CN101086065A - 用于清洗中央空调主机的除垢除锈剂 - Google Patents

用于清洗中央空调主机的除垢除锈剂 Download PDF

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黄艳阳
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Abstract

一种用于清洗中央空调主机的除垢除锈剂,其特征在于包括固体混合物和液体缓蚀剂,其中固体混合物包括氨基磺酸、多元膦酸类螯合剂、氟化物硅垢溶解促进剂、非离子表面活性剂脂肪醇聚醚类渗透剂,它们分别占固体混合物的重量百分比:氨基磺酸75%-85%、多元膦酸类螯合剂5%-10%、氟化物硅垢溶解促进剂5%-10%、非离子表面活性剂脂肪醇聚醚类渗透剂1%-5%,所述缓蚀剂为液体,由乌洛托品、苯胺、甲基苯并三氮唑按重量比2∶2∶1混合制备而成,该缓蚀剂在所述固体混合物与水混合配成酸洗液时按水量的0.3%添加到酸洗液中。本发明能溶解碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐以及铁氧化物等各种水垢、锈垢,并且除垢效果好,常温时即有较快的除垢速度,在升温不大于60℃清洗能进一步加快除垢速度。对金属腐蚀率极低,除垢时,不会产生酸雾及有害气体,有利于环境保护。

