CN107438659B - 链烷磺酸用于制糖业中的清洗的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及式R‑SO3H的至少一种链烷磺酸用于清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的用途，其中R代表包含1至4个碳原子的直链或支链的饱和烃基链。本发明还涉及使用至少一种链烷磺酸清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的方法。

Description

链烷磺酸用于制糖业中的清洗的用途
本发明涉及制糖业领域，更特别涉及在由天然植物材料如甘蔗和甜菜生产糖的过程中所用设备的清洗，所述设备包括反应器、蒸发器、容器、阀门、管道、管路等等。
在由植物制糖的过程中，制糖业使用蒸发器来浓缩果汁。在这些浓缩过程中，经时出现沉积物。这些沉积物的积聚可能导致热交换中断，或甚至阻止某些热交换，这会导致非常显著的经济后果。
因此，当此类沉积物变得太大并最终损害产率时，必须清洗此类沉积物。这些清洗阶段意味着必须中断生产，因此它们必须尽可能短，同时当然必须尽可能有效。
目前，这些沉积物的清洗通常用螯合剂如EDTA的钠盐（如例如申请WO 2003/106735中所述），或在酸介质中，例如使用盐酸，但是也可以使用氨基磺酸或硫酸（如例如在“Chemical cleaning of sugar mill in evaporators” W.O.S. Doherty, Proc. Aust. Soc. Sugar Cane Technol., (2000), 22 , 341-346中所述）以化学手段来进行。
如“Development of descriptor tools for the characterization ofAustralian sugar mill evaporator scale”, D.W. Rackemann等人, Proc. Int. Soc. Sugar Cane Technol., (2010), 27 , 1-12中所述，在制糖业中遇到的这些沉积物通常由各种元素形成的结垢类型组成，包括通常为钙和/或镁的盐，如碳酸钙、草酸钙、铁氧化物、磷酸钙、羟磷灰石和乌头酸盐（aconitate）。
清洗这种类型的结构时遇到的问题是溶解乌头酸盐，或乌头酸的盐类的难度非常大。乌头酸 等同于脱水柠檬酸，主要以反式形式在甘蔗糖和甜菜中被发现。乌头酸主要以三钙盐和混合的二钙与镁盐的形式被发现，其不是市售的。
但是，直到今天，文献仅描述了极少与溶解乌头酸盐的困难相关的问题，一个实例是如前所述（参见WO 2003/106735或“Development of descriptor tools for thecharacterization of Australian sugar mill evaporator scale”, D.W. Rackemann等人, 同上）通过用螯合剂如EDTA盐的溶液洗涤来消除这些盐，以至于本领域技术人员如今只知道EDTA盐可以有效地消除制糖业中的沉积物。
但是，当其用作洗涤剂产品的原材料时，如今EDTA被认为可能对环境，特别是水生环境存在风险。此外，EDTA的生物降解性小于10%（参见“European Union Risk AssessmentReport, edetic acid (EDTA)”, PL-1, 49, (2004)）。
但是，根据“Chemical cleaning of sugar mill evaporators”, W.O.S.Doherty, Proc. Aust. Soc. Sugar Cane Technol., (2000), 22 , 341-346中报道的研究，已经得知稀酸，如氨基磺酸、盐酸和硫酸能够缓慢侵蚀乌头酸的盐类。
