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La presente invention concerne un agent inhi~iteur
de la formation d'incrustation et/ou de precipitation des
element~ alcalino-terreux en solution/ utilisé dans le
traitement des eaux industrielles et/ou domestiques et com-
pose de polymères et/ou copolymeres dlacides acryliques etmethacryliques.
L'invention concerne egalement un procédé de traite-
ment des eaux et des milieux aqueux, faisant usage de l~agent
inhibiteur précité pour empêcher la formation des incrusta
tions minerales de tartres dans des inst~lla~ons industielles
et/ou domestiques dans lesquelles ces eaux ou liquides aqueux
sont au repos ou en circulation.
Depuis longtemps déja, l'homme de l'art s'est heurté
à l'apparition d'incrustations minérales sur des sux~aces de
transferts thermiques dans les installations industielles ou
domestiques dans lesquelles se produisent des echanges thermi-
ques entre une source émettrice de calories ou de frigories
et un liquide receveur, ~el ~ue de l'eau ou une phase aqueuse,
qui doit être chauf~é ou refroidi. En effet, la quasi t~talite
des eaux naturelles et des liquides aqueux industriels ou
domestiques contiennent en solution certains metaux alcalino-
terreux sous une ~orme saline, tels que principalement le cal-
cium et le magnesium. Quand ces eaux ou liquides aqueux sont
traites dans des échangeurs thermiques, tels que par exemple
des gen~rateurs d'eau chaude ou de vapeur d'eau, des echangeurs
thermiques de refroidissement, des installations de dessalement
de l'eau de mer par distillation, les sels alcalino-terreux
dissous sont generalement transformes en sels insolubles, dont
la présence est rendue ~isible par la turbidite du milieu
aqueux. Ces sels mineraux se déposent sous Eorme d'incrustations
minérales sur les surfaces assurant le transfert de chaleur.
Dès lors, les accumulations d'incrustations minérales
adherentes aux parois diminuent la capacité d'echan~e ther-
mique desd~tes surfaces de transfer-t de chaleur entre la source
emettrice de calories ou de frigories et le liquide receveur~
En outre, ces accumulations restreignent les vitesses
dlécoulement du fluide à chauffer ou ~ refroidir rendant les
installa~ions industrielles ou domestiques de moins en moins
performantes.
De plus, c~s accumulations peuvent atteindre une
telle importance qu'elles provoquent dans certaines installa~
tions industrielles l'occlusion des faiso~aux d'ed~es thermiques,
exigeant leur dem~ntager leur decapage par des m~yens mecaniques ou
chimiques particulièrement agressifs pour les metaux, ou bien
encore leur changement.
Ainsi, il s'est revele comme une nécessité fondamen-
tale d'empêcher ou de réduire a l'extreme la formation d'in-
crustations minexales de tartres sur les surfaces de tranferts
thermiques d'appareillages ou d'installations industrielles ou
domestiques, tels que par exemple les echangeurs thermiques,
les chaudières de production d'eau chaude ou de vapeur d'eau,
les turbines à vapeur, les pompes et les condenseurs de vapeurs,
les chaudieres de distillation d'eau de mer, les evaporateurs,
les conditionnements d'air, de telle sorte que lesdites sur-
faces de transferts thermiques fonctionnent de maniere efficace
et economique grace au maintien de leur coefficient d'echange
thermique et qu'elles disposent ainsi d une durée de vie
prolongée.
L'homme de llart a recherché, et ce depuis longtemps,
tous les adjuvants qui pourraient jouer un role efficace et
déterminant d'inhibition à l'égard des incrustations minérales,
par leur introducti.on dans les eaux ou les milieux aqueux.
De nombreux adjuvants ont déja été proposés pour
jouer ce rôle d'inhibiteur par leur introduction dans le milieu
aqueux ~a traiter, avant que celui-ci ne subisse une variation
volontaire de température.