Description

用于清洗中央空调主机的除垢除锈剂
技术领域
本发明涉及一种用于清洗铜质换热设备,尤其是清洗中央空调主机的除垢除锈剂。
技术背景铜质换热设备,如中央空调主机等,这类设备在运行一段时间后,由于循环水不断蒸发浓缩,水中的有害离子成倍增加,水中的不溶性或微溶性盐浓度会超过它的溶度积,而由水中析出沉积在换热器水侧表面,尤其当水流速度小或传热面较粗糙时,这些结晶沉淀物就会沉积在传热表面上,形成了通常所称的水垢。水垢的生成将带来三个方面的问题:首先降低了制冷效果。制冷机冷凝器铜管内外两侧的传热膜系数都很大,所以,水垢引起的污垢热阻对总传热系数的影响就尤为显著,导致传热性能下降。每增加0.1毫米厚的水垢将使制冷量降低14%左右;其次,将使冷凝器压力升高,导致负荷增加,而多消耗能源。1毫米水垢将多消耗能源20-30%,水垢严重时将造成中央空调主机高压事故停机。我国现有中央空调机组上万台,每年因水垢造成的能源浪费惊人!另外,在水垢、沉积物下部其溶解氧浓度与循环水中的溶解氧浓度不同,生成氧浓差腐蚀,造成垢下腐蚀,由于铜管管壁极薄,极易导致主机铜管穿孔,使机组报废。因此,及时除去主机铜管上的水垢、锈垢,是提高传热效能、降低能耗、延长中央空调使用寿命、创造良好的工作与生活环境的必要措施。
化学清洗是指用化学清洗剂清除设备上的水垢、腐蚀产物和其它沉积物,具有操作时间短、清洗效率高、劳动强度低等特点。中央空调主机化学清洗是去除中央空调主机热交换器上水垢的有效方法,目前,大多采用无机酸(如盐酸等)作为除垢剂,操作不当会严重腐蚀设备。尤其是中央空调主机铜管管壁极薄,一般在0.4毫米左右,化学清洗如果对金属腐蚀率过大,极易洗穿铜管,造成清洗事故。同时,无机酸对一些难溶垢,如硅酸盐、硫酸盐垢等不能除去。清洗过程中酸雾也会污染环境,损害人体健康。因此,无机酸的清洗对象和范围以及废水排放受到一定限制。国内外清洗行业逐步采用有机酸作为清洗剂进行化学清洗。有机酸清洗剂虽然具有腐蚀率小、操作安全、使用方便等特点,但除垢速度较慢。随着清洗技术的发展,又有以兰州格瑞公司GR-929硅垢、锈垢助溶剂,韩国CLEANSOL公司PD-4000固体除锈、除垢剂,艾森设备维护技术有限公司ES-122精密水系统除垢剂为代表的其它类清洗剂问世,这类清洗剂具有腐蚀率小、操作安全、使用方便等特点,但是除垢效果仍不是很理想,尚有待增强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种除垢效果好、腐蚀率低的用于清洗中央空调主机的除垢除锈剂。
本发明提供的这种除垢除锈剂,包括固体混合物和液体缓蚀剂,其中固体混合物包括氨基磺酸、多元膦酸类螯合剂、氟化物硅垢溶解促进剂、非离子表面活性剂脂肪醇聚醚类渗透剂,它们分别占固体混合物的重量百分比:氨基磺酸75%-85%、多元膦酸类螯合剂5%-10%、氟化物硅垢溶解促进剂5%-10%、非离子表面活性剂脂肪醇聚醚类渗透剂1%-5%,所述缓蚀剂为液体,由乌洛托品、苯胺、甲基苯并三氮唑按重量比2∶2∶1混合制备而成,该缓蚀剂在所述固体混合物与水混合配成酸洗液时按水量的0.3%添加到酸洗液中。
所述多元膦酸类螯合剂为:羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸,氟化物硅垢溶解促进剂为:氟化钠、氟化氢氨,非离子表面活性剂脂肪醇聚醚渗透剂为:壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、硅氧烷聚醚、烷基聚氧乙烯醚。
本发明使用时将固体混合物用水稀释然后加入缓蚀剂。
本发明具有如下优点:1.能溶解碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐以及铁氧化物等各种水垢、锈垢。除垢剂中的固体有机酸酸度强,能快速与碳酸盐水垢反应。利用高效渗透剂先对被清洗固体表面润湿,使酸洗液能渗透到垢层内部,在垢层基底上反应,以剥离、去除污垢,加快除垢速度。复配的螯合剂对成垢性阳离子钙、镁以及铁等金属离子有较强的螯合能力(其螯合稳定常数分别为KCa2+=6.04,KMg2+=6.55,KFe3+=16.21),对这些金属的难溶盐垢类如硫酸钙、硅酸镁等进行螯合、软化、分散,并将之清除,可以有效地解决无机酸对非碳酸盐水垢的清洗难题。本发明对碳酸盐水垢的除垢率可达100%,对硅酸盐水垢、铁氧化物的除垢率可达70%以上,对硫酸盐水垢的除垢率可达40%以上。
2.对金属腐蚀率极低。
本发明由于复配了高效缓蚀剂,且有机多元膦酸类螯合剂对金属有缓蚀作用,因此对紫铜、黄铜等中央空调主机常用材料以及碳钢材料有较强的缓蚀性能,其腐蚀率较一般无机酸类除垢剂低几倍,甚至几十倍,大大低于化学清洗质量标准。同时缓蚀剂还可以有效地抑制碳钢的析氢能力以及Fe3+的加速腐蚀能力,在除垢过程中可以有效地保护设备,保证设备的安全,因此本发明尤其适用于中央空调主机这类铜管管壁极薄的设备。
