力：１．５ＭＰａ、蒸発量：７．２リットル／時間、濃縮倍率：１０倍（ブロー率：１０％）、軟水給水温度：８０℃、試験時間：７２時間とした。また、給水の水質は、電気伝導率：２８ｍＳ／ｍ、Ｍアルカリ度：９５ｍｇ／リットル・ＣａＣＯ３、硫酸イオン濃度：２０ｍｇ／リットル、塩化物イオン濃度：１５ｍｇ／リットル、シリカ濃度：２０ｍｇ／リットルであった。以上の試験結果を、下記表１にまとめて示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
上記表１に示すように、有機酸塩又は糖類を添加した実施例１〜３の水処理方法では、従来のリン酸系清缶剤と同様に正リン酸を添加した比較例１の水処理方法、及び何も添加しなかった比較例２の方法に比べて、Ｐアルカリ度を下げつつ、テストピースの腐食速度を低下させることができた。
【００４３】
＜実施例４〜７，比較例３〜５＞
次に、有機酸、有機酸塩又は糖類とリン酸系酸性清缶剤（リン酸＋ＮａＯＨ）とを併用した場合（実施例４〜７）と、リン酸系清缶剤（リン酸＋ＮａＯＨ）のみを使用した場合（比較例３，４）、何も添加しなかった場合（比較例５）について、ボイラ水の水質を確認した。その際、試験条件は、圧力：１．５ＭＰａ、蒸発量：７．２リットル／時間、軟水給水温度：２０℃、試験時間：７２時間とし、ボイラ水の濃縮倍数は１０倍（ブロー率１０％）で一定にした。
【００４４】
また、ボイラ水の水質の評価は、ＪＩＳ Ｂ ８２２３：２００６に規定されている丸ボイラにおけるボイラ水の水質管理基準値（圧力：１ＭＰａを超え２ＭＰａ以下，ｐＨ：１１．０〜１１．８，電気伝導率：３５０ｍＳ／ｍ未満、Ｐアルカリ度：５００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３未満，リン酸イオン温度：２０〜４０ｍｇ／リットル）に基づいて行った。その結果を、下記表２に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
上記表２に示すように、有機酸塩又は糖類とリン酸系清缶剤を併用した実施例４〜８の水処理方法では、ボイラ水の水質が管理基準値内に収まっていた。これに対して、リン酸系清缶剤のみを添加した比較例３及び何も添加しなかった比較例５の方法では、Ｐアルカリ度が基準値（＜５００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）を超えており、リン酸系清缶剤を多量に添加した比較例４の方法では、リン酸濃度が基準値（２０〜４０ｍｇ／リットル）を大幅に超過していた。
【００４７】
＜実施例９〜１３，比較例６〜７＞
次に、テストピースカラム６内に炭素鋼（ＳＰＣＣ）製のテストピースを配置し、給水中にαグルコンヘプトン酸ナトリウム（実施例９）、グルコン酸ナトリウム（実施例１０）、エリソルビン酸（実施例１１）、タンニン酸（実施例１２）、グルコース（実施例１３）又はメタ重亜硫酸カリウム（比較例６）を添加したとき、及び何も添加しなかったとき（比較例７）について、ボイラ水中の硫酸イオン（アニオン）濃度とテストピースの腐食速度との関係を調べた。
【００４８】
その際、試験条件は、圧力：１．５ＭＰａ、蒸発量：７．２リットル／時間、軟水給水温度：２０℃、試験時間：７２時間とし、ボイラ水の濃縮倍数は８倍（ブロー率１２％）で一定にした。また、腐食速度は、テストピースの腐食減量から算出した。その試験結果を、下記表３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】
上記表３に示すように、メタ重亜硫酸カリウムを添加した比較例６の水処理方法では、ボイラ水中の硫酸イオン濃度が上昇し、テストピースの腐食速度が増加していた。一方、有機酸又はその塩、糖類を添加した実施例９〜１３の水処理方法では、ボイラ水中の硫酸イオン濃度の上昇はみられず、テストピースの腐食速度の増加が抑制されることが確認された。
【００５１】
以上の結果より、軟水を給水とするボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体のうちの少なくとも１種以上の化合物を添加することにより、ボイラ水の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができることが確認された。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ水系の水処理方法に関する。より詳しくは、給水として軟水を使用するボイラ水系において、腐食等の発生を防止する水処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラの給水中に含まれる重炭酸塩や炭酸塩は、ボイラ水中で熱分解して、水酸化物と炭酸ガスを発生する。これらの分解生成物のうち、炭酸ガスはボイラ内で発生した蒸気と共に速やかに気相部に移行するが、水酸化物はボイラ水中で濃縮される。その結果、ボイラ水中の水酸化物濃度が高くなり、Ｐアルカリ度が上昇するため、ボイラ水のｐＨが上昇する。
