清洗剂无机酸清洗剂
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无机酸清洗剂
化学清洗常用无机酸和有机酸作清洗剂。无机酸有盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸和氨基磺酸等,溶解力强速度快,效果明显,费用低。但即使有缓蚀剂存在,对金属材料的腐蚀性仍很大,易产生氢脆和应力腐蚀,并在清洗过程中产生大量酸雾,造成环境污染。
1.盐酸清洗液
盐酸是清洗水垢最常用的清洗剂。盐酸与铜铁、铁锈、氧化皮反应速度比硫酸、柠檬酸、甲酸快得,而且清洗后表面从常温至60°C均可。盐酸清洗液对碳酸盐水垢和铁垢有效,清洗速度快,又经济,所以工业上清洗换热器、各种反应设备、锅炉均使用盐酸清洗剂。它适用于碳钢、黄铜、紫铜、铜合金等材质。其缺点为:对硅垢溶解能力差;虽然有一定注意温度不能过高;另外,有刺激性气味,对人体有害;最重要的,盐酸不能清洗不锈钢设备,因为它含有氯离子,会使不锈钢产生应力腐蚀。下表为加入不同缓蚀剂的盐酸清洗液的缓蚀效果。
加入不同缓蚀剂的盐酸清洗液的缓蚀效果
2.硫酸清洗液
硫酸多用于处理钢铁表面的氧化皮、铁锈。在化工设备清洗除垢中,逐渐被盐酸代替,原因有三:
1、用硫酸酸洗易产生氢脆;
2、产生的硫酸盐能使脂肪族有机缓蚀剂凝聚、失效;
3、反应物(如CaSO4)溶解度低,易沉积在设备表壁上,酸洗后表面状态不理想。若垢含量低,也可用硫酸除垢。
工业上常用5%~15%H2SO4做清洗液,既可除去多种腐蚀产物及Ca(PO4)2,又可有效地清除铁垢。但是硫酸不可清除硫酸盐水垢,因为会生成难溶的硫酸钙。在硫酸清洗液中加入非离子表面活化剂,可以大大提高除垢能力。硫酸清洗液的清洗温度为50~80°C。硫酸加硝酸可除焦油、焦炭、海藻类生物等一系列的污垢。硫酸对人体和设备均有危险,使用时要注意。下表列出了加入不同缓蚀剂的硫酸清洗液的缓蚀效果。
不同缓蚀剂的硫酸清洗液的缓蚀效果
3.硝酸盐清洗液
硝酸是一种强氧化性的无机酸。低浓度的硝酸对大多数金属均由强烈的腐蚀作用,高浓度的硝酸度i一些金属不腐蚀,有钝化作用。硝酸清洗液除垢去锈速度快,时间短,加入适当缓蚀剂后,对碳钢,不锈钢,铜腐蚀速度极低,缓蚀效果高。只要适用于清洗不锈钢、碳钢、黄铜、铜、碳钢—不锈钢、黄铜-碳钢焊接组合体等材质的设备。可除去碳酸盐水垢,并对α-FE2O3和磁性Fe2O3有良好的溶解力。一般的缓蚀剂容易被硝酸分解而失效,目前多用Lan-5作硝酸缓蚀剂。下表为加入不同缓蚀剂的硝酸清洗液的缓蚀效果。
加入不同缓蚀剂的硝酸清洗液的缓蚀效果
注:Lan-5缓蚀剂是由六次甲基四胺、亚铁氰化钾、苯胺组成的。
硝酸加氢氟酸、硝酸加盐酸酸洗液,清洗效果和作用更理想,凯利清洗会在以后跟大家讲到,请继续关注哟
4.氢氟酸清洗液
氢氟酸和氢氟酸盐一般用于清洗硅酸盐垢及铁垢。在锅炉垢中,硅酸盐垢高达40%~50%,铝和铁的氧化物高达25%~30%,常用氢氟酸清洗液清洗,也可采用氢氟酸加氟化物溶液作清洗液。氢氟酸除硅、铁垢的能力,是目前其他清洗剂无法相比的。
氢氟酸是一种弱的无机酸,在空气中发烟,蒸气中具有强烈的腐蚀性和毒性,对金属的腐蚀能力低于硫酸和盐酸。氢氟酸清洗液的优点:
1、常温下对氧化铁垢、硅垢溶解力强、快,相同低浓度的氢氟酸比盐酸、硫酸、柠檬酸溶解氧化皮能力强得多;可清洗奥氏体不锈钢,不产生应力腐蚀;
2、对金属腐蚀性小,1%~2%的HF加0.5%SH-416缓蚀剂,在50~60°C温度下,对15CrMo 铜腐蚀速率为0.41g/(m2·h),对20#碳钢腐蚀速率66g/(m2·h),缓蚀率99.41%;
3、清洗时间短,约1.5~2h ;
4、清洗效率高,表面状态好。
缺点是有污染。通常,氢氟酸不单独使用呢,而与盐酸或硝酸等混合使用。
氢氟酸和氟化氢铵主要用来清洗硅垢,氢氟酸是唯一能溶解硅垢的清洗剂,但通常不单用。可用5%酸性氯化铵+3%H2O2+非离子表面活化剂酸洗,能除去含有3%的硅垢。至于氧
化铁垢,采用单一的氢氟酸就比盐酸效果好,也可将氟化氢铵、氢氟酸加入盐酸或硝酸中清洗铁锈,效果也很好。
5.盐酸-氢氟酸清洗液
盐酸-氢氟酸清洗液主要用来除去含有硅酸盐水垢及氧化铁的碳酸盐水垢。盐酸溶解盐酸盐水垢速度快,但不能溶解硅酸盐水垢,只有氢氟酸能溶解硅酸盐和氧化铁。氢氟酸虽然是弱酸,低浓度的氢氟酸比盐酸、柠檬酸、硫酸溶解氧化铁的能力强得多。盐酸酸洗液中有时加入氟化氢铵,其原因是氟化氢铵与盐酸反应生成氢氟酸,能加速清洗液对碳酸盐、硅酸盐及铁垢的溶解能力。
6、硝酸-氢氟酸清洗液
硝酸-氢氟酸清洗液对碳酸盐水垢、α-FE2O3、磁性Fe2O3和硅酸盐水垢有良好的溶解力。它去除氧化皮、铁锈及水垢的速度快、时间短,腐蚀速率小,且不产生渗氢,材料来源方便;主要适用于碳钢、不锈钢、合金钢、铜、铜合金、碳钢-不锈钢、碳钢-铜等材质,是目前国内清洗换热器、铜炉及各种化工设备中的碳酸盐、硅酸盐及铁垢的最佳酸洗液。下表是HF、HCL-HF、HNO3-HF酸洗液加入不容缓蚀剂的缓蚀效果。
HF、HCL-HF、HNