專題講座資料（2021-2022年）工業(yè)清洗文獻筆記資料

1、1. 工業(yè)清洗行業(yè)發(fā)展機遇及企業(yè)發(fā)展1.1工業(yè)清洗的基本概念清洗是指去除物體表面因受到物理、化學或生物的作用而形成的污染層或覆蓋層,而使其恢復原表面狀況的過程。 按照清洗精度的要求不同主要分為一般工業(yè)清洗、精密工業(yè)清洗和超精密工業(yè)清洗三大類。根據(jù)清洗方法的不同,也可以分為物理清洗和化學清洗:利用力學、聲學、光學、電學、熱學的原理,依靠外來能量的作用,如機械摩擦、超聲波、負壓、高壓、沖擊、紫外線、蒸汽等去除物體表面污坂的方法叫物理清洗。依靠化學反應的作用利用化學藥品或其它溶劑清除物體表面污坂的方法叫化學清洗,如用各種無機或有機酸去除物體表面的銹跡水垢,用氧化劑去除物體表面的色斑,用殺菌劑、消毒劑

2、殺滅微生物并去除霉斑等。物理清洗和化學清洗都存在著各自的優(yōu)缺點,又具有很好的互補性,在實際應用過程中通常都是把兩者結(jié)合起來使用,以獲得更好的清洗效果。根據(jù)清洗媒介的不同,又可以分為濕式清洗和干式清洗:一般將在液體介質(zhì)中進行的清洗稱為濕式清洗,在氣體介質(zhì)中進行的清洗稱為干式清洗。傳統(tǒng)的清洗方式大多為濕式清洗,而人們比較容易理解的干式清洗也就是吸塵器。1.2清洗設(shè)備1.2.1高壓水射流設(shè)備高壓水射流清洗具有清洗成本低、速度快、清凈率高、不損壞被清洗物、應用范圍廣、不污染環(huán)境等特點。高壓水射流清洗屬于物理清洗方法與傳統(tǒng)的人工、機械清洗及化學清洗相比,有如下優(yōu)點: (1)水射流的壓力與流量可以方便地調(diào)

3、節(jié),因而不會損傷被清洗物的基體; (2)高壓水射流清洗不會造成二次污染,清洗過后如無特殊要求,不需要進行潔凈處理; (3)洗形狀和結(jié)構(gòu)復雜的物件,能在空間狹窄或環(huán)境惡劣的場合進行清洗作業(yè); (4)高壓水射流清洗快速、徹底,例如下水管道的清通率為100% ,清凈率為90%以上;熱交換器的清凈率為95%以上;鍋爐的除垢率達95%以上,清洗每根排管的時間為(2 3)min; (5)清洗成本低,大約只有化學清洗的1/3左右,即高壓水射流清洗屬于細射流,在連續(xù)不間斷的情況下,耗水量為(1.8 4.5)m3/h,功率為(35 90)kW左右,屬于節(jié)能型設(shè)備; (6)高壓水射流清洗用途廣泛,凡是水射流能直接

4、射到的部位,不管是管道和容器內(nèi)腔,還是設(shè)備表面,也不管是堅硬結(jié)垢物,還是結(jié)實的堵塞物,皆可使其迅速脫離粘結(jié)母體,徹底清洗干凈,對設(shè)備材質(zhì)、特性、形狀及坂物種類均無特殊要求; (7)與化學清洗不同,高壓水射流清洗無有害物質(zhì)排放與環(huán)境污染問題,水射流霧化后還能降低作業(yè)區(qū)的空氣粉塵濃度,保護環(huán)境。1.2.2大型自動化清洗設(shè)備1.2.3小型精密清洗設(shè)備 如真空清洗,等離子清洗、紫外/臭氧清洗、激光清洗、干冰清洗。精密工業(yè)清洗直接關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量和性能,如果殘留污垢大于要求,就會出現(xiàn)氣泡、起皮、疵點等問題。一般需要專用的清洗設(shè)備和工藝, 對清洗劑的純度有一定的要求,水要經(jīng)過凈化處理, 工作環(huán)境有些要求在潔凈