【０００３】
このようなボイラ水のｐＨ上昇は腐食抑制効果が期待できるが、その一方で、給水中の重炭酸塩や炭酸塩の濃度が過度に高くなると、ボイラ水中の水酸化物量が増加するため、Ｐアルカリ度が上昇し、電気伝導率及びｐＨがボイラ水の水質に関するＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｂ ８２３３：２００６）の基準値を超えてしまうことがある。そのような場合、熱負荷が高い箇所でアルカリ腐食が発生しやすくなる。
【０００４】
このアルカリ腐食を防止する方法としては、ボイラのブロー率を上昇させることにより、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上昇を抑制し、ボイラ水の水質をＪＩＳ規格で規定されている範囲内に収めることが考えられる。しかしながら、ブロー率の上昇は、ボイラ水中に含まれる熱や薬品の廃棄量の増加につながるため、省エネルギーの観点から好ましくない。
【０００５】
そこで、従来の水処理方法では、リン酸系の酸性物質を含む清缶剤を使用することにより、ボイラ水におけるＰアルカリ度及び電気伝導率を低減させて、ブロー率の上昇を抑える対策がとられている。また、リン酸系の清缶剤と併せて、非ヒドラジン系の脱酸素剤として一般的に使用されているメタ重亜硫酸塩などの亜硫酸塩が添加されることもある。
【０００６】
一方、従来、安全性の観点から、有機酸又はその塩や糖類などの天然物系化合物を使用したボイラ水の水処理方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、タンニン酸又はその塩、アルドン酸又はその塩を使用したボイラ水系用の脱酸素剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１２６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述した従来の技術には、以下に示す問題点がある。即ち、リン酸系の酸性清缶剤を使用する場合、排水におけるリン酸濃度の規制値やボイラ水中のリン酸濃度の基準値（ＪＩＳ Ｂ ８２２３：２００６）を満たすために、その添加量を制限しなければならず、Ｐアルカリ度を十分に低減させるだけの量を添加することができないという問題点がある。また、リン酸系清缶剤などの酸系の薬剤を使用すると、給水配管の腐食が進行するという問題点もある。
【０００９】
なお、リン酸系清缶剤と共に亜硫酸塩を添加すると、排水やボイラ水のリン酸濃度を高めずに、Ｐアルカリ度の低減効果を高めることができるが、この亜硫酸塩からなる脱酸素剤には、ボイラ水の電気伝導率を上昇させるという問題点がある。このため、このような脱酸素剤を併用すると、清缶剤を使用するメリットが少なくなる。
【００１０】
また、小型貫流ボイラなどで発停が多い運転を行う場合、ボイラ停止時に缶内に大気中の酸素が混入するため、亜硫酸塩からなる脱酸素剤を使用すると、ボイラ水中の残留亜硫酸濃度が低下して硫酸イオン濃度が増加し、却って腐食が進行しやすくなるという問題点もある。一方、特許文献１に記載の脱酸素剤は、安全性が高く、腐食の心配もないが、この脱酸素剤を使用すると、ボイラ水の電気伝導率が上昇する。
【００１１】
そこで、本発明は、ボイラ水の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができるボイラ水系の水処理方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るボイラ水系の水処理方法は、軟水を給水とするボイラ水系の水処理方法であって、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上限値を設定する工程と、前記給水のＭアルカリ度に基づいて、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上昇値を算出する工程と、算出されたボイラ水のＰアルカリ度の上昇値とボイラのブロー率とから、ボイラ水のＰアルカリ度を算出する工程と、算出したボイラ水のＰアルカリ度と設定したＰアルカリ度の上限値との差を求め、その値に応じて添加量を調節しながら、水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を添加する工程と、を有する。