La litterature spécialisée cite, en abondance, des
compositions inhibitrices d'incrustations et de precipitation~
-- 2
~æ~
et eventuellement de corrosion, par exemple celles dans
lesquelles sont associés les dérivés phosphorés~ tels que les
polyphosphates et polyphosphonates, avec les acides polycar-
boxyliques co~e l'acide polyacrylique et l'acide pol~métha-
crylique.
Comme l'exprime le srevet Français N2 116 139, siles polyphosphates conduisent à la formation d'incrustations
tendres et friables qui peuvent etre facilement éliminées des
surfaces de transferts thermiques, les acides polycarboxyliques
ou leurs sels donnent des incrustations dures et adhérentes
qu'il est plus difficile d'éliminer~ Bien plus, dans les
procédés de traitement des eaux qui comportent un apport de
calories, les polyphosphates sont facilement hydrolysés à
chaud, leur action étant ainsi très limitée. C'est pourquoi
le dit Brevet Français 2 116 139 propose d'utiliser comme
composition inhibitrice d'incrustations minérales, de l'anhy-
dride polymaléique hydrolysé ayant un poids moléculaire com-
pris entre 300 et 5000. Toutefois, cette nouvelle composition
inhibitrice présente des inconvénients qui se manifestent tant
au moment de sa production que lors de son application indus-
trielle. En effe-t, la préparation de cette composition inhi-
bitrice d'incrustations minérales se fait par polymérisation
de l'anhydride maléique dans un solvant organique qui est
généralement le toluène. Ce solvant, toxique pour llhomme,
exige des conditions de sécurité importantes lors de sa mise
en oeuvre industrielle. Outre ce fait, dès que la polymerisa-
tion est achevée, l'anhydride polymaleique obtenu est soumis
à une separation par distillation dlavec le toluene, qui mal-
gre la qualite dudit moyen de separation pourrait laisser en
son sein des traces de ce solvant~
Malgré ces inconvénients, et dans le but de rendre
plu5 efficace la cOmpositiQn inhibitrice d'incrustations mi-
nérales ~ base d'anhydride polymaléique hydrolysé, le Brevet
Français 2 223 308 decrit une composition synergique antitartre
comprenant en melange de l'anhydride polymal~ique precite et
un acide polyacrylique ou polymethacrylique, ou encore leurs
sels solubles dans le milieu aqueux~ Bien que ce-tte composi-
tion antitartre amelioree dispose simultanement d 9 un pouvoir
inhibiteur d'incrustations et d'un pouvoir dispersant des
tartres et des boues formes, elle est soumise aux mêmes aleas
que la composition precitee~
Enfin d'autres compositions inhibitrices d'incrusta-
tions et de precipitation minerales à base de polymeres anio-
niques sont proposees dans l'art anterieur. Ainsi, les Bre-
vets Americains 3 663 448 et 3 463 730 proposent l'utllisa-
tion d'agents polymeres ayant un poids moleculaire compris
entre 500 et 12 000 dans le but d'empecher d'abord le depot
d'incrustations adherentes sur les surfaces métalliques
d'echanges thermiques et ensuite la formation d'un trouble
dans l'eau ou le milieu aqueux traite. C'est dans cette es-
prit que le Brevet Français 2 415 079 decrit a son tour une
composition inhibitrice d'incrustations et de précipitation,
constituee d'un polymère anionique a base d'acrylamide dont
le poids moleculaire est compris entre 500 et 12 000, a dis-
tribution asymetrique et bimodale, assurant cette double
fonction inhibitrice des incrustations et de precipitation.
