CN104277932A - 一种水垢清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水垢清洗剂及其制备方法，该水垢清洗剂按照质量百分数计，由以下原料配制而成：无机酸5~15%，富里酸0.1~0.5%，柠檬酸1~5%，表面活性剂0.1~1%，缓蚀剂0.5~3.5%，增稠剂0.4~1%，还原剂0.5~2%，余量为水。制备方法包括：向反应釜中加入50%的水，在常温下搅拌边加入无机酸，完全溶解后静置；向酸溶液中分别加入缓蚀剂和还原剂，表面活性剂、富里酸及柠檬酸，继续搅拌至溶液分散均匀；将增稠剂用剩余的50%的水溶化，边搅拌边倒入制备的混合溶液中，搅拌均匀，即为成品。本发明的水垢清洗剂有效地综合两类酸洗水垢清洗剂的优点，既保证了除垢效率，又可缓解对管道和设备的腐蚀。

Description

一种水垢清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学清洗剂领域，具体涉及一种水垢清洗剂及其制备方法。

背景技术

水循环系统大量应用于工业各领域，加热、蒸煮、干燥、厂房或人们生活采暖和热水供应等等方面的作用都是不可替代的。但是水中还含有多种矿物质，会在水循环系统中不断浓缩，沉积形成水垢，严重影响了工业生产和人们的生活与健康。为了消除水垢的危害，一旦产生水垢，就需要进行清洗，将其除去。

目前工业常见的水垢处理方法有：酸洗、碱洗及物理清洗。

酸洗又分为无机酸洗和有机酸洗。无机酸洗如盐酸，其成本低廉，效果好，但是易造成工业废水污染，而且如果使用不当会造成设备的腐蚀损坏，清洗后也易二次生锈；有机酸洗虽然相对较安全环保，但其除垢力较弱，而且费用高。

碱洗对设备无腐蚀，但除垢力差，只能适用于碳酸盐类等少数水垢成分，且一般用碱洗后仍需进行酸洗，才能达到全面清洗的效果。

物理清洗对于结构复杂的设备则不适用。

CN103409759A公开了一种酸性金属清洗剂，，包括以下组分，且各组分重量百分含量分别为：盐酸40-41％，乌洛托品5-10％，葡萄糖酸纳3-5％，草酸1-3％，十二烷基苯磺酸钠2-3％，十八胺聚氧乙烯醚1-3％，渗透剂1-3％，加水至100％。

CN101899667A公开了一种铝质设备专用清洗剂，其包括以下重量比的原料：15-25％的HNO₃、3-10％的羟基亚乙基二膦酸、1-2％的HF、0.5-1.5％JFC、0.03-0.1％的非离子聚丙烯酰胺、0.1-0.5％的缓蚀剂L-5,其余为水。

上述两篇专利均是利用酸性强的无机酸来除垢，除垢效果很好，但会带来严重的设备腐蚀的问题。

发明内容

鉴于上述信息，本发明结合无机酸和有机酸的优点，将两种酸进行合理的配比，既保证除垢效率，又可缓解对管道和设备的腐蚀。

本发明的目的之一在于提供一种水垢清洗剂，按照质量百分数计，由以下原料配制而成：无机酸5～15％，富里酸0.1～0.5％，柠檬酸1～5％，表面活性剂0.1～1％，缓蚀剂0.5～3.5％，增稠剂0.4～1％，还原剂0.5～2％，余量为水；

所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、氨基磺酸中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。

优选地，按照质量百分数计，由以下原料配制而成：无机酸5～15％，富里酸0.1～0.5％，柠檬酸1～5％，表面活性剂0.1～1％，缓蚀剂0.5～3.5％，增稠剂0.4～1％，还原剂0.5～2％，余量为水。

更优选地，按照质量百分数计，由以下原料配制而成：无机酸5～15％，富里酸0.1～0.5％，柠檬酸1～5％，表面活性剂0.1～1％，缓蚀剂0.5～3.5％，增稠剂0.4～1％，还原剂0.5～2％，余量为水。

本发明的有机酸包括富里酸和柠檬酸。

富里酸是一种有机的天然电解质，其特性为低分子量和高生物活性。由于其低分子量的特性，它能很好的粘贴及融合矿物质和元素到它的分子结构中，拥有很好的溶解性和流动性。

柠檬酸一方面是一种无毒的有机弱酸，能溶解碳酸盐类等水垢，另一方面是一种优良的鳌合剂，能够提高表面活性剂的性能。

所述表面活性剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脱水山梨醇单棕榈酸酯或十二烷基双(氨乙基)-甘氨酸盐酸盐中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。

