化學(xué)清洗每周一講課件

1化學(xué)清洗

技術(shù)中心2014年8月14日2化學(xué)清洗定義：化學(xué)清洗是用化學(xué)方法去除物體表面積垢而使其恢復(fù)原始狀態(tài)的過程?；瘜W(xué)清洗的應(yīng)用：

作為一門新興的實(shí)用科學(xué)技術(shù)，化學(xué)清洗已應(yīng)用于金屬加工、食品、紡織、石油、化工、電力、造紙、船舶、車輛、建材等各工業(yè)領(lǐng)域，以及服務(wù)業(yè)、家庭生活等各個(gè)方面。給社會帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。第一節(jié)概述3化學(xué)清洗意義：一、節(jié)約能源提高換熱效率換熱器、鍋爐等傳熱設(shè)備，由于自身的腐蝕和介質(zhì)的沉積等原因，在其表面形成導(dǎo)熱系數(shù)很低的垢層，嚴(yán)重的影響設(shè)備的傳熱效率，造成了大量的能源浪費(fèi)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國19萬臺中小型鍋爐每年由于積垢而造成的能源消耗，至少有100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。由此可見化學(xué)清洗對于節(jié)能降耗具有極其重要的意義。5四、減少經(jīng)濟(jì)損失獲取更大效益無論是提高傳熱效率，節(jié)約能源，延長設(shè)備使用壽命，還是穩(wěn)定生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)安全性，化學(xué)清洗的最終目的是取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。6第二節(jié)化學(xué)清洗現(xiàn)狀我國化學(xué)清洗技術(shù)一直處于技術(shù)落后階段，自從化工機(jī)械研究院發(fā)明了Lan-5和Lan-826兩種酸洗緩蝕劑后，我國化學(xué)清洗業(yè)才得以迅速發(fā)展。80年代初，在河北省成立了我國第一個(gè)專業(yè)化學(xué)清洗公司——“晶晶化學(xué)清洗公司”，而后成立了中國藍(lán)星化學(xué)清洗總公司。藍(lán)星在我國有300多家分公司，固定資產(chǎn)2億多，年產(chǎn)值4.8億。初步形成了我國新興的清洗產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)在，我國化學(xué)清洗技術(shù)不斷發(fā)展，從事研究和應(yīng)用人員不斷增加，從事化學(xué)清洗的專業(yè)隊(duì)伍一大幾千家，化學(xué)清洗領(lǐng)域在不斷拓寬。已成為生產(chǎn)生活中必不可少的環(huán)節(jié)。7第三節(jié)結(jié)垢分析一、結(jié)垢原因根據(jù)設(shè)備使用的工藝條件和冷卻水的水質(zhì)，其結(jié)垢原因可歸納為：(1)冷卻水溫度升高，引起無機(jī)組分的濃縮，并在傳熱面上形成無機(jī)鹽垢層，如CaCO3，Ca3(PO4)2

，Mg(OH)2、CaSO4

，MgSiO3等結(jié)晶析出。(2)補(bǔ)充水帶來的固體懸浮物及冷卻塔蒸發(fā)降溫時(shí)空氣灰塵進(jìn)入。(3)水體中菌藻的繁殖和死亡形成的生物粘泥，含氮、磷等元素的緩蝕劑、阻垢劑等具有富營養(yǎng)化作用，加重了生物粘泥的污阻。9二、污垢成分一般根據(jù)污垢成分分為碳酸鹽型污垢，硫酸鹽型污垢、硅酸鹽型污垢，我廠污垢以碳酸鹽型污垢為主。污垢里主要成分有CaCO3、MgCO3、Fe2O3、SiO2、P2O5、生物粘泥等。10三、結(jié)垢的危害：當(dāng)設(shè)備積垢產(chǎn)生時(shí)，就會對安全生產(chǎn)、生產(chǎn)經(jīng)營和設(shè)備管理等造成相當(dāng)?shù)奈：?。這表現(xiàn)在：(1)降低了設(shè)備的傳熱效率，傳熱面的傳熱情況顯著變壞。這是因?yàn)槲酃傅膶?dǎo)熱系數(shù)較小，一般僅為碳鋼的1%。污垢的熱阻往往成為不可忽視的、影響頗大的不良因素，例如lmm厚的水垢的熱阻相當(dāng)于40mm厚的鋼板的熱阻。(2)減少通流截面，增加循環(huán)流動阻力，嚴(yán)重時(shí)還會發(fā)生堵塞，破壞循環(huán)回路的正常工作。11(3)材質(zhì)的腐蝕和損傷，縮短了換熱設(shè)備的使用壽命。(4)增加了設(shè)備更新和維修費(fèi)用。由于結(jié)垢造成設(shè)備換熱效果下降難以滿足工藝要求，而且針對此污垢沒有很好的處理方法，只有進(jìn)行設(shè)備更新，這無形中增加了成本。13(3)硫酸鹽及硅酸鹽垢硫酸鹽垢是強(qiáng)酸鹽，而硅酸由于是膠狀不溶物，均不能用強(qiáng)酸溶解，通常采用酸、堿交替的方法進(jìn)行清洗，以及添加一些助劑，使其生成易溶物而除去。其轉(zhuǎn)化溶解反應(yīng)如下：CaSO4+2OH-→Ca(OH)2+SO42-SiO2+2OH-→SiO32-+H2O14(4)銹垢銹垢在酸液中通過與F．離子作用，發(fā)生中和反應(yīng)而溶解，為加快反應(yīng)可考慮添加溶解促進(jìn)劑、絡(luò)合劑等助劑。其反應(yīng)式如下：Fe2O3+6H+

→2Fe2++3H2OFe3O4+8H+→2Fe3++Fe2++4H2O15

化學(xué)清洗技術(shù)包括除垢技術(shù)、金屬緩蝕技術(shù)、鈍化技術(shù)、檢測技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)。根據(jù)工藝要求及被清洗設(shè)備材質(zhì)和污垢特點(diǎn)，一般采用如下清洗工藝流程。(可結(jié)合實(shí)際，省去部分流程)第五節(jié)化學(xué)清洗的工藝17第六節(jié)化學(xué)清洗工序一、水沖洗水沖洗主要包括以下幾個(gè)方面：1、化學(xué)清洗前的水沖洗（1）清洗系統(tǒng)的清洗檢查清洗回路是否正常，有無泄露。其次讓清洗人員練習(xí)操作。18(2)系統(tǒng)中污臟物的清洗利用大量水沖洗，可除去管道內(nèi)表面疏松的污臟物，減輕除垢時(shí)的負(fù)擔(dān)。減少酸洗試劑的消耗。2、堿洗后的水沖洗堿洗過程中的作用是部分除垢和松動垢層，堿洗后的水沖洗的目的是清除殘留在系統(tǒng)內(nèi)的堿液，降低管壁的pH值。一般沖洗至pH=8.4時(shí)為止。193、酸洗后的水沖洗酸洗后的水沖洗的目的是清除殘留在系統(tǒng)內(nèi)的酸洗液，提高管壁的pH值，直至沖洗到?jīng)]有松散殘?jiān)鼪_出為止。由于酸洗過程中，已將垢和銹層除去，金屬界面又處于較活潑狀態(tài)。所以對沖洗要求較高。水的流速盡可能高，一般大于10m/s。一般沖洗到pH=4.0~4.5為止，鐵含量小于50mg/l，水質(zhì)透明為止。21

堿洗用藥量計(jì)算公式：W堿=1000a1CV總式中：W堿——純度100%固體堿量，kg；C——堿洗液中堿濃度，%；V總——清洗系統(tǒng)總體積，m3；a1——過剩量系數(shù)。22三、除垢（酸洗）

除垢是整個(gè)化學(xué)清洗最關(guān)鍵、最重要的一環(huán)，除垢效果的好壞關(guān)系著化學(xué)清洗的成敗。除垢清洗試劑的組成視設(shè)備情況、積垢性質(zhì)、工藝條件參數(shù)不同而不同。一般在污垢成分分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了“清洗工藝小型試驗(yàn)”，并綜合考慮換熱器設(shè)備和管線的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)、經(jīng)濟(jì)成本、藥劑對人體的危害及廢液的排放和處理、系統(tǒng)運(yùn)動狀況等因素篩選出由清洗主劑、緩蝕劑、鈍化劑、促進(jìn)劑、滲透劑、活性劑、分散劑、還原劑、封閉劑等助劑組成的復(fù)合清洗劑。

清洗試劑主要成分一般為無機(jī)酸或有機(jī)酸。

23酸洗清洗控制要點(diǎn)：清洗液的控制：

正確選擇相應(yīng)的緩蝕劑、清洗主劑和助劑。

(2)溫度的控制酸洗溫度越高，清洗效果越好。但設(shè)備的腐蝕速度也隨之增加，緩蝕劑的效果隨溫度的升高而降低，甚至遭到破壞。由于清洗溫度直接影響清洗液對設(shè)備的腐蝕程度，如果溫度控制不當(dāng)，會出現(xiàn)緩蝕劑失效及清洗液的汽化現(xiàn)象而造成腐蝕破壞事故；因此酸洗時(shí)溫度不可過高。無機(jī)酸的清洗溫度一般采用0~70℃。檸檬酸90~98℃，EDTA二鈉鹽120~140℃。。25（5）終點(diǎn)控制當(dāng)前后兩次測定值基本不變或者進(jìn)出口酸濃度僅差0.1%，可視為達(dá)到清洗終點(diǎn)。26

29七．驗(yàn)收與評定化學(xué)清洗的效果驗(yàn)收與評定主要包括兩個(gè)方面：1、除垢效果碳酸鹽型污垢除垢率達(dá)到80%以上，硅酸鹽型污垢和硫酸鹽型污垢除垢率達(dá)到60%以上。2、