化学清洗与清洗剂.doc

《化学清洗与清洗剂.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学清洗与清洗剂.doc（10页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、化学清洗设备清洗的目的在工业生产过程中，由于各种原因，设备（各类塔器、各种换热器、各种罐类容器、各种反应釜）和管线中都会产生如聚合物、结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀产物等污垢。这些污垢使设备和管线失效，装置系统生产效率下降，能耗、物耗增加，严重时能使流程中断，装置被迫停产，造成经济损失，甚至可能发生恶性事故。当今完全避免污垢的产生式不可能的，因此，清洗设备成为工业生产，尤其是石油化工生产中不可缺少的环节。清洗的作用或目的主要有两点：一是恢复生产，在生产过程中，有时候会因为突发情况或由于操作不当造成个别设备或局部管线结垢、堵塞，因而影响生产正常进行，针对这时的情况，主要是迅速清除污垢，保证生产

2、装置继续运转，恢复生产。二是恢复装置生产效率。如石油化工装置结垢后换热设备传热系数减小，管线流通面积减小或流通阻力增大，使能耗、物耗增加，生产效率下降，通过清洗除垢来恢复装置的生产效率。 设备清洗的意义1）提高换热效率，节约能源 换热器、锅炉传热设备结垢后，设备传热效率将降低，造成大量的能量浪费。垢层的热导率及碳钢相比很小，水垢引起相当大的传热损失，在维护正常生产过程中，水垢越大，能耗越大，因此，清洗除垢能提高换热效率，节约能源。 2）延长设备使用寿命 对换热设备，由于结垢使导热性能下降，管壁温度升高局部过热可能产生爆裂等事故。因此，对换热设备的清洗可降低管壁温度，有效避免爆管事故，延长设备使

3、用寿命。 3）提高生产效率和产品质量 积垢不仅给设备工作效率和安全带来严重影响，而且给生产系统造成很大的不利。积垢可使产品质量下降，纯度降低，阴蒂清洗对提高生产效率和产品质量具有重要意义。 4）减少经济损失 积垢造成的经济损失时巨大的，给设备进行及时清洗可以减少经济损失，取得更大的经济效益。化学清洗现状 化学清洗是一门新型技术，在工业生活上发挥着重要作用。它的研究内容包括积垢的形成机理及性能；化学清洗剂及助剂；缓蚀剂作用机理；化学清洗工艺技术；化学清洗设备研制；清洗过程废液处理及监测技术等。 在国外如美国，日本，新加坡，西欧等工业发达国家的工业清洗业发展较早，已有专业化程度很高的化学清洗体系。

4、中国在20世纪80年代以后成立了中国蓝星化学清洗工司，在全国已有300多家分工司，初步形成了我国新兴的清洗产业网络，成功的清洗了扬子30万吨合成氨，90万吨氮磷复肥装置等几十套大型引进装置和1万多台单元设备，技术达到国际先进水平，打破外国垄断大型设备系统清洗的局面。陕西凯利清洗陕西凯利清洗有限公司化学清洗的工业应用 随着近代工业的迅速发展和生产需要，化学清洗的应用领域越来越广泛。 1 化学工业的化学清洗 化学工业的化学清洗主要包括如下几个方面。 （1）新建装置投产前的清洗。主要除去轧制氧化皮，防锈油，保温材料碎屑等。 （2）设备垢层的清洗。化工装置的垢层多种多样，相当复杂。如各类油垢，积炭，各

5、种催化剂，粉尘，副反应沉积物，聚合物，需要设计特殊的清洗工艺除垢，保证化工装置的正常使用。 （3）水冷系统的清洗。主要除去各类水垢，设备腐蚀垢，其他系统带入的沉积物等。 2 金属加工工业的化学清洗 金属加工前和加工过程中往往需要除去表面的油垢，氧化物等。电镀，涂漆，搪玻璃，冷轧热轧钢板，塑性加工等工艺，都要进行表面处理，进行化学清洗，提高镀层，涂层，搪玻璃等附着力。 3 轻工业的化学清洗 包括家用器皿，织物，皮革，卫生设备，家具，装饰品等的去污，去油，去灰，脱臭，脱脂等。 4 动力工业的化学清洗 主要是发电厂和工业，民用锅炉的清洗。锅炉的清洗具有普遍性，一是去除水处理不妥而生成的水垢，二是清除

