CN101817598A - 热力管道除垢清洗液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热力管道除垢清洗液及其制备方法，其除垢清洗液是由磷酸、次亚磷酸钠、草酸、异噻唑啉酮、乙二胺四乙酸、渗透剂、聚乙二醇、尿素、AEO-9乳化剂、工业盐和高分子复合表面处理增效活性剂配制而成。该除垢清洗液能够快速而彻底地清除热力循环管道中的积垢，并能抑制积垢的再生，具有使用方法简单，操作方便快捷、安全可靠等优点。

Description

热力管道除垢清洗液及其制备方法

技术领域

本发明属于水垢处理技术领域，是一种用于热力管道除垢清洗液及其制备方法。

背景技术

水垢是一种与水的硬度密切相关的沉淀物，当硬水被加热或蒸发时，水垢就会形成。水垢会阻塞管道或沉淀在热传导表面，这在工业上危害极大，导致热耗和阻力损失增加，设备寿命降低甚至爆炸等更为严重的损失。在发电厂和石化厂的热交换管道的内壁上，在运行使用一段时间后，生成的水垢会附在管道内壁上，直接影响热交换器的效率，而且腐蚀管道并导致管道破损液体泄漏。因此，有必须定期清除附着在热交换管道内壁上的结垢，维持其热效率和使用寿命。在现有技术中，对于热力管道以及各种供水管、给水管、煤气管、油田输油管中的结垢，通常采用的方法有：震动法，通过对管道进行敲击振动，使管道内的锈斑和结垢脱落，然后用水把管道冲洗干净；机械刮除法，一般用于大口径管，利用机械工具将结在管道内壁上的垢刮除，上述方法仅仅是对积垢进行处理，除垢难度高，所需时间长，用于清洗管道的水量大，特别是对于转弯、变径以及小口径管道除垢非常麻烦，而且对积垢难以彻底清除。当前，绝大多数企业采取化学药剂除垢方法，化学清洗是利用某些化学药剂的水溶液将金属壁上的各种沉积物以化学方法将它们溶解下来。常用的化学清洗剂有酸、碱、鳌合物等，在酸洗过程中，酸有除去金属表面沉积物的能力，同时也对钢铁发生溶解腐蚀作用，易埙坏设备，而且环境污染大，非正常停车进行清洗次数多，成本高。尤其是用酸碱清洗后，如果不将化学药剂冲洗干净，不对管壁采取护壁措施，不久管道内还会生锈和结垢，影响管道的正常使用。而且采用酸洗，在清洗过程中，较厚的垢层容易成片脱落，造成管道堵塞。目前有采用高压气体来进行管道除垢，但是其须先对管道内进行加热处理，特别是长距离管道的除垢，能耗高、施工难度大、施工周期长、工作效率低，而且施工过程会产生大量灰尘，污染环境，因此，适用范围狭窄。

发明目的

本发明的目的是提供一种能够有效去除和防止热力管道的结垢，保证管道的畅通，延长管道的使用寿命，且能耗少，除垢效率高，安全可靠、无环境污染的热力管道除垢清洗液及其制备方法。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：本发明的除垢清洗液，是由下列重量份配比的原料配制而成：磷酸6～8份、次亚磷酸钠1～3份、草酸0.3～0.5份、异噻唑啉酮1～3份、乙二胺四乙酸0.1～0.3份、渗透剂1～3份、聚乙二醇4～7份、尿素2～4份、AEO-9乳化剂0.3～0.6份、工业盐0.5～1.5份、高分子复合增效活性剂2～6份和水15～35份。

本发明的配制方法按以下步骤进行：

(1)、原料水溶液的配制：按所述配比量分别称取除磷酸和高分子复合增效活性剂以外的各种原料，并分别盛装在容器中加水并加热溶解，搅拌均匀，分别制成水溶液原料，其中加水量以各该原料全部溶解成溶液状态为度，溶解加热温度控制范围分别是：次亚磷酸钠25～35℃、草酸25～35℃、异噻唑啉酮30～50℃、乙二胺四乙酸60～80℃、渗透剂25～35℃、聚乙二醇30～50℃、尿素25～35℃、AEO-9乳化剂70～90℃、工业盐15～25℃。

(2)将磷酸及高分子复合增效活性剂和制成的水溶液原料，按照所述配方后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，并按所述配比量加足水，搅拌均匀，即制成本发明的热力管道除垢清洗液成品。