ここで、Ｍアルカリ度とは、水に溶解している炭酸水素塩、炭酸塩、リン酸塩及び水酸化物などのアルカリ成分を中和して、ｐＨを４．８にするために必要な酸の量（ｍｇ）であり、試料１リットルあたりに要する炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）量に換算した値（ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）である。また、Ｐアルカリ度とは、水に溶解している炭酸水素塩、炭酸塩、リン酸塩及び水酸化物などのアルカリ成分を中和して、ｐＨを８・３にするために必要な酸の量（ｍｇ）であり、試料１リットルあたりに要する炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）量に換算した値（ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）である。
本発明においては、軟水を給水とするボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体のうちの少なくとも１種以上の化合物を、所定量添加しているため、これらの化合物がボイラ缶内において熱分解し、酸性物質を生成する。そして、この酸性物質により、給水に含まれる重炭酸塩や炭酸塩から生じる水酸化物が中和される。
この水処理方法では、算出したＰアルカリ度の値から設定したＰアルカリ度の上限値を引いた値が０以下になるように、添加する化合物の量を調節してもよい。
また、この有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物は、給水に添加することもできる。
更に、リン酸系化合物を、前記水系に添加してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体のうちの少なくとも１種以上の化合物を、特定量添加しているため、ボイラ水の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制し、アルカリ腐食の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る水処理方法を示すフローチャート図である。
【図２】本発明の実施例で使用した試験装置の構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態に係る水処理方法は、軟水を給水とするボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された１種以上の化合物を添加し、ボイラ缶内、給水配管及び蒸気復水系配管などの腐食を抑制するものである。先ず、本実施形態の水処理方法で使用される各化合物について説明する。
【００１６】
［有機酸及びその塩］
有機酸及びその塩は、ボイラ水系において熱分解して酸性物質を生成するため、ボイラ水中の水酸化物を中和する効果がある。このため、従来使用されているリン酸系清缶剤や亜硫酸塩に代えて、有機酸及び／又はその塩をボイラ水系に添加することにより、ボイラ水におけるＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができる。また、有機酸及びその塩が分解して生成する酸性物質は、そのほとんどがボイラ水の中和に使用されるため、この酸性物質により電気導電率の上昇は低く抑えられる。
【００１７】
本実施形態の水処理方法で使用される有機酸及びその塩は、所定の条件でボイラを運転した際に、ボイラ水内で熱分解して酸性物質を生成するものであればよく、例えば、アルドン酸及びその塩、タンニン酸及びその塩、エリソルビン酸及びその塩などが挙げられる。そのうちタンニン酸塩は、加水分解型及び縮合型のいずれでもよく、例えば、五倍子タンニン、没食子タンニン、スマックタンニン、タラタンニン、バロニアタンニン、チェスナットタンニン、ケプラチョタンニン、ミモザタンニン、ガンビアタンニン及びマングローブタンニンのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
【００１８】
また、アルドン酸塩は、アルドースのアルデヒド基だけが酸化されて生成するヒドロキシモノカルボン酸塩の全てを含み、例えば、グルコン酸、α−グルコヘプトン酸、マンノン酸、マンノヘプトン酸、ガラクトン酸及びガラクトヘプトン酸のナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩などが挙げられる。更に、これらの有機酸及びその塩は、単独で使用しても、組み合わせて使用してもよい。なお、本実施形態で使用する有機酸及びその塩は、前述した化合物に限定されるものではなく、ボイラの運転条件などに応じて適宜選択することができる。
