CN103469222B - 一种冷凝设备水垢除垢剂及除垢方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷凝设备水垢除垢剂及其制备方法，该除垢剂的组成为溶解剂15%～30%，渗透剂2%～5%，缓蚀剂1%～5%，助溶剂10%～30%，纯化水20%～30%，其余为乙醇，以质量百分比计；其中溶解剂选择草酸、枸椽酸、抗坏血酸、水杨酸和冰醋酸中，渗透剂选择琥珀酸二乙酯、乙二醇单丁醚和磺化琥珀酸二辛酯钠盐中，缓蚀剂选择乌洛托品、苯胺、二乙基硫脲或若丁，助溶剂选择对基苯甲酸、尿素、环已酮、乙酰氨和水扬酸钠中。本发明将上述原料配伍，利用组合效应使之具有强大的除垢能力和较快的除垢速度，对设备的腐蚀小，价格低廉，可节约大量的清洁费用，提高了设备运行水平、能源利用水平和生产效率，大幅度降低了生产产品的成本。

Description

一种冷凝设备水垢除垢剂及除垢方法

技术领域

本发明涉及一种冷凝设备水垢除垢剂及其制备方法。

背景技术

在生产中成药制剂的药厂，其中药提取环节的浓缩设备多采用水冷式冷凝器，这类设备在使用一段时间后，其内壁很容易形成水垢，由于生产周期长，冷凝设备往往不能得到及时的清理，造成管壁上附着很厚的水垢层，从而增加了冷凝器管壁的传热热阻，降低换热效率，进而延长了冷凝时间，增加了蒸汽消耗量，大大增加了产品的生产成本。而且结垢严重时还会造成冷却管道堵塞和严重腐蚀冷凝设备，缩短设备的使用寿命。据观察，冷凝器使用1年左右水垢的厚度可达到1.5mm以上，这时必须除垢，以保证浓缩设备的正常运行。

在中成药制药企业，冷凝器水垢的形成是多方面的：多组分过饱和溶液中盐类的结晶析出；不同分散度的一些物质固体颗粒的粘结；有机胶状物和矿质胶状物的沉积；某些物质的电化学腐蚀以及微生物产生等。这些混合沉淀形成了污垢，其中冷却水中的溶解盐类（如碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物、硅酸盐等）产生固相沉淀是结垢的主要原因，这些盐类，首先在冷凝器水侧的金属表面沉积出原始晶核，然后逐渐变成颗粒，具有潜晶形或无定形结构，渐渐形成结晶类团块。碳酸钙（镁）盐类是引起冷却水侧结垢的主要组分，容易在冷凝器的金属表面沉积。当水流速度较小或冷却表面较粗糙时，这些结晶沉积物就容易沉积在冷却表面形成水垢，这些水垢结构致密，异常坚硬，牢固地附着在冷凝器的表面上。另外，不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、腐蚀产物、杂质（泥沙、尘土、铁锈）、油污、菌藻（从冷却水中带入，大量繁殖后可产生粘性分泌物，不易清除）及粘性分泌物等组成的污垢，其本身不会形成水垢，但它们在冷却水中可以形成晶核，这就加速了CaCO₃结晶析出的过程。当含有这些物质的水流经冷凝器的传热表面时，容易形成污垢沉积物，特别是在流速较慢的情况下，污垢沉积物更多。这些沉积物一般体积较大，质地疏松稀软，故又称为软垢，它们是引起冷凝器金属表面腐蚀的主要因素。

冷凝器的冷却表面多具有锈斑，锈斑的外壳坚硬，内部疏松多孔，它们常与水垢、微生物及杂质等一起沉积在冷却表面。这些锈块状腐蚀物形成的沉积物，除了影响冷却外，更严重的是增加了某些细菌的繁殖，最终导致冷却表面腐蚀而穿孔泄漏，使得浓缩设备的冷凝器报废，给企业造成很大的损失。

