CN111234942A - 一种清洗液、清洗液的制备方法及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洗液，包括5‑10wt%十二烷基苯磺酸、5‑10 wt%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、4‑12 wt%椰油脂肪酸单乙醇酰胺、3‑25wt%助剂。其制备方法包括将十二烷基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、椰油脂肪酸单乙醇酰胺、助剂混合搅拌，形成清洗液，并用于板式催化剂的洗涤。本发明较好的清除催化剂积灰的硅和铝，对其他金属元素也能实现清除；能够大幅恢复催化剂的比表面积；清洗后催化剂的耐磨性能较好，对催化剂板材的影响小；清洗后催化剂损耗比再生前高，比传统低，催化剂膏体内部的孔道大面积恢复，材料本身的抗剥落及耐磨损性能优异；催化剂清洗干净，成为板式催化剂再生的优质清洗剂。

Description

一种清洗液、清洗液的制备方法及其用途

技术领域

本发明涉及电力行业催化剂领域，特别是涉及一种清洗液、清洗液的制备方法及其用途。

背景技术

氮氧化合物对环境造成的影响日益加重，目前脱硝最有效的技术是SCR技术，而SCR技术中催化剂是核心。传统的蜂窝催化剂广泛使用，但蜂窝催化剂的易堵塞，防磨损能力较差。板式催化剂由于结构弹性，具备优良的防积灰性能，且耐磨损性能较好。国内目前板式催化剂的再生技术还不够成熟，主要受制于板材本身的结构限制，以及清洗过程中的板材剥落。

针对钒钛系板式催化剂，生产工艺中将催化剂基材压覆于不锈钢的板材上，镶嵌于不锈钢网格的空洞内，形成完整的板式催化剂。由于本身的结构性能不同，在常规清洗中，由于两种材质的吸水率、膨胀率不同，遇水板材容易发生剥落现象，所以选用性能更好的清洗剂，尽量缩短清洗时间对板式催化剂的再生至关重要。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种清洗液，特别是一种适用板式催化剂的碱性再生清洗液。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种清洗液，包括以下重量百分比的组份：

十二烷基苯磺酸：5-10wt％；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：5-10wt％；

椰油脂肪酸单乙醇酰胺：4-12wt％；

助剂：3-25wt％。

优选地，所述的助剂包括以下重量百分比的组份：

氢氧化钠：10-20wt％；

碳酸钠：3-5wt％。

进一步优选地，所述的氢氧化钠的重量百分比为15-20wt％。

进一步优选地，所述的碳酸钠的重量百分比为3.5-5wt％。

进一步优选地，所述的清洗液由以下重量百分比的组份组成：

十二烷基苯磺酸：5-10wt％；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：5-10wt％；

椰油脂肪酸单乙醇酰胺：4-12wt％；

氢氧化钠：10-20wt％；

碳酸钠：3-5wt％。

优选地，所述的十二烷基苯磺酸的重量百分比为5-7wt％。

优选地，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的重量百分比为5-7wt％。

优选地，所述的椰油脂肪酸单乙醇酰胺的重量百分比为4-8wt％。

本发明的另一个目的是提供一种清洗液的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种清洗液的制备方法，包括：

1)、制备溶液A：将十二烷基苯磺酸5-10wt％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5-10wt％、椰油脂肪酸单乙醇酰胺4-12wt％溶解在水中并在室温下(25℃)搅拌混合，

2)、制备溶液B：将氢氧化钠10-20wt％、碳酸钠3-5wt溶解在水中并在室温下(25℃)不断搅拌混合；

3)、将溶液A、溶液B混合获得所述的清洗液。

本发明的另一个目的是提供一种清洗液的用途，所述的清洗液用于板式催化剂的洗涤。

化学清洗中，选择对污染物有溶解作用或有置换作用的化学试剂，在了解污染机理，确定污染物的情况下，选择合适的清洗方法。为了使清洗效果更佳，本发明采用清洗剂复配配方，通过对物质性质、价格等分析比较，筛选出三种表面活性剂，分别为十二烷基苯磺酸(阴离子LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(阴离子AES)、椰油脂肪酸单乙醇酰胺(非离子CEMA)；考虑到清洗物质的清洗，筛选出氢氧化钠、碳酸钠作为清洗助剂的备选。

表面活性剂能够显著降低表面张力、具有良好的渗透润湿起泡等性能，能够防止灰垢的再次沉积。

氢氧化钠使溶液呈碱性，配合温度的作用，能够与催化剂堵孔灰垢中的硅、铝组分发生化学反应，从而起到化学清洗的作用，灰垢部分软化溶解后，在表面活性剂的携带作用下，能够将灰垢清洗干净。

