CN103882457A

CN103882457A - 一种不锈钢化学清洗剂

Info

Publication number: CN103882457A
Application number: CN201410122252.1A
Authority: CN
Inventors: 王久生; 张春波; 刘熙旸
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Jilin Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Jilin Electric Power Co Ltd
Priority date: 2014-03-30
Filing date: 2014-03-30
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明涉及一种不锈钢化学清洗剂，属于一种清洗剂。由如下体积份数的原料组成：65%硝酸：2～4份，70%羟基乙酸：1～2.5份，98%柠檬酸：0.5～1份，50%羟基亚乙基二膦酸：0.5～1份，硫酸化油：0.3～0.5份，水：91～97份。优点是，将硝酸的溶垢能力、表面活性剂的活化作用、络合剂的络合能力三者相结合，各成分互溶解性好，不分层，协同效应明显，在取得较好的清洗效果的同时，大大降低了清洗药剂用量，降低了清洗成本，抑制了硝酸使用中存在NO_X逸出的现象。

Description

一种不锈钢化学清洗剂

技术领域

本发明属于一种清洗剂，尤其是对氯离子敏感的金属材质清洗，如奥氏体钢。

背景技术

化学清洗是用化学方法去除设备表面积垢而使其恢复原表面状态的过程，作为一门综合性的实用工程技术，化学清洗已广泛应用于金属加工、电力、石油化工、纺织、造纸等各类工业领域，给社会带来了巨大的经济效益。化学清洗的意义在于以下几个方面：

1）节约能源、提高换热效率

锅炉、换热器等热力设备由于自身的腐蚀和介质的沉积等原因，在其表面形成导热系数很低的垢层，严重影响了设备的换热效率，造成大量的能源浪费。因此清洗除垢对于节约能源具有极其重要的意义。

2）延长设备的使用寿命

对于机械零件，清洗可减少磨损，延长运转寿命。对于锅炉等换热设备，由于结垢使导热性能下降，管壁温度升高，局部过热可产生爆裂、爆炸，导致事故，对换热设备进行化学清洗可降低管壁温度，有效避免爆管事故，延长设备使用寿命。另外沉积物下的金属容易进一步腐蚀，清除沉积可减缓设备机体的腐蚀，延长使用寿命。

3）提高生产效率和产品质量

积垢的存在不仅给设备本身的工作效率和安全带来严重影响，而且还会给整个生产运行造成很大的不便。如化工反应器结垢可造成产品产量的下降和质量的下降。因此清洗对提高生产效率和产品质量具有重要意义。

4）减少经济损失，取得更大效益

无论是提高传热效率，节约能源，延长设备使用寿命，还是提高生产效率和产品质量，清洗的最终目的都是为了取得更大的经济效益。

目前，国内用于不锈钢材料的化学清洗除垢工艺及存在的缺点如下：

1）氨基磺酸工艺，3～10%氨基磺酸、0.2～0.8%缓蚀剂、适量消泡剂，温度50～60℃，清洗时间：6～10h。存在的缺点是：氨基磺酸价格昂贵，清洗费用很高，对金属氧化物的清洗效果差，并且清洗条件控制严格，温度既不能太高也不能太低，温度高时氨基磺酸会发生分解，温度低时除垢能力差，化学清洗效果不稳定。

2）硝酸工艺，2～8%硝酸、0.2～0.8%缓蚀剂、适量氟化钠和消泡剂，温度50～60℃。清洗时间：6～10h。硝酸价格较便宜，除垢能较强，由于硝酸是氧化性强酸，在化学清洗过程中会不断释放NOX，不仅对环境造成污染，还会对化学清洗的操作人员的身体造成一定的伤害。

3）磷酸工艺，＞8%氨基磺酸、0.2～0.3%缓蚀剂、适量氟化钠和消泡剂，温度80～95℃。清洗时间：4～8h。清洗温度高，对临时系统安装要求高，易产生磷酸钙沉积。