6、由于停炉保护不够造成的腐蚀产物。电厂的清洗包括整个汽水系统，水系统，蒸汽系统及冷却循环系统的清洗。对于核电厂，主要清洗原子能反应堆。 5 医药卫生和食品工业的化学清洗 主要是以保持卫生为目的的消毒，灭菌，洗净。包括生产车间，容器，器具，产品等，都要进行清洗。 6 建筑工业的化学清洗 建筑工业中的清洗包括建筑物的内部，外部，建筑材料的化学清洗。 7 车辆工业的化学清洗 主要包括以下几个方面 （1）铁路车辆的清洗，主要是机车的水汽系统的清洗和车辆外表面铁粉，铜粉，炭粉，砂石油污垢的清洗； （2）汽车的化学清洗，包括汽车水箱，燃烧气系统和外表面的清洗； （3）铝制拖车的化学清洗； （4）车辆零件的清

7、洗。 8 船舶工业的化学清洗 包括油舱，深舱，船体，发动机，部件等的化学清洗。 9航空工业的化学清洗 主要是为了防腐蚀和美观而进行的机身外部和内部的清洗，发动机清洗，以及飞机外部老化涂料的剥离。 10 宇航工业的化学清洗 从宇航，外星系返回地球的座舱，器械，衣服，人体等要进行消毒，灭菌，去除宇宙污染等特殊清洗。 11 军事工业的化学清洗 军事工业中的清洗包括机械，炮，火箭的发射台，飞机，坦克，汽车，军舰，核潜艇的运转零部件及壳体的清洗，枋污染的清洗，以及化学和细菌沾污的清洗。 12 其他领域的化学清洗 化学清洗在园林，农业，生活等各方面有着广泛的应用。如谷物，蔬菜，果品的杀菌去霉，去污物等的清

8、洗，树木绿化的杀虫清洗，动物园脱臭清洗，桥梁，隧道的清洗，家用热水器的清洗，等等。化学清洗的应用越来越广泛，已经成为生活中必不可少的重要环节。陕西凯利清洗有限公司酸洗除垢除锈机理水垢是一种或多种化合物的混合物成垢物包括钙镁碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐及铁的氧化物等。常见的是碳酸盐，由于钙镁的碳酸盐溶解度很小，水中的钙镁大部分以碳酸氢盐的形式存在，碳酸氢盐及碳酸盐、二氧化碳才在如下平衡关系：Ca(HCO3) =CaCO3+CO2+H2OMg(HCO3) =MgCO3+CO2+H2O由于温度或者其他因素使方程式向右边移动，生成碳酸盐结垢。为了除掉水垢，工业上常用盐酸、硫酸、磷酸清楚水垢。其反应机理如下（

9、以HCL和HNO3为例）：Ca(HCO3) +2HCLCaCO3+CO2+H2OMg(HCO3) +2HCLMgCO3+CO2+H2OCa(HCO3) +2HNO3Ca(NO3) 2+CO2+H2OMg(HCO3) +2HNO3Mg(NO3) 2+CO2+H2O在除垢的同时也除了铁锈，反应机理如下（以盐酸为例）：FeO+2HCLFeCL2+H2OFe2O3+6HCL2FeCL3+3H2OFe2O4+8HCL2FeCL3+FeCL3+4H2O生成的氯化亚铁和三氯化亚铁能溶于溶液中。及此同时，酸溶液还会及钢铁基体发生如下反应：FeO+2HCLFeCL2+2H2HH2生成的氢气对难容的水垢及氢化物起

10、机械剥离脱落作用，有利于除垢。但原子氢渗入金属基体也有腐蚀作用。 在清洗除垢工程中，由于酸及垢反应生成二氧化碳和氢气，难容的硫酸盐水垢和硅垢等随着大量碳酸盐水垢被溶解后而变成松散的残渣片，自动脱落或由冲刷气动冲掉，同时把难溶的钙镁盐自动脱落冲掉。化学清洗验收及评定标准化学清洗效果的验收及评定内容主要包括除垢和腐蚀两个方面。按原劳动部低压锅炉化学清洗规则规定：“清洗碳酸盐水垢时，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的80%以上，清洗硅酸盐或硫酸盐水垢时，除垢面积应达到原水垢覆盖面积的60%以上。”原苏联将清洗质量分成10级，按照单位面积残留垢量来测定洁度指标，并有标准件相比较：清洁度级别 0 1 2 3