但是，尽管其有效，盐酸（HCl）具有许多缺点，其中可以提及释放有毒的、恶心、刺激性、催人落泪的蒸汽，以及将大量氯化物排放到环境中造成的废水问题。
但是，由于其化学性质，HCl的浓度被限制为大约37%，而有利的、或甚至合意的是具有高得多的酸浓度以消除尤其是在制糖过程中累积的所有沉积物。
硫酸在工业上很少使用，特别是因为其腐蚀性。同样，来自氨基磺酸的废物被认为对环境，特别是对水生生物有害，其不是可以在工业上广泛使用的酸。
还可以使用其它酸，例如磷酸，但是来自其的磷酸盐废弃物对环境而言是巨大的问题。事实上，由于产生的磷酸盐废弃物，如今使用磷酸更富争议。
还设想过使用有机酸，如乙酸、柠檬酸、草酸、羟基乙酸、乳酸、甲酸等等。但是，由于它们的酸性低于前述无机酸，它们不那么有效，并且需要使用大量产品。
此外，一些前述的酸是固体形式，这导致难以处理和配制（粉末），因此不是优选用于本发明的用途的酸。此外，这些有机酸中的一部分被认为是有害的。特别是草酸和羟基乙酸的情况。
D.W. Rackemann等人的研究（“Enhanced performance of caustic soda usedfor the removal of scale in sugar mill evaporators”, International SugarJournal, (2008), 110 , 344-349）教导了氢氧化钠对溶解钙盐（包括乌头酸钙）无效。此外，用氢氧化钠洗涤必须后接酸洗（磷酸、甲酸、氨基磺酸、硫酸、盐酸）。但是，该方法不是很有效，因为氢氧化钠残余物中和酸，建议用EDTA代替酸。
由此，合适的配方似乎是含有13%的氢氧化钠、10%的EDTA和2%的葡糖酸钠的配方。但是，EDTA不是可以持续使用的产品，特别是出于上述原因。
因此仍然需要能够省去上面列举的缺点的产品、制剂和方法，特别是需要能够有效消除在用于制糖（特别是由植物来源的原材料，更特别由甘蔗和甜菜）的设施中和更通常在用于实施至少一个从包含至少一种能够沉积的乌头酸盐的混合物中蒸发水的步骤的工艺的设施中观察到的沉积物的酸。
尤其仍然特别需要能够在保护环境的同时快速和有效地溶解乌头酸盐，特别是乌头酸的钙和/或镁盐的产品、制剂和方法——也就是说符合环境和工作强制标准的产品、制剂和方法，并且其特别不具有与释放刺激性气体（与使用盐酸有关）或与腐蚀性效果（特别是硫酸）相关的缺点。
由此，本发明的第一目的包括提供特别是有效溶解乌头酸盐的产品和制剂，更通常提供清洗在制糖设备中，特别是在制糖业中遇到的沉积物的方法。
本发明的另一目的包括提供通常用于该应用的酸的有效替代品，同时避免对环境有害的废弃物和废水，以及有毒和恶臭的气体释放。
在下面描述本发明的过程中，其它目的和优点将浮现，本发明能够完全或至少部分实现上述目的。实际上，申请人现在已经发现可以有效地清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物，而无需使用现有技术中已知的EDTA、EDTA盐或强有机酸。
在下面对本发明的描述中，术语“清洗”意在指消除和/或溶解包含至少一种乌头酸盐，优选钙和/或镁盐的沉积物，该消除可以是部分或全部消除，优选全部消除，而不具有上述缺点，特别是关于环境的缺点、与气体释放相关的缺点等等，如现在将要说明的那样。
由此已经发现，使用基于至少一种链烷磺酸的制剂，可以有效地清洗包含至少一种乌头酸盐并在实施至少一个从包含至少一种能够沉积的乌头酸盐的混合物中蒸发水的步骤的行业中通常会遇到的固体沉积物。
基于至少一种链烷磺酸的制剂尤其具有相对于盐酸（其为该领域通常使用的酸）或相对于乙二胺四乙酸（EDTA）盐至少相等或甚至改进的效力。
该链烷磺酸一方面具有腐蚀性低于盐酸、不产生氯化物、可生物降解和不会释放有毒或恶臭产物的优点，并且与磷酸（因为排放到环境中的磷酸盐）相比污染更少。此外，链烷磺酸可以以比盐酸更浓缩的形式使用。
