CN104746089A - 一种环保型化学除锈清洗用药剂 - Google Patents

一种环保型化学除锈清洗用药剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种化学除锈清洗用药剂,以所述化学除锈清洗用药剂的总质量计,除水外,所述化学除锈清洗用药剂包括以下组分及重量百分比:有机膦酸1~5%、氨三乙酸10~20%、氨基磺酸1~10%、聚丙烯酸类聚合物10~20%、甲基苯骈三氮唑1~10%、肌氨酸盐1~10%、脂肪醇聚氧乙烯醚1~10%。本发明公开了一种清洗效果优良,清洗过程中对设备伤害较小的化学除锈清洗用药剂,适用于以碳钢为主的各种类型工业设备或循环水系统的清洗。

Description

一种环保型化学除锈清洗用药剂
技术领域
[0001] 本发明属于化学清洗用药剂领域,具体涉及以碳钢材质和铜材质为主的化学清洗 药剂。
背景技术
[0002] 化学清洗是工业生产过程中不可缺少的一个重要环节,许多设备和管道在运行中 由于各种原因都会产生水垢、沉积物、腐蚀产物等污垢,这些污沉积或垢粘附在管道或者换 热器表面,若不及时清除这些污垢,一方面会影响换热设备的换热影响,浪费能源,另一方 面也会造成部分细小管道的堵塞,严重的会影响工业产生的正常运行,造成一定的经济损 失;此外,许多新建循环水系统管道原来大量暴露中空气中,污泥铁锈比较严重,如果在系 统正式运行前不及时进行相关化学清洗,这些先前的污垢会给后期的系统运行带来巨大的 压力。借助化学清洗,对于新系统可以减轻后期运行的压力,保证系统长时间正常运行;对 于已用系统而言,一方面可以提高换热器换热效率,节约能源,另一方面还可以延长设备的 使用寿命,节约生产成本。
[0003] 化学清洗剂有清洗主剂,缓蚀剂和助剂三部分组成,清洗主剂的选择是清洗成败 的关键,而缓蚀剂和助剂也是清洗过程中不可或缺的组成部分。化学清洗剂的选择需要根 据清洗设备的类型,材质和垢的组成来选择合适的清洗剂。在化学清洗中清洗较多的是铁 锈和钙垢,去除这些主要以酸洗清洗剂和络合清洗剂为主,酸洗清洗剂效率最高,但对系统 容易造成系统的二次腐蚀,适合单台设备的清洗,因此目前使用较多的是络合清洗剂,它是 一种比较温和的清洗剂,主要依靠螯合作用去除铁锈和钙垢。
[0004] 虽然目前络合清洗技术已经相对比较成熟,但目前络合清洗配方中有机磷酸盐的 含量比较高,清洗废液排放到污水系统中很容易造成相关指标的超标,给环境造成了一定 的压力。
发明内容
[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种新的化学除锈清洗用 药剂,以克服现有技术中清洗用药剂不够温和,容易造成二次腐蚀且有机磷酸盐的含量高 的技术缺陷。
[0006] 为了达到上述发明目的及其他目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007] -种化学除锈清洗用药剂,以所述化学除锈清洗用药剂的总质量计,除水外,所述 化学除锈清洗用药剂包括以下组分及重量百分比:
[0008]
Figure CN104746089AD00041
[0009] 优选地,所述有机磷酸选自羟基乙叉二膦酸和氨基三甲叉膦酸中的一种或多种。
[0010] 优选地,所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的单聚物或共聚物。
[0011] 优选地,所述肌氨酸盐为肌氨酸钠或肌氨酸钾。
[0012] 优选地,所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为7~9的 饱和或不饱和径基。
[0013] 优选地,所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为4~7。
[0014] 本发明还公开了一种制备如上述所述化学除锈清洗用药剂的方法,将氨三乙酸、 氨基磺酸和甲基苯骈三氮唑加入反应容器中,然后加入有机膦酸、聚丙烯酸类聚合物、肌氨 酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和水,混合即得。
[0015] 本发明还公开了如上述所述化学除锈清洗用药剂在清洗碳钢材质的工业设备上 的应用。
[0016] 本发明还公开了如上述所述化学除锈清洗用药剂在清洗碳钢材质为主的循环水 系统上的应用,每升水中加入800~lOOOmg的所述化学除锈清洗用药剂。
[0017] 本发明的环保型化学除锈清洗用药剂主要用于循环水工业管道设备的化学清洗, 既适用于新建管道设备的化学清洗,也适用于已用管道设备的化学清洗,为了保持较好的 清洗效果,PH保持在4左右,清洗时间根据具体清洗对象而定。
[0018] 本发明的环保型化学除锈清洗用药剂的主要优点:本发明是一种环保型化学清洗 化学除锈清洗用药剂,总磷含量低,部分组分易生物降解,趋向环保化,直接排放符合国家 相关的标准;本发明所采用的原料均是市售原料,容易得到,产品成本较低,而且制备方法 简单;本发明络合能力强,清洗效率高,对各种类型的铁锈,钙垢都有很好的络合功能,同 时对各种微生物粘泥等也有很好的剥离作用,各组分间发挥优良的协同作用,使药剂的清 洗效果得到最大的发挥;本发明在清洗过程中对于碳钢和铜有很好的保护作用,避免在清 洗过程中产生严重腐蚀。经测试,本发明的洗净率>97%,对碳钢材质的腐蚀速率<0.4g/ (m 2 • h),远低于《HG/T2387-2007工业设备化学清洗质量标准》的6gAm2 • h),在清洗过程 中碳钢得到了最大限度的保护。因此,本发明是一种清洗效果优良,清洗过程中对设备伤 害较小的化学除锈清洗用药剂,适用于以碳钢为主的各种类型工业设备或循环水系统的清 洗。
[0019] 本发明中公开的化学除锈清洗用药剂的方法克服了现有技术中的种种缺陷而具 有创造性。
具体实施方式
[0020] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0021] 本发明实施例是根据模拟闭式水系统,各运行参数模拟清洗时实际系统运行参 数,使用生锈的管道和锈挂片进行性能评价,性能好坏判断标准参照《HG/T 2387-2007工 业设备化学清洗质量标准》。
[0022] 实施例1 :
[0023] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将12kg氨三乙酸、5kg 氨基磺酸和8kg甲基苯并三氮唑加到容器中,再将lkg的有机膦酸、16kg的聚丙烯酸类聚合 物、9kg肌氨酸盐、4kg脂肪醇聚氧乙烯醚、45kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0024] 所述有机磷酸选自羟基乙叉二膦酸。