现有技术中，冷凝器的除垢方法通常有人工清洗、机械清洗、电子清冼和化学清洗4种。

手工清洗是用钢丝刷清洁水垢，该方法简单，但劳动强度大，且不易清洗干净。机械清洗则使用专用的刮刀进行除垢。这两种方法的优点是可省去化学清洗所需要的费用，同时避免了化学清洗后清洗废液的处理和排放问题，不易引起冷凝器的腐蚀。缺点是需要把冷凝器的两端盖拆下后进行，清洗操作比较费工，操作不当还容易引起冷凝器表面损伤。故在清洗操作时，必须注意保护冷凝器传热管端的焊口。

电子清冼是通过电子水处理仪清除水垢的方法，其工作原理是利用电子仪器产生高频电子信号，使水经过水处理仪后其物理结构发生变化，原来的链状大分子断裂成单个的小分子，溶解盐的正负离子被水分子包围，运动速度降低，有效碰撞次数减少，静电力下降，从而在管壁上无法结垢，达到防垢目的。同时，由于水分子的偶极距增大，使水中溶解盐的正负离子的吸合能力增大，其结果使管壁上原来的水垢变得松软、脱落，因此又具有除垢作用。另外，溶解于水中的氧经过高频电磁场处理，成为惰性氧，抑制铁锈生长，切断微生物的氧气来源，达到防腐阻蚀、杀菌灭藻的作用。目前，电子除垢技术在国外使用较多。

化学清洗是通过化学清洗液的作用，使冷凝器冷却管表面的水垢和其它沉积物溶解、脱落或剥离的一类方法。此法的特点是清洗时间短，除垢彻底干净，是目前使用最广、最有效的清洗方法。清洗液多含有清洁剂，络合剂，表面活性剂，缓蚀剂及镀膜剂等，对水垢和其它沉积物具有很好的清洁功能；并对金属无腐蚀作用，还能在清洗结束的金属表面形成保护膜，清洗后无需进行酸碱中和处理，只需用自来水冲洗即可。目前，各种类型的除垢剂广泛得到应用，但清洗效果均不太理想，而且成本也较高。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有技术中的缺陷，提供一种除垢效果好，清洗时间短，清洗工艺简单，价格低廉的冷凝设备水垢除垢剂；

本发明的另一目的是提供上述冷凝设备水垢除垢方法。

为实现上述发明目的所采取的技术方案为：

一种冷凝设备水垢除垢剂，其特征在于该除垢剂的组成为：溶解剂15%～30%，渗透剂2%～5%，缓蚀剂1%～5%，助溶剂10%～30%，纯化水20%～30%，其余为乙醇，以质量百分比计；

其中溶解剂为草酸、枸椽酸、抗坏血酸、水杨酸和冰醋酸中的一种或几种的组合；

所述渗透剂为琥珀酸二乙酯、乙二醇单丁醚和磺化琥珀酸二辛酯钠盐中的一种或几种的组合；

所述缓蚀剂为乌洛托品、苯胺、二乙基硫脲或若丁中的一种或几种的组合。

所述助溶剂为对氨基苯甲酸、尿素、环已酮、乙酰氨和水扬酸钠中的一种或几种的组合。

一种冷凝设备水垢除垢剂进行除垢的方法，其特征在于其工艺步骤为：按照处方量将有机酸混合物、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂及纯化水混合均匀，加热至30～60℃，然后加入到冷凝器中，采用浸泡和循环相结合的反复清洗方式进行清洗。