11、 4 5 6 7 8 9 10污垢量，mg/c 5 2.5 1.6 1.25 1.0 0.75 0.55 0.40 0.25 0.10 0.10原化学工业部标准HGJ 229-83 把金属表面质量分为四级，其中二三级适用于化学清洗。二级标准要求：完全除去金属表面上油脂、氧化皮、锈蚀产物等一切杂物；残存的锈斑、氧化皮等引发微变色的面积在任何100X100m的面积上不得超过5%。三级标准要求：除去金属表面上的油脂、氧化皮、腐蚀产物等一切杂质；紧附的氧化皮、点蚀锈坑等斑状残留物的面积在任何100X100m面积上不得超过1/3.陕西凯利清洗陕西凯利清洗有限公司化学清洗注意事项1、 要了解被清洗设备 化

12、学清洗前首先要了解被清洗设备材质、结构、适用时间、工艺介质、温度、介质流速、结垢情况、历次化学清洗情况分析等。2、 进行垢样分析 3、 清洗剂对材料的影响 特别注意清洗剂对某些材质应力腐蚀破坏敏感性。4、 正确选择清洗主剂 一般碳钢设备，碳酸盐垢、铁垢可选用盐酸、硝酸清洗，个别含硅垢20%以上，可加HF、NaF补助清洗剂。5、 选择优质缓蚀剂 缓蚀剂能吸附或沉淀在金属表面而有效地防止氢离子、氧化性离子对多属的腐蚀。缓蚀剂选择不当，如若丁缓蚀剂含有NaCL，不能用于清洗不锈钢。清洗温度过高会使缓蚀剂分解失效造成腐蚀。6、 加入一定量的还原剂 为防止Fe 离子的积累，应预先加入一定量的还原剂，要经

13、常分析Fe离子的含量，当达到500mg/L时要补加还原剂。当Fe离子含量超过1000mg/L时，出现点蚀。应立即采取有效措施，将清洗液排空，重新更新清洗液清洗。 7、 慎用溶垢促进剂 对溶垢促进剂HF、氟化氢铵应慎用，除非清洗含硅垢，否则一般清洗不加入。8、 清洗温度 用无机酸清洗尽可能在常温进行。高温时会水解生成硫酸铵，除了失去除垢能力之外，还会腐蚀铜部件。9、 清洗时间 达到终点后，应排放废液，总清洗时间不宜太长。10、 清洗流速 一般控制在0.5m/s为宜。化学清洗的分类常用清洗剂酸性清洗剂无机酸HCL、HNO3、H2SO4、HF、H3PO4、氨基磺酸有机酸柠檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、羟

14、基乙酸碱性清洗剂碱性清洗机NaOH、Na2CO3、Na3PO4、水玻璃、Na2HPO4、Na3PO4水基清洗液以表面活性剂为主，加入助剂和无机碱络合物清洗剂EDTA、PMA、PAA、HEDA黏泥菌藻清洗剂聚丙烯酸钠、聚马来酸钠、过氧化氢、洁尔灭有机溶剂清洗剂含氯有机阻燃清洗剂、四氯化碳、F-113三氟三氯乙烷氧化还原剂KMnO4、H2O2、过硫酸钾、肼、二硫化钠（改变氧化还原态，改变结晶结构，使不溶性垢可溶）化学清洗液对材质的适应性设备材质有碳钢、奥氏体不锈钢、铜系金属、铝、钛等。常用的清洗液有硫酸、盐酸（或盐酸及氢氟酸）、硝酸（或硝酸及氢氟酸）、氨基磺酸、柠檬酸或氨化柠檬酸等。他们的适应性见