Cette distribution asymétrique des poids moléculaires se com-
pose d'au moins 60% de polymere dont le poids moléculaire est
distribué entre 500 et 2000, d'au moins 10% de polymere dont
le poids moleculaire est distribue entre 4000 et 12 000 et
d'au plus 30~ de polymere dont le poids moleculaire est dis
tribue entre 2000 et 4000. Selon cette composition, la fonc-
tion inhibitrice des incrustations est pratiquement assuree
par la fraction du polymere anionique dont le poids molecu-
laire est distribue entre 500 et 2000 tandis que la fonction
inhibitrice de la precipitation est assuree par la fraction
du polymère anionique dont le poids moleculaire est distri-
bue entre 4000 et 12 000. Mais,oo~ a pu le constater la
~z~
Deman~eresse, lors de nombreuses expérimentations de traite-
men~ des eaux et des milieux aqueux au moyen de tels agents
mixtes d'inhibition des incrustations et de precipitation,
lesdits agents constitués de polymères anioniques offrant une
distribution bimodale et asymetrique de leur poids moléculaire,
n'apportent pas une efficacit~ aussi importante que celle
qui etait escomptee. En d'autres termes, le caractère d'inhi-
bition de précipitation pour la fraction du polymère de poids
moléculaire distribué entr~ 4000 et 12 000 n'est pas raison-
nablement etabli puisqu'il n'a pu être expérimentalement con-
firme. De même, le caractère d'inhibition des incrustations
pour la ~raction du polymere d~ poids moleculaire distribue
entre 500 et 2000 se revèle d'une efficacite insuffisante en
raison de l'apparition de depôts incrustants sur des surfaces
de transferts thermiques quelques heures après l'introduction
de la composition inhibitrice dans le milieu aqueux à traiter.
Ainsi, l'art anterieur propose des solutions qui,
conduisant à la formation d'incrustations dures ou de preci-
pitations, ne sont pas pleinement satisfaisantes, puisque les
diverses compositions inhibitrices des incrustations de tar-
tre ou de precipitation au sein meme du milieu traite n'ap-
portent pas l'efficacite souhaitee, c'est-à-dire ne font que
retarder les phénomènes qu'ils devraient combattre. Des lors,
l'art anterieur n'apporte pas de veritable solution à ce
problème de plus en plus frequent et important qu'est la for-
mation d'incrustations minerales sur les surfaces de trans-
ferts thermiques en contact avec des eaux et des milieux
aqueux, avec, comme consequence ineluctable, une diminution
progressive, mais rapide du coe~ icient d'echange thermique
de ces surfaces, qui impose des conditions d'exploitation
de plus en plus coûteuses.
Devant la necessite economique et l'exigence
technique de traiter les eaux et les milieux aqueux pour
maintenir les installations industrielles ou domestiques, au
~æ~
niveau le plus élevé de la capacité d'échanges thermiques,
la Demanderesse, poursuivant ses recherches, a trouvé et mis
au point un agent inhibiteur de la formation de tartre et de
précipitation des éléments alcalino-terreux de haute effica-
cité dans le traitement des eaux et milieux aqueux d'origines
industrielles et domestiques, possédant les qualités
fondamentales recherchees, tout en eliminant les inconvenients
precités.
Selon l'invention, l'agent inhibiteur de la forma-
tion d'incrustations et de la precipitation des élements
alcalino-terreux en solution, destine au traitement des eaux
et des milieux aqueux en contact avec des surfaces de transfert
thermique, constitue par les polymeres et/ou copolymères
, d'acides acryliques et méthacryliques, se caracterise en ce
que cet agent inhibiteur est formé des seuls polymères et/ou
copolymêres ayant une distribution des poids moléculaires
symetrique et unimodale, centree sur un poids moleculaire
moyen d'environ 800, dont 100% desdits poids moléculaires
sont toujours inferieurs à 1200 et 90% au moins d'entre eux
sont compris entre 400 et 1000.
