CN103074635A - 复合酸金属表面清洗除垢剂 - Google Patents

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沈继军
潘浩
李兵
何凤元
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Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
Northeast Electric Power Research Institute Co Ltd
Liaoning Dongke Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
Northeast Electric Power Research Institute Co Ltd
Liaoning Dongke Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明属于金属表面化学清洗技术领域，尤其涉及一种复合酸金属表面清洗除垢剂。本发明是由以下组份中的两种或两种以上按重量份数比构成：氨基磺酸：70-98份；羟基乙酸：0.05-28份；酒石酸：0.05-28份；乳酸：0.05-28份；葡萄糖酸：0.05-28份；水杨酸：0.05-28份；氨基磺酸缓蚀剂：1.5-1.8份；表面活性剂0.2-0.45份。本发明利用了氨基磺酸作为主洗酸洗药剂，物料状态为固体，运输方便，成本较低。酸洗温度较低，利于实施，省时省力节能。在酸洗后水冲洗时，热源能力不充足的情况下，可大大减少水冷壁所承受的温差变化，有益于水冷壁的保护。还具有后处理简单、清洗费用低等特点。本发明产品适用材质广泛，可用于碳钢、不锈钢和合金钢等各种金属材质表面的化学清洗，可广泛应用于各种大型锅炉和换热器的化学清洗。