如已经指出的那样，采用本发明在实施至少一个从包含至少一种能够沉积的乌头酸盐的混合物中蒸发水的步骤的行业中，特别是在由天然植物材料，例如甘蔗或甜菜制糖的过程中具有绝对有利的应用。
这是因为，基于链烷磺酸的制剂与通常用于清洗包含乌头酸盐的固体沉积物的产品和制剂相比特别容易使用和处理。这是因为使用基于链烷磺酸的制剂很少产生或不产生有毒、刺激性或催人落泪的气体释放。
由此，根据第一方面，本发明涉及至少一种式R-SO3H的链烷磺酸，其中R代表包含1至4个碳原子的直链或支链的饱和烃基链，用于清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的用途。
如前所述，这种类型的固体沉积物通常在实施至少一个从包含至少一种能够沉积的乌头酸盐的混合物中蒸发水的步骤的行业中，特别是在由天然植物材料，例如甘蔗或甜菜制糖的过程中遇到。
由此，本发明涉及至少一种链烷磺酸作为清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的活性化合物的用途，所述固体沉积物通常在实施至少一个从包含至少一种能够沉积的乌头酸盐的混合物中蒸发水的步骤的行业中，特别是在由天然植物材料，例如甘蔗或甜菜制糖的过程中遇到。
更特别地，本发明涉及至少一种链烷磺酸用于清洗被包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物（在所有类型的表面上）污染的表面的用途。
甚至更特别地，本发明提供了一种制剂，能够代替使用盐酸用于清洗包含至少一种乌头酸盐（或在本公开的剩余部分中更简单称为“乌头酸盐”）的沉积物，所述制剂包含至少一种链烷磺酸，所述链烷磺酸是可生物降解的酸，不是非常有毒的，释放很少或不释放刺激性或催人落泪的气体，不会生成对环境有害的流出物，并且可以以比盐酸更浓缩的形式使用。
乌头酸盐，特别是在制糖业中遇到的乌头酸盐，是本领域技术人员公知的，特别是在糖水溶液的多次蒸发循环后，或多或少致密的固体沉积物。遇到的乌头酸盐主要是钙和/或镁的乌头酸盐，并且可以以与其它盐结合的固体沉积物形式存在。作为可以存在于该固体沉积无中的其它盐的示例性和非限制性实例，可以提及碳酸盐如碳酸钙、磷酸盐如磷酸三钙、羟磷灰石、草酸盐如草酸钙、硫酸盐如硫酸钙、铁氧化物等等。
本发明的应用能够清洗乌头酸盐，更通常为包含至少一种乌头酸盐的沉积物，并且其可以存在于所有类型的表面上，特别是硬质表面，特别是金属（铁、铝、钢等等）、木材、聚合物（塑料、涂料、漆料、清漆）、玻璃、石头、陶瓷、瓷、陶器表面等等。
对本发明而言，术语“清洗”意在是指通常通过消除、溶解所述残余物、结垢和沉积物清洗、剥离如前所述的所有类型表面，所述表面完全或部分被污染，涂覆或覆盖有残余物、结垢、沉积物，其是干的或湿的，在生产获自植物、特别是获自甘蔗或甜菜的产品的过程中产生。
如前所述，术语“清洗”还涵盖部分或完全消除包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物，其可能已经以不可预见的、不合意的或不期望的方式在包括反应器、蒸发器、容器、阀门、管道、管路等等的设备中凝固，所述设备在由天然植物材料，例如甘蔗或甜菜制糖的过程中使用，并且其通常通过其它化学和/或机械手段去除/消除，如刷子、泥刀、铁铲、镐头、锤子、气动钻等等。
在本发明中，该术语“链烷磺酸”优选意在指式R-SO3H的链烷磺酸，其中R代表包含1至4个碳原子的直链或支链的饱和烃基链。
可用于本发明的链烷磺酸优选选自甲磺酸、乙磺酸、正丙磺酸、异丙磺酸、正丁磺酸、异丁磺酸、仲丁磺酸、叔丁磺酸及其两种或多种的任意比例的混合物。
根据一个优选实施方案，用于本发明的的链烷磺酸是甲磺酸或乙磺酸；完全优选地，所用的酸是甲磺酸。
由此，根据本发明的用途采用至少一种链烷磺酸，其选自包含含有1至4个碳原子的直链或支链链的链烷磺酸，优选至少甲磺酸（MSA）。