本发明选用上述原料进行组合，可使各原料功效产生协同作用，从而能够快速有效地进行力管道的除垢。各原料的功能作用分别为：

磷酸：具有除锈、除氧化皮的作用，而且对金属表面具有一定的磷化作用，形成致密的磷化膜，防止金属表面的锈蚀。

次亚磷酸钠：常用作催化剂、稳定剂，防脱色剂、分散剂，用于制备各种工业防腐剂及油田阻垢剂，还可用作环保污水处理原料、洗涤清洗原料等。

草酸：呈弱酸性，具有络合作用；

异噻唑啉酮：用作防腐剂，对各种细菌、真菌、酵母菌活性适应性强，可以抑制和破坏这些微生物菌种的生长。

乙二胺四乙酸：是鳌合剂的代表性物质，能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物，可用作纤维处理助剂，洗涤剂，稳定剂，水处理剂等。

渗透剂：具有良好的渗透性、润湿性、再润湿性，且有乳化及洗涤功效，用于增强原料在除油除锈中的渗透性，对金属表面的净化有一定的辅助作用；

聚乙二醇：可用作溶剂、助溶剂、乳化剂和稳定剂，对于水中不易溶解的物质，可作固体分散剂的载体，以达到固体分散目的。

尿素：呈微碱性，能与酸作用生成盐，可用于制取高分子合成材料、三聚氧胺树脂等。

AEO-9乳化剂：化学名称为脂肪醇聚氧乙烯醚，具有去污、脱脂和缩绒、润湿等性能，用作工业洗涤剂的活性物，在金属加工过程中也可作清洗剂组合。

工业盐：能够杀灭细菌，抑制循环水中微生物的滋生，并具有很强的渗透性。

高分子复合增效活性剂：由多种高分子物质配制而成，能增强循环水中有机污染物质表面的活性，促进其降解，利于杂质的分离和去除。

通过上述各种原料的复配，使除垢清洗液对热力管道水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等常见水垢有良好的抑制和清除功能，对锌盐垢、铁盐垢也有良好的分散稳定作用，尤其对循环系统的管道能起到优异的缓蚀和保护作用，而且具有很强的抗氯氧化能力和抗水解能力，并对水质波动有较强的容热能力。同时，通过高分子复合增效活性剂的应用，能有效地阻止碳酸盐小晶粒的增大，从而防止循环水中的碳酸盐在换热器表面形成硬垢；加入的磷酸盐成分，能与水中的钙离子相结合，在循环水通过的金属表面形成保护膜，防止金属的腐蚀。该除垢液还能与水中的二价金属反应，使循环水中的不溶物不易沉降，具有卓越的阻垢分散功能。

按照上述方案制成的热力管道除垢清洗液，能够快速而彻底地清除热力循环管道中的积垢，并能抑制积垢的再生，有效地防止管道的腐蚀，而且其使用方法简便，只要从进水口处投加到循环水中，通过其循环流动过程中的冲洗就可将循环系统所有管道的积垢全部清除干净，无须停产拆卸管道和设备，从而收到提高生产效率，节约能源和水资源消耗，延长热力循环系统管道及设备使用寿命的良好效果，具有使用方法简单，操作方便快捷、安全可靠等优点。另外，该除垢液不含任何强酸、卤素及各种油类物质，无挥发，对人体和设备无损害、无腐蚀、对环境无污染。

具体实施方式

本发明的热力管道除垢清洗液，其各组分原料及其用量配比是经过发明人进行大量摸索总结所得，选用下述原料进行组合，可使各原料功效产生协同作用，从而能够快速有效地对循环水中的水垢进行清除，各组分原料在下述重量份配比范围内所配制的清洗液都具有较好的功效：磷酸6～8份、次亚磷酸钠1～3份、草酸0.3～0.5份、异噻唑啉酮1～3份、乙二胺四乙酸0.1～0.3份、渗透剂1～3份、聚乙二醇4～7份、尿素2～4份、AEO-9乳化剂0.3～0.6份、工业盐0.5～1.5份、高分子复合增效活性剂2～6份和水15～35份，其中渗透剂可采用3300DX或JFC或FOA或EA渗透剂，异噻唑啉酮采用卡松防腐剂或凯松防腐剂，所用的“高分子复合增效活性剂”已另案在先申请，申请日：2008.11.24，专利申请号为200810231025.7，配料及制备方法不再赘述，该活性剂也可在河南省南阳宏金源化工技术研究所购买，其余各组分原料均可在市场上直接购买。

实施例一

本发明热力管道除垢清洗液中各组分原料的重量份配比可以是：磷酸6份、次亚磷酸钠1份、草酸0.3份、异噻唑啉酮1份、乙二胺四乙酸0.1份、渗透剂1份、聚乙二醇4份、尿素2份、AEO-9乳化剂0.3份、工业盐0.5份、高分子复合增效活性剂2份和水15份

