特開 2023-177990 アゾール系化合物の消耗抑制方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023177990

(43)【公開日】2023-12-14

(54)【発明の名称】アゾール系化合物の消耗抑制方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/44 20230101AFI20231207BHJP

   C02F 1/38 20230101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

C02F1/44 D

C02F1/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022090990

(22)【出願日】2022-06-03

(71)【出願人】

【識別番号】000001063

【氏名又は名称】栗田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】飯村 晶

(72)【発明者】

【氏名】種子野 真明

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 匠

【テーマコード（参考）】

4D006

4D037

【Ｆターム（参考）】

4D006GA03

4D006GA06

4D006GA07

4D006MA21

4D006PA01

4D006PB07

4D006PB22

4D037AA08

4D037AB02

4D037BA28

(57)【要約】

【課題】水系に金属防食剤としてアゾール系化合物を添加する水処理において、添加されたアゾール系化合物の消耗を効果的に抑制する。
【解決手段】水系にアゾール系化合物を添加する水処理において、該水系へのアゾール系化合物添加の前又は後の工程で、該水系内の粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除く。アゾール系化合物の添加の前後の工程で、水系内の粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除くという簡易な作業で、新たな薬剤の添加を必要とすることなく、水系に添加されたアゾール系化合物の消耗を効果的に抑制することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水系にアゾール系化合物を添加する水処理において、該水系内の該アゾール系化合物の消耗を抑制する方法であって、該水系へのアゾール系化合物添加の前又は後の工程で、該水系内の粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除くことを特徴とするアゾール系化合物の消耗抑制方法。

【請求項2】

前記水系が循環冷却水系、開放冷温水系、または密閉冷温水系である、請求項１に記載のアゾール系化合物の消耗抑制方法。

【請求項3】

前記粒子をろ過又は遠心分離により取り除く、請求項１又は２に記載のアゾール系化合物の消耗抑制方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水系に金属防食剤としてアゾール系化合物を添加する水処理において、添加されたアゾール系化合物の消耗を効果的に抑制する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

循環冷却水系、密閉冷温水系、開放冷温水系において、金属防食剤としてアゾール系化合物が広く用いられている。
一般的なアゾール系化合物としては、ベンゾトリアゾール（ＢＴ）、トリルトリアゾール（ＴＴ）が具体的に挙げられる。
通常、アゾール系化合物は水系中で消耗するため、防食のために必要な濃度を維持出来ない場合がある。
従来、この水系中のアゾール系化合物の消耗を抑制する有効な方法は提案されておらず、そのため従来は、ＢＴ、ＴＴ濃度を維持するために、消耗した量のＢＴ、ＴＴを追加投入することが一般的に行われていた。
例えば、特許文献１には、トリアゾール化合物を含む腐食防止剤が記載されている。また、特許文献２には、アゾール類の水中残留濃度を蛍光分析により測定するアゾール類の濃度管理方法が提案され、この方法により水中濃度を測定し、濃度不足である場合にはアゾール類を追加投入することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５３－１４６９４２号公報

【特許文献2】特開平５－７２１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

金属防食剤として添加したアゾール系化合物の濃度を維持するために、アゾール系化合物を頻繁に追加投入する従来法では、追加投入のための薬剤コストがかかる上に、そのための人手や、薬剤管理が必要となる。水系におけるアゾール系化合物の消耗自体を抑制することができるならば、追加投入する薬剤量を大幅に削減することができ、薬剤コスト、水処理コストを低減することができる。

【0005】

本発明は、水系に添加されたアゾール系化合物の消耗を効果的に抑制する方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、アゾール系化合物の添加の前後の工程で水系中の粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除くことによって、アゾール系化合物の消耗を抑制することができることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。

【0007】

［１］ 水系にアゾール系化合物を添加する水処理において、該水系内の該アゾール系化合物の消耗を抑制する方法であって、該水系へのアゾール系化合物添加の前又は後の工程で、該水系内の粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除くことを特徴とするアゾール系化合物の消耗抑制方法。

