CN102418103B

CN102418103B - 用于锅炉清洗的药剂

Info

Publication number: CN102418103B
Application number: CN 201110414750
Authority: CN
Inventors: 刘金山
Original assignee: CHANGSHA BLUECLEAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHANGSHA BLUECLEAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: CN102418103A

Abstract

本发明涉及一种用于锅炉清洗的药剂，属于设备的化学清洗技术领域。其主要包括有缓蚀酸洗剂、漂洗剂和钝化剂；其中的缓蚀酸洗剂由1,3,5,7四氮杂金刚烷、乙二胺四乙酸、盐酸、磷酸、氟硅、水合肼、硅酸钠、十六烷基二甲基苄基氯化铵、硫氰酸铵、十二烷基苯磺酸钠和余量水所组成；其中的漂洗剂为柠檬酸溶液；其中的钝化剂由乙二胺、甲醛、磷酸氢二铵、过氧化氢、亚硝酸钠和水组成。本发明化学性质稳定、毒性低、缓释效果好，溶垢能力强，不会对锅炉产生酸性腐蚀危害。

Description

用于锅炉清洗的药剂

技术领域

本发明涉及设备的化学清洗，具体地说，涉及一种用于锅炉清洗的药剂。

背景技术

日常工业生产中，锅炉用水在使用时不断循环和浓缩，水中的矿物质含量也会不断增加，从而引起炉体壁火管结垢、氧腐蚀。炉体壁火管一旦结生水垢，将大大降低热交换效率，锅炉会加速氧腐蚀，锅炉氧腐蚀的结果使金属表面活化，呈Fe³⁺、Fe²⁺状态，而Fe³⁺、Fe²⁺、Fe、OH^-离子之间的电化学腐蚀更为严重，长此以往，将缩短锅炉使用寿命，危及安全生产。因此，对锅炉的炉体壁火管必须定期进行处理。常见的垢的种类有碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、混合水垢、氧化铁垢、炭黑、碳化物及油垢等。

通常采用的清洗工艺用缓蚀剂和钝化剂。

近年来，柠檬酸酸洗缓蚀剂为目前大型火力发电厂化学清洗中急需的一种专用缓蚀剂。国内陕西化工设计院利用吡唑酮药物副产物FAA胶体等制成SH一405柠檬酸酸洗缓蚀剂，性能不够稳定，保质期短。盐酸对铁氧化物溶解能力较强，但盐酸酸洗用的缓蚀剂在不同的情况下，需要不同的缓蚀剂，给现场应用带来不便。

目前广泛使用的电力行业标准《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL／T794-2001)推荐的化学清洗钝化工艺普遍存在钝化温度高，能耗高，时间长，甚至一些钝化剂本身为致癌物，环保问题突出；特别是采用磷酸盐、多聚磷酸盐钝化引起的磷酸盐残留容易引起酸性腐蚀，无疑会给锅炉今后安全运行带来隐患。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题是提供一种用于锅炉清洗的药剂，所提供的缓蚀酸洗剂化学性质稳定、毒性低、缓释效果好，溶垢能力强。所提供的钝化药剂配合本发明配套清洗装置和使用方法，钝化工艺简单、药剂安全无毒，清洗温度低，时间短，节能环保，钝化效果优良且不会对锅炉产生酸性腐蚀危害。

本发明解决问题的技术方案如下：

一种用于锅炉清洗的药剂，包括有缓蚀酸洗剂、漂洗剂和钝化剂；

所述缓蚀酸洗剂由以下质量百分比的组分组成：

1,3,5,7四氮杂金刚烷0.25％～0.35％，乙二胺四乙酸0.1％～0.2％，盐酸3.0％～8.0％，磷酸2.0％～5.0％，氟硅酸2.0％～3.0％, 水合肼0.1％～0.15％，硅酸钠0.05％～0.1％，十六烷基二甲基苄基氯化铵0.1％～0.2％，硫氰酸铵0.05％～0.08％，十二烷基苯磺酸钠0.1％～0.15％，余量为水；

