RU2206034C1

RU2206034C1 - Compound for chemical cleaning of surfaces from scale and corrosion

Info

Publication number: RU2206034C1
Application number: RU2002123283A
Authority: RU
Inventors: А.Е. Кузмак; А.В. Кожеуров; И.Д. Александрова
Original assignee: Кузмак Александр Евсеевич; Кожеуров Александр Владимирович; Александрова Ирина Дмитриевна
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2003-06-10

Abstract

FIELD: chemical cleaning of metal, plastic and glass surfaces from scale and corrosion. SUBSTANCE: proposed compound includes ascorbic acid, complexing compound - monosubstituted ammonium citrate, tartaric acid, dissolving promoter and water at definite ratio of components. Proposed compound makes it possible to remove deposits at density higher than 2500 kg/cu m at high rate of dissolving and low consumption of solution. EFFECT: enhanced efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к химическим средствам, используемым для очистки изделий из металлов, пластмасс и различных типов подложек с покрытием от накипи и отложений продуктов коррозии, например при очистке энергетического оборудования (паровых котлов, турбин, водонагревателей и т.д.). The invention relates to chemicals used for cleaning products from metals, plastics and various types of substrates coated with scale and deposits of corrosion products, for example, when cleaning power equipment (steam boilers, turbines, water heaters, etc.).

Существуют различные механические способы очистки металлов и металлических изделий от ржавчины: металлическими щетками, скребками, наждачными шкурками, галтовкой, гидроабразивная очистка. Используют также газопламенную очистку с дополнительной обработкой металлическими щетками. There are various mechanical methods for cleaning metals and metal products from rust: metal brushes, scrapers, emery skins, tumbling, waterjet cleaning. Gas flame cleaning is also used with additional treatment with metal brushes.

Для удаления ржавчины с металла используют химико-термическую обработку, обработку расплавами щелочей, солей, а также специальными моющими составами на основе синтетических поверхностно-активных веществ. Одним из эффективных способов удаления продуктов коррозии с поверхности металлических изделий является травление с помощью водных растворов кислот, кислых солей или щелочей (А.А. Михайлова и др. Противокоррозионная защита сельскохозяйственной техники, Справочник, -М.: Россельхозиздат, 1981, с. 100-118). Все перечисленные способы очистки не лишены недостатков, т.к. требуют больших затрат, трудоемки, недостаточно эффективны и экологически вредны, а также не исключают склонности к повторному ржавлению. Кроме того, эти способы особенно нежелательны при очистке спецефических поверхностей. To remove rust from metal, chemical-thermal treatment, treatment with melts of alkalis, salts, as well as special detergents based on synthetic surfactants are used. One of the effective ways to remove corrosion products from the surface of metal products is etching using aqueous solutions of acids, acid salts or alkalis (A.A. Mikhailova et al. Anticorrosive Protection of Agricultural Machinery, Handbook, -M .: Rosselkhozizdat, 1981, p. 100 -118). All of these cleaning methods are not without drawbacks, because they are expensive, time-consuming, insufficiently effective and environmentally harmful, and also do not exclude the tendency to re-rust. In addition, these methods are especially undesirable when cleaning specific surfaces.

Одним из путей уменьшения агрессивного воздействия моющих растворов на металл при удалении накипи и других отложений является использование в них комплексонов (комплексообразователей, связывающих катионы металлов, входящих в состав накипи и других отложений), таких как этилендиаминтетрауксусная кислота и ее соли (Т.Х. Маргулова. Применение комплексонов в теплоэнергетике, -М.: Энергия, 1973, с. 263). One of the ways to reduce the aggressive effect of detergent solutions on a metal when descaling and other deposits is to use complexones (complexing agents that bind metal cations included in scale and other deposits), such as ethylenediaminetetraacetic acid and its salts (T.Kh. Margulova The use of chelators in thermal power engineering, Moscow: Energia, 1973, p. 263).