【００１９】
［糖類及びその誘導体］
糖類及びその誘導体も、ボイラ水系において熱分解して酸性物質を生成するため、ボイラ水中の水酸化物を中和する効果がある。このため、前述した有機酸及びその塩と同様に、ボイラ水系に添加することで、ボイラ水におけるＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができる。また、糖類及びその誘導体が分解して生成する酸性物質は、ほとんどがボイラ水の中和に使用されるため、電気導電率の上昇を低く抑えることができる。
【００２０】
本実施形態の水処理方法で使用される糖類及びその誘導体としては、グルコース、マンノース、フルクトース及びガラクトースなどの単糖、及びこれらが脱水縮合した生成物（二糖、三糖、四糖、オリゴ糖、多糖類）、並びにこれらの誘導体（例えば糖アルコールなど）が挙げられる。前述した糖類及びその誘導体は、処理効果に大きな違いはないが、原料の価格及び入手しやすさなど経済性の観点から、グルコースが好適である。なお、これらの糖類及びその誘導体は、単独で使用しても、組み合わせて使用してもよい。
【００２１】
［リン酸系化合物］
本実施形態の水処理方法では、有機酸、有機酸塩、糖類及び／又は糖類誘導体と共に、リン酸系化合物を添加してもよい。これにより、電気伝導率やＰアルカリ度の上昇を抑制すると共に、給水から混入した硬度成分のスケール化を防止することができる。本実施形態の水処理方法で使用されるリン酸系化合物としては、例えば、リン酸、リン酸塩類及び重合リン酸塩類などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、ボイラ缶で酸性となる性質のものであればよい。
【００２２】
［その他の成分］
本実施形態の水処理方法では、前述した各化合物に加えて、本発明の効果発現に支障のない範囲で、更に、スケール防止剤、分散剤、脱酸素剤、腐食抑制剤、揮発性アミンなどを添加することができる。
【００２３】
［水処理方法］
次に、前述した各化合物を添加する方法について説明する。図１は本実施形態の水処理方法を示すフローチャート図である。本実施形態の水処理方法においては、ボイラ水系の任意の位置で、有機酸及びその塩、糖類及びその誘導体を添加することができるが、給水中に、給水量に応じた量を添加する方法が好適であり、これにより、給水のＭアルカリ度に応じて添加することが可能となる。
【００２４】
（ステップＳ１：上限値の設定）
具体的には、図１に示すように、先ず、ボイラ水系に設けられたボイラ内の水（ボイラ水）について、例えばＪＩＳ Ｂ ８２２３：２００６などに基づき、Ｐアルカリ度の上限値を設定する（ステップＳ１）。その際、ボイラの種類や運転状況なども考慮し、Ｐアルカリ度以外の水質管理基準を設定してもよい。
【００２５】
例えば、給水水質が、電気伝導率：２８ｍＳ／ｍ、Ｍアルカリ度：９５ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３、硫酸イオン濃度：２０ｍｇ／リットル、塩化物イオン濃度：１５ｍｇ／リットル、シリカ濃度：２０ｍｇ／リットルであり、運転条件を、圧力：０．７ＭＰａ、給水量：１０００リットル／時間、ブロー量：１００リットル／時間、濃縮倍率１０倍（ブロー率１０％）として炉筒煙管ボイラを運転する場合、水質管理基準値は、ｐＨ：１１．０〜１１．８、電気伝導率：４００ｍＳ／ｍ以下、Ｐアルカリ度：８０〜６００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３、塩化物イオン：４００ｍｇ／リットル、シリカ：３５０ｍｇ／リットル以下、リン酸：２０〜４０ｍｇ／リットルとなる。この場合、Ｐアルカリ度の上限値は、６００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３に設定する。
【００２６】
（ステップＳ２：上昇値の設定）
次に、ボイラ給水のＭアルカリ度に基づいて、ボイラ水のＰアルカリ度の上昇値を算出する（ステップＳ２）。例えば、前述した炉筒煙管ボイラの場合、Ｐアルカリ度の上昇値は、Ｍアルカリ度（９５ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）と、重炭酸塩や炭酸塩が水酸化物に熱分解する割合を示す係数（ボイラ圧力が０．７ＭＰａのときは０．７）との積により求められ、６７ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３となる。