所述漂洗剂为质量百分比0.1％～0.2％的柠檬酸溶液，加化学纯或分析纯的氨水调节pH值4；

所述钝化剂,由以下质量百分比的组分组成：乙二胺0.04％～0.05％，甲醛0.04％～0.06％，磷酸氢二铵0.03％～0.06％，过氧化氢0.6％～0.7％，亚硝酸钠0.02％～0.04％，余量为水；用氨水适量调节溶液pH值8.5～9.0；

下面是本发明的部分原料组分的解释：

本发明的1,3,5,7四氮杂金刚烷是一种减缓金属材料腐蚀的缓蚀剂；

水合肼在本发明中作为锅炉的脱氧和脱二氧化碳的处理剂；

乙二胺四乙酸可与水混溶，具有良好的阻垢作用，耐酸碱，能与铁、铜、铝锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面氧化物，既是本发明的阻垢剂和缓蚀剂，又是循环水系统的阻垢分散剂;

十二烷基苯磺酸钠有渗透作用，也是具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

硫氰酸铵可以与难溶性试剂在溶剂中形成可溶性分子间的络合物、缔合物或复盐等，以增加试剂在溶剂中的溶解度。

十六烷基二甲基苄基氯化铵是一种优良的表面活性，与硫氰酸盐、非离子、两性离子具体良好的配伍性。具有絮凝、分散、增稠、粘结、成膜、凝胶、稳定胶体的作用。

乙二胺和亚硝酸钠在本发明中起强氧化作用。

甲醛在本发明中为强还原剂

本发明锅炉清洗的药剂通过选择上述合适的成分，充分利用了各组分的协同缓蚀效应。由极化曲线试验表明本发明的缓蚀酸洗剂在酸溶液中多种功能基团存在协同作用，对腐蚀的阴、阳极过程均有明显的抑制作用，属于混合抑制型缓缓蚀酸洗剂。一方面，缓蚀酸洗剂吸附于腐蚀金属的微阳极区产生负催化效应，提高了阳极反应的活化能，降低了金属的溶解速度，另一方面，缓蚀酸洗剂对于氢离子的阴极还原反应又有较强的阻滞作用，因此具有优良的缓蚀效果。

本发明的钝化剂的主要成分是过氧化氢，过氧化氢是一种强氧化剂，在碱性溶液中与(钝化时pH值8.5～9.0)钢铁的氧化过程，是比较复杂的，一般认为是一种电化学过程。

铁在微阳极上溶解；

Fe→Fe²⁺ +2e

然后Fe²⁺继续氧化成氢氧化物；

Fe²⁺+OH^-+1／2O₂→FeOOH^-

形成的氢氧化物又在微阴极上还原；

FeOOH^-+e→HFeO₂ ^-

接着发生脱水反应；

2 FeOOH^-+ HFeO₂ ^-→Fe₃O₄+OH^-+H₂O

此外还会发生氢氧化亚铁的氧化反应；

3Fe(OH)₂+O^-→Fe₃O4+3H₂O

本发明适当控制乙二胺、甲醛、磷酸氢二铵、亚硝酸钠的添加量，可以加快氧化后的反应速率，而且可以得到致密、牢固的氧化膜；适当提高钝化液的温度可以加快氧化速率。本发明的钝化剂具有清洗温度低，时间短，节能环保，钝化效果优良且不会对锅炉系统产生酸性腐蚀危害。

