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清洗劑

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更新時間：2022-06-27 16:54:09瀏覽次數(shù)：1255次

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深圳海德能水處理設備有限公司

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產(chǎn)品簡介

應用于水處理中化學清洗的各種類型的化學品成為水處理清洗劑。目前常用的類型主要分為清洗主劑和清洗助劑兩大類。清洗主劑中可分為：無機酸、有機酸、螯合劑、堿洗劑等。清洗助劑中則有緩蝕劑、還原劑、銅溶解劑、溶解加速劑、潤濕劑等.

詳細介紹

一、概述
1.1 應用于水處理中化學清洗的各種類型的化學品成為水處理清洗劑。目前常用的清洗劑類型主要分為清洗主劑和清洗助劑兩大類。清洗主劑中可分為：無機酸、有機酸、螯合劑、堿洗劑等。清洗助劑中則有緩蝕劑、還原劑、銅溶解劑、溶解加速劑、潤濕劑等，詳見下表：
1.2 無機酸用于既有優(yōu)點也有缺點，鹽酸是zui常用的無機酸，因為它對無機物和水垢的溶解能力強，容易儲存而且價格低廉。

二、用于清洗的化學藥品

及主要類型		常用化學品
清洗主劑	無機酸	鹽酸（Hcl）、硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）、氨基磺酸（NH3SO3）、磷酸（H3PO4）、氫氟酸（HF）等
	有機酸	檸檬酸、葡萄糖酸、甲酸、馬來酸、草酸、羥基醋酸等
	螯合劑	乙二胺四乙酸（EDTA）、氮基三醋酸（NTA）等
	堿洗劑	氨（NH3）、氫氧化鈉（NaOH）、碳酸鈉（Na2CO3）、磷酸鈉（Na3PO4）、聯(lián)氨（N2H4）
清洗助劑		緩蝕劑、還原劑、銅溶解劑、溶解加速劑、潤濕劑等

三、無機無機的特點

無機類型	應用條件	優(yōu)點	缺點
鹽酸（Hcl）	室溫至60℃的低溫清洗	①它與沉積物和水垢反應生成的各種鹽類具有很高的溶解度； ② 在酸洗后可產(chǎn)生較好的涂裝表面。	① 對不銹鋼材質(zhì)的系統(tǒng)應慎重，需防止由于高氯離子產(chǎn)生的點腐蝕； ② 對水垢中硅沒有溶解能力，其他均可。
硫酸（H2SO4）	溫度范圍廣泛（稀釋產(chǎn)生大量熱，屬危險品）	① 廣泛的溫度使用而不易揮發(fā)； ② 可以回收后再利用。	① 與水垢生成的鹽類的溶解度比鹽酸低； ② 需除大量鈣垢時一般不采用，因鈣鹽在硫酸中溶解度較低，因此在清洗設備和裝置時常受到限制。
硝酸（HNO3）		① 反應性強而且對藻類有高的溶解度，因為它是氧化性的酸，所以可以使不銹鋼或鋁鈍化。	① 它對軟剛有強的腐蝕性，因此在軟剛設備為主清洗對象時不宜采用，可用來清洗或鈍化不銹鋼設備。
氨基磺酸（NH3SO3）	大于60℃時會分解為硫酸	① 固體粉末便于儲存和運輸； ② 它和沉積物與水垢如碳酸鹽和氫氧化物反應很強，當應用于鈣鹽和氫氧化鐵為主要成分的沉積物的冷水或熱水系統(tǒng)時，氨基磺酸因為對鈣鹽具有很大的溶解性而zui為理想。	① 對鐵的氧化物溶解能力較弱； ② 對大米類植物劑有較強的毒性。
磷酸（H3PO4）	一般不用于大型工廠的清洗	①腐蝕性低，因為它可以在鐵的表面形成防腐蝕的磷酸鹽涂層。磷酸經(jīng)常用于涂裝金屬的表面處理或設備的清晰。	①一般不用于大型工廠的清洗，因為價格比較高，且與沉淀物反應生成的鹽類的溶解度較低； ② 需考慮因富營養(yǎng)化而引起赤潮。
氫氟酸（HF）		① 氫氟酸反應性很強，與鹽酸相似，它對水垢有大的溶解度； ② 可以溶解硅和玻璃； ③ 對堿土金屬鹽類也有高的溶解能力。	① 易揮發(fā)，儲存難； ② 腐蝕性強，毒性大。