[0025] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的单聚物。
[0026] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钠。
[0027] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为7的不饱和烃基。
[0028] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为4。
[0029] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 97. 6%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 158g/(m2 • h)。
[0030] 实施例2 :
[0031] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将11kg氨三乙酸、4kg 氨基磺酸和7kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将5kg的有机膦酸、15kg的聚丙烯酸类聚 合物、8kg肌氨酸盐、4kg脂肪醇聚氧乙烯醚、46kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0032] 所述有机磷酸选自氨基三甲叉膦酸。
[0033] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的共聚物。
[0034] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钾。
[0035] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为8的饱和烃基。
[0036] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为5。
[0037] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 97. 2%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 171gAm2 • h)。
[0038] 实施例3 :
[0039] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将10kg氨三乙酸、3kg 氨基磺酸和7kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将5kg的有机膦酸、14kg的聚丙烯酸类聚 合物、7kg肌氨酸盐、5kg脂肪醇聚氧乙烯醚、49kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0040] 所述有机磷酸选自羟基乙叉二膦酸和氨基三甲叉膦酸的复合物,且所述羟基乙叉 二膦酸和氨基三甲叉膦酸的质量比为1:1。
[0041] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的单聚物。
[0042] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钾。
[0043] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为9的饱和烃基。
[0044] 优选地,所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为6。
[0045] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 97. 3%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 176gAm2 • h)。
[0046] 实施例4 :
[0047] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将20kg氨三乙酸、2kg 氨基磺酸和6kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后加入4kg的有机膦酸、13kg的聚丙烯酸类 聚合物、7kg肌氨酸盐、5kg脂肪醇聚氧乙烯醚、43kg水,混合均匀得到淡黄色液体。
[0048] 所述有机磷酸选自羟基乙叉二膦酸。
[0049] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的共聚物。
[0050] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钠。
[0051] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为7的不饱和烃基。
[0052] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为7。
[0053] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 98. 7%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 173gAm2 • h)。
[0054] 实施例5:
[0055] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将19kg氨三乙酸、lkg 氨基磺酸和5kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将4kg的有机膦酸、12kg的聚丙烯酸类聚 合物、6kg肌氨酸盐、6kg脂肪醇聚氧乙烯醚、47kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0056] 所述有机磷酸选自羟基乙叉二膦酸。
[0057] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的单聚物。