碳酸钠用作pH调节，能够缓解清洗剂多次循环后的pH降低，起到pH稳定作用，保持清洗剂性能稳定。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、能够较好的清除催化剂积灰的主要成分硅和铝，对其他金属元素也能实现一定的清除；

2、能够大幅恢复催化剂的比表面积；

3、清洗后催化剂的耐磨性能相对较好，对催化剂板材的影响小；

4、清洗后催化剂损耗比再生前高，比传统低，催化剂膏体内部的孔道也能大面积的恢复，且材料本身的抗剥落及耐磨损性能相对都比较优异；

5、能较好的清洗干净催化剂，成为板式催化剂再生的优质清洗剂。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种清洗液，由以下重量百分比的组份组成：

十二烷基苯磺酸(阴离子LAS)：5-10wt％；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(阴离子AES)：5-10wt％；

椰油脂肪酸单乙醇酰胺(非离子CEMA)：4-12wt％；

氢氧化钠：10-20wt％；

碳酸钠3-5wt％。

组份	单位	复配方案1	复配方案2	复配方案3
					十二烷基苯磺酸	wt％	5	7	10
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠	wt％	5	7	10
					椰油脂肪酸单乙醇酰胺	wt％	4	8	12
氢氧化钠	wt％	20	15	10
					碳酸钠	wt％	5	3.5	3

清洗实验对比的几组样品分别为样品1再生前的板式催化剂、样品2用针对蜂窝的洗涤剂清洗后的板式催化剂、样品3复配方案1、样品4复配方案2、样品5复配方案3清洗后的催化剂。

1、清洗前后对比化学元素变化。

将板式催化剂切割成10cm*10cm左右的小测试片，置于恒温干燥箱中，105℃，干燥2h，称重。

在1000ml烧杯中，加入100ml清洗剂溶液，并稀释至1000ml，将烧杯置于磁力搅拌器上，控制清洗剂溶液温度60±2℃，将小测试片悬挂于烧杯中，浸泡并进行磁力搅拌30min，清洗结束后，取出小测试片，在1000ml烧杯中，加入1000ml清水，将小测试片悬挂于烧杯内，浸没清水中，进行超声震荡工艺，震荡频率40HZ，温度60±2℃，震荡时间10min，震荡结束后取出小测试片，清水冲洗表面30s，置于恒温干燥箱中，105℃，干燥2h，称重。

清洗前后的小测试块，进行荧光发射光谱仪xrf的全元素测定，判断清洗前后硅、铝、钙、镁、铁、钒、钨、钼、钾、钠、砷等元素的含量变化。

表1为样品的化学成分分析：

从数据中可以看出，采用传统针对蜂窝式催化剂的清洗剂洗涤板式，仅能将再生前样品的硅含量从8.87％降低至8.10％，铝含量从4.66％降低至3.37％，针对灰垢组分清洗能力较弱，该配方能够实现铁、镁、钙、钾、钠的清洗。对比复配方案1、2、3，采用碱性较强的复配方案1能够较好的清除催化剂积灰的主要成分硅和铝，对其他金属元素也能实现一定的清除，当随着碱性的减弱，表面活性剂含量增加后，清洗能力略有下降，即在针对板式催化剂的清洗过程中，碱性组分占主导地位，表面活性剂起辅助作用，帮助与碱发生部分溶解的灰垢组分带离基体表面，实现清洗的目的。

2、清洗前后催化剂比表面积恢复情况。

表2为样品的微观比表面积分析：

板式催化剂经过洗涤剂清洗后，能够大幅恢复比表面积，复配方案均能够较好的实现恢复，传统清洗剂恢复能力稍弱一点。

3、清洗前后催化剂的磨耗性能。

截取长度和宽度均为90mm的试样两块(试样表面平整，不包含波形部分)，用锥钻在试样中心钻孔，将钻孔后的试样放入60℃干燥箱中干燥30分钟，然后放入干燥器中冷却30分钟，用电子天平测量并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成)。

将试样固定在磨耗测试仪中，按照要求设置磨耗测试仪，启动测试。

表3为平板式催化剂磨损强度测试条件：

项目	磨轮的附加砝码	磨轮转速	研磨方式
				单位	kg	r/min	－
设定值	1.0	60	300转，不间断

研磨结束后，将试样再次放入60℃干燥箱中干燥30min，然后放入干燥器中冷却30min，测量并记录试样质量(称重过程从干燥器中取出后60秒内完成)。

表4为平板式催化剂磨损强度测试分析：

样品1的磨耗强度较低，说明材料耐磨性能较强，传统清洗剂洗涤后，明显降低了板材的耐磨性能，而采用碱性复配方案清洗的催化剂，耐磨性能相对较好，这是由于采用复配方案清洗大大缩短了清洗时间及强度，对催化剂板材的影响相对较少，在三种复配方案中，样品3采用的复配方案1表现较为优异。