【００２７】
（ステップＳ３：Ｐアルカリ度の算出）
その後、ステップＳ２で算出したＰアルカリ度の上昇値とボイラのブロー率とから、ボイラ水におけるＰアルカリ度を算出する（ステップＳ３）。例えば、前述した炉筒煙管ボイラの場合、濃縮倍数が１０倍（ブロー率１０％）と設定されていると、ボイラ水のＰアルカリ度は６７０ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３（算出値）となる。即ち、このボイラは、管理基準値（６００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）に対して７０ｍｇ／リットル超過している状態である。
【００２８】
（ステップＳ４：化合物の添加）
次に、ステップＳ３で算出したＰアルカリ度と、ステップＳ１で設定されたＰアルカリ度の上限値との差（算出値−上限値）を求め、その値に応じて添加量を調節しながら、給水中に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を添加する（ステップＳ４）。例えば、ステップＳ１で設定されたＰアルカリ度の上限値との差（算出値−上限値）を、濃縮倍数で割った値（給水のＰアルカリ度超過分に相当）を求め、それを中和するための薬剤を給水ラインに添加する。
【００２９】
前述した炉筒煙管ボイラにおいて、α−グルコヘプトン酸ナトリウムを添加する場合は、その添加量ｘ（ｍｇ／リットル）は、下記数式１に示すように、Ｐアルカリ度の算出値（６７０ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）、上昇値（６００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）、α−グルコヘプトン酸ナトリウムから発生するＰアルカリ度（０．２４ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）及び濃縮倍数から求められ、３０ｍｇ／リットルとなる。
【００３０】
【数１】
【００３１】
その際、例えば、Ｐアルカリ度の算出値と設定値との差が０以下となるように、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体の添加量を調節する。これにより、効率よく、かつ、確実に、アルカリ腐食の発生を防止することができる。
【００３２】
なお、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体を薬液にして使用する場合は、薬液中のこれら化合物の総含有量は５〜６０質量％とすることが好ましく、より好ましくは１０〜３０質量％である。これにより、薬液の配合性及び安定性が向上する。その際、薬液に配合される有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体の種類は、１種類以上であればよく、特に限定されるものではない。
【００３３】
本実施形態の水処理方法においては、軟水を給水とするボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体のうちの少なくとも１種以上の化合物を添加しているため、これらの化合物がボイラ缶内において熱分解して生成する酸性物質により、給水中の重炭酸や炭酸塩から生成する水酸化物を中和することができる。その結果、ボイラ水中の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができる。
【００３４】
また、これらの化合物は、熱分解前は中性であるため、従来の酸性清缶剤のように給水配管の腐食を進行させることがない。このため、給水配管や薬注配管をＳＵＳで形成するなどの腐食対策が不要となり、これらの配管に炭素鋼を使用することも可能となる。その結果、本実施形態の水処理方法は、設備費や運転コストを低減することができるという経済的効果も期待できる。
【００３５】
更に、本実施形態の水処理方法は、リン酸系の酸性清缶剤の使用量を削減することができるため、排水規制の厳しい地域にも適用することが可能である。更にまた、本実施形態の水処理方法は、亜硫酸塩系清缶剤に比べて電気伝導率が上昇しにくく、かつ硫酸イオンの増加も生じないため、小型貫流ボイラにも好適である。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明の効果について具体的に説明する。図２は本実施例で使用した試験装置の構成を示す系統図である。本実施例においては、図２に示す蒸気発生装置を模擬した容量５リットルの試験装置を用いて、前述した実施形態に記載の方法で、有機酸及びその塩、糖類及びその誘導体を添加したときの効果を確認した。