Так известен раствор для химической очистки оборудования от накипи, ржавчины, окалины, содержащий трилон Б (комплексон) - 0,5-1,2%, лимонную кислоту - 0,5-1,5%, гидразингидрат - 0,1-0,2%, аммиак до рН 7-9 и воду - остальное (SU 283772, 1970). Данный состав является достаточно эффективным, но из-за наличия в нем аммиака является достаточно токсичным и, кроме того, при его использовании также наблюдается высокая скорость растворения стали и особенно медных сплавов в период удаления отложений. So known solution for chemical cleaning of equipment from scale, rust, scale, containing Trilon B (complexon) - 0.5-1.2%, citric acid - 0.5-1.5%, hydrazine hydrate - 0.1-0, 2%, ammonia to pH 7-9 and water - the rest (SU 283772, 1970). This composition is quite effective, but due to the presence of ammonia in it, it is quite toxic and, in addition, when using it, a high dissolution rate of steel and especially copper alloys is also observed during the removal of deposits.

Известно также другое средство для удаления отложений, представляющее собой водный раствор соли или смеси солей азотной и некоторых органических кислот. Водный раствор содержит: а) ионы из группы ионов алюминия, железа (П) и их смеси; и б) анионы кислот из группы азотной, сульфаминовой, муравьиной, уксусной, пропионовой, молочной, винной, лимонной кислот и их смесей (US 4264463, 28.04.1981). Another means for removing deposits is also known, which is an aqueous solution of a salt or a mixture of salts of nitric and some organic acids. The aqueous solution contains: a) ions from the group of aluminum, iron (P) ions and mixtures thereof; and b) acid anions from the group of nitric, sulfamic, formic, acetic, propionic, lactic, tartaric, citric acids and mixtures thereof (US 4264463, 04/28/1981).

Известный состав достаточно эффективен, но отличается избирательностью по отношению к типу отложений, содержащих в качестве основного компонента оксалат кальция. The known composition is quite effective, but differs in selectivity with respect to the type of deposits containing calcium oxalate as the main component.

Известен другой состав для удаления стеклосмазки с поверхности металлических изделий, например горячепрессованных труб, включающий плавиковую кислоту, серную кислоту, персульфат аммония и органическую кислоту, такую как винная, лимонная, щавелевая (SU 747908, 15.07.1980). Время удаления смазки этим составом составляет 30 мин. Состав имеет также ограниченное применение из-за наличия в нем таких сильных (агрессивных) кислот как плавиковая и серная и предназначен в основном для удаления смазок. Another composition is known for removing glass grease from the surface of metal products, for example, hot-pressed pipes, including hydrofluoric acid, sulfuric acid, ammonium persulfate and organic acid such as tartaric, citric, and oxalic (SU 747908, 07.15.1980). This grease removal time is 30 minutes. The composition is also of limited use due to the presence in it of such strong (aggressive) acids as hydrofluoric and sulfuric and is intended mainly for the removal of lubricants.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату с заявленным изобретением является известный состав для химической очистки поверхностей изделий от накипно-коррозионных отложений, содержащий комплексон (комплексообразователь) - 24,0-26,0 г/л, аскорбиновую кислоту - 1,0-3,0 г/л и воду -остальное до 1 л (RU 2114215 C1, 27.06.1998). The closest in technical essence and the achieved result with the claimed invention is a known composition for the chemical cleaning of surfaces of products from scale-corrosion deposits, containing complexon (complexing agent) - 24.0-26.0 g / l, ascorbic acid - 1.0-3 , 0 g / l and water - the rest is up to 1 l (RU 2114215 C1, 06.27.1998).

Состав позволяет эффективно удалять накипно-коррозионные отложения различной плотности с минимальным коррозионным воздействием на очищаемый металл при корости удаления 0,5-0,6 г/см²•г, однако имеет большой расход и недостаточную скорость удаления отложений при большой плотности отложений.The composition allows you to effectively remove scale-corrosion deposits of different densities with minimal corrosion on the metal being cleaned with a removal rate of 0.5-0.6 g / cm ² • g, but it has a high flow rate and an insufficient rate of removal of deposits with a high density of deposits.

Технической задачей заявленного изобретения является повышение скорости удаления отложений при большой плотности их и уменьшение расхода состава при сохранении при этом минимального коррозионного воздействия на обрабатываемую поверхность изделий. The technical task of the claimed invention is to increase the rate of removal of deposits at a high density and reduce the consumption of the composition while maintaining minimal corrosion effect on the treated surface of the products.