可用于本发明的所述至少一种链烷磺酸可以原样使用，或与一种或多种其它组分结合使用，也就是说在制剂中。包含至少一种链烷磺酸的任何类型的制剂可以是合适的。作为一般规则，该制剂包含所述制剂总重量的0.01重量%至100重量%的链烷磺酸、更通常0.05重量%至90重量%、特别是0.5重量%至75重量%的链烷磺酸，包括边界。
该制剂例如是水性、有机或水性-有机制剂。该制剂可以以浓缩混合物形式制备，所述浓缩混合物可能由最终使用者稀释。作为一种变体，该制剂还可以是即用型制剂，也就是说无需对其进行稀释。最后，对本发明而言，该制剂可以是纯链烷磺酸，或纯链烷磺酸的混合物，也就是说该制剂可以仅含有一种或多种磺酸，而不含有其它制剂添加剂或其它溶剂或稀释剂。
制剂中链烷磺酸的浓度取决于许多因素，尤其可以提及待清洗的沉积物的量、待清洗的表面的性质和形式、施加制剂时的温度等等。本领域技术人员将知晓如何调节制剂中适当的酸浓度而不具有过重的负担。
当期望去除大量沉积物时，或在对酸侵蚀不是很敏感的材料表面处，浓缩溶液，例如所述制剂总重量的60重量%至100重量%、优选大约70重量%至100重量%的链烷磺酸，由此是优选的。0.01%至60%、优选0.05%至50%的较不浓缩的溶液对较小的待清除的沉积物量，或对于清洗仍然湿润的沉积物和/或在对酸侵蚀敏感的表面上是优选的。
例如使用由Arkema公司以名称Scaleva®出售或由BASF公司以名称Lutropur®出售的水溶液形式的甲磺酸，即用型或以上述比例在水中稀释。
除了链烷磺酸之外，用于本发明的制剂可以任选包含一种或多种本领域技术人员公知的添加剂，如选自以下的那些：
●溶剂、水溶助长剂或增溶剂或胶凝剂（例如醇、酯、酮、酰胺等等），
●杀生物剂、消毒剂（溴乙酸、过乙酸、过氧化氢水溶液等等），
●流变改性剂或结构改进剂或增稠剂（糖、多糖、藻酸盐、二氧化硅。无定形二氧化硅、树胶等等），
●有机或无机酸（例如硫酸、磷酸、硝酸、氨基磺酸、乙酸、柠檬酸、甲酸、乳酸、羟基乙酸、草酸等等），
●碱金属盐、碱土金属盐、金属盐，特别是碱金属和/或碱土金属氟化物、氯化物、碘化物和溴化物，优选氯化物和氟化物，更优选氟化物，特别是氟化钠或氟化钙，
●阻燃剂，
●防腐剂，
●阳离子、阴离子、非离子或两性的表面活性剂（如乙氧基化的醇和/或胺、烷基-和/或芳基-磺酸盐）、乳化剂、洗涤剂、皂等等，
●发泡剂、消泡剂，
●防冻剂（例如乙二醇、丙二醇等等），
●染料，
●缓蚀剂，
●香料、增味剂，
以及本领域技术人员已知的其它添加剂。
水性形式的制剂在“原位清洗”（或“CIP”）方法中是特别有利的。
此外，使用链烷磺酸，特别是甲磺酸，能够控制酸含量，由此能够尽可能精确地调节清洗溶液的酸度以便实现反应器、管道、蒸发器等等的最佳清洗。酸含量的这种控制可以根据本身已知的任何方法来进行，例如通过电导率。
根据一个变体，该制剂是凝胶形式的制剂。事实上已经观察到，链烷磺酸凝胶形式的制剂对清除如前所述的包含乌头酸盐的沉积物非常有效，这不仅是因为凝胶本身允许酸活性成分更长时间作用（与含水制剂相比，凝胶“粘附”到表面上更长时间），而且也是因为与其它凝胶制剂相比，该凝胶具有改进的清洗能力。
由此，根据另一方面，本发明涉及使用凝胶形式的制剂，包含：
●0.01重量%至97重量%、优选0.05重量%至75重量%和更特别0.5重量%至70重量%的至少一种链烷磺酸，优选甲磺酸；
●0.1重量%至30重量%、优选0.5重量%至15重量%和更特别1重量%至10重量%的至少一种胶凝剂；
●0.1重量%至30重量%、优选0.5重量%至15重量%的至少一种选自上述那些的添加剂；和
●补充至100%的水和/或有机溶剂，
用于清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物。