【００３７】
具体的には、給水タンク１から給水予備槽２に給水を導入し、この給水予備槽２で８０℃に予熱して、８０℃における飽和溶存酸素濃度の酸素を含む給水とした。その給水を、給水配管３に導入し、この給水配管３内において、薬注タンク４ａ，４ｂに貯留されている薬剤を、それぞれ薬注配管５ａ，５ｂを介して、薬液ポンプ（図示せず）により添加した。
【００３８】
次に、各薬剤が添加された給水を、テストピースカラム６内を通過させた後、蒸気発生器７に供給し、この蒸気発生器７において加熱して蒸発させた。そして、その蒸気を、蒸気ライン８を介して銅製の蒸気凝縮用熱交換器９に導入し、蒸気凝縮用熱交換器９において凝縮させて蒸気凝縮水とした。この蒸気凝縮水は、一部は回収ライン１２を介して給水予備槽２に回収し、残りを蒸気凝集ライン１０から排出した。また、蒸気発生器７中の高温水は凝縮されるため、設定された濃縮倍率に応じたブロー水を、ブローライン１１から排出した。
【００３９】
＜実施例１〜３，比較例１，２＞
テストピースカラム６内に炭素鋼（ＳＰＣＣ）製のテストピースを配置し、給水中にαグルコンヘプトン酸ナトリウム（実施例１）、グルコン酸ナトリウム（実施例２）、グルコース（実施例３）又は正リン酸（比較例１）を添加したとき、及び何も添加しなかったとき（比較例２）について、テストピースの腐食速度（＝腐食減量／試験時間）を求めた。
【００４０】
その際の試験条件は、圧力：１．５ＭＰａ、蒸発量：７．２リットル／時間、濃縮倍率：１０倍（ブロー率：１０％）、軟水給水温度：８０℃、試験時間：７２時間とした。また、給水の水質は、電気伝導率：２８ｍＳ／ｍ、Ｍアルカリ度：９５ｍｇ／リットル・ＣａＣＯ３、硫酸イオン濃度：２０ｍｇ／リットル、塩化物イオン濃度：１５ｍｇ／リットル、シリカ濃度：２０ｍｇ／リットルであった。以上の試験結果を、下記表１にまとめて示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
上記表１に示すように、有機酸塩又は糖類を添加した実施例１〜３の水処理方法では、従来のリン酸系清缶剤と同様に正リン酸を添加した比較例１の水処理方法、及び何も添加しなかった比較例２の方法に比べて、Ｐアルカリ度を下げつつ、テストピースの腐食速度を低下させることができた。
【００４３】
＜実施例４〜７，比較例３〜５＞
次に、有機酸、有機酸塩又は糖類とリン酸系酸性清缶剤（リン酸＋ＮａＯＨ）とを併用した場合（実施例４〜７）と、リン酸系清缶剤（リン酸＋ＮａＯＨ）のみを使用した場合（比較例３，４）、何も添加しなかった場合（比較例５）について、ボイラ水の水質を確認した。その際、試験条件は、圧力：１．５ＭＰａ、蒸発量：７．２リットル／時間、軟水給水温度：２０℃、試験時間：７２時間とし、ボイラ水の濃縮倍数は１０倍（ブロー率１０％）で一定にした。
【００４４】
また、ボイラ水の水質の評価は、ＪＩＳ Ｂ ８２２３：２００６に規定されている丸ボイラにおけるボイラ水の水質管理基準値（圧力：１ＭＰａを超え２ＭＰａ以下，ｐＨ：１１．０〜１１．８，電気伝導率：３５０ｍＳ／ｍ未満、Ｐアルカリ度：５００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３未満，リン酸イオン温度：２０〜４０ｍｇ／リットル）に基づいて行った。その結果を、下記表２に示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】
上記表２に示すように、有機酸塩又は糖類とリン酸系清缶剤を併用した実施例４〜８の水処理方法では、ボイラ水の水質が管理基準値内に収まっていた。これに対して、リン酸系清缶剤のみを添加した比較例３及び何も添加しなかった比較例５の方法では、Ｐアルカリ度が基準値（＜５００ｍｇ／リットル ａｓ ＣａＣＯ３）を超えており、リン酸系清缶剤を多量に添加した比較例４の方法では、リン酸濃度が基準値（２０〜４０ｍｇ／リットル）を大幅に超過していた。
【００４７】
＜実施例９〜１３，比較例６〜７＞
次に、テストピースカラム６内に炭素鋼（ＳＰＣＣ）製のテストピースを配置し、給水中にαグルコンヘプトン酸ナトリウム（実施例９）、グルコン酸ナトリウム（実施例１０）、エリソルビン酸（実施例１１）、タンニン酸（実施例１２）、グルコース（実施例１３）又はメタ重亜硫酸カリウム（比較例６）を添加したとき、及び何も添加しなかったとき（比較例７）について、ボイラ水中の硫酸イオン（アニオン）濃度とテストピースの腐食速度との関係を調べた。
【００４８】