Description

复合酸金属表面清洗除垢剂
技术领域
本发明属于金属表面化学清洗技术领域，尤其涉及一种复合酸金属表面清洗除垢剂。适用于碳钢、不锈钢、合金钢、铜和铜合金等各种材质构成的大型锅炉或换热器的表面清洗。
背景技术
金属表面的化学清洗药剂主要有无机酸和有机酸两种，常用的有盐酸、柠檬酸、EDTA，羟基乙酸、甲酸等。这些药剂在目前的使用中都存在一定的缺点，如盐酸不能用于奥氏体钢和不锈钢，柠檬酸和EDTA虽然应用范围广泛，但使用温度较高（柠檬酸90-95℃，EDTA120-140℃），这样就产生了实施过程中对热源要求高且升温时间长的缺点，特别是在冬季对于投产的新建机组，升温是最大的制约因素。而且这两种有机酸废液处理较难，一般要转运至煤场或灰场或采用生化处理的方式，常温常规的化学处理方法不能够实现达标排放。因此开发一种应用范围广泛、清洗温度低、实施时间短，并且生产成本较低的酸洗药剂是十分必要的。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种复合酸金属表面清洗除垢剂。目的是为了提供一种具有价格低廉、应用范围广、清洗温度低和废液易于处理的金属表面化学清洗除垢剂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
复合酸金属表面清洗除垢剂，是由以下组份中的两种或两种以上按重量份数比构成：氨基磺酸：70-98份； 羟基乙酸：0.05-28份；酒石酸：0.05-28份；乳酸：0.05-28份；葡萄糖酸：0.05-28份；水杨酸：0.05-28份；氨基磺酸缓蚀剂：1.5-1.8份。
所述的复合酸金属表面清洗除垢剂还包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠及十二醇硫酸钠非离子或离子型表面活性剂0.2-0.45份构成。
所述的羟基乙酸可用羟基乙酸碱金属盐代替；所述的酒石酸可用酒石酸钠盐来代替；乳酸可用乳酸碱金属盐来代替；葡萄糖酸可用葡萄糖酸碱金属盐代替；水杨酸可以用水杨酸碱金属盐代替。
所述的羟基乙酸碱金属盐为钠盐；所述的酒石酸钠盐为单钠盐或二钠盐；所述的乳酸碱金属盐为钠盐；所述的葡萄糖酸碱金属盐为钠盐；所述的水杨酸碱金属盐为钠盐。
所述的复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸89份，羟基乙酸9份，烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
所述的复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸89份，羟基乙酸钠9份、烷基苯磺酸钠0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
所述的复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸89份，酒石酸9份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成。
所述的复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸89份，酒石酸钠9份、十二醇硫酸钠0.2份、氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
所述的复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸90份，葡萄糖酸4份，羟基乙酸钠4份、烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
所述的复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸90份，酒石酸钠4份、葡萄糖酸钠4份、烷基苯磺酸钠0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
复合酸金属表面清洗除垢剂的制备方法是：按上述的重量份数比取上述各组份成药剂溶于水中，配制成6-10%的水溶液，升温至30-60℃，循环流动清洗4-10小时。
氨基磺酸是一种前景非常好的化学清洗药剂，它要求的清洗温度是50-60℃，清洗材质广泛，没有产生晶界腐蚀的氯离子，可用于清洗大型锅炉、过热器等的化学清洗。另外其废液处理简单，只需加入碱液中和即可，弱点就是对于铁垢的溶解较慢。  
本发明的有益效果是：
1、利用了氨基磺酸作为主洗酸洗药剂，物料状态为固体，运输方便，成本较低。
2、酸洗温度较低，利于实施，这对于容量较大的锅炉是非常有利的。比如用柠檬酸酸洗，外来汽源在0.8MPa,温度在200℃度左右，升温至90℃以上，至少需6小时左右，而采用氨基磺酸只需两小时一般就能达到，省时节能。还有另外一个优点是在酸洗后水冲洗时，热源能力不充足的情况下，大大减少水冷壁所承受的温差变化，对于水冷壁的保护是有益处的，此发明较常温的温差为25℃，而柠檬酸的温差要达到70℃。
3、氨基磺酸废液只需加入氢氧化钠中和达标就可以排放，处理简单方便。
4、充分利用了氨基磺酸溶解钙镁垢的优势，与少量有机酸复合构成复合成份发挥协同效应，不但对钙镁垢溶解性好，也大大提高了铁垢的溶解能力。
5、本发明产品适用材质广泛。因不含对不锈钢和合金钢敏感的氯离子成分，可用于碳钢、不锈钢和合金钢等各种金属材质表面的化学清洗。可广泛应用于各种大型锅炉和换热器的化学清洗。
具体实施方式
本发明是一种复合酸金属表面清洗除垢剂，是由以下组份中的两种或两种以上按重量份数比构成：氨基磺酸：70-98份； 羟基乙酸：0.05-28份；酒石酸： 0.05-28份；乳酸：0.05-28份；葡萄糖酸：0.05-28份；水杨酸：0.05-28份；氨基磺酸缓蚀剂：1.5-1.8份。
还可以包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠及十二醇硫酸钠等非离子或离子型表面活性剂0.2-0.45份构成。
本发明中所述的羟基乙酸可用羟基乙酸碱金属盐代替；所述的酒石酸可用酒石酸钠盐来代替；乳酸可用乳酸碱金属盐来代替；葡萄糖酸可用葡萄糖酸碱金属盐代替；水杨酸可以用水杨酸碱金属盐代替。
本发明中所述的羟基乙酸碱金属盐常用为钠盐；所述的酒石酸钠盐常用为单钠盐或二钠盐；所述的乳酸碱金属盐常用为钠盐；所述的葡萄糖酸碱金属盐常用为钠盐；所述的水杨酸碱金属盐常用为钠盐。
实施例1：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸89份，羟基乙酸9份，烷基酚聚氧乙烯醚0.2份；市售氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成。将上述比例的组分按8%的浓度配制成水溶液，分别放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至50℃循环流动清洗6小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.506g/m2h。
实施例2：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸98份，羟基乙酸0.05份，烷基酚聚氧乙烯醚0.45份；市售氨基磺酸缓蚀剂1.5份构成。将上述比例的组分按6%的浓度配制成水溶液，分别放入一运行机组的水冷壁抛光后的管样，升温至30℃循环流动清洗4小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.553g/m2h。
实施例3：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸70份，羟基乙酸28份，烷基酚聚氧乙烯醚0.35份；市售氨基磺酸缓蚀剂1.65份构成。将上述比例的组分按10%的浓度配制成水溶液，分别放入一运行机组的水冷壁抛光后的管样，升温至60℃循环流动清洗10小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.489g/m2h。
实施例4：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸89份，羟基乙酸钠9份、烷基苯磺酸钠0.2份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.8份。将上述比例的组分按8%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组的水冷壁抛光后的管样，升温至50℃循环流动清洗6小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.704g/m2h。
实施例5：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸98份，羟基乙酸钠0.05份、烷基苯磺酸钠0.45份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.5份。将上述比例的组分按6%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至30℃循环流动清洗4小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.673g/m2h。
实施例6：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸70份，羟基乙酸钠28份、烷基苯磺酸钠0.3份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.7份。将上述比例的组分按10%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至60℃循环流动清洗10小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.606g/m2h。
实施例7：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸89份，酒石酸9份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成。将上述比例的组分按8%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至55℃循环流动清洗6小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.683g/m2h。
实施例8：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸98份，酒石酸0.05份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.45份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.5份构成。将上述比例的组分按6%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至30℃循环流动清洗4小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.592g/m2h。
实施例9：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸70份，酒石酸28份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.3份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.7份构成。将上述比例的组分按10%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至60℃循环流动清洗10小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.615g/m2h。
实施例10：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸89份，酒石酸钠9份、十二醇硫酸钠0.2份、市售氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成，将上述比例的组分按8%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至60℃循环流动清洗6小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.474g/m2h。
实施例11：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸98份，酒石酸钠0.05份、十二醇硫酸钠0.45份、市售氨基磺酸缓蚀剂1.5份构成，将上述比例的组分按6%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至30℃循环流动清洗4小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.576g/m2h。
实施例12：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸70份，酒石酸钠28份、十二醇硫酸钠0.3份、市售氨基磺酸缓蚀剂1.7份构成，将上述比例的组分按10%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至50℃循环流动清洗10小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.483g/m2h。
实施例13：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸90份，葡萄糖酸4份，羟基乙酸钠4份、烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成。将上述比例的组分按8%的浓度配制成水溶液，分别放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至55℃循环流动清洗6小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.547g/m2h。
实施例14：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸68份，葡萄糖酸2份，羟基乙酸钠28份、烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成。将上述比例的组分按8%的浓度配制成水溶液，分别放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至55℃循环流动清洗6小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.474g/m2h。
实施例15：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸68份，葡萄糖酸28份，羟基乙酸钠2份、烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成。将上述比例的组分按8%的浓度配制成水溶液，分别放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至55℃循环流动清洗6小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.503g/m2h。
实施例16：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸98份，葡萄糖酸0.05份，羟基乙酸钠0.05份、烷基酚聚氧乙烯醚0.3份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.6份构成。将上述比例的组分按6%的浓度配制成水溶液，分别放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至30℃循环流动清洗4小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.547g/m2h。
实施例17：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸70份，葡萄糖酸14份，羟基乙酸钠14.05份、烷基酚聚氧乙烯醚0.45份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.5份构成。将上述比例的组分按10%的浓度配制成水溶液，分别放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至60℃循环流动清洗10小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.486g/m2h。
实施例18：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸90份，酒石酸钠4份、葡萄糖酸钠4份、烷基苯磺酸钠0.2份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成。将上述比例的组分按8%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，酸洗液体积和垢表面积的比例为22:1，升温至45℃循环流动清洗6小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.465g/m2h。
实施例19：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸98份，酒石酸钠0.05份、葡萄糖酸钠0.05份、烷基苯磺酸钠0.3份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.6份构成。将上述比例的组分按6%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至30℃循环流动清洗4小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.521g/m2h。
实施例20：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸70份，酒石酸钠14份、葡萄糖酸钠14.05份、烷基苯磺酸钠0.45份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.5份构成。将上述比例的组分按10%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至60℃循环流动清洗10小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.565g/m2h。
实施例21：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸68份，酒石酸钠28份、葡萄糖酸钠2份、烷基苯磺酸钠0.45份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.55份构成。将上述比例的组分按10%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至60℃循环流动清洗10小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.489g/m2h。
实施例22：
复合酸金属表面清洗除垢剂是由以下组份按重量份数比构成：
氨基磺酸68份，酒石酸钠2份、葡萄糖酸钠28份、烷基苯磺酸钠0.45份，市售氨基磺酸缓蚀剂1.55份构成。将上述比例的组分按10%的浓度配制成水溶液，放入一运行机组和新建机组的水冷壁抛光后的管样，升温至60℃循环流动清洗10小时，除垢率分别为98%以上，腐蚀速率为1.532g/m2h。