4、清洗前后催化剂的抗剥落能力。

采用旋转震荡仪测定催化剂的剥落情况，将催化剂裁剪为4cm*4cm的测试块，将单片板式催化剂测试块置于2000ml的广口塑料瓶中进行震荡。旋转震荡转速为60run/min，不加热，设定时间60min，通过质量变化判断剥落情况。其中质量变化分为：

震荡前测试块整体质量m1，单位g，

震荡后测试块整体质量m2，

震荡后对测试块进行膏体刮除，只保留铁丝网，记录质量m3，

震荡前测试块膏体质量m4，m4＝m1-m3，

震荡前测试块膏体质量m5，m5＝m2-m3，

测试块整体的震荡损耗W1＝(m1-m2)/m1，

测试块膏体的震荡损耗W2＝(m4-m5)/m4，

表5为平板式催化剂抗剥落能力分析：

板式催化剂的再生容易造成膏体的剥落，所以对板式催化剂进行震荡实验，考察催化剂的剥落性能也能较好的评价清洗方案性能，再生前的样品未经过水的润湿浸泡，整体的震荡损耗及膏体的震荡损耗都很低，而经过传统清洗剂的处理的催化剂，损耗明显增加，经过碱性清洗剂复配配方清洗的催化剂，损耗比再生前高，比传统低，整体表现相对优异，尤其以复配方案1性能最好。

综上，板式催化剂的由于其结构的特殊性，板材和膏体对水天然的吸水能力和膨胀能力不同，造成板式催化剂的再生过程易被水影响性能，所以找到高效快速的清洗剂尤为重要，能最大程度的降低再生清洗过程对催化剂的损耗，而采用复配方案1(十二烷基苯磺酸(阴离子LAS)5wt％；脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(阴离子AES)5wt％；椰油脂肪酸单乙醇酰胺(非离子CEMA)4wt％；氢氧化钠20wt％；碳酸钠5wt％的清洗剂处理后的催化剂，从化学成分的变化来看能较好的清洗干净催化剂，催化剂膏体内部的孔道也能大面积的恢复，且材料本身的抗剥落及耐磨损性能相对都比较优异，成为板式催化剂再生的优质清洗剂。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洗液，其特征在于：包括以下重量百分比的组份：

十二烷基苯磺酸：5-10wt%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：5-10 wt %；

椰油脂肪酸单乙醇酰胺：4-12 wt %；

助剂：3-25wt %。

2.根据权利要求1所述的一种清洗液，其特征在于：所述的助剂包括以下重量百分比的组份：

氢氧化钠：10-20 wt%；

碳酸钠：3-5wt%。

3.根据权利要求2所述的一种清洗液，其特征在于：所述的氢氧化钠的重量百分比为15-20 wt %。

4.根据权利要求2所述的一种清洗液，其特征在于：所述的碳酸钠的重量百分比为3.5-5 wt %。

5.根据权利要求2所述的一种清洗液，其特征在于：所述的清洗液由以下重量百分比的组份组成：

十二烷基苯磺酸：5-10wt%；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：5-10 wt %；

椰油脂肪酸单乙醇酰胺：4-12 wt %；

氢氧化钠：10-20 wt%；

碳酸钠：3-5wt%。

6.根据权利要求1所述的一种清洗液，其特征在于：所述的十二烷基苯磺酸的重量百分比为5-7 wt%。

7.根据权利要求1所述的一种清洗液，其特征在于：所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的重量百分比为5-7 wt%。

8.根据权利要求1所述的一种清洗液，其特征在于：所述的椰油脂肪酸单乙醇酰胺的重量百分比为4-8 wt%。

9.一种权利要求1至8中任意一项权利要求所述的清洗液的制备方法，其特征在于：包括：

1）、制备溶液A：将十二烷基苯磺酸5-10wt%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5-10 wt %、椰油脂肪酸单乙醇酰胺4-12 wt %溶解在水中并在室温下搅拌混合，

2）、制备溶液B：将氢氧化钠10-20 wt%、碳酸钠3-5wt溶解在水中并在室温下不断搅拌混合；

3）、将溶液A、溶液B混合获得所述的清洗液。

10.一种权利要求1至8中任意一项权利要求所述的清洗液的用途，其特征在于：所述的清洗液用于板式催化剂的洗涤。