CN102251247B - 复合型水垢锈垢清洗剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种化学清洗剂，具体涉及一种复合型水垢锈垢清洗剂，包括缓蚀剂、水基表面活性剂和水，其特征在于按照质量百分数计，由以下原料配制而成：缓蚀剂0.3％～1％、水基表面活性剂0.05～0.1％、水80～94％、无机酸5％～15％和羟基乙酸1％～5％。本发明采用无机酸和羟基乙酸按一定比例组合，可有效地综合各种酸洗清洗剂的优点，保证除垢效率的同时又可防止对管道和设备的腐蚀。

Description

复合型水垢锈垢清洗剂
技术领域
本发明涉及一种化学清洗剂，具体涉及一种复合型水垢锈垢清洗剂。
背景技术
只要有水循环的地方，就会有矿物质水垢，这些矿物质水垢沉积积聚的非常快，往往不超过三周，即使是很薄的一层，也会起到绝缘的作用，甚至会导致装置系统生产效率下降，能耗物耗增加。据有关的资料介绍，附着0.2mm厚的水垢，能耗就会上升15％左右，同时效率也会大大下降，严重时能使流程中断，装置被迫停产，造成经济损失，甚至发生恶性的爆炸事件，这些问题已经在工业、商业、民用、军用等各个领域表现得非常突出。
随着工业现代化的发展，工业设备逐渐向自动化、连续化和集群化发展，众多企业为了提高效率和降低成本及能耗，都引进了带有先进和精密装置的换热和冷却设备；受水质、温度、环境、时间等因素的影响，各种冷凝器、交换器、压缩机、真空泵、蒸煮器、气冷机、化学洗涤器、过滤器、或者其它水冷、水加热、水运行设备都极易生产水垢。
目前清除水垢的主要方法有无机酸清洗、有机酸清洗和物理清洗。无机酸清洗如盐酸，其费用低，效果好，但易挥发，使用不当会腐蚀损坏设备，清洗后易二次生锈；有机酸清洗如氨基磺酸、柠檬酸、草酸不挥发，搬运使用安全，但需高温清洗、费用高，除垢力差；物理清洗对结构复杂的设备、难溶的硬质垢比较困难，且可能造成局部损伤。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合型水垢锈垢清洗剂，能够有效地综合无机酸和有机酸清洗的优点，将两种酸进行精心的配比，保证除垢效率的同时又可防止对管道和设备的腐蚀。
本发明所述的复合型水垢锈垢清洗剂，包括缓蚀剂、水基表面活性剂和水，按照质量百分数计，由以下原料配制而成：缓蚀剂0.3％～1％、水基表面活性剂0.05～0.1％、水80～94％、无机酸5％～15％和羟基乙酸1％～5％。
其中，无机酸优选为质量浓度36％～38％的盐酸或是质量浓度65％～68％的硝酸；羟基乙酸的质量浓度优选为70％或99％。本发明采取无机酸和羟基乙酸组合后，在不影响除垢的基础上极大的降低了酸性物质对金属的腐蚀率。其中无机酸可以快速的溶解水垢、锈垢；羟基乙酸腐蚀性低，生物分解性好，能在常温下使用，既能增加清洗剂清除水垢和锈垢的能力，还能有效地保护金属材质，因其不含氯特别适合铝和奥氏体不锈钢的清洗。
缓蚀剂为常规的市售产品，主要成分为醛类或环烷酸咪唑啉类与脂肪胺、硫脲及其衍生物的混合物，本发明中优选采用市售的威海云清硝酸缓蚀剂、广东蓝平盐酸缓蚀剂和宁津凯泽化工公司环烷酸咪唑啉缓蚀剂。缓蚀剂的作用是可以在清洗过程中迅速吸附在金属表面，改变金属表面的电荷状态和界面性质，增加腐蚀反应的活化能，减缓腐蚀速度，同时还能阻碍金属离子向外扩散和腐蚀介质或水同金属表面作用，起到屏蔽效应。
水基表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺或AES中的一种或两种以上任意比例混合的混合物，水基表面活性剂的浓度优选为500PPM～1000PPM。水基表面活性剂的作用是增加清洗剂的水溶性和稳定性。
本发明所述的复合型水垢锈垢清洗剂的制备方法如下：按照上述质量配比称取原料，在常温常压下先将缓蚀剂和水基表面活性剂溶解在水中，搅拌20分钟，然后加入羟基乙酸搅拌20分钟，最后加入无机酸，充分搅拌30分钟即可。
本发明的优点在于：与现有技术相比，本发明采用无机酸和羟基乙酸按一定比例组合，可有效地综合各种酸洗清洗剂的优点，保证除垢效率的同时又可防止对管道和设备的腐蚀。使用本清洗剂能将水垢、锈垢等多种复杂垢从设备中彻底地清除下来而不腐蚀设备，提高设备的换热效率，同时具有应用范围广、无污染、腐蚀率低、配制工艺简单、使用方便安全等特点，宜于广泛采用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：
按照下列配方配制复合型水垢锈垢清洗剂：
  组分名称   重量百分比(％)
  质量浓度36.67％盐酸   7
  质量浓度70％羟基乙酸   1.5