Claims (11)

1.复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：它是由以下组份中的两种或两种以上按重量份数比构成：
氨基磺酸：70-98份； 
羟基乙酸：0.05-28份；
酒石酸：0.05-28份；
乳酸：0.05-28份；
葡萄糖酸：0.05-28份；
水杨酸：0.05-28份；
氨基磺酸缓蚀剂：1.5-1.8份。
2.根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：还包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸钠及十二醇硫酸钠非离子或离子型表面活性剂0.2-0.45份构成。
3.根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：所述的羟基乙酸可用羟基乙酸碱金属盐代替；所述的酒石酸可用酒石酸钠盐来代替；乳酸可用乳酸碱金属盐来代替；葡萄糖酸可用葡萄糖酸碱金属盐代替；水杨酸可以用水杨酸碱金属盐代替。
4.根据权利要求3所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：所述的羟基乙酸碱金属盐为钠盐；所述的酒石酸钠盐为单钠盐或二钠盐；所述的乳酸碱金属盐为钠盐；所述的葡萄糖酸碱金属盐为钠盐；所述的水杨酸碱金属盐为钠盐。
5.根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：它是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸89份，羟基乙酸9份，烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
6.根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：它是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸89份，羟基乙酸钠9份、烷基苯磺酸钠0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
7. 根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：它是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸89份，酒石酸9份、脂肪醇聚氧乙烯醚0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份构成。
8.根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：它是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸89份，酒石酸钠9份、十二醇硫酸钠0.2份、氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
9.根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：它是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸90份，葡萄糖酸4份，羟基乙酸钠4份、烷基酚聚氧乙烯醚0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
10. 根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂，其特征是：它是由以下组份按重量份数比构成：氨基磺酸90份，酒石酸钠4份、葡萄糖酸钠4份、烷基苯磺酸钠0.2份，氨基磺酸缓蚀剂1.8份。
11. 根据权利要求1所述的复合酸金属表面清洗除垢剂的制备方法，其特征是：按权利要求1所述的重量份数比取上述各组份成药剂溶于水中，配制成6-10%的水溶液，升温至30-60℃，循环流动清洗4-10小时。
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