Par la suite, les polymeres et/ou copolymères d'
~cides acry~ques et methacryliques seront indifferemment
mentionnes sous ce-tte appellation ou bien le seront sous
l'expression de polymeres et/ou copolymères acryliquesO
Comme cela a deja ete exprime~ il est bien connu
d'utiliser des po].ymères et/ou copolymeres acryliques, de
poids moleculaires largement distribues, par exemple entre
500 et 20 000, comme agents inhibiteurs d'incrustations et
de précipitation de matières minérales pour le traitement
d'Paux ou de milieux aqueux subissant, lors d'echanges
thermiques, des variations importantes de temperatur~. Ces
polymeres et/ou copolymeres acryliques sont prépares selon
les procedes connus, par polymerisation radicalaire de 1'
acide acrylique en presence de regulateurs de polymerisation
4~
tels que par exemple des composes organiques a base
d'hydroxylamine, et Pn pr~sence d'initiateurs de polymérisa-
tion tels que les peroxydes et les persels, par exemple l'eau
oxygénée, le persulfate, etc..~, puis en opérant eventuelle-
ment une neutralisation compl~te ou partielle du polymérisat~
Or, la Demanderesse, lors de recherches approfondies
en vue d'aboutir a un traitement réellement efficaces des
eaux industrielles ou dornestiques et autres liquides aqueux
pour inhiber les incrustations et précipitations de matières
minérales, a tenté d'utiliser de tels polymérisats comme
agents inhibiteurs dans le traitement desdits milieux aqueux
et a observe que l'efficacité de tels agents etait d'autant
plus elevée que le poids moleculaire moyen des polymeres
et/ou copolymeres acryliques était le plus faible possible.
Des lors, en pra-tiquant de nombreuses expériences de traite-
ment de milieux a~leux, la Demanderesse a pu etablir que la
seule fraction des polymeres et/ou copolymeres acryliques
qui possede les qualités fondamentales d'un agent inhibiteur
d'incrustations et de précipitation des milieux aqueux soumis
a des variations de temperature est celle dont la distribution
des poids moleculaires est unimodale et symetrique, centrée
sur un poids moléculaire moyen d'environ 800, dont 100% des-
dits poids moleculaires sont toujours inferieurs à 1200 et
90~ au moins sont compris entr~ 400 et 1000.
Ainsi, la Demanderesse a pu faire apparaître le
caractère selectif et distinctif d'une telle fraction des
polymeres et/ou copolymeres acryliques utilisés comme agents
inhibiteurs d'incrustations et precipitation dans le traitement
des milieux aqueux, et ce, par rapport aux diverses fractions
des mêmes polymeres proposees dans l'art anterieur dont les
distributions des poids moleculaires sont infiniment plus
larges, variant par exemple de 500 à 12000, et mêmer du type
bimodale et asymetrique.
1'agent inhibiteur selon l'invention, forme des
pol~meres et/ou copolymères acrylique dont les poids mole-
culaires sont distribués, pour 100% d'entre eux, entre 400
et 1200, destiné à être utilisé pour le traitement de milieux
aqueux en tant qu'inhibiteur d~incrustations et de précipi-
tation de matières minérales d'origine alcalino-terreuses,
peut par exemple être isole et extrait de la solution qui
résulte de la polymérisation de l'acide acrylique et/ou
méthacrylique selon les procédés connus. Des la fin de la
polymérisation qui slest pratiquée en présence des initia-
teurs et régulateurs bien connus de l'homme de l'art, lasolution aqueuse du polymérisat obtenu peut être utilisée
tel quel ou être au moins partiellement neutralisee par un
agent approprie tel que l'hydroxyde de sodium, de potassium,
d'ammonium ou de zinc, ou encore par une amine primaire,
secondaire ou tertiaire, aliphatique et/ou cyclique, telles
que, les éthanolamines, les éthylamines, la cyclohéxylamine,
la méthylcyclohexylamine.
La solution aqueuse du polymerisat est ensuite
traitee selon les procédes connus de l'homme de l'art, par
un solvant polaire ou par un melange de solvants polaires
appartenant au groupe constitue par le Methanol, l'Ethanol,
le Propanol, le Butanol, l'Isopropanol, l'Acétone, le Te-
trahydrofurane Des lors/ il se produit une separation en
deux phases: la phase aqueuse la plus dense contenan-t les
fractions des polymeres et/ou copolymères acryliques inde-
sirables, c'est-a-dire celles dont les poids moleculaires
des polymères sont en pratique supérieurs a 1200, est éliminée,
tandis qu'est conservée la phase aqueuse la moins dense com-
portant la majeure partie du solvant polaire et la fraction
de bas poids moleculaire des polymeres et/ou copolymeres
acryliques constituant l'agent de traitement des milieux aqueux
selon l'invention.