四、有機酸和螯合劑

       4.1 當清洗對象的結構復雜。的排放有困難或由于氯離子殘留使結構材料容易產(chǎn)生應力腐蝕開裂時，一般不采用無機酸，而采用有機酸，或者螯合劑。
       4.2 檸檬酸
         4.2.1 檸檬酸與其他有機酸比較時，它與水垢的反應產(chǎn)物有較大的溶解度。優(yōu)點是即使在堿性溶液中它也不會與氫氧化鐵生成沉淀，因為它和鐵離子發(fā)生很強的反應生成絡合鹽。
         4.2.2 檸檬酸的鐵鹽約在4900*10-6濃度時才趨向沉淀，要阻止它的沉淀，檸檬酸可以用氨通過中和作用生成檸檬酸銨。因為它和其他無機鹽如鹽酸等比較，溶解水垢的能力較弱，因此它通常加熱至80—100℃以增加它的溶解能力。
         4.2.3 檸檬酸也可以是固體，而且沒有危險，容易儲存，因此通常作為中的主劑，然而它也有應用的局限性，因為它和鈣鹽的溶解度低。
       4.3 羥基醋酸和甲酸
         4.3.1 羥基醋酸和甲酸與氧化鐵的反應性能相當或優(yōu)于與檸檬酸的反應性能，因為他們具有低的分解溫度，而且分解后即有殘留也是無害的。他們用于清洗的溫度較高（約80—100℃），這是由于他們和檸檬酸相像，它們與水垢的反應比無機酸弱。它們在堿性溶液中與鐵不生成絡合鹽，它們常與其他有機酸一起使用。羥基醋酸和甲酸的混合液的清洗首先是Du Pont公司在1963年報道。
       4.4 馬來酸
         4.4.1 馬來酸和其他有機酸相比，對氧化鐵的溶解能力比檸檬酸差，但它可以在堿性溶液中和鐵離子生成絡合鹽，在日本，1970年應用它作為。
       4.5 草酸
         4.5.1 草酸與其他有機酸相對于氧化鐵也有很強的溶解能力，但它可以用于較低的溫度（約60℃），然而用于清洗時，由于生成的鹽如草酸鐵和草酸鈣等的溶解度低而可以生成沉淀物。
       4.6 葡萄糖酸
         4.6.1 葡萄糖酸是弱酸，無毒性，可與鐵、銅、鈣金屬等螯合，由于葡萄糖酸可以在堿性溶液中溶解鐵銹，因此通常用于金屬電鍍或涂裝的預處理劑。
       4.7 EDTA
         4.7.1 EDTA（乙二胺四乙酸）可以在很廣的pH范圍內(nèi)與多種金屬生成穩(wěn)定的絡合物，因此它可以在廣泛的pH值范圍內(nèi)作為，但是它的費用高于其他的有機酸，這種清洗的優(yōu)點是產(chǎn)生的廢液量少，EDTA可以在150℃下應用，因為它的熱分解溫度為155℃，因此它的優(yōu)點是清洗時可用于鍋爐燃燒管的直接加熱。
五、堿洗劑
       5.1 氨
         5.1.1 當水垢含有大量銅時，可以用氨來清洗，因為它可以和銅生成絡合物，而且在溶劑中含有氧化劑時，對銅有很強的溶解能力，但由于它的揮發(fā)性，因此在高溫（大于60℃）使用存在困難。
       5.2 氫氧化鈉
         5.2.1 氫氧化鈉可以用來溶解硅，也可以用來溶解植物油和脂肪。
       5.3 碳酸鈉
         5.3.1 碳酸鈉的作用是將酸不溶解的硫酸鈣等水垢轉變成可溶解的碳酸鈣，它也可與氫氧化鈉一起使用。在清洗中它和硬度組分螯合而阻止不溶解的金屬皂生成。它也可用來控制清洗液的pH值，并由于它的緩沖作用而穩(wěn)定清洗效果。
六、清洗助劑
       6.1 由于在清洗中應用的化學品有它的優(yōu)點和缺點，而且要面向某些不同的水垢，所以許多清洗助劑可以用來彌補清洗主劑的缺點，強化他們的優(yōu)點以改進清洗效果。在化學清洗實踐中，選擇是十分重要的。
       6.2 酸抑制劑
         6.2.1 酸抑制劑是一種可以降低材料腐蝕的物質(zhì)，有許多化合物可以少量加入酸洗溶液中作為抑制劑。
       6.3 抑制劑的作用機理