15、下表材质酸洗液中性洗液碱性洗液盐酸硝酸HNO3-HF氨基磺酸柠檬酸碳酸铜系金属奥氏体不锈钢混凝土铝化学清洗剂的选择在化学清洗过程中，应根据被清洗设备的材质、结构型及污垢的组成来选择清洗剂的组成，见下表。酸洗液除垢类型适用材质H2SO4金属加工表面的铁鳞、氧化皮、铁锈含钙量低的沉淀物，但除CaSO4垢不理想碳钢HCL除硅垢之外，对其他垢溶解都很快碳钢、铜，不可用于不锈钢HCL-HF碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐及铁垢碳钢、铜，不可用于不锈钢HNO3除硅垢之外的所有垢碳钢、铜、不锈钢HNO3-HF钙、镁、铁垢及硅垢碳钢、铜、不锈钢、高合金钢氨基磺酸钙、镁垢、金属碳酸盐、氢氧化物类垢（除氧化铁垢较差

16、）碳钢、铜、不锈钢、高合金钢柠檬酸或氨化柠檬酸以清除氧化垢为主，对硅垢、钙镁垢无效。但氨化柠檬酸可以除铜垢，而柠檬酸则不能奥氏体钢EDTA螯合出去铁垢及垢中的金属离子，价格高，仅适用于重要场合和其他酸混用碳钢、铜、不锈钢、高合金钢清洗剂的清洗对象及清洗目的清洗对象清洗目的清洗剂低压锅炉去除新积油脂；润滑、剥离二氧化硅积垢；去除氧化铁积垢；去除硬质积垢脱脂剂、湿润剂、有机酸、无机酸、中性螯合清洗剂、碱性螯合清洗剂冷却水系统换热器、管线去除氧化积铁垢和硬质积垢；去除泥渣；去堆积积垢无机酸系清洗剂、泥渣剥离剂、排泥剂乙烯设备急冷换热器去除氧化铁垢中性螯合清洗剂钢铁厂高锅去除氧化铁垢中性螯合清洗剂反应

17、釜夹套部分去除氧化铁垢、硬质积垢无机酸系清洗剂造纸设备木釜蒸发器去除硬质积垢无机酸系清洗剂翅片式空冷器去除硬质积垢及铝的氧化物无机酸系清洗剂排脱设备压滤机滤布去除硬质积垢及炭质积垢无机碱系清洗剂聚丙烯反应釜工艺部分去除废催化剂无机碱系清洗剂船舶用造水器蒸发器去除硬质积垢有机酸系清洗剂水道用计量器等去除锈有机酸系清洗剂清洗方案实例清洗目的清洗方法清洗条件配方/%温度/C时间/h去除油脂溶剂清洗碳系溶剂、氯系溶剂常温100210乳液清洗乳液清洗剂或酸碱混合液常温8068碱液清洗Na2CO30.10.2Na3PO40.10.2表面活性剂0.10.260901224去除SiO2碱煮Na2CO3 0.2

18、Na3PO4 0.2Na2NO3 0.030.11502201224润化处理Na2CO3 15NaOH 15表面活性剂 0.10.2801024去除氧化铁、碳酸盐结垢盐酸清洗HCL 510缓蚀剂 0.250.30还原剂 0.20.5（铜溶剂剂 0.53）（溶解促进剂 0.52）306048有机酸清洗（柠檬酸、羟基乙酸、柠檬酸氨）有机酸 25抑制剂 B 0.30.5还原剂 0.10.3（溶解促进剂 适量）85548螯合物清洗EDTA 钠盐110抑制剂 C 0.30.5还原剂及其他 0.10.3120150612去除铜垢氨清洗氨水310铜溶解剂 0.11铜溶解促进剂 0.2406046去除泥渣剥离

19、泥渣排泥处理过氧化氢系药剂 13抑制剂、氧化剂、还原剂常温315化学清洗助剂化学清洗的目的是除垢去锈，但由于清洗剂本身含有腐蚀性物质等多种原因，清洗时金属受腐蚀是难以避免的。对于不同的腐蚀因素，应采取不同的预防措施，见下图原因措施酸引起的腐蚀选择正确的缓蚀剂氧化性物质引起的腐蚀使用还原剂，铜封锁剂；改善施工技术温度差浓度差引起的腐蚀循环清洗，使清洗液混合均匀；改施共技术注：表示好 表示可用 表示不可用因此，在化学清洗主剂中，要适当加入缓蚀剂、铜溶解剂、溶解促进剂、润湿剂等助剂，这样不仅能阻止主剂对金属材料的腐蚀，还能够在清洗效果的其他方面起到促进作用。各种化学清洗助剂将在以后介绍，更多请关注凯利清洗10 / 10