可用于凝胶形式的制剂的胶凝剂和表面活性剂可以具有任何类型。本领域技术人员将在没有特殊困难的情况下并基于下面的实施例知晓如何选择和调节适当的胶凝剂与表面活性剂的性质。
根据另一方面，本发明涉及使用发泡凝胶形式的制剂。发泡凝胶事实上是最特别有利的，因为它们产生粘性泡沫，换句话粘附到脏污表面的泡沫，同时通常需要消耗更少的清洗酸活性材料，并且具有能够完全有效地冲洗掉的优点，也就是说能够更简单和更有效的除去，同时需要更少量的水。
由此，本发明还涉及使用发泡凝胶形式的制剂，其包含：
●0.01重量%至97重量%、优选0.05重量%至75重量%和更特别0.5重量%至70重量%的至少一种链烷磺酸，优选甲磺酸；
●0.1重量%至30重量%、优选0.5重量%至15重量%和更特别1重量%至10重量%的至少一种发泡剂；
●0重量%至30重量%、优选0.5重量%至15重量%和更特别1重量%至10重量%的至少一种胶凝剂；
●0重量%至30重量%、优选0.5重量%至15重量%的至少一种选自上述那些的添加剂，其优选为0重量%至10重量%、优选0.1重量%至5重量%的增溶剂或水溶助长剂，以及0重量%至20重量%、优选0.5重量%至10重量%的至少一种表面活性剂；和
●补充至100%的水和/或有机溶剂，
用于清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物。
根据应用领域和方法，该制剂可以以浓缩的形式制备，并随后在使用前稀释直至在粘度和发泡能力方面获得预期的效果。
在上述发泡凝胶制剂中，发泡剂可以选自本领域技术人员通常使用的发泡剂，优选选自氧化胺，例如：
●二甲基烷基氧化胺，该烷基链是脂肪“链”，含有例如10至30个碳原子、优选12至22个碳原子；
●乙氧基化氧化胺；和
●其两种或多种的混合物。
单独或与至少一种二甲基烷基氧化胺结合使用至少一种乙氧基化氧化胺，如以非限制性方式来自CECA公司的Cecajel® OX100或来自Akzo公司的Aromox® T12能够提供具有稳定性的发泡凝胶。
发泡剂，特别是上述那些，当它们与水混合时，通常形成凝胶，也就是说它们提高了该制剂的粘度而无需添加胶凝剂。但是，本发明不排除添加此类胶凝剂。
在本发明的制剂中可以使用的增溶剂或水溶助长剂中，可以通过实例并以非限制性方式提及异丙基苯磺酸钠或二甲苯磺酸钠。但是，此类药剂在本发明的酸制剂中不是必不可少的。
特别优选的溶液或凝胶形式或发泡凝胶形式的水性、有机或含水性机制剂是包含0.01重量%至95重量%、优选0.05重量%至75重量%、更优选0.5重量%至50重量%的甲磺酸的制剂。
根据本发明使用的制剂，无论其为液体、凝胶或发泡凝胶形式，浓缩或稀释，均可以按照本领域技术人员已知的任何方法，特别是在压力下，或通过喷枪来施加。
链烷酸的浓度由此可以以非常大的比例变化，取决于待消除的残余物的性质和量，还取决于待清洗的表面的性质。
本发明还涉及清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的方法，该乌头酸盐沉积物可以在实施至少一个从包含至少一种能够沉积的乌头酸盐的混合物中蒸发水的步骤的所有类型的行业中，特别是在由天然植物材料，例如甘蔗或甜菜制糖的行业中遇到。
本发明涉及至少部分和优选完全清洗（即增溶和/或消除）包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的方法，无论所述固体沉积物是湿润或干燥形式，例如凝固形式，并存在于所有类型的表面上，特别是硬质表面，特别是金属（铁、铝、钢等等）、木头、聚合物（塑料、涂料、漆料、清漆）、玻璃、石头、陶瓷、瓷、陶器表面等等。
由此，本发明涉及消除如前定义的包含至少一种乌头酸盐的沉积物的方法，所述沉积物如前所述存在于例如所有类型的表面上，所述表面被生产获自植物，特别是获自甘蔗或甜菜的产物的过程中生成的干燥或湿润的残余物、结垢、沉积物完全或部分污染、涂覆或覆盖。