Поставленная задача достигается тем, что состав для химической очистки поверхности изделий от накипно-коррозионных отложений, включающий аскорбиновую кислоту, комплексообразующее соединение и воду, в качестве комплексообразующего соединения содержит однозамещенный лимоннокислый аммоний и дополнительно винную кислоту и промотор растворения при следующем соотношении компонентов в г/л:
Аскорбиновая кислота - 12,0-24,0
Комплексообразующее соединение - однозамещенный лимоннокислый аммоний - 12,0-24,0
Винная кислота - 4,5-9,0
Промотор растворения - 1,5-3,0
Вода - Остальное
Комплексообразователь связывает ионы Сu⁺², Zn⁺², Fe⁺², Са⁺², уменьшая шламообразование.This object is achieved in that the composition for the chemical cleaning of the surface of products from scale-corrosion deposits, including ascorbic acid, a complexing compound and water, as a complexing compound contains monosubstituted ammonium citrate and additionally tartaric acid and a dissolution promoter in the following ratio of components in g / l :
Ascorbic acid - 12.0-24.0
Complexing compound - monosubstituted ammonium citrate - 12.0-24.0
Tartaric acid - 4.5-9.0
Dissolution promoter - 1.5-3.0
Water - Else
The complexing agent binds ions Cu ⁺² , Zn ⁺² , Fe ⁺² , Ca ⁺² , reducing sludge formation.

В качестве промотора растворения используют, например, карбонат натрия, бикарбонат натрия и др. As a dissolution promoter, for example, sodium carbonate, sodium bicarbonate, etc. are used.

Состав по изобретению готовят, например, растворением компонентов в воде, подогретой, например, до 60^oС и выше при перемешивании.The composition according to the invention is prepared, for example, by dissolving the components in water, heated, for example, to 60 ^o C and above with stirring.

Растворение отложений осуществляют, например, путем отмывки поверхностей композицией, нагретой, например, до температуры выше 60^oС.The dissolution of deposits is carried out, for example, by washing surfaces with a composition heated, for example, to a temperature above 60 ^o C.

Способ очистки поверхностей от накипно-коррозионных отложений зависит от типа очищаемого объекта оборудования, типа очищаемой поверхности (металл, стекло, пластмасса). Например, состав заливают или прокачивают через систему (оборудование), подвергаемую очистке. Процесс очистки осуществляют при 60^oС и выше. Верхний предел температуры очистки определяется видом материала (сталь, медные сплавы). Скорость коррозии очищаемых таким образом металлических подложек не превышает 10^-8-10^-9 г/см•ч.The method of cleaning surfaces from scale-corrosion deposits depends on the type of equipment being cleaned, and the type of surface being cleaned (metal, glass, plastic). For example, the composition is poured or pumped through the system (equipment) to be cleaned. The cleaning process is carried out at 60 ^o C and above. The upper limit of the cleaning temperature is determined by the type of material (steel, copper alloys). The corrosion rate of metal substrates cleaned in this way does not exceed 10 ^-8 -10 ^-9 g / cm • h.

В табл. 1 представлены примеры составов по изобретению. In the table. 1 shows examples of compositions of the invention.

В табл. 2 представлены данные по эффективности состава в зависимости от типа подложки и плотности накипно-коррозионных отложений. In the table. 2 presents data on the effectiveness of the composition depending on the type of substrate and the density of scale-corrosion deposits.

Как следует из приведенной таблицы состав по изобретению обладает повышенной эффективностью, позволяет удалять отложения большой плотности с повышенной скоростью удаления и без нарушения качества очищаемой поверхности изделий (металл, полимерные подложки, поверхности с покрытиями). As follows from the table, the composition according to the invention has increased efficiency, allows you to remove deposits of high density with an increased removal rate and without compromising the quality of the cleaned surface of the products (metal, polymer substrates, coated surfaces).

Claims

Composition for chemical cleaning of product surfaces from scale deposits, including ascorbic acid, a complexing compound and water, characterized in that it contains a monosubstituted ammonium citrate and additionally tartaric acid and a dissolution promoter in the following ratio of components, g / l:
Ascorbic acid - 12.0-24.0
Complexing compound - monosubstituted ammonium citrate - 12.0-24.0
Tartaric acid - 4.5-9.0
Dissolution promoter - 1.5-3.0
Water - The rest is up to 1 hp