本发明的优点：

(1)原料来源容易，制备方法简单，使用操作方便。

(2)清洗后试片光亮，不残留有害薄膜，无明显镀铜现象；

(3)溶垢能力强，不会在85℃内快速分解、变质，耐长期存放；

(4)废液无恶臭，毒性低，对人体无毒，废液可以安全排放，高效安全，符合排放标准。

(5)本发明适用钢材包括常见的锅炉钢、低碳钢、合金钢、汽包钢如20A，20g，SA299，BHW35，BHW38等，不产生氢脆现象。

(6) 本发明对环境无污染，储存时间可达2年，清洗中耐Fe³⁺离子达800mg／kg。

具体实施方式

下面用具体的实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种用于锅炉清洗的药剂，包括有缓蚀酸洗剂、漂洗剂和钝化剂；所述缓蚀酸洗剂由以下质量百分比的组分组成：1,3,5,7四氮杂金刚烷0.25％，乙二胺四乙酸0.2％，盐酸5.0％，磷酸2.0％，氟硅酸2.5％, 水合肼0.1％，硅酸钠0.08％，十六烷基二甲基苄基氯化铵0.1％，硫氰酸铵0.08％，十二烷基苯磺酸钠0.1％，余量为水；所述漂洗剂为质量百分比0.1％～0.2％的柠檬酸溶液，加化学纯或分析纯的氨水调节pH值4；所述钝化剂,由以下质量百分比的组分组成：乙二胺0.045％，甲醛0.04％，磷酸氢二铵0.05％，过氧化氢0.6％，亚硝酸钠0.04％，余量为水；用氨水适量调节溶液pH值8.5～9.0；

实施例2

一种用于锅炉清洗的药剂，包括有缓蚀酸洗剂、漂洗剂和钝化剂；所述缓蚀酸洗剂由以下质量百分比的组分组成：1,3,5,7四氮杂金刚烷0.3％，乙二胺四乙酸0.1％，盐酸3.0％，磷酸3.0％，氟硅酸2.0％, 水合肼0.15％，硅酸钠0.1％，十六烷基二甲基苄基氯化铵0.2％，硫氰酸铵0.06％，十二烷基苯磺酸钠0.12％，余量为水；所述漂洗剂为质量百分比0.1％～0.2％的柠檬酸溶液，加化学纯或分析纯的氨水调节pH值4；所述钝化剂,由以下质量百分比的组分组成：乙二胺0.05％，甲醛0.05％，磷酸氢二铵0.06％，过氧化氢0.7％，亚硝酸钠0.02％，余量为水；用氨水适量调节溶液pH值8.5～9.0。

实施例3

一种用于锅炉清洗的药剂，包括有缓蚀酸洗剂、漂洗剂和钝化剂；所述缓蚀酸洗剂由以下质量百分比的组分组成：1,3,5,7四氮杂金刚烷0.35％，乙二胺四乙酸0.15％，盐酸8.0％，磷酸5.0％，氟硅酸2.0％, 水合肼0.12％，硅酸钠0.05％，十六烷基二甲基苄基氯化铵0.15％，硫氰酸铵0.08％，十二烷基苯磺酸钠0.15％，余量为水；所述漂洗剂为质量百分比0.1％～0.2％的柠檬酸溶液，加化学纯或分析纯的氨水调节pH值4；所述钝化剂,由以下质量百分比的组分组成：乙二胺0.04％，甲醛0.06％，磷酸氢二铵0.03％，过氧化氢0.65％，亚硝酸钠0.03％，余量为水；用氨水适量调节溶液pH值8.5～9.0。

Claims

1.一种用于锅炉清洗的缓蚀酸洗剂；其特征在于：所述缓蚀酸洗剂由如下质量百分比的组分组成：1,3,5,7四氮杂金刚烷0.25％～0.35％；乙二胺四乙酸0.1％～0.2％；盐酸3.0％～8.0％；磷酸2.0％～5.0％；氟硅酸2.0％～3.0％；水合肼0.1％～0.15％；硅酸钠0.05％～0.1％；十六烷基二甲基苄基氯化铵0.1％～0.2％；硫氰酸铵0.05％～0.08％；十二烷基苯磺酸钠0.1％～0.15％；余量为水。