更特别地，本发明的方法包括至少一个通过接触、浸泡、喷洒、喷涂、施加或多或少的厚层，任选借助本领域技术人员已知的适当工具（细刷、刷子、刮铲等等）使有效量的至少一种如前定义的链烷磺酸，优选甲磺酸，以水性、有机或水性-有机制剂形式，以所述的溶液、凝胶或发泡凝胶形式与待消除的包含至少一种乌头酸的固体沉积物接触的步骤，所述接触步骤任选后接一个或多个漂洗和/或干燥步骤。
进行该方法——特别是该接触步骤时的温度可以以大的比例改变，并通常为-20℃至+150℃、优选0℃至80℃、更优选10℃至80℃。根据一个优选实施方案，使用温度是环境温度，或环境温度至大约80℃的温度。
由此可以设想使链烷磺酸和待处理的表面达到该温度，这些温度可能相同或不同，或者达到链烷磺酸或待处理表面的温度。
因此，可能通过达到70℃的链烷磺酸制剂在外部处理环境温度下（例如10℃）的被固体沉积物污染的表面，或者通过环境温度（例如20℃）下的链烷磺酸制剂处理高温（例如大约100℃）下的被固体沉积物污染的表面。还可以设想将待处理表面完全浸没在例如达到大约60℃的温度的链烷酸制剂中，例如为了消除阀门、管路等等中存在的固体沉积物。
在本发明的方法中，应当理解的是可以使用至少一种链烷磺酸或包含至少一种链烷磺酸的任何制剂，如前所述。
最后，在通过接触进行处理的步骤后并随后在任选的漂洗步骤后，清洗过的表面可以在适当和需要的情况下根据本领域技术人员已知的任何方法来干燥，例如在空气中、在或多或少热的空气流下、通过加热（电加热、加热灯）、擦拭（吸水纸或织物）等等。
如前所述，链烷磺酸有利地以制剂形式，例如水性、有机或水性-有机制剂，以液体、凝胶或发泡凝胶形式使用，如前所述。
在适才描述的本发明的方法中，术语“有效量”意在指能够清洗通常包含至少一种乌头酸盐的残余物、结构和通常固体的沉积物的量。
该量可以以大比例改变，取决于待处理的表面和固体沉积物的量、取决于温度和所用制剂的压力，取决于所需清洗过程持续时间等等。
由此，有利地确立酸的量以便能够实现乌头酸盐固体沉积物的完全清洗，或者尽可能完全的清洗。同时使用最少量的酸，基本上出于经济原因。
清洗乌头酸盐固体沉积物的操作可以重复一次或多次，取决于固体沉积物的量和性质，以及其在待处理表面上的结壳程度。
接触有效量的至少一种链烷磺酸之后是溶解需要消除的固体沉积物所需的反应时间，该反应时间可能为几秒钟至几小时，或甚至几天，取决于进行清洗时的温度、施加链烷磺酸时的压力、包含所述至少一种链烷磺酸的制剂的性质、待消除的沉积物的量、其结壳程度、以及待处理的表面的性质。
如适才限定的那样用至少一种链烷磺酸处理可以任选与一种或多次洗涤同时和/或在其之后和/或在其之前进行，优选在一次或多次预先洗涤之后，如果需要的话，使用以任意浓度包含至少一种无机或有机碱，优选无机碱，例如碱金属或碱土金属氢氧化物，例如氢氧化钠的碱性制剂。这些碱性洗涤完全优选在用至少一种链烷酸的清洗之前或之后，甚至前后进行，但优选不同时进行，这是为了避免酸/碱中和反应可能对所需清洗品质有害。
如适才限定的那样用至少一种链烷磺酸处理还可以伴随和/或后接一个或多个机械操作（搅拌、刮擦、刷洗等）以便在需要的时候改进化学酸作用。
如前所述，该处理可以后接一次或多次漂洗操作，例如用澄清的水、溶剂或水/溶剂混合物。
在适才描述的本发明的方法中，术语“有效量”已在指能够溶解和消除全部或部分包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的污垢、残余物、结垢的量，所述污垢、残余物、结垢可以是或不是干燥的。
该量可以以大的比例改变，取决于待处理的表面和固体沉积物的量、温度、所用制剂的压力、所用制剂的性质、该消除过程的所需持续时间等等。
由此，可以有利地调节酸的量，以便能够完全或至少部分消除，优选完全消除所述乌头酸盐固体沉积物的残余物或结垢（其可以是或不是干燥的），同时保持最少量的酸，基本上是出于经济原因。
