關(guān)于工業(yè)清洗技術(shù)介紹

1、工業(yè)清洗技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用和蓄存過程中，受到了液體的、固體的各 種污染物的污染，工業(yè)清洗就是通過物理的、化學(xué)的和機(jī)械的手段， 清除這些污染物，使工業(yè)產(chǎn)品獲得以定的潔凈度。1 清洗技術(shù)11 化學(xué)清洗和物理清洗。目前國內(nèi)清洗以化學(xué)清洗為主，以物理清洗為輔。但物理清洗以 污染小、操作靈活、無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)正逐步取代化學(xué)清洗并成為工業(yè)清 洗的主流?；瘜W(xué)清洗是采用一種或幾種化學(xué)藥劑 （ 或其水溶液 ） 清除設(shè) 備工件表面污垢的方法。它是借助清洗劑對(duì)物體表面污染物或覆蓋層 進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化、溶解、剝離以達(dá)到除油、除銹、除垢、去污的作用。 物理清洗借助各種機(jī)械外力和能量使污垢粉碎、分解并剝離離開物體 表面，達(dá)

2、到清洗的效果。在物理清洗中，水射流清洗占主導(dǎo)地位，并 呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)， PIG 清洗、干冰清洗、超聲波清洗等無污染的物理 清洗技術(shù)正得到快速的推廣應(yīng)用。1 2 工業(yè)清洗的意義清洗行業(yè)是隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化的進(jìn)程及社會(huì)生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生 和發(fā)展起來的。所有工業(yè)部門都有某種形式的清洗，只是不同的部門 對(duì)清洗的重視、依賴程度及應(yīng)用發(fā)展水平不同。工業(yè)清洗具有重要意 義：恢復(fù)設(shè)備裝置生產(chǎn)能力、保證生產(chǎn)連續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行的必要手段；對(duì)設(shè)備的清洗，可以有效地延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；對(duì)設(shè)備的清洗，有 利于節(jié)能降耗、降低冷卻水的用量；對(duì)設(shè)備的清洗，是降低安全事故 發(fā)生的有效途徑。概括起來有節(jié)能、降耗、節(jié)水、安全、穩(wěn)產(chǎn)、提

3、高 產(chǎn)品質(zhì)量、加快生產(chǎn)速度、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、降低環(huán)境污染以及外 表美觀和人類的衛(wèi)生健康等目的。從這個(gè)意義上講，在許多工業(yè)生產(chǎn) 過程中，對(duì)設(shè)備中產(chǎn)生的污垢進(jìn)行有效清洗，本身就屬于綠色化學(xué)的 范疇。13 化學(xué)清洗和物理清洗比較 在化學(xué)清洗中，主要使用各種酸、堿、有機(jī)溶劑、表面活性劑、 緩蝕劑、螯合物 （ 絡(luò)合物） 等原材料配制清洗劑清除污垢。在清除完污 垢的同時(shí)，本身也產(chǎn)生大量的廢液、廢氣，對(duì)環(huán)境造成極大的破壞。 為加快清洗速度，在緩蝕率允許條件下，許多工業(yè)清洗都是在比較高 的溫度下通過清洗劑與垢污進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到清除污垢的目的，這 就需要消耗一定的能源和原材料。物理清洗是利用各種力、熱、聲、

4、 光、電等物理作用清除污垢，其技術(shù)水平主要體現(xiàn)在設(shè)備及其優(yōu)化配 置和綜合運(yùn)用上。物理清洗不需要消耗各種原材料，只需要消耗一定 的能源，不會(huì)產(chǎn)生各種廢液污染環(huán)境。以目前清洗技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀看， 化學(xué)清洗幾乎可以清洗所有的設(shè)備和污垢，而物理清洗因?yàn)榍逑丛O(shè)備 的局限性，只能清洗儲(chǔ)罐、管道、換熱器等內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單或體積 較小的設(shè)備。因此，化學(xué)清洗還占據(jù)工業(yè)清洗的主流地位。2. 超聲波清洗設(shè)備在工業(yè)清洗領(lǐng)域中，相比其它多種的清洗方式，超聲波清洗機(jī)顯 示出了巨大的優(yōu)越性。尤其在專業(yè)化、集團(tuán)化的生產(chǎn)企業(yè)中，已逐漸 用超聲波清洗機(jī)取代了傳統(tǒng)浸洗、刷洗、壓力沖洗、振動(dòng)清洗和蒸氣 清洗等工藝方法。超聲波清洗機(jī)的高效