Le solvant polaire est alors chasse par tout moyen
connu de l'homme de l'art, tel que par exemple la distillation,
delivrant ainsi une liqueur aqueuse de polymeres et/ou
copolymeres acryliques contenant la fraction du polymerisat
c~nstituant l'agent inhibiteur selon l'invention.
Il est egalement possible, et souhaitable dans cer-
tains cas, d'affiner encore la selection de la fraction despolymères et/ou copolymeres acryliques en traitant a nouveau
la phase aqueuse la moins dense precedemment recueillie.
En pratique, il s'est révelé intéressant de sélection~er la
fraction des polymeres et/ou copolymères acryliques dont la
distribution des poids moleculaires est de pref~rence com-
prise entre 400 et lO00 pour la totalité d'entre eux.
La phase aqueuse la moins dense contenant la fraction
des polymères et/ou copolymeres acryliques selon l'invention
peut être utilisee sous cette forme comme agent de traite-
ment des milieux aqueux soumis a des variations de tempera-
ture pour inhiber les incrustations et la precipitation des
eléments alcalino-terreux initialement en solution. Mais
elle peut également être traitée par tout moyen connu de
1'homme de 1'art pour en éliminer la phase liquide formee
du melange de solvant polaire et d'eau, et isoler les polymères
et/ou copolymères acryliques sous la forme d'une fine poudre
qui peut être utilisee sous cet autre aspect comme agent de
traitement des milieux aqueux.
La temperature à laquelle sleffectue le traitement
de selection de la fraction de polymère et/ou copolymère
acrylique n'est pas critique par elle-même, puisqu'elle
influence le seul coefficient de partage. En pratique ce
~raitement de selection s'effectue à la temperature ambiante,
mais il n'est pas exclu de le réaliser à des -températures
plus elevees ou plus basses.
La determination du poids moleculaire des polymeres
et/ou copolymères d'acides acrylique et methacrylique, selon
l'invention, se fait selon la methode GPC, dite de permeation
sur gel, bien connue de l'homme de llart, en milieu solvant
~æo~04~
tel que le tétrahydrofurane ou en milieu aqueux.
Mais cette determination peut egalement se faire
au moyen de la mesure de la viscosité spécifique desdits
polymeres et/ou copolymeres. Dans ce dernier cas la Deman-
deresse a pu établir que la seule fraction des pol~nereset/ou copolymeres acryliquPs qui possède les qualites fon-
damentales d'un agent efficace d'inhibition des incrusta-
tions et de la precipitation dans le traitement des milieux
aqueux, est celle dont la viscosité specifique est inferieure
a 0,3
La viscosite specifique des polymeres et/ou copoly-
meres acryliques, qui est symbolisee par la lettre "~ ' est
determinee de la mani~re suivante:
On prepare une solution de polymere et/ou copolymere
acrylique sous forme de sel sodique, par dissolution de 50g
sec du polymere et/ou copolymere dans un litre d'une solution
d'eau distillee contenant 60g de chlorure de sodium. Puis
on mesure, avec u~ viscosimatre capillaire place dans un
bain thermostate à 25C, le temps d'ecoulement d'un volume
donne de la solution precitee contenant le polymere et/ou
copolymere acrylique alcalin, ainsi que le temps d'ecoulement
du même volume de solution aqueuse de chlorure de sodium
dépourvue dudit polymere et/ou copolymere. Il est alors
possible de définir la viscosité spécifique "~ " grâce a la
relation suivante:
( temps d'ecoulement de ) ( temps d'ecoulement )
(la solution de polymere) ~ (de la solution NaCl)
f7 ~ -
(temps d'ecoulement de la solution NaCl)
Le tube capillaire est generalement choisi de telle
maniere que le temps d'ecoulement de la solution de NaCl,
dépourvue de polymere et/ou copol~mere, soi-t d'environ 90 a
-- 10 --
100 secondes, donnant ainsi des mesures de viscosité ~ifique
d'une tres bvnne precision.