5、室內(nèi)進行。3.從綠色化學角度考慮工業(yè)清洗環(huán)?；?.1化學清洗和物理清洗比較以清洗原油輸送管道為例。原油輸送管道內(nèi)主要產(chǎn)生石蠟垢?；瘜W清洗方法是在較高溫度下使用除蠟劑清除垢物,這將產(chǎn)生大量的有機廢液和消耗大量的熱量,對環(huán)境影響很大;PIG物理清洗方式清除管道中石蠟垢物,是使用聚氨脂發(fā)泡材料制作的PIG在管道內(nèi)運行,利用擠壓、摩擦、刮削作用將石蠟清除,不會產(chǎn)生清洗廢液,同時清洗后可以將清除下來的石蠟收集并加以利用。3.2化學清洗技術(shù)的綠色化將合成具有生物降解能力和酶催化作用的綠色環(huán)保型化學清洗劑;弱酸性或中性的有機化合物將取代強酸強堿;直鏈型有機化合物和植物提取物將取代芳香基化合物;無磷、無氟清洗

6、劑將取代含磷含氟清洗劑;水基清洗劑將取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。現(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化合物清洗方式進行對比:l 傳統(tǒng)酸洗方式:配方(質(zhì)量分數(shù)):鹽酸 4%氟化物 1%緩蝕劑 0.3%水 余量l 弱酸性有機化合物清洗方式:配方(質(zhì)量分數(shù)):蘋果酸 2%甲酸 1%緩蝕劑 0.3%水 余量3.3清洗廢液的處理清洗廢液的處理方法,分為化學處理和焚燒處理。重金屬沉積物需經(jīng)脫水處理等必要處置。5. 日常生活常用的洗滌劑分類與成分5.1肥皂主要成分都是硬脂酸鈉，還含有松香、水玻璃、香料、染料等填充劑.從結(jié)構(gòu)

7、上看，在硬脂酸鈉的分子中含有非極性的憎水部分(烴基)和極性的親水部分(竣基)，憎水基具有親油的性能.在洗滌時，污垢中的油脂被分散成細小的油滴，與肥皂接觸后，硬脂酸鈉分子的憎水基(烴基)就插人油滴內(nèi)，靠范德華力與油脂分子結(jié)合在一起.而易溶于水的親水基(梭基)伸在油滴外面，插人水中.這樣油滴就被肥皂分子包圍起來，分散并懸浮于水中形成乳濁液，再經(jīng)摩擦振動，就隨水漂洗而去，這就是肥皂去污原理.5.2洗衣粉的主要成分是陰離子表面活性劑烷基苯磺酸鈉，少量非離子表面活性劑，4A氟石，硅酸鹽，元明粉，熒光劑，酶等.直鏈烷基苯磺酸鈉鹽(LAS)具有良好的水溶性，較好的去污性和泡沫性它的作用是減弱污漬與衣物間的附

8、著力，在洗滌水流以及手搓或洗衣機的攪動等機械力的作用下，使污漬脫離衣物，從而達到洗凈衣物的目的.現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了大量的加酶洗衣粉，加酶洗衣粉是一種有蛋白酶的洗衣粉，能分解衣服污垢中蛋白質(zhì)成分，去污力強，洗凈度高，省時省力.但是，它對人體也會產(chǎn)生有害的影響.如果皮膚直接與蛋白酶接觸，可以分解人體蛋白質(zhì)，使皮膚受到損害.對正常人來說，這種損害極其輕微，幾乎覺察不出.所以，在使用加酶洗衣粉時應注意:盡量避免皮膚過久地浸泡在高濃度的溶液中;有皮膚病及過敏性體質(zhì)的人，盡量不要使用加酶洗衣粉;洗衣物時要徹底漂洗干凈.5.3.洗發(fā)水的基本成分主要是一些帶脂肪鏈的鹽，表面活性劑，調(diào)理劑，順滑劑等.洗發(fā)水的功能

9、主要是洗凈頭發(fā)，頭發(fā)和頭皮上的污物主要是油脂和灰塵，因此表面活性劑是洗發(fā)水必不可少的成分.表面活性劑有很多種，由于消費者的個體差異，頭發(fā)產(chǎn)生的油脂也多少不同，因此洗發(fā)水一般會將多種活J陛劑按不同比例加以調(diào)劑，以適應干性或油性發(fā)質(zhì)的需要.目前洗發(fā)用的硅油是由多種含硅化合物混合而成.在洗發(fā)過程中，懸浮于洗發(fā)水中的乳化硅油接觸到頭發(fā)表面后，會吸附于發(fā)質(zhì)表面，從而填補毛發(fā)鱗片缺損，形成保護層.5.4洗潔精的主要成分是烷基磺酸鈉、脂肪醇醚硫酸鈉、硫酸鈉、泡沫劑、增溶劑、香精、水、色素等.烷基磺酸鈉和脂肪醇醚硫酸鈉都是陰離子表面活性劑.是石化產(chǎn)品，用以去污.洗潔精是日常生活中不可缺少的清潔用品，它潔凈溫和