5、率和高清潔度，得益于其聲波 在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生的穿透性和空化沖擊波。所以很容易將帶有復(fù)雜 外形、內(nèi)腔和細(xì)空的零部件清洗干凈，對(duì)一般的除油、防銹、磷化等 工藝過程，在超聲波作用下只需兩三分鐘即可完成，其速度比傳統(tǒng)方 法可提高幾倍到幾十倍，清潔度也能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，這在許多對(duì)產(chǎn)品表 面質(zhì)量和生產(chǎn)率要求較高的場(chǎng)合，更突出地顯示了用其它處理方法難 以達(dá)到或不可取代的結(jié)果。超聲波清洗的優(yōu)點(diǎn)：a. 清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度一致。b. 清洗速度快，提高生產(chǎn)效率，不須人手接觸清洗液，安全可靠。c. 對(duì)深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈。d. 對(duì)工件表面無損傷，節(jié)省溶劑、熱能、工作場(chǎng)地和人工。超聲波清洗

6、方式超過一般以的常規(guī)清洗方法，特別是工件的表面 比較復(fù)雜，象一些表面凹凸不平，有盲孔的機(jī)械零部件，一些特別小 而對(duì)清潔度有較高要求的產(chǎn)品如：鐘表和精密機(jī)械的零件，電子元器 件，電路板組件等，使用超聲波清洗都能達(dá)到很理想的效果。超聲清 洗的原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào)，通過換能器轉(zhuǎn)換成 高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)清洗溶劑中，超聲波在清洗液中疏密相 同的向前輻射，使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng)，而在正壓區(qū)迅 速閉合。在這種被稱為“空化”效應(yīng)的過程中，氣泡閉合可形成超過 1000 大氣壓的瞬間高壓，連續(xù)不斷地產(chǎn)生瞬間高壓就象一連串小“爆 炸”不

7、斷地沖擊物件表面，使物件的表面及縫隙中的污垢迅速剝落， 從而達(dá)到物件表面凈化的目的。超聲波清洗的作用機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面：因空化泡破滅時(shí)產(chǎn) 生強(qiáng)大的沖擊波，污垢層的一部分在沖擊波作用下被剝離下來、分散、 乳化、脫落。因?yàn)榭栈F(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡，由沖擊形成的污垢層與表層 間的間隙和空隙滲透，由于這種小氣泡和聲壓同步膨脹，收縮，象剝 皮一樣的物理力反復(fù)作用于污垢層，污垢層一層層被剝離，氣泡繼續(xù) 向里滲透，直到污垢層被完全剝離。這是空化二次效應(yīng)。超聲波清洗 中清洗液超聲振動(dòng)對(duì)污垢的沖擊。超聲加速化學(xué)清洗劑對(duì)污垢的溶解 過程，化學(xué)力與物理力相結(jié)合，加速清洗過程。超聲波清洗的主要參數(shù)：頻率：20KHz清洗

8、介質(zhì)：采用超聲波清洗，一般兩類清洗劑：化學(xué)溶劑、水 基清洗劑等。清洗介質(zhì)的化學(xué)作用，可以加速超聲波清洗效果，超聲波清洗 是物理作用，兩種作用相結(jié)合，以對(duì)物件進(jìn)行充分、徹底的清洗。功率密度：功率密度二發(fā)射功率（W /發(fā)射面積（cm2）通常 0.3W/cm2,超聲波的功率密度越高，空化效果越強(qiáng)，速度越快，清洗 效果越好。但對(duì)于精密的、表面光潔度甚高的物件，采用長(zhǎng)時(shí)間的高功率密度清洗會(huì)對(duì)物件表面產(chǎn)生“空化”腐蝕。超聲波頻率：超聲波頻率越低，在液體中產(chǎn)生的空化越容易， 產(chǎn)生的力度大，作用也越強(qiáng)，適用于工件（粗、臟）初洗。頻率高則 超聲波方向性強(qiáng)，適用于精細(xì)的物件清洗。清洗溫度：一般來說，超聲波在 40