所述缓蚀剂为巯基苯并噻唑、苯并三唑或十六烷胺中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。

所述增稠剂为聚丙烯酰胺。

所述还原剂选自亚硫酸盐、异抗坏血酸盐中的至少一种。

所述水为去离子水或纯净水。

本发明的目的之一还在于提供一种水垢清洗剂的制备方法，包括如下操作步骤：

(1)向反应釜中加入总水量50％的水，在常温下，边搅拌边加入无机酸，完全溶解后静置；

(2)向步骤(1)制备的酸溶液中分别加入缓蚀剂和还原剂，搅拌均匀后，再加入表面活性剂、富里酸及柠檬酸，继续搅拌至溶液分散均匀；

(3)将增稠剂用剩余的50％的水溶化，形成粘稠的均匀液体，边搅拌边倒入步骤(2)制备的混合溶液中，搅拌均匀，即为水垢清洗剂的成品。

本发明的另一目的在于提供一种水垢清洗剂在清洗各种工业设备表面的水垢或锈垢中的应用，特别适合于闭路循环水系统或密闭的换热设备的清洗。

通过上述技术方案，本发明将富里酸和柠檬酸这两种有机酸与无机酸结合，有效地综合两类酸洗水垢清洗剂的优点，既保证了除垢效率，又可缓解对管道和设备的腐蚀。本发明的水垢清洗剂化学性质稳定，对环境友好，符合绿色环保的要求，能使用在各种工业设备表面或内部的水垢或锈垢清洗过程中，能清洗钝化一次完成，适应性广，具有优良的清洗性能，且制备工艺简单，效果明显，易于推广应用。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。

实施例1

按照下列配方配制水垢清洗剂：

组分	重量百分比(％)
		质量浓度为37％的盐酸	15
富里酸	0.1
		柠檬酸	1
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺	1
		巯基苯并噻唑	0.5
聚丙烯酰胺	0.4
		亚硫酸钠	2
水	80

本实施例的制备方法如下：

(1)向反应釜中加入总水量50％的水，在常温下，边搅拌边加入质量浓度为37％的盐酸，完全溶解后静置；

(2)向步骤(1)制备的盐酸溶液中分别加入巯基苯并噻唑和亚硫酸钠，搅拌均匀后，再加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、富里酸及柠檬酸，继续搅拌至溶液分散均匀；

(3)将聚丙烯酰胺用剩余的50％的水溶化，形成粘稠的均匀液体，边搅拌边倒入步骤(2)制备的混合溶液中，搅拌均匀，即为水垢清洗剂的成品。

实施例2

按照下列配方配制水垢清洗剂：

组分	重量百分比(％)
		质量浓度为98％的硫酸	5
富里酸	0.5
		柠檬酸	5
脱水山梨醇单棕榈酸酯	0.5

苯并三唑	3.5
		聚丙烯酰胺	0.6
亚硫酸钠	0.5
		水	84.4

本实施例的制备方法如下：

(1)向反应釜中加入总水量50％的水，在常温下，边搅拌边加入质量浓度为98％的硫酸，完全溶解后静置；

(2)向步骤(1)制备的硫酸溶液中分别加入苯并三唑和亚硫酸钠，搅拌均匀后，再加入脱水山梨醇单棕榈酸酯、富里酸及柠檬酸，继续搅拌至溶液分散均匀；

(3)将聚丙烯酰胺用剩余的50％的水溶化，形成粘稠的均匀液体，边搅拌边倒入步骤(2)制备的混合溶液中，搅拌均匀，即为水垢清洗剂的成品。

实施例3

按照下列配方配制水垢清洗剂：

本实施例的制备方法如下：

(1)向反应釜中加入总水量50％的水，在常温下，边搅拌边加入质量浓度为66.5％的硝酸，完全溶解后静置；

(2)向步骤(1)制备的硝酸溶液中分别加入巯基苯并噻唑和十六烷胺按质量比1:1组成的混合物及异抗坏血酸钠，搅拌均匀后，再加入十二烷基双(氨乙基)-甘氨酸盐酸盐、富里酸及柠檬酸，继续搅拌至溶液分散均匀；

(3)将聚丙烯酰胺用剩余的50％的水溶化，形成粘稠的均匀液体，边搅拌边倒入步骤(2)制备的混合溶液中，搅拌均匀，即为水垢清洗剂的成品。

实施例4

按照下列配方配制水垢清洗剂：

组分	重量百分比(％)
		质量浓度为66.5％的硝酸	8
富里酸	0.1
		柠檬酸	1
椰子油脂肪酸二乙醇酰胺	1
		巯基苯并噻唑	0.8
聚丙烯酰胺	1
		亚硫酸钠	2
水	86.1

本实施例的制备方法如下：

(1)向反应釜中加入总水量50％的水，在常温下，边搅拌边加入质量浓度为66.5％的硝酸，完全溶解后静置；

(2)向步骤(1)制备的硝酸溶液中分别加入巯基苯并噻唑和亚硫酸钠，搅拌均匀后，再加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、富里酸及柠檬酸，继续搅拌至溶液分散均匀；