【0008】

［２］ 前記水系が循環冷却水系、開放冷温水系、または密閉冷温水系である、［１］に記載のアゾール系化合物の消耗抑制方法。

【0009】

［３］ 前記粒子をろ過又は遠心分離により取り除く、［１］又は［２］に記載のアゾール系化合物の消耗抑制方法。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、アゾール系化合物の添加の前後の工程で、水系内の粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除くという簡易な作業で、新たな薬剤の添加を必要とすることなく、水系に添加されたアゾール系化合物の消耗を効果的に抑制することができる。
このため、本発明によれば、水系におけるアゾール系化合物の必要濃度を長期間安定に維持することができ、追加投入する薬剤量を大幅に削減して、薬剤コスト、水処理コストの低減を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実験例１の結果を示すグラフである。

【図2】実験例２の結果を示すグラフである。

【図3】参考実験例１の結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【0013】

本発明のアゾール系化合物の消耗抑制方法は、水系に金属防食剤としてアゾール系化合物を添加する水処理において、該水系内の該アゾール系化合物の消耗（水中濃度低下）を抑制する方法であって、該水系へのアゾール系化合物添加の前又は後の工程で、該水系内の粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除くことを特徴とする。

【0014】

粒径０．４５μｍ以上の粒子を除去することにより、アゾール系化合物の消耗を抑制することができるメカニズムについては不明であるが、粒径１μｍ以上の粒子を除去してもアゾール系化合物の消耗抑制効果は殆どないものの、本発明に従って、粒径０．４５μｍ以上の粒子を除去することにより、アゾール系化合物の消耗を抑制して水系内のアゾール系化合物濃度を長期間維持することができ、アゾール系化合物の追加投入を不要ないしは追加投入する場合でもその追加量を大幅に低減することができる。

【0015】

粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除く方法としては特に制限はないが、精密濾過（ＭＦ）膜、限外濾過（ＳＦ）膜、又は逆浸透（ＲＯ）膜などを用いるろ過や遠心分離による方法が挙げられる。特にろ過処理であれば、実機水系にろ過フィルターを設けるのみで容易に本発明を実施でき好ましい。

【0016】

取り除く粒子は粒径０．４５μｍ以上の粒子であればよく、粒径０．３０μｍ以上の粒子を取り除くようにしてもよく、粒径０．２０μｍ以上の粒子を取り除くようにしてもよく、粒径０．１μｍ以上の粒子を取り除くようにしてもよい。粒径の小さい粒子まで取り除くことによりアゾール系化合物の消耗をより確実に抑制することができるようになるが、過度に小さい粒子まで取り除くようにしてもアゾール系化合物の消耗抑制効果に大差はなく、一方で、粒子除去のための処理効率が悪くなる。
通常は、粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除くことで十分な効果を得ることができる。

【0017】

具体的には、孔径０．４５μｍ以下のフィルターでろ過したり、或いは、孔径０．３０μｍ以下のフィルター、或いは孔径０．２０μｍ以下のフィルター、更には孔径０．１μｍ以下のフィルターを用いて対象水系の水を処理する方法が挙げられる。

【0018】

本発明において、粒径０．４５μｍ以上の粒子の除去処理はアゾール系化合物の添加後であってもよく、添加前であってもよい。通常、除去期間中においてもアゾール系化合物の濃度を維持するために、アゾール系化合物添加後に粒径０．４５μｍ以上の粒子の除去処理を行うことが好ましい。

【0019】

本発明が適用される水系としては、金属防食剤としてアゾール系化合物が添加されている水系であればよく、特に制限はなく、循環冷却水系、開放冷温水系、または密閉冷温水系などが挙げられる。