3.除垢时,不会像无机酸除垢剂一样产生酸雾及有害气体,对环境以及操作人员的危害大大降低。
4.相对一般有机酸除垢剂,常温时即有较快的除垢速度。在升温不大于60℃清洗能进一步加快除垢速度。
5、相对目前较新近的其它类具有更好的除垢效果。
具体实施方式
本发明除垢除锈剂包括固体混合物和液体缓蚀剂,固体混合物由75%-85%的氨基磺酸、5%-10%的多元膦酸类螯合剂、5%-10%的氟化物硅垢溶解促进剂、1%-5%的非离子表面活性剂脂肪醇聚醚类渗透剂混合而成,上述各组分的百分比是指各组分占混合物总重量的百分比。所述多元膦酸类螯合剂可选择羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸中的任意一种,氟化物硅垢溶解促进剂可选择氟化钠、氟化氢氨之一;非离子表面活性剂脂肪醇聚醚类渗透剂可选择壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、硅氧烷聚醚、烷基聚氧乙烯醚中的任意一种。当按照比例混合后得到的是本发明中的固体混合物,其技术指标是:外观:白色固体粉末或颗粒      密度:2.0-2.51%水溶液pH值:1.0-1.2        挥发物:无有效成分含量:≥98%本发明的缓蚀剂是液体,由乌洛托品、苯胺、甲基苯并三氮唑按重量比2∶2∶1混合制备而成。该缓蚀剂在所述固体混合物与水混合配成酸洗液时按水量的0.3%添加到酸洗液中。
本发明的使用方法是:1.用少量水将本发明的固体混合物溶解后投入配液箱中混匀;或直接将本发明的固体混合物投入配液箱中搅拌溶解,同时按比例添加缓蚀剂,用循环清洗泵注满被清洗设备,按确定的清洗工艺清洗。可采用强制循环法、浸泡法。
2.配比浓度:视水垢厚薄程度,每100升水投加本发明的固体混合物3-10公斤,投加缓蚀剂0.3公斤。
3.清洗时间:一般在2-8小时,最长不超过12小时。要缩短除垢时间可适当增加温度,但不能超过60℃。
4.除垢结束后,可用中和剂中和,并用清水漂洗30分钟。
对本发明的固体混合物,发明人在其组份范围内进行了如下四种具体配比,见表1。这些配比在试用时添加缓蚀剂后,均表现出了优于现有清洗剂的效果。非常适用于中央空调主机冷凝器、吸收器、蒸发器、换热器铜管清除水垢、锈垢。也可用于其它铜质换热设备(如凝汽机等)的除垢、除锈清洗。
表1
对于本发明的性能,发明人做了腐蚀实验并与硫酸和盐酸等无机酸除垢剂进行比较,见表2,同时做了溶垢实验和腐蚀实验并与其它类的典型代表A——兰州格瑞公司GR-929硅垢、锈垢助溶剂,B——韩国CLEANSOL公司PD-4000固体除锈、除垢剂,C——艾森设备维护技术有限公司ES-122精密水系统除垢剂分别进行了比较,见表3和表4。
表2金属材料在5%除垢剂溶液中的腐蚀率(g/m2·h)比较(常温)
表3溶垢实验结果
表4腐蚀实验结果
从表2的实验数据可以看出本发明对金属的腐蚀率远远低于以硫酸和盐酸为代表的无机酸清洗剂。
从表3和表4的实验数据可知,本发明除垢剂在评价除垢剂的两项主要指标——溶垢率与腐蚀率上优于最新近的其它类除垢剂。
实验中发明人还发现本发明相对一般有机酸类除垢剂,常温时有较快的除垢速度。升温清洗能加快除垢速度。但温度不能大于60℃。
本发明的适用范围是:主要用于中央空调主机冷凝器、吸收器、蒸发器、换热器铜管清除水垢、锈垢。也可用于其它铜质换热设备的除垢、除锈清洗。

Claims (2)

1.一种用于清洗中央空调主机的除垢除锈剂,其特征在于包括固体混合物和液体缓蚀剂,其中固体混合物包括氨基磺酸、多元膦酸类螯合剂、氟化物硅垢溶解促进剂、非离子表面活性剂脂肪醇聚醚类渗透剂,它们分别占固体混合物的重量百分比:氨基磺酸75%-85%、多元膦酸类螯合剂5%-10%、氟化物硅垢溶解促进剂5%-10%、非离子表面活性剂脂肪醇聚醚类渗透剂1%-5%,所述缓蚀剂为液体,由乌洛托品、苯胺、甲基苯并三氮唑按重量比2∶2∶1混合制备而成,该缓蚀剂在所述固体混合物与水混合配成酸洗液时按水量的0.3%添加到酸洗液中。
2.根据权利要求1所述的用于清洗中央空调主机的除垢除锈剂,其特征在于所述多元膦酸类螯合剂为:羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸中的任意一种,氟化物硅垢溶解促进剂为:氟化钠、氟化氢氨之一,非离子表面活性剂脂肪醇聚醚渗透剂为:壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、硅氧烷聚醚、烷基聚氧乙烯醚中的任意一种。
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