[0058] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钠。
[0059] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为9的饱和烃基。
[0060] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为5。
[0061] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 98. 3%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 185g/(m2 • h)。
[0062] 实施例6 :
[0063] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将19kg氨三乙酸、10kg 氨基磺酸和4kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将3kg的有机膦酸、1lkg的聚丙烯酸类聚 合物、6kg肌氨酸盐、7kg脂肪醇聚氧乙烯醚、40kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0064] 所述有机磷酸选自羟基乙叉二膦酸。
[0065] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的单聚物。
[0066] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钾。
[0067] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为9的饱和烃基。
[0068] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为6。
[0069] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 98. 6%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 193g/(m2 • h)。
[0070]实施例7:
[0071] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将18kg氨三乙酸、9kg 氨基磺酸和3kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将3kg的有机膦酸、10kg的聚丙烯酸类聚 合物、5kg肌氨酸盐、8kg脂肪醇聚氧乙烯醚、44kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0072] 所述有机磷酸选自氨基三甲叉膦酸。
[0073] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的共聚物。
[0074] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钾。
[0075] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为9的不饱和烃基。
[0076] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为6。
[0077] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 98. 5%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 235gAm2 • h)。
[0078] 实施例8 :
[0079] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将17kg氨三乙酸、9kg 氨基磺酸和2kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将2kg的有机膦酸、20kg的聚丙烯酸类聚 合物、4kg肌氨酸盐、9kg脂肪醇聚氧乙烯醚、37kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0080] 所述有机磷酸选自氨基三甲叉膦酸。
[0081] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的共聚物。
[0082] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钾。
[0083] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为9的不饱和烃基。
[0084] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为7。
[0085] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 98. 6%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 259gAm2 • h)。
[0086] 实施例9 :
[0087] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将16kg氨三乙酸、8kg 氨基磺酸和lkg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将3kg的有机膦酸、19kg的聚丙烯酸类聚 合物、3kg肌氨酸盐、10kg脂肪醇聚氧乙烯醚、40kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0088] 所述有机磷酸选自氨基三甲叉膦酸。
[0089] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的单聚物。
[0090] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钾。
[0091] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为7的饱和烃基。