その際、試験条件は、圧力：１．５ＭＰａ、蒸発量：７．２リットル／時間、軟水給水温度：２０℃、試験時間：７２時間とし、ボイラ水の濃縮倍数は８倍（ブロー率１２％）で一定にした。また、腐食速度は、テストピースの腐食減量から算出した。その試験結果を、下記表３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】
上記表３に示すように、メタ重亜硫酸カリウムを添加した比較例６の水処理方法では、ボイラ水中の硫酸イオン濃度が上昇し、テストピースの腐食速度が増加していた。一方、有機酸又はその塩、糖類を添加した実施例９〜１３の水処理方法では、ボイラ水中の硫酸イオン濃度の上昇はみられず、テストピースの腐食速度の増加が抑制されることが確認された。
【００５１】
以上の結果より、軟水を給水とするボイラ水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体のうちの少なくとも１種以上の化合物を添加することにより、ボイラ水の電気伝導率及びＰアルカリ度の過剰な上昇を抑制して、アルカリ腐食の発生を防止することができることが確認された。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟水を給水とするボイラ水系の水処理方法であって、
ボイラ水におけるＰアルカリ度の上限値を設定する工程と、
前記給水のＭアルカリ度に基づいて、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上昇値を算出する工程と、
算出されたボイラ水のＰアルカリ度の上昇値とボイラのブロー率とから、ボイラ水のＰアルカリ度を算出する工程と、
算出したボイラ水のＰアルカリ度と設定したＰアルカリ度の上限値との差を求め、その値に応じて添加量を調節しながら、水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を添加する工程と、
を有するボイラ水系の水処理方法。
【請求項２】
算出したＰアルカリ度の値から設定したＰアルカリ度の上限値を引いた値が０以下になるように、添加する化合物の量を調節することを特徴とする請求項１に記載のボイラ水系の水処理方法。
【請求項３】
有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を、前記給水に添加することを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラ水系の水処理方法。
【請求項４】
更に、リン酸系化合物を添加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のボイラ水系の水処理方法。
【請求項１】
軟水を給水とするボイラ水系の水処理方法であって、
ボイラ水におけるＰアルカリ度の上限値を設定する工程と、
前記給水のＭアルカリ度に基づいて、ボイラ水におけるＰアルカリ度の上昇値を算出する工程と、
算出されたボイラ水のＰアルカリ度の上昇値とボイラのブロー率とから、ボイラ水のＰアルカリ度を算出する工程と、
算出したボイラ水のＰアルカリ度と設定したＰアルカリ度の上限値との差を求め、その値に応じて添加量を調節しながら、水系に、有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を添加する工程と、
を有するボイラ水系の水処理方法。
【請求項２】
算出したＰアルカリ度の値から設定したＰアルカリ度の上限値を引いた値が０以下になるように、添加する化合物の量を調節することを特徴とする請求項１に記載のボイラ水系の水処理方法。
【請求項３】
有機酸及びその塩並びに糖類及びその誘導体からなる群から選択された少なくとも１種の化合物を、前記給水に添加することを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラ水系の水処理方法。
【請求項４】
更に、リン酸系化合物を添加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のボイラ水系の水処理方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１４７８９３（Ｐ２０１１−１４７８９３Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８００（Ｐ２０１０−１１８００）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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