  市售宁津凯泽化工公司环烷酸咪唑啉缓蚀剂   0.3
  500PPM的壬基酚聚氧乙烯醚   0.05
  水   91.15
该复合型水垢锈垢清洗剂的质量指标如下：
  项目   质量指标
  外观   浅褐色透明液体
  溶液PH值   1
  密度(g/ml)   1.035±0.005
  溶垢量g(CaCO3)/Kg   110
  对A3碳钢的腐蚀速率(35℃±1℃)   0.250g/(m2h)
  对紫铜的腐蚀速率(35℃±1℃)   0.230g/(m2h)
  对304不锈钢的腐蚀速率(35℃±1℃)   0.200g/(m2h)
将该复合型水垢锈垢清洗剂应用于清洗造纸企业设备的实验反应如下：
Figure BDA0000069745400000031
实施例2：
按照下列配方配制复合型水垢锈垢清洗剂：
  组分名称   重量百分比(％)
  质量浓度37.2％盐酸   8
  质量浓度99％羟基乙酸   1.5
  市售宁津凯泽化工公司环烷酸咪唑啉缓蚀剂   0.3
  700PPM的壬基酚聚氧乙烯醚   0.05
  水   90.15
该复合型水垢锈垢清洗剂的质量指标如下：
  项目   质量指标
  外观   浅褐色透明液体
  溶液PH值   1
  密度(g/ml)   1.040±0.005
  溶垢量g(CaCO3)/Kg   120
  对A3碳钢的腐蚀速率(35℃±1℃)   0.270g/(m2h)
  对紫铜的腐蚀速率(35℃±1℃)   0.246g/(m2h)
  对304不锈钢的腐蚀速率(35℃±1℃)   0.218g/(m2h)
将该复合型水垢锈垢清洗剂应用于钢铁企业设备水垢、锈垢及生物黏泥的实验反应如下：
Figure BDA0000069745400000041
实施例3：
按照下列配方配制复合型水垢锈垢清洗剂：
  组分名称   重量百分比(％)
  质量浓度66.5％硝酸   9
  质量浓度70％羟基乙酸   2.7
  威海云清硝酸缓蚀剂   0.5
  1000PPM的壬基酚聚氧乙烯醚   0.05
  水   87.75
该复合型水垢锈垢清洗剂质量指标如下：
  项目   质量指标
  对304不锈钢的腐蚀速率(55℃±1℃)   0.009g/(m2h)
  对铝的腐蚀速率(55℃±1℃)   0.725g/(m2h)
本实施例的对比实验参见对比例1。
实施例4：
按照下列配方配制复合型水垢锈垢清洗剂：
Figure BDA0000069745400000051
该复合型水垢锈垢清洗剂质量指标如下：
  项目   质量指标
  对铝的腐蚀速率(25℃±1℃)   0.52g/(m2h)
  溶垢量g(CaCO3)/Kg   142
本实施例的对比实验参见对比例2。
对比例1：
按照下列配方配制单纯无机酸清洗剂：
  组分名称   重量百分比(％)
  质量浓度66.5％硝酸   9
  威海云清硝酸缓蚀剂   0.5
  1000PPM的壬基酚聚氧乙烯醚   0.1
  水   90.4
该单纯无机酸清洗剂质量指标如下：
  项目   质量指标
  对304不锈钢的腐蚀速率(55℃±1℃)   0.036g/(m2h)
  对铝的腐蚀速率(55℃±1℃)   6.01g/(m2h)
对比例2：
按照下列配方配制单纯有机酸清洗剂：
该单纯无机酸清洗剂质量指标如下：
  项目   质量指标
  对铝的腐蚀速率(25℃±1℃)   0.987g/(m2h)
  溶垢量g(CaCO3)/kg   47.6

Claims (4)

1.一种复合型水垢锈垢清洗剂，包括缓蚀剂、水基表面活性剂和水，其特征在于按照质量百分数计，由以下原料配制而成：缓蚀剂0.3%-1%、水基表面活性剂0.05-0.1%、水80-94%、无机酸5%-15%和羟基乙酸1%-5%；各组分之和为100%；
所述的无机酸为质量浓度36%-38%的盐酸或者为质量浓度65%-68%的硝酸。
2.根据权利要求1所述的复合型水垢锈垢清洗剂，其特征在于羟基乙酸的质量浓度为70%或99%。
3.根据权利要求1所述的复合型水垢锈垢清洗剂，其特征在于水基表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺或AES中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。
4.根据权利要求1所述的复合型水垢锈垢清洗剂，其特征在于水基表面活性剂的浓度为500PPM-1000PPM。
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