Enfiny 1'agent inhibiteur de la formation dl~rusta-
tions et de la precipitation des éléments alcalino-terreux
en solution, destiné au traitement des milieux aqueux en
contact avec des surfaces de transferts thermiques, est
introduit dans les dits milieux à raison de 1 a 100 ppm et
de préférence de 4 à 20 ppm.
La portée de l'intérêt de l'invention seront mieux
perçus grâce aux exemples suivantes:
Exemple 1 -
Cet exemple a pour but d'illustrer l'ensemble des
expérienc~s réalisées, en statique J par la Demanderesse~ pour
aboutir a la sélection de la fraction des polymeres et/ou
copolym~res acryliques et methacrylique~ alcalins faisant
l'objet de l'invention.
Les essais réalisés à cette intention llont ete par
comparaison avec des agents de traitement des eaux, apparte-
nant à l'art anterieur, ayant tous la reputation d'etre des
inhibiteurs d'incrustations et de precipitation et constituant
l'environnement le plus proche de l'agent de traitement selon
l'invention.
Les essais 1 à 4 concernent l'art anterieur tandis
que l'essai 5, illustre l'objet de l'invention.
Le premier essai (essai Nl~ fait usage d~un agent
de traitement des eaux bien connu, constitue par un copolymere
de l'acide acrylique et de l'acrylate d'isopropyle dont la
distribution des poids moleculaires es-t asymetrique et un~ale,
comprise entre 200 et 20 000 et centree sur un poids moleculaire
moyen 5000.
Le deuxieme essai (essai N 2) concerne l'usage d'un
agent de traitement des eaux, forme de 85% en poids de
polyacrylate de sodium de poids moleculaire moyen 1700 et de
distribution comprise entre 500 et 2500, et de 15~ en poids
de polyacrylate de sodium de poids mol~culaire moyen de 8000
et de distribution comprise entre 4000 et 12 000. Cet essai
met en oeuvre un agent pour traitement des eaux, inhibiteur
d'incrustations et de precipitation dont la composition
pxecitee constitue une distribution des poids moleculaires
asymetrique et bimodale, telle que decrite dans le Brevet
Français 2 415 079.
Le troisieme essai (Essai N3) slintéresse a l'usage
d'un autre agent de traitement des eaux, largementcom~lercialise
pour cette application, constitué par un polyacrylate de
sodi~m, de poids moléculaire moyen 170Q, mais dont les poids
moléculaires sont distribués d'une maniere asymetrique et
unimodale entre 500 et 12 000, dont 70~ d'entre eux sont
compris entre 1200 et 12 000 et 30% d'entre eux sont compris
entre 400 et 1200.
Le quatrieme essai (Essai N43 concerne une fraction
du polyacrylate de sodium décrit dans l'essai NO3, extraite
au moyen d'isopropanol selon le procede d~extraction selec-tive
precedemment decrit : cette fraction, de poids moleculaire
moyen 2200, dont la distribution des poids moleculaires est
comprise entre 1200 et 12 000, constituait la fraction aqueuse
la plus dense, tandis que la raction aqueuse la moins dense,
objet de l'invention, representait llagent de traitement mis
en oeuvre dans l'essai N 5.
Le dexnier essai (essai N 5) concerne l'agent de
traitement des eaux objet de l'invention et fait usage d'un
polyacrylate de sodium de poids moleculaire moyen d'environ
800, dont 100% des poids de ses molecules sont distribués
d'une maniere symetrique et unimodale entre 400 et 1200.