9、C-50 C時(shí)的空化效果最好。 清洗劑則溫度越高，作用越顯著。通常實(shí)際應(yīng)用超聲波時(shí)，采用50C-70 C的工作溫度。2清洗液因?yàn)槟壳拔锢砬逑吹木窒扌裕瘜W(xué)清洗技術(shù)在國內(nèi)仍然得到廣泛 的應(yīng)用。目前世界上工業(yè)清洗已由傳統(tǒng)的溶劑清洗、水洗和表面活性 劑清洗方式，發(fā)展到精細(xì)清洗和綠色清洗階段。隨著精細(xì)有機(jī)合成技 術(shù)、生物技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，化學(xué)清洗技術(shù)也得到發(fā) 展，正在向綠色環(huán)保方向發(fā)展：將合成具有生物降解能力和酶催化作 用的綠色環(huán)保型化學(xué)清洗劑；弱酸性或中性的有機(jī)化合物將取代強(qiáng)酸 強(qiáng)堿；直鏈型有機(jī)化合物和植物提取物將取代芳香基化合物；無磷、 無氟清洗劑將取代含磷含氟清洗劑；水基清洗劑將取

10、代溶劑型和乳液 型清洗劑；可生物降解的綠色環(huán)保型清洗劑將取代難分解的污染性清 洗劑。綠色化學(xué)要求對(duì)環(huán)境的負(fù)作用盡可能小，它是一種理念，是人 們應(yīng)該盡力追求的目標(biāo)。由此，在應(yīng)用工業(yè)化學(xué)清洗技術(shù)和研究清洗 新技術(shù)中，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)綠色化學(xué)的原則，選擇采用無毒、無 害的原料，提高原子的利用率，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)“零排放”。同時(shí)，在清洗過程中產(chǎn)生的清洗廢液中含有的有毒、有害物質(zhì)，必須經(jīng)過處理達(dá)到 國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)方可排放。2.1 碳?xì)淝逑磩?.1.1 碳?xì)淝逑磩┚哂辛己玫沫h(huán)保特性和清洗能力， 逐步成為一類 重要的工業(yè)清洗劑之一。碳?xì)淝逑磩┌答s程范圍分為：普通碳?xì)淝逑?劑和窄餾碳?xì)淝逑磩?。普通碳?xì)淝逑磩┑酿s程

11、范圍較寬，成分復(fù)雜，分子結(jié)構(gòu)不規(guī)則， 芳烴毒性大。其中的輕質(zhì)分使清洗劑閃點(diǎn)降低，而重質(zhì)分又使清洗力 和干燥性變差。窄餾碳?xì)淝逑磩┑酿s程在150190 C之間，結(jié)合工業(yè)清洗中造成 溶劑酸化的四大因素(空氣、金屬、水、雜質(zhì))添加了金屬清洗劑專 用穩(wěn)定劑，能夠預(yù)防溶劑分解，在產(chǎn)生分解的初期將酸中和，具有超 強(qiáng)的抗酸能力，確保清洗材質(zhì)不受腐蝕。碳?xì)淝逑磩┑奶攸c(diǎn)：外觀：透明無色液體氣味：輕微結(jié)構(gòu)分子式： CnH2n+2密度：0.77(25 C)對(duì)水溶解度：難溶蒸氣壓(20 C ,KPA): 0.6黏度(20 C ,mm2/s): 1.0表面張力(20 C ,dyne/cm) : 24芳香烴總含量 % w

12、eight: : v 0.012.1.2 碳?xì)淝逑磩┑膬?yōu)點(diǎn)：a、清洗性能好。碳?xì)淝逑磩┡c大多數(shù)的潤(rùn)滑油、防銹油、機(jī)加工油同為非極性的在石油餾分，根據(jù)相似相容的原理，碳?xì)淝逑磩┣逑?礦物油更好于鹵代烴和水基清洗劑。b、蒸發(fā)損失小。碳?xì)淝逑慈軇┓悬c(diǎn)在 150C以上，在使用保管過 程中揮發(fā)損失小，對(duì)包裝物和設(shè)備的密封要求很低。c、毒性極低。經(jīng)毒理試驗(yàn)，碳?xì)淝逑磩┑奈哦拘浴⒔?jīng)口毒性和 皮膚接觸毒性均為超低毒，且不屬于致癌物質(zhì)，清洗操作人員使用更 安全。d、材料相容性好。碳?xì)淝逑磩┲胁缓趾吐?、硫等腐蝕物，對(duì)各種金屬材料不會(huì)產(chǎn)生腐蝕和氧化。碳?xì)淝逑磩┯謱儆诜菢O性溶劑， 對(duì)大部分塑料和橡膠沒有溶解、溶

13、脹和脆化作用。e、清洗工藝流程簡(jiǎn)單。只需清洗一一清洗一一漂洗一一漂洗一一 烘干(或晾干)，對(duì)工件不存在腐蝕。f 、可徹底揮發(fā)無殘跡。碳?xì)淝逑磩┦欠浅＜儍舻木迫軇?，在?溫和加熱狀態(tài)下均可完全揮發(fā)，沒有任何殘留。g、不破壞環(huán)境。碳?xì)淝逑磩┛梢宰詣?dòng)降解，清洗廢液可以放入燃煤或燃油鍋爐中焚燒，焚燒生成物主要為 CO2和水，對(duì)空氣無污染。 碳?xì)淝逑磩┲胁粏⒙龋瑢?duì)臭氧的破壞系數(shù)為零。2.1.3 碳?xì)淝逑磩?yīng)用范圍五金、首飾、鐘表、電子、電氣、液晶、半導(dǎo)體等行業(yè)，能有效 去除各種油污、油脂及助焊樹脂、拋光蠟2.1.3 碳?xì)淝逑磩┑脑线x擇120#、160#溶劑油，D40 D80脫臭溶劑煤油，烷烴，醇類溶

14、劑等。2.2 水性清洗劑2.2.1 清洗液的原料選擇原則選擇清洗用原料應(yīng)考慮以下原則：盡量不用、少用有害物質(zhì)；盡 量不用、少用污水處理困難的物質(zhì)；盡量減少清洗廢液排放量；盡量 使清洗液循環(huán)使用?，F(xiàn)就清洗一設(shè)備銹垢為例，就傳統(tǒng)酸洗方式和目 前正在研究推廣的弱酸性有機(jī)化合物清洗方式進(jìn)行對(duì)比： 傳統(tǒng)酸洗方式：配方 （質(zhì)量分?jǐn)?shù) ） ：鹽酸、氟化物、緩蝕劑、水 弱酸性有機(jī)化合物清洗方式： 配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù) ）：有機(jī)酸、表面活性劑、緩蝕劑、水 3水基清洗劑工藝流程簡(jiǎn)介3.1 除油超聲波清洗工藝對(duì)比3.1.1 三氯乙烯清洗的典型工藝超聲波粗除油t超聲波精除油t溶劑蒸汽除油3.1.2 碳?xì)淝逑磩┑囊话愎に嚦暡ù殖蚑超聲波精除油T超聲波精除油T烘干3.1.3 水基清洗劑的一般工藝3.1.3.1 不銹鋼工件清洗工藝（一般普通件）超聲波粗除油T超聲波精除油T市水漂洗T市水漂洗市水漂洗T壓縮空氣吹干（或離心甩干）7烘干以上工藝流程也適用于部分鋁合金工件的清洗。3.1.3.2 不銹鋼工件清洗工藝（