(3)将聚丙烯酰胺用剩余的50％的水溶化，形成粘稠的均匀液体，边搅拌边倒入步骤(2)制备的混合溶液中，搅拌均匀，即为水垢清洗剂的成品。

实施例5

按照下列配方配制水垢清洗剂：

组分	重量百分比(％)
		质量浓度为98％的硫酸	5
富里酸	0.2
		柠檬酸	4
脱水山梨醇单棕榈酸酯	0.2
		苯并三唑	3.5
聚丙烯酰胺	0.4
		异抗坏血酸钠	0.8
水	85.9

本实施例的制备方法如下：

(1)向反应釜中加入总水量50％的水，在常温下，边搅拌边加入质量浓度为98％的硫酸，完全溶解后静置；

(2)向步骤(1)制备的硫酸溶液中分别加入苯并三唑和异抗坏血酸钠，搅拌均匀后，再加入脱水山梨醇单棕榈酸酯、富里酸及柠檬酸，继续搅拌至溶液分散均匀；

(3)将聚丙烯酰胺用剩余的50％的水溶化，形成粘稠的均匀液体，边搅拌边倒入步骤(2)制备的混合溶液中，搅拌均匀，即为水垢清洗剂的成品。

对比例1

按照下列配方配制单纯无机酸清洗剂

组分	重量百分比(％)
		质量浓度37％的盐酸	20
十二烷基双(氨乙基)-甘氨酸盐酸盐	0.1
		巯基苯并噻唑	3.5
水	76.4

对比例2

按照下列配方配制单纯有机酸清洗剂

组分	重量百分比(％)
		柠檬酸	20
十二烷基双(氨乙基)-甘氨酸盐酸盐	1
		巯基苯并噻唑	3.5
水	75.5

测试例1

按照GB/T25146-2010《工业设备化学清洗质量验收规范》，分别对实施例1～3和对比例1～2所得的清洗剂的清洗性能进行评价，结果见表1。

表1

从表1的评价实验结果可以看出，本发明的水垢清洗剂具有很好的清洗缓蚀性能，添加对不同材质的腐蚀速率均符合GB/T25146-2010《工业设备化学清洗质量验收规范》中的规定，水垢洗净率≥92％。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种水垢清洗剂，其特征在于，按照质量百分数计，由以下原料配制而成：无机酸5~15%，富里酸0.1~0.5%，柠檬酸1~5%，表面活性剂0.1~1%，缓蚀剂0.5~3.5%，增稠剂0.4~1%，还原剂0.5~2%，余量为水；

所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、氨基磺酸中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种水垢清洗剂，其特征在于，按照质量百分数计，由以下原料配制而成：无机酸5~15%，富里酸0.1~0.5%，柠檬酸1~5%，表面活性剂0.1~1%，缓蚀剂0.5~3.5%，增稠剂0.4~1%，还原剂0.5~2%，余量为水。

3.根据权利要求1所述的一种水垢清洗剂，其特征在于，按照质量百分数计，由以下原料配制而成：无机酸5~15%，富里酸0.1~0.5%，柠檬酸1~5%，表面活性剂0.1~1%，缓蚀剂0.5~3.5%，增稠剂0.4~1%，还原剂0.5~2%，余量为水。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水垢清洗剂，其特征在于，所述表面活性剂为椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脱水山梨醇单棕榈酸酯或十二烷基双（氨乙基）-甘氨酸盐酸盐中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。

5.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水垢清洗剂，其特征在于，所述缓蚀剂为巯基苯并噻唑、苯并三唑或十六烷胺中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。

6.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水垢清洗剂，其特征在于，所述增稠剂为聚丙烯酰胺。

7.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水垢清洗剂，其特征在于，所述还原剂选自亚硫酸盐、异抗坏血酸盐中的至少一种。

8.根据权利要求1~3任意一项所述的一种水垢清洗剂，其特征在于，所述水为去离子水或纯净水。

9.权利要求1~3任意一项所述的一种水垢清洗剂的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：

（1）向反应釜中加入总水量50% 的水，在常温下，边搅拌边加入无机酸，完全溶解后静置；

（2）向步骤（1）制备的酸溶液中分别加入缓蚀剂和还原剂，搅拌均匀后，再加入表面活性剂、富里酸及柠檬酸，继续搅拌至溶液分散均匀；

（3）将增稠剂用剩余的50% 的水溶化，形成粘稠的均匀液体，边搅拌边倒入步骤（2）制备的混合溶液中，搅拌均匀，即为水垢清洗剂的成品。

10.权利要求9所得的水垢清洗剂在清洗工业设备表面的水垢或锈垢中的应用。