         6.3.1 有機緩蝕劑是一類大分子量的有機化合物，一般屬于吸附類型的抑制劑，有機的抑制劑一般包括兩個基團：一是極性基團，可以吸附金屬；二是有機基團，則有憎水的性質(zhì)，由于抑制劑中的極性基團可以吸附在金屬表面并形成保護膜，因而可以抑制由于酸洗液引起的金屬腐蝕。
       6.4 抑制劑的選擇
         6.4.1 沒有*的抑制劑，因此優(yōu)化的抑制劑應進行選擇，以鹽酸為例可以解釋抑制劑的各種要素。
         6.4.2 抑制劑的劑量：隨著抑制劑投加量增加到某種程度，防腐的效果也隨之增加，如進一步再增加劑量，它的效果就小了。因此應了解投加劑量與腐蝕抑制兩者之間的關系。
         6.4.3 酸濃度的影響：鹽酸清洗通常采用5%—10%的鹽酸濃度，因為酸的濃度超過這個范圍緩蝕劑就不大有效。但當溶液濃度為15%時要求緩蝕劑仍然有效。
         6.4.4 溫度的影響：酸溶液通常在較高溫度下進行，但鹽酸溫度≥70℃時會引起一支腐蝕的困難。緩蝕劑使用的zui高溫度必須選擇zui合適的緩蝕劑。
         6.4.5 清洗時間（周期）的影響：某些水垢要求長時間的清洗，因此緩蝕劑必須在整個清洗過程保持有效。
         6.4.6 氧化性離子的影響：氧化性離子如亞鐵離子可以大幅度降低緩蝕劑的效果。這是由于氧化性離子的腐蝕機理和酸不同。
         6.4.7 流速的影響：通常情況下，較高的酸洗劑的流速可使水垢去除效果較好。
         6.4.8 伴隨水垢溶解產(chǎn)生的氣體影響：水垢包括硫化物和硫酸鹽，在清洗時會產(chǎn)生硫化氫等氣體，這些氣體可以導致某些緩蝕劑抑制腐蝕能力的降低，或直接侵蝕鋼鐵表面。
       6.5    還原劑
         6.5.1 水垢中的各種金屬離子會溶解進入酸洗溶液，氧化性離子如亞鐵或亞銅離子，和鐵離子的反應如下所示：
                2Fe3++Fe→3Fe2+
                Cu2++Fe→Fe2++Cu
         6.5.2 在酸洗溶液中氧化性離子的存在將加速基體金屬的腐蝕，而還原劑可用來降低氧化性離子和它引起的害處。
         6.5.3 當不用還原劑時，隨著鐵離子的濃度增高可以引起腐蝕，當添加還原劑后，鋼的腐蝕率與鐵離子濃度影響就變小了。
       6.6 銅溶解加速劑
         6.6.1   添加銅溶解螯合劑來改進酸洗液中出去銅的效果。
       6.7 硅溶解加速劑
         6.7.1 硅除了溶解于氫氟酸中以外基本不溶解于任何酸中，因此在酸洗時需加入硅溶解加速劑以除去硅。
       6.8 脫脂劑和潤濕劑
         6.8.1 油和脂在酸溶液中與水是不相溶的，而在堿溶液中則可以溶。
         6.8.2 表面活性劑可作為潤濕劑來加速酸和堿中的乳化，也可用來加速滲透到致密的硬垢中。
七、的配方及應用
        實際應用時需根據(jù)不同的清洗目的采用不同的配方，即一般不是采用單一的，而是若干種組分按照不同的濃度組合起來，并有不同的使用條件，如清洗的溫度、清洗的時間等，才能發(fā)揮這種的良好效果，如下表所示。

表3 清洗的配方

工藝過程	及其濃度/%	清洗溫度/℃	清洗時間/h	清洗目的
脫脂清洗	NaOH：0.1-0.3 Na2CO3：0.1-0.3 表面活性劑：0.05-0.2	60-80	6-8	去除油脂
氨洗	NH3：1-3 銅溶解劑：0.3-1 銅溶解加速劑：0.2	40-60	4-6	去除銅
鹽酸清洗	Hcl：5-10 緩蝕劑：0.3-0.5 還原劑：0.2-0.5 銅溶解螯合劑：0.5-3 溶解加速劑：0.5-2	50-60	4-8	去除氧化鐵和硬度組分
有機酸清洗	有機酸：2-5 緩蝕劑：0.3-0.5 還原劑：0.1-0.3 銅溶解螯合劑：0.5-2 溶解加速劑：0.5-2	85+-5	4-8	去除氧化鐵