该除垢清洗液可按以下方法配制：

首先按所述配比称取除磷酸和高分子复合增效活性剂以外的其它各组分原料，分别盛装在耐酸容器中加水并加热溶化，并搅拌均匀制成水溶液，其加水量以使各原料全部溶解为液体状态为度，各原料的溶解加热温度控制范围分别是：次亚磷酸钠25～35℃、草酸25～35℃、异噻唑啉酮30～50℃、乙二胺四乙酸60～80℃、渗透剂25～35℃、聚乙二醇30～50℃、尿素25～35℃、AEO-9乳化剂70～90℃、工业盐15～25℃。然后将磷酸和高分子复合增效活性剂与上述制成的各种水溶液原料按照所述配方后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，并按所述配比量加足水，搅拌均匀，即制成本发明的热力管道除垢清洗液成品。该清洗液在使用时，可按清洗液重量的10～20倍加水稀释，每天用计量泵或通过调节阀将稀释后的除垢液溶液在循环水泵进水口处加入。正常运行过程中每24小时循环水的除垢液投放量为6～10ml/L(以未稀释前的除垢液计算)，即可有效地防止循环系统的积垢现象。初次使用，对管道积垢进行清除时，视积垢厚度应加大除垢液溶液投放量，并将含垢循环水排放到循环系统外，使分离的水垢能彻底排出。

实施例二

本发明除垢清洗液中各组分原料的重量份配比可以是：磷酸7份、次亚磷酸钠2份、草酸0.4份、异噻唑啉酮2份、乙二胺四乙酸0.2份、渗透剂2份、聚乙二醇5份、尿素3份、AEO-9乳化剂0.4份、工业盐1份、高分子复合增效活性剂4份和水25份，其制备方法和使用方法与实施例一相同。

实施例三

本发明除垢清洗液中各组分原料的重量份配比可以是：磷酸8份、次亚磷酸钠3份、草酸0.5份、异噻唑啉酮3份、乙二胺四乙酸0.3份、渗透剂3份、聚乙二醇7份、尿素4份、AEO-9乳化剂0.6份、工业盐1.5份、高分子复合增效活性剂6份和水35份，其制备方法和使用方法与实施例一相同。

Claims (5)

1.一种热力管道除垢清洗液，其特征在于：是由下列重量份配比的原料配制而成：磷酸6～8份、次亚磷酸钠1～3份、草酸0.3～0.5份、异噻唑啉酮1～3份、乙二胺四乙酸0.1～0.3份、渗透剂1～3份、聚乙二醇4～7份、尿素2～4份、AEO-9乳化剂0.3～0.6份、工业盐0.5～1.5份、高分子复合增效活性剂2～6份和水15～35份。

2.根据权利要求1所述的热力管道除垢清洗液，其特征在于：所述各组分原料的重量份配比是：磷酸6份、次亚磷酸钠1份、草酸0.3份、异噻唑啉酮1份、乙二胺四乙酸0.1份、渗透剂1份、聚乙二醇4份、尿素2份、AEO-9乳化剂0.3份、工业盐0.5份、高分子复合增效活性剂2份和水15份

3.根据权利要求1所述的热力管道除垢清洗液，其特征在于：所述各组分原料的重量份配比是：磷酸7份、次亚磷酸钠2份、草酸0.4份、异噻唑啉酮2份、乙二胺四乙酸0.2份、渗透剂2份、聚乙二醇5份、尿素3份、AEO-9乳化剂0.4份、工业盐1份、高分子复合增效活性剂4份和水25份。

4.根据权利要求1所述的热力管道除垢清洗液，其特征在于：所述各组分原料的重量份配比是：磷酸8份、次亚磷酸钠3份、草酸0.5份、异噻唑啉酮3份、乙二胺四乙酸0.3份、渗透剂3份、聚乙二醇7份、尿素4份、AEO-9乳化剂0.6份、工业盐1.5份、高分子复合增效活性剂6份和水35份。

5.一种用于权利要求1所述热力管道除垢清洗液的制备方法，其特征在于：它是按以下步骤进行：

(1)、原料水溶液的配制：按所述配比量分别称取除磷酸和高分子复合增效活性剂以外的各种原料，并分别盛装在容器中加水并加热溶解，搅拌均匀，分别制成水溶液原料，其中加水量以各该原料全部溶解成溶液状态为度，溶解加热温度控制范围分别是：次亚磷酸钠25～35℃、草酸25～35℃、异噻唑啉酮30～50℃、乙二胺四乙酸60～80℃、渗透剂25～35℃、聚乙二醇30～50℃、尿素25～35℃、AEO-9乳化剂70～90℃、工业盐15～25℃。

(2)将磷酸及高分子复合增效活性剂和制成的水溶液原料，按照所述配方后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，并按所述配比量加足水，搅拌均匀，即制成本发明的热力管道除垢清洗液成品。