10、.泡沫柔細.迅速分解油膩，快速去污、除菌，有效徹底清潔油污不殘留.在使用洗潔精時，注意要漂洗徹)底，不能沾留在器皿或食物上 5.5漂白粉是CaCI2與Ca(C1O)2的混合物.是白色粉末.微溶于水，有刺激性氣味.漂白粉的有效成分是Ca(C1O)2.它水解后產(chǎn)生次氯酸，因此有漂白作用.在潮濕空氣中，會逐漸分解.不易保存，所以漂白粉要密封保存，放置陰涼處.家用漂白水的有效成分是次氯酸鈉.它的漂白作用原理和漂自粉一樣.它們的保存方式也一樣.5.6.潔廁劑的成分一般是酸、表面活性劑、香精、緩蝕劑等.主要靠酸來達到去污殺菌作用，潔廁劑使用的酸可以有很多種，如鹽酸、次氯酸等.鹽酸可以和很多物質(zhì)發(fā)生反應，從

11、而讓物質(zhì)溶解掉，所以對于一些固態(tài)的污漬，可以用鹽酸除去.次氯酸有強氧化性，漂白性.對于一些難除去的污漬，次氯酸可以將它反應溶解掉.6. 阿克蘇諾貝爾推出高性能清潔表面活性劑高性能表面活性劑 Berol 226 SA、助表面活性劑 Berol 561 和乙氧基化物7. 表面活性劑的性能與應用7.1表面活性劑在家用洗滌劑中的作用原理：潤濕作用、乳化作用、增溶作用7.2家用洗滌劑中常用的表面活性劑7.2.1陰離子表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鹽( LAS) 烯基磺酸鹽( AOS)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽( AES)脂肪酸甲酯磺酸鹽( MES)7.2.2非離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚( AEO)脂肪酸甲酯乙

12、氧基化物( FMEE)烷基糖苷( APG)7.2.3兩性表面活性劑十二烷基二甲基甜菜堿( BS 12)椰油酰胺丙基甜菜堿( CAB)羥磺基甜菜堿兩性表面活性劑咪唑啉兩性表面活性劑氨基酸兩性表面活性劑7.2.4陽離子表面活性劑少量的陽離子表面活性劑與非離子表面活性劑復配，可制得柔軟洗滌劑7.3家用洗滌劑中表面活性劑的發(fā)展趨勢油脂基表面活性劑溫和型表面活性劑復配型表面活性劑降解性良好的表面活性劑使用可再生的動植物資源生產(chǎn)可降解的表面活性劑將是表面活性劑的發(fā)展趨勢8.環(huán)保型金屬表面除油工藝的研究探討適用于電鍍工業(yè)的中低溫低泡除油劑和中低溫無磷除油劑：金屬除油劑以水為溶液，表面活性劑和助劑為溶質(zhì)。主要

13、依靠表面活性劑的乳化作用來除油，本文采用陰離子和非離子表面活性劑復配的方法。l 中低溫低泡除油劑的最佳組成為：十二烷基二苯醚二磺酸鈉鹽(2A1)2.0 g/L，異構(gòu)脂肪醇烷氧基化物(EH-6)0.5 g/L，異構(gòu) C10 醇聚氧乙烯醚(A9)1.5 g/L，脂肪醇-亞烷基氧化物共聚物(168)0.8 g/L，五水偏硅酸鈉 5.0 g/L，碳酸鈉 20.0 g/L，三聚磷酸鈉 10.0g/L。l 高效的中低溫無磷除油劑配方：十二烷基苯磺酸鈉(LAS)1.5 g/L，異構(gòu)C10 醇聚氧乙烯醚(A9)3.0 g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)1.5 g/L，168 1.5 g/L，特殊結(jié)構(gòu) AP