Pour chacun de ces essais~ la Demandexesse a utilise
de l'eau industrielle de même origine dont la teneur en sels
alcalino-terreux et plus particulièr~ment en calcium etait
mesuree par formation ces complexes des ions Ca , au moyen d'une
solution titrée de sel disodique de l'acide éthylene di~ne t~traace-tique,
- 12 -
en milie~l tamponné a pH 10, en donnant la valeur d'une dureté
en degré Français TH (norme AFNOR NF-T 90 003).
Chaque essai a ete réalisé selon le même modecpéra-
toire qui comportait les étapes suivantes:
D'abord, introduction de S ppm (partie par million)
de l'agent de traitement dans l'eau industrielle a traiter.
Puis, mise en place dans un ballon de 1 litre,
surmonté d'un réfrigérant, de 250 millilitres de 1leau à traiter
comportant l'agent.
Ensuite, ébullition de cette eau en présence de son
agent, au moyen dlun chauffe ballon dont le thermostat est
réglé de maniere que ladite ébullition soit atteinte en trois
minutes et qu'elle soit maintenue pendant 20 minutes.
Après le temps d'ébullition, refroidissement des
250 millilitres d'eau jusqu'à 25C, puis filkration sur papiers
sans cendres pour éliminer le précipité formé lors de
l'ébullition.
Enfin, le filtrat obtenu est soumis a une nouvelle
mesure de dureté exprimée en degre Français TH Cette valeur
constitue le TH final, mesuré après ébullition en présence
de l'agent de traitement.
Pour mesurer l'efficacite de l'agent de traitement
des eaux, qu'il appartienne a l'art anterieur ou qulil emane
de l'invention, la demanderesse a tout d'abord effectue la
mesure de la dureté de l'eau industrielle avant qu'elle soit
so ~ se à un quelconque traitement; cette durete exprimait le degre
TH initial de l'eau : il etait de 25 THo
Afin de c~nstituer une référence, un essai témoin a
ete realis~ qui consistait a faire subir à l'eau industrielle
un traitement par ebullition en l'absence de tout agent de
traitement des eaux, selon le mode operatoire precite~ On
mesurait alors sur le filtrat, apres separation du precipite
la durete de l'essai temoin après l'ebullition, s'exprimant
par le degré TH final temoin.
~æo~
L'efficacite de chaqlle agent de traitement utilise
dans les essais 1 a 5, etait alors mesuree au moyen de la
formule suivante exprimée en pourcentage :
( TH final après ebullition) ( ~Ifinal apr~s ebullition)
( avec agent traite~ent ) ( sans agent traitement
% efficacite= x 100
( TH initial eau ) ( TH final après ~liti~n)
( avant ebullition ) ( sans agent trait~t
Les resultats acquis lors des essais avec les divers
agents de traitement de l'eau ainsi que l'essai temoin sont
consignes dans le tableau suivant :
_ . _ _ ~
~ent de traitement TH final ~ efficacité
_~ _. ,
Absence agent (temDin) 6,4 O
Essai 1 11,8 29
Essai 2 12,~ 34,4
Essai 3 13,4 37,5
Essai 4 10,~ 20,4
Essai 5 16,3 53,2
selon l'invention
-.
Ainsi, comme le revèle ce tableau, 1'agent de
traitement des eaux selon l'invention offre l'efficacite la
plus forte, par comparaison avec les agents de traitement ~e
l'art anterieur pa.rce qu'il maintient plus longtemps en
solution les sels alcalino-terreux.
Exemple N 2 :
Dans cet exemple, la Demanderesse a voulu comparer,
en dynamique, l.'efficacite de l'agent de traitement des eaux
- 14 -
selon l'invention, par comparaison avec un agent inhibiteur
d'incrustations et de précipitation appartenant a l'art
anterieur, tel celui decrit dans le Brevet Fxan~ais NO 2 415 079.
La composition preférentielle dudit agent selon l'ar-t antérieur
S comportait 85~ en poids d'~un polyacrylate de sodium de poids
moleculaire moyen 1700, de distribut.ion comprise entre 500 et
2000 e~ 15% en poids de polyacrylate de sodium de poids
moleculaire moyen 8000 de distribution comprise entre 40ao
et 12 000.