所述浸泡时间30～90分钟。

所述循环时间1～5小时。

所述清洗时间根据冷凝器的水垢情况来定，一般在24～48小时之间。

本发明的除垢剂是根据冷凝器水垢的组分与形成原因，设备的特点及水垢的理化性质等因素，参考有关文献，并结合预试验的结果而确定，其中选用草酸、枸椽酸、抗坏血酸、水杨酸或冰醋酸作为溶解剂，以保证清洁剂能够快速、有效的溶解水垢，最终达到彻底清除的效果；选用琥珀酸二乙酯、乙二醇单丁醚或磺化琥珀酸二辛酯钠盐作为渗透剂，以保证清洁剂能够有效渗透到水垢的内部，使水垢能够快速有效的分散、松动、脱落；选用乌洛托品、苯胺、二乙基硫脲或若丁作为缓蚀剂，以防止有机酸对冷凝器的腐蚀，提高有机酸的利用率；选用对氨基苯甲酸、尿素、环已酮、乙酰氨或水扬酸钠为助溶剂，以增强各清洁成分的效能，促进水垢的溶散速度，进而提高清洗效率。

本发明将上述原料配伍，利用组合效应使之具有如下技术优势：

1、具有强大的除垢能力和较快的除垢速度，在清洁剂足量的情况下，能够完全溶解水垢。在正确的使用条件下，清洗周期约48小时以内。

2、本发明的除垢剂对设备的腐蚀小，经过多次的验证可以证明，该清洁剂对设备没有任何不良影响。

3、本发明除垢剂的应用可以有效解决中药提取浓缩设备的冷凝器内水垢粘附问题。在很大程度上为药品生产类的企业节约大量的清洁费用，提高了设备运行水平、能源利用水平和生产效率，大幅度降低了生产产品的成本。

4、本发明的除垢剂成本低廉，具有较强的价格优势。

具体实施方式

下面用实例予以说明本发明，应该理解的是，实例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。本发明的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。

实施例1

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（草酸与冰醋酸的配比为1：2）15%、渗透剂磺化琥珀酸二辛酯钠盐3%、缓蚀剂乌洛托品4%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至30℃，加入到冷凝器中，采用浸泡30分钟和循环5小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为48小时。

实施例2

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（草酸与冰醋酸的配比为1：1）15%、渗透剂磺化琥珀酸二辛酯钠盐3%、缓蚀剂苯胺4%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至35℃，加入到冷凝器中，采用浸泡40分钟和循环4.5小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为45小时。

实施例3

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（草酸与冰醋酸的配比为1：0.5）15%、渗透剂磺化琥珀酸二辛酯钠盐3%、缓蚀剂若丁4%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至40℃，加入到冷凝器中，采用浸泡50分钟和循环4小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为42小时。

实施例4

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（草酸与冰醋酸的配比为1：0.5）15%、渗透剂磺化琥珀酸二辛酯钠盐3%、缓蚀剂二乙基硫脲4%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至45℃，加入到冷凝器中，采用浸泡50分钟和循环3.5小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为39小时。

实施例5

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂草酸20%、渗透剂磺化琥珀酸二辛酯钠盐3%、缓蚀剂乌洛托品4%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至50℃，加入到冷凝器中，采用浸泡60分钟和循环3小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为36小时。

实施例6

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂冰醋酸30%、渗透剂磺化琥珀酸二辛酯钠盐3%、缓蚀剂乌洛托品4%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至55℃，加入到冷凝器中，采用浸泡70分钟和循环2.5小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为33小时。

实施例7

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂抗坏血酸20%、渗透剂磺化琥珀酸二辛酯钠盐3%、缓蚀剂乌洛托品3%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至60℃，加入到冷凝器中，采用浸泡80分钟和循环2小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为30小时。

实施例8

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（草酸与水杨酸的配比为1：1）30%、渗透剂乙二醇单丁醚4%、缓蚀剂乌洛托品5%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至52℃，加入到冷凝器中，采用浸泡90分钟和循环1.5小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为27小时。

实施例9

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（枸椽酸与冰醋酸的配比为1：2）15%、渗透剂琥珀酸二乙酯5%、缓蚀剂乌洛托品5%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至48℃，加入到冷凝器中，采用浸泡75分钟和循环1小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为24小时。