链烷磺酸，特别是甲磺酸，已经显示自身对于清洗乌头酸盐的固体沉积物是有效的，最特别是在制糖（特别是从甘蔗或甜菜）的行业中遇到的固体沉积物，而不会产生刺激和催人落泪的气体释放。
此外，根据本发明使用至少一种链烷磺酸的优点在于仅产生少量的或甚至不产生腐蚀，特别是在清洁金属表面的过程中（其中特别是在制糖业中有许多），当使用或多或少浓缩的酸溶液时，在所述金属表面上经常观察到腐蚀。
链烷磺酸也可以以高浓度使用，以提高它们的效力，其浓度可以为50重量%、70重量%或甚至100重量%，而盐酸的最大浓度至多仅为37%，因为该酸的固有化学性质。
此外，本发明中使用的链烷磺酸与芳基磺酸相比具有在污水处理厂中产生较低化学需氧量（COD）的优点，并因此具有在所述工厂中允许更高浓度的有机废弃物的优点。
可用于本发明的制剂可以含有含磷化合物，例如磷酸盐，例如源于磷酸，但是所含比例低，例如相对于制剂的总重量小于10重量%、优选小于5重量%、更优选小于1重量，其目的总是在于尽量减少对环境有害的废弃物。
此外，可用于本发明的制剂可以含有含硫化合物，例如硫酸盐，例如源于硫酸，但是所含比例低，例如相对于制剂的总重量小于10重量%、优选小于5重量%、更优选小于1重量%。
可用于本发明的制剂可以含有氯化化合物，例如氯化物，例如源于盐酸，但是所含比例低，例如相对于制剂的总重量小于10重量%、优选小于5重量%、更优选小于1重量%。
可用于本发明的制剂可以含有含氮化合物，例如硝酸盐，例如源于硝酸，但是所含比例低，例如相对于制剂的总重量小于10重量%、优选小于5重量%、更优选小于1重量%。
上面描述的本发明表明，可以在所有类型的表面上消除乌头酸盐的固体沉积物，所述表面例如但不限于金属（铁、钢、铜、合金等）、混凝土、水泥、瓷砖、瓷、木材、纸张、纸板、纺织品、聚合物（塑料、清漆、涂料、漆料）、玻璃表面等等。
本发明还表明，可以从所述表面清洗不合意的残余物（其可以是或不是干燥的），而且还可以消除已经凝固在各种容器、蒸发器、管路、阀门等等中的固体沉积物，其通常是通过不是很环保和/或对待处理表面具有腐蚀性的酸来消除。
由此，链烷磺酸可以有利地替代本领域技术人员通常已知并用于在许多应用领域（尤其可以提及但不限于制糖业）中消除乌头酸盐的固体沉积物的酸。
应当理解的是，由于所用的链烷磺酸的酸性质，根据本发明的用途不仅能够清洁乌头酸盐的固体沉积物，并且还可以同时清洁可能存在与处理的表面上的其它类型的污垢。
例如，如前所述，用于本发明的链烷磺酸可以证实有效地清洁任何类型的污垢，如锈或水垢，以及生产（特别是由植物生产糖）中固有的任何类型的有机污垢。
现在通过以下实施例来说明本发明，所述实施例在性质上是非限制性的，因此不能理解为限制本发明的范围。
为了评估链烷磺酸在清除包含乌头酸盐的沉积物方面的效力，首先制备乌头酸的钙盐，并随后进行溶解试验。
实施例1
制备三水合乌头酸三钙：Ca3(C6H3O6)2.3H2O
论文“Optimizing aconitate removal during clarification”（NiconorNiconey Reece, University of Louisiana; 2003年12月）描述了该制备。
将8克的反式乌头酸（0.0457摩尔，分子量= 174）引入500毫升装备有搅拌棒、水冷凝器、温度探针和pH探针的四颈烧瓶中。随后用超纯水补足至133克。该溶液随后用0.2 M氢氧化钾中和至pH 11.3，随后用1 N 盐酸（HCl）溶液将pH调节到6的值。
随后将溶液加热至85℃，并随后加入228.5毫升的0.3 M的氯化钙溶液，其pH已经用1N HCl预先调节至6。
该反应介质在85℃下加热3小时，随后出现沉淀物，随后趁热将该介质过滤。回收10.6克的固体，并用30毫升热水洗涤3次。
在环境温度下在50毫巴的真空下烘箱干燥48小时后，得到7.4克白色固体，通过其碳、氢和钙含量的分析来表征所述固体，其符合式Ca3(C6H3O6)2.3(H2O)。