Pour ce faire, on a introduit 200 litres d'une eau
industrielle a 25 TH dans un reacteur du type "grignard" en
acier vitrifie, muni d'une double enveloppe dans laquelle
pouvait circuler à la demande un fluide caloporteur ou
frigoporteur. Ce reacteur etait équipe d'un agitateur du
type à ancre, tournan-t a la vitesse de 25 tours par minute,
d'un thermostat reglant la temperature du milieu à 65C ~ ou
- 1C et d'un serpentin en cuivre, de telle manier~ que, seuls
les phenomènes d'inhibition des incrustations soient observes
independamment des effets de corrosion~ Ce serpentin, dlune
longueur utile de 50 centimètres et d'un diamètre externe de
12 millimètres, était immergé dans le volume d'eau industrielle
et était chauffé pendant que s'effectuait les essais comparatifs,
au moyen de vapeur d'eau sous une pression de 5 barsO
Dans un premier essai témoin, c'est-à-dire ne com-
portant aucun agent de traitement, l'eau industrielle, dem8me origine et de même caractéristiques que dans l'exemple 1,
(25TH) était placPe dans le réacteur, puis portee a la
température de consigne de 65C~ ou - 1C en 30 minutes.
Dès la fin de cette premiere opération, on a insuffle
dans le serpentin en cuivre de la vapeur d'eau sous une
pression de 5 bars, tandis que l'eau industrielle etai~
maintenue à la temperature de consigne precitee pendant le
deroulement de l'opérationO
D'heure en heure, on a observé, au moyen d'un hublot,
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à la fois l'état de surface du serpentin chauffé et la
turbidité de l'eau. Au bout de 3 heures, on a pu constater
la présence d'un dépôt calcaire à la surface immergée du
serpentin de cui~re et l'apparition d'un trouble dans l'eau.
Dans un deuxième essai utilisant l'agent inhibiteur
selon l'art anrérieur, tel qu'il a été défini précédement,
l~eau ~ traiter était de même origine et de mêmes caractéris-
tiques que dans l'essai témoin.
On a alors introdui-t dans cette eau industrielle
qui était à la température de 20C, 5 ppm de matière active
dudit agent, exprimé en polyacrylate de sodium. Cette eau
était ensuite portée à la ternpérature de consigne de 65C
+ ou - l~C en 30 minutes.
Dès la fin de cette opération, on a insufflé dans
le serpentin en cuivre de la vapeur d'eau sous pression de
5 bars, tandis que l'eau industrielle traitée était maintenue
à la température de consigne précitée pendant le déroulement
de llopération.
D'heure en heure, on a observé à travers le hublot,
à la fois l'état du serpentin chauffé et la turbidité de
lleau~ Au bout de 13 heures, on a pu constater la présence
d'un dépôt calcaire à la surface immergée du serpentin de
cuivre, et l'apparition d'un trouble dans l'eau. On a pu
ainsi constater que l'agent inhibiteur selon l'art antérieur
diminuait très notablement la vitesse de formation des
incrustations, montrant ainsi une bonne efficacité.
Dans un dernier essai, utilisant l'agent inhibiteur
selon l'invention, c' est-à-dire un polyacrylate de sodium
de poids moléculaire moyen 800 et contenant 100~ de ses
molécules inférieures à 1200, on a introduit 5 ppm de cet
agent (exprimé en polyacrylate de sodium) dans les 200 litres
d'une eau industrielle de même origine et de mêmes caracté-
ristiques que dans les essais précedents. Cette eau était
soumise aux mêmes conditions opératoires que celles pratiquées
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dans les essais antérieures. Après 24 heures de fonction-
nement, il n'a pas été possible d'observer un quelconque
dépôt de calcaire à la surface immergée du serpentin de
cuivre~ ni l'apparition d'une moindre turbidité.
Dès lors, l'agent inhibiteur selon l'invention
révélait une activité nettement supérieure à celle manifestée
par l'agent inhibiteur de l'art antérieurO