[0092] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为6。
[0093] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 98. 2%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 268gAm2 • h)。
[0094] 实施例10 :
[0095] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将15kg氨三乙酸、8kg 氨基磺酸和l〇kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将2kg的有机膦酸、18kg的聚丙烯酸类 聚合物、2kg肌氨酸盐、lkg脂肪醇聚氧乙烯醚、44kg水加入,混合均匀得到淡黄色液体。
[0096] 所述有机磷酸选自羟基乙叉二膦酸。
[0097] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的共聚物。
[0098] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钾。
[0099] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为7的不饱和烃基。
[0100] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为5。
[0101] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 98. 3%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 293gAm2 • h)。
[0102] 实施例11 :
[0103] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将14kg氨三乙酸、7kg 氨基磺酸和9kg甲基苯并三氮唑加到容器中,然后将lkg的有机膦酸、18kg的聚丙烯酸类聚 合物、lkg肌氨酸盐、2kg脂肪醇聚氧乙烯醚、48kg水混合均匀得到淡黄色液体。
[0104] 所述有机磷酸选自氨基三甲叉膦酸。
[0105] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的单聚物。
[0106] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钠。
[0107] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为7的饱和烃基。
[0108] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为4。
[0109] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 97. 9%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 327gAm2 • h)。
[0110] 实施例12 :
[0111] 制备100kg的环保型化学除锈清洗用药剂,制备过程:首先将13kg氨三乙酸、6kg 氨基磺酸和8kg甲基苯并三氮唑加到容器中,lkg的有机膦酸、17kg的聚丙烯酸类聚合物、 10kg肌氨酸盐、3kg脂肪醇聚氧乙烯醚、42kg水混合均匀得到淡黄色液体。
[0112] 所述有机磷酸选自氨基三甲叉膦酸。
[0113] 所述聚丙烯酸类聚合物为丙烯酸的单聚物。
[0114] 所述肌氨酸盐为肌氨酸钾。
[0115] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为9的不饱和烃基。
[0116] 所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环氧乙烷的加成数为6。
[0117] 参照《HG/T 2387-2007工业设备化学清洗质量标准》,测得锈挂片的洗净率为 98. 0%,碳钢挂片的腐蚀速率为0. 165g/(m2 • h)。
[0118] 实施例1~12中的数据如下表所示,表中显示各实施例中各原料组分含量,并有 洗净率和碳钢腐蚀速率数据。
[0119]
Figure CN104746089AD00091
[0120] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因 此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1. 一种化学除锈清洗用药剂,其特征在于,以所述化学除锈清洗用药剂的总质量计,除 水外,所述化学除锈清洗用药剂包括以下组分及重量百分比: 有机膦酸 1~5% 氨三乙酸 10~20% 氨基磺酸 1~10% 聚丙烯酸类聚合物 10~20% 甲基苯骈三氮唑 1~10% 肌氨酸盐 1~1〇% 脂肪醇聚氧乙烯醚 ]~10%。
2. 如权利要求1所述化学除锈清洗用药剂,其特征在于,所述有机磷酸选自羟基乙叉 二膦酸和氨基三甲叉膦酸中的一种或多种。
3. 如权利要求1所述化学除锈清洗用药剂,其特征在于,所述聚丙烯酸类聚合物为丙 烯酸的单聚物或共聚物。
4. 如权利要求1所述化学除锈清洗用药剂,其特征在于,所述肌氨酸盐为肌氨酸钠或 肌氨酸钾。
5. 如权利要求1所述化学除锈清洗用药剂,其特征在于,所述脂肪醇聚氧乙烯醚所采 用的脂肪醇的烃基为碳原子个数为7~9的饱和或不饱和烃基。
6. 如权利要求1所述化学除锈清洗用药剂,其特征在于,所述脂肪醇聚氧乙烯醚中环 氧乙烷的加成数为4~7。
7. -种制备如权利要求1~6任一所述化学除锈清洗用药剂的方法,将氨三乙酸、氨 基磺酸和甲基苯骈三氮唑加入反应容器中,然后加入有机膦酸、聚丙烯酸类聚合物、肌氨酸 盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和水,混合即得。
8. 如权利要求1~6任一所述化学除锈清洗用药剂在清洗碳钢材质的工业设备上的应 用。
9. 如权利要求1~6任一所述化学除锈清洗用药剂在清洗碳钢材质为主的循环水系统 上的应用,每升水中加入800~1000 mg的所述化学除锈清洗用药剂。
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