【0020】

また、アゾール系化合物としても、特に制限はなく、一般的に金属防食剤として水系に添加されるものが挙げられる。例えば、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、セレナゾール、１,２,３－トリアゾール、１,２,４－トリアゾール、１,２,５－オキサジアゾール、１,３,４－オキサジアゾール、１,２,３－チアジアゾール、１,２,４－チアジアゾール、１,３,４－チアジアゾール、テトラゾール、１,２,３,４－チアトリアゾール、これらの誘導体、これらのアミン塩、これらの金属塩などを挙げることができる。アゾール類の誘導体としては、例えば、アゾール環とベンゼン環などとの縮合環を有する化合物、例えば、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾチアゾールや、さらにこれらの誘導体であるアルキルベンゾトリアゾール（例えば、ベンゾトリアゾール、ｏ－トリルトリアゾール、ｍ－トリルトリアゾール、ｐ－トリルトリアゾール、５－エチルベンゾトリアゾール、５－ｎ－プロピルベンゾトリアゾール、５－イソブチルベンゾトリアゾール、４－メチルベンゾトリアゾール）、アルコキシベンゾトリアゾール（例えば５－メトキシベンゾトリアゾール）、アルキルアミノベンゾトリアゾール、アルキルアミノスルホニルベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ニトロベンゾトリアゾール（例えば、４－ニトロベンゾトリアゾール）、ハロベンゾトリアゾール（例えば５－クロロベンゾトリアゾール）、ヒドロキシアルキルベンゾトリアゾール、ハイドロベンゾトリアゾール、アミノベンゾトリアゾール、（置換アミノメチル）－トリルトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、Ｎ－アルキルベンゾトリアゾール、ビスベンゾトリアゾール、ナフトトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、アミノベンゾチアゾールなど、これらのアミン塩、これらの金属塩などを挙げることができる。

【0021】

これらのうち、１，２，３－トリアゾール、１，２，４－トリアゾール、トリルトリアゾール（ＴＴ）、ベンゾトリアゾール（ＢＴ）などが好適である。

【0022】

本発明によれば、このようなアゾール系化合物が添加される水系において、粒径０．４５μｍ以上の粒子を除去するという簡易な操作でアゾール系化合物の消耗を効果的に抑制して、水中のアゾール系化合物濃度を長期に亘り維持することができる。

【実施例0023】

以下に実施例に代わる実験例を挙げて本発明の効果を具体的に示す。

【0024】

［実験例１］
以下の手順で水系に添加したＢＴの残存率を調べる実験を行った。
(1) １Ｌビーカーに実機冷却水を１Ｌ入れた。
(2) ０．１重量％ＢＴ水溶液を水中のＢＴ濃度が約１０ｍｇ／Ｌとなるように添加した。
(3) マグネチックスターラーによる撹拌を開始した。
(4) 開始から１４日後にろ過を実施した。
ろ過フィルターとしては、孔径１μｍ、０．４５μｍ、０．２２μｍ、０．１μｍ、０．０２μｍのものを用い、それぞれろ過を行った。
(5) ろ過直後、ろ過後７日後、ろ過後１４日後に、それぞれＢＴ濃度を測定し、下記式でＢＴ残存率を算出した。
比較のためろ過を行わないものについても、同様にＢＴ残存率を算出した。
ＢＴ残存率（％）
＝経過後のＢＴ濃度（ｍｇ／Ｌ）÷試験開始時のＢＴ濃度（ｍｇ／Ｌ）×１００
結果を表１及び図１に示す。

【0025】

【表1】

【0026】

［実験例２］
ＢＴ水溶液の代りにＴＴ水溶液を用いて、実験例１と同様にＴＴ残存率を調べる実験を行い、結果を表２及び図２に示した。

【0027】

【表2】

【0028】

［参考実験例１］
ＢＴ水溶液の代りに亜硝酸ナトリウム水溶液を用い、フィルターとしては孔径０．１μｍのもののみを用いて、実験例１と同様に亜硝酸イオン残存率を調べる実験を行い、結果を表３及び図３に示した。

【0029】

【表3】

【0030】

実験例１，２より明らかなように、ろ過を行わないと、ＢＴ、ＴＴが経時により消耗して濃度が低下する。ろ過を行っても、孔径１μｍのフィルターでは、効果が殆どないが、孔径０．４５以下のフィルターを用い、粒径０．４５μｍ以上の粒子を取り除くことにより、ＢＴ、ＴＴの消耗を抑制することができ、１４日後でも８０％以上の残存率を達成できている。なお、参考例実験例１より、亜硝酸イオンでは消耗の問題がないことが分かる。

【図1】

【図2】

【図3】