实施例10

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂水扬酸20%、渗透剂琥珀酸二乙酯3%、缓蚀剂乌洛托品1%、助溶剂氨基苯甲酸10%、纯化水20%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至42℃，加入到冷凝器中，采用浸泡65分钟和循环2小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为31小时。

实施例11

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（草酸、冰醋酸、抗坏血酸的配比为1：1：1）15%、渗透剂月桂酰两性基二乙酸二钠2%、缓蚀剂乌洛托品2%、助溶剂尿素30%、纯化水15%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至38℃，加入到冷凝器中，采用浸泡55分钟和循环2.5小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为34小时。

实施例12

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂枸缘酸20%、渗透剂琥珀酸二乙酯5%、缓蚀剂乌洛托品3%、助溶剂环已酮20%、纯化水30%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至32℃，加入到冷凝器中，采用浸泡45分钟和循环3小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为38小时。

实施例13

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（草酸与冰醋酸的配比为1：2）20%、渗透剂琥珀酸二乙酯4%、缓蚀剂乌洛托品4%、助溶剂水扬酸钠15%、纯化水20%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至35℃，加入到冷凝器中，采用浸泡50分钟和循环4小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为40小时。

实施例14

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（水扬酸与冰醋酸的配比为1：1）30%、渗透剂琥珀酸二乙酯3%、缓蚀剂乌洛托品3%、缓蚀剂苯胺2%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水15%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至40℃，加入到冷凝器中，采用浸泡55分钟和循环5小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为40小时。

实施例15

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（草酸与冰醋酸的配比为1：2）30%、渗透剂琥珀酸二乙酯2%、缓蚀剂乌洛托品1%、缓蚀剂若丁4%、助溶剂乙酰氨20%、纯化水20%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至50℃，加入到冷凝器中，采用浸泡60分钟和循环3小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为45小时。

实施例16

按照下述质量百分比配制冷凝设备水垢：

溶解剂（抗坏血酸与冰醋酸的配比为1：2）20%、渗透剂琥珀酸二乙酯1%、缓蚀剂乌洛托品2%、缓蚀剂二乙基硫脲2%、助溶剂乙酰氨30%、纯化水20%、余量加入乙醇。

除垢方法：按照以上处方将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂和纯化水加入适宜的容器中搅拌混匀，用水蒸汽将配液加热至60℃，加入到冷凝器中，采用浸泡60分钟和循环3小时相结合的反复清洗方式进行清洗，总清洗时间为45小时。

Claims (3)

1.一种冷凝设备水垢除垢剂，其特征在于该除垢剂的组成为：溶解剂15%～30%，渗透剂2%～5%，缓蚀剂1%～5%，助溶剂10%～30%，纯化水20%～30%，其余为乙醇，以质量百分比计；

其中溶解剂为草酸、枸椽酸、抗坏血酸、水杨酸和冰醋酸中的一种或几种的组合；

所述渗透剂为琥珀酸二乙酯、乙二醇单丁醚和磺化琥珀酸二辛酯钠盐中的一种或几种的组合；

所述缓蚀剂为乌洛托品、苯胺、二乙基硫脲或若丁中的一种或几种的组合；

所述助溶剂为对氨基苯甲酸、尿素、环已酮、乙酰氨和水扬酸钠中的一种或几种的组合。

2.利用权利要求1所述的冷凝设备水垢除垢剂进行除垢的方法，其特征在于其工艺步骤为：按照处方量将溶解剂、渗透剂、缓蚀剂、助溶剂、纯化水及乙醇混合均匀，加热至30～60℃，然后加入到冷凝器中，采用浸泡和循环相结合的反复清洗方式进行清洗，其中所述浸泡时间30～90分钟，所述循环时间1～5小时。

3.按照权利要求2所述的除垢的方法，其特征在于所述清洗时间根据冷凝器的水垢情况来定，一般在24～48小时之间。