4）混合酸工艺，1%甲酸，2～4%乙酸、缓蚀剂0.2～0.4%、温度85～95℃。清洗时间：6～10h。清洗温度高，适用于锈垢比较较大的情况，对于垢类的去除效果较差。

发明内容

本发明提供一种不锈钢化学清洗剂，是一种新型的对氯离子敏感的金属材料络合清洗剂：硝酸类络合剂，既对垢类、锈类等有良好的清洗溶解能力，又大大抑制了硝酸使用过程中存在NO_X逸出的现象。

本发明采取的技术方案是：由如下体积份数的原料组成：

65%硝酸：2～4份；

70%羟基乙酸：1～2.5份；

98%柠檬酸：0.5～1份；

50%羟基亚乙基二膦酸：0.5～1份；

硫酸化油：0.3～0.5份；

水91～97份。

本发明的优点是，（1）羟基亚乙基二膦酸是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、钙、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。具有阻垢效果、溶限效应、稳定性、耐酸碱和氧化性能均较好，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应。（2）硫酸化油能显著降低或消除清洗剂与金属的界面张力、表面张力。（3）柠檬酸与羟基乙酸是很好的溶合剂，可与金属阳离子通过配位键快速形成亲水螯合物。

发明在不采用氟化物的前提上，将硝酸的溶垢能力、表面活性剂的活化作用、络合剂的络合能力三者相结合，各成分互溶解性好，不分层，协同效应明显，在取得较好的清洗效果的同时，大大降低了清洗药剂用量，降低了清洗成本，抑制了硝酸使用中存在NO_X逸出的现象。氟化物的弃用和NO_X的抑制有效地消除了对环境污染，保证了人员和设备的工作安全。目前已在吉林省内多家电厂中得到了应用，在现场使用中，清洗效果良好，得到大家的好评。

具体实施方式

实施例1

由如下体积份数的原料组成：

65%硝酸：5份；

70%羟基乙酸：2.5份；

98%柠檬酸：1份；

50%羟基亚乙基二膦酸：1份；

硫酸化油： 0.5份；

水：91份。

应用：热网加热器换热管清洗

样管平均垢量为896.6g/m²，清洗垢主要成分：氧化钙45.9%、氧化镁5.5%、氧化铁30.9%、二氧化硅7.6%，五氧化二磷1.2%、氧化硫5.8%，450℃灼烧减量4.3%。

清洗温度：43.6～48.4℃，清洗时间：6小时。

实施例2

由如下体积份数的原料组成：

65%硝酸：3.5份；

70%羟基乙酸：1.8份；

98%柠檬酸：0.7份；

50%羟基亚乙基二膦酸：0.7份；

硫酸化油：0.4份；

水：94份。

应用：凝汽器换热管清洗

垢层1.1～1.2mm，样管平均垢量为1258.4g/m²，清洗垢主要成分：氧化钙50.4%、氧化镁15.2%、氧化铁5.7%、二氧化硅11.9%，五氧化二磷8.4%、二氧化硫2.5%，450℃灼烧减量9.5%。

清洗温度：49.2～56.2℃，清洗时间：5小时。

实施例3

65%硝酸：2份；

70%羟基乙酸：1份；

98%柠檬酸：0.5份；

50%羟基亚乙基二膦酸：0.5份；

硫酸化油：0.3份；

水：97份。

应用：冷却水换热器清洗

垢层0.7～0.8mm，样管平均垢量为611.4g/m²。

清洗温度：21.1～25.8℃，清洗时间：5小时。

Claims

1.一种不锈钢化学清洗剂，其特征在于由如下体积份数的原料组成：

65%硝酸：2～4份；

70%羟基乙酸：1～2.5份；

98%柠檬酸：0.5～1份；

50%羟基亚乙基二膦酸：0.5～1份；

硫酸化油：0.3～0.5份；

水：91～97份。