测量三水合乌头酸三钙的溶解度
将30克的1 M酸水溶液引入装备有磁力搅拌器、冷凝器和温度探针的50毫升三颈烧瓶中。然后以大约0.1克的份数加入如上所述制备的盐（三水合乌头酸三钙），直到出现不溶解的晶体（介质饱和）。
溶解的盐的百分比根据下式来计算：
%溶解盐= w / (W + w)
其中W代表酸溶液重量，w代表引入的盐的重量。
下表1列出了20℃下三水合乌头酸三钙的溶解结果。
表1
受试的酸 在环境温度（20℃）下溶解的三水合乌头酸三钙的重量%
甲磺酸 12.1%
盐酸 12.1%
氨基磺酸 11.9%
硫酸 << 2.2%
对于乌头酸盐的溶解，硫酸不是非常有效。甲磺酸令人惊讶地表现出与盐酸相当的效力，略好于氨基磺酸。但是，甲磺酸腐蚀性远低于盐酸，盐酸释放的蒸汽对使用者是刺激性和有毒的。此外，甲磺酸是可生物降解的。
最后，氨基磺酸（来自其的废弃物也被认为对环境有害，特别是水生生物）不是可以在工业上广泛使用的酸。

Claims (14)

1.式R-SO3H的至少一种链烷磺酸用于清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的用途，其中R代表包含1至4个碳原子的直链或支链的饱和烃-基链。
2.如权利要求1所述的用途，其中所述链烷磺酸选自甲磺酸、乙磺酸、正丙磺酸、异丙磺酸、正丁磺酸、异丁磺酸、仲丁磺酸、叔丁磺酸及其两种或多种的任意比例的混合物。
3.如权利要求1所述的用途，其中所述链烷磺酸是甲磺酸。
4.如前述权利要求1-3任一项所述的用途，其中所述至少一种链烷磺酸以制剂形式使用，链烷磺酸的量包括所述制剂总重量的0.01重量%至100重量%。
5.如前述权利要求1-3任一项所述的用途，其中一种或多种链烷磺酸的量包括所述制剂总重量的0.5重量%至75重量%。
6.如前述权利要求1-3任一项所述的用途，其中所述至少一种链烷磺酸以水性、有机或水性-有机制剂形式存在，其是浓缩的、即用型的、或在使用前稀释。
7.如前述权利要求1-3任一项所述的用途，其中至少一种链烷磺酸与一种或多种添加剂结合使用，所述添加剂选自：
（1）溶剂、水溶助长剂或增溶剂或胶凝剂，
（2）杀生物剂、消毒剂，
（3）流变改性剂或结构改进剂或增稠剂，
（4）有机或无机酸，
（5）阻燃剂，
（6）防腐剂，
（7）乳化阳离子、阴离子、非离子或两性的表面活性剂，
（8）发泡剂、消泡剂，
（9）防冻剂，
（10）腐蚀抑制剂，
（11）染料，
（12）香料、增味剂。
8.如前述权利要求1-3任一项所述的用途，其中至少一种链烷磺酸与一种或多种添加剂结合使用，所述添加剂选自：洗涤剂。
9.如前述权利要求1-3任一项所述的用途，其中至少一种链烷磺酸与一种或多种添加剂结合使用，所述添加剂选自：皂。
10.如前述权利要求1-3任一项所述的用途，其中至少一种链烷磺酸以液体、凝胶或发泡凝胶制剂使用。
11.清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物的方法，包括至少一个通过接触、浸泡、喷洒、喷涂、施加或多或少的厚层，使有效量的至少一种如权利要求1所定义的链烷磺酸与待消除的所述固体沉积物接触的步骤，所述接触步骤任选后接一个或多个漂洗和/或干燥步骤。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述链烷磺酸是甲磺酸。
13.如权利要求11所述的方法，其中其在-20℃至+150℃的温度下进行。
14.如权利要求1至3任一项所述的用途，用于在表面上清洗包含至少一种乌头酸盐的固体沉积物，所述表面选自金属、混凝土、水泥、瓷砖、方砖、石头、瓷、木头、纸张、纸板、织物、聚合物和玻璃表面。
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