14、G(AS48)1.0 g/L，五水偏硅酸鈉 4.0 g/L，DG-V 20.0 g/L，氫氧化鈉 10.0 g/L，檸檬酸鈉 1.0 g/L。將中低溫低泡除油劑、中低溫無磷除油劑與廣州二輕所產(chǎn)品 BH-7 做比較，中低溫低泡金屬清洗劑雖除油效果不如 BH-7，在溫度為 40-50的條件下使用這種除油劑，除油效果好，泡沫高度低，破泡速度快；中低溫無磷除油劑除油能力與含磷除油劑 BH-7相當，且漂洗性能好，除油效率高，腐蝕量低。9. 金屬洗滌劑YR一101復配中助劑的確定9.1實驗9.2 LAS與TX一10為20.7%、三乙醇胺7.8%、其余為溶劑水71.5%,測其去污力為91.2%,大于90%滿

15、足標準要求。再測高低溫穩(wěn)定性能非常好,靜置印天無分層現(xiàn)象。其它各項性能指標如外觀、防腐性能、腐蝕性均達到標準要求. 11. 表面活性劑生物降解能力的比較及其在紡織洗滌劑中的應用本文選取 C11直鏈 5EO 聚氧乙烯醚、烷基糖苷(APG)作為主表面活性劑，EO PO 嵌段表面活性劑作為助表面活性劑，復配在不同基質(zhì)的洗滌劑基礎(chǔ)配方中，通過對各配方穩(wěn)定性對比，結(jié)合 COD、BOD 的測定結(jié)果，篩選出生物降解能力強的洗滌劑配方 1。12.環(huán)境友好型洗滌劑配方的研制根據(jù)試驗結(jié)果得各組分的較優(yōu)配方量為：烷基糖苷1.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、甲基硅油0.5%、檸檬酸鈉13%、聚丙烯酸鈉2.6%、碳酸鈉

16、6%、硅酸鈉7%、含氧漂白劑1%、阿拉伯膠0.7%、脂肪酶0.5%、淀粉酶0.5%、檸檬香料0.15%、去離子水余量。13. 洗發(fā)水配方優(yōu)化本文從增加頭發(fā)的顏色與保持頭發(fā)的顏色兩種機理出發(fā),對護色洗發(fā)水的配方原料進行優(yōu)選,針對己經(jīng)染過的頭發(fā)進行色彩護理,研制了含半永久性染料的補色護色型洗發(fā)水;針對的頭發(fā)既可以是染過的頭發(fā)也可以是未染過的頭發(fā),研制色素沉淀型洗發(fā)水;針對有護色需求的普通消費人群發(fā)質(zhì)進行護理,研制了高效護色調(diào)理洗發(fā)水。14.墻壁清潔法瓷磚：稀鹽酸、醋15. 家用抽排油煙機污物清洗技術(shù)16. 家用抽排油煙機污物清洗技術(shù)沾污的機理與途徑主要有種：粘附、吸入、靜電吸附、積灰。實驗室模擬耐

17、沾污試驗17. 固體微顆粒粘附與清除的機理及表面保潔技術(shù)的研究全面總結(jié)了固體表面清洗作用力,分析了幾種常見表面物理清洗技術(shù)的清除作用機理,從疏水性!外力作用與微顆粒清除運動方式三個方面研究了物理清除機理,并對表面活性劑的化學清除機理進行了討論"18. TiO2催化分解汽車尾氣瀝青路面材料研究19. 建筑物外墻粘污機理與保潔19.1建筑物外墻材料的表面能。19.2建筑物外墻表面粘附污染物的機理。19.3建筑物外墻材料表面防污劑：防污劑防污原理是利用固體表面改性原理,即利用固體表面吸附特性通過各種表面處理改變固體表面的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),防污物質(zhì)也就是表面活性物質(zhì),經(jīng)過表面改性的建材表面形成了一

18、層吸附膜,這樣建材就具有防污作用了"有機硅和含氟聚合物由于其低的表面張力!優(yōu)異的耐候性和耐久性及化學反應活性而在建材領(lǐng)域中有著廣泛的應用目前防污劑主要分為石蠟類!乳膠類!有機硅類和含氟類四大類"¹石蠟類:因其價廉而普遍使用,但防污效果不理想,防污時間短,已經(jīng)不再運用于建筑表的防污處理;º乳膠類:價格較便宜,但技術(shù)不成熟,不耐擦洗,防污效果不理想,應用比較少;»有機硅類:表面能較低,能形成聚合物膜,耐擦洗!長效,應用廣泛,但成本較高;¼含氟類:強滲透性,能形成穩(wěn)定的薄膜,耐擦洗!長效,但成本十分高"防污劑應同時滿足本文前面所有要求,尤其應具有長期的防污效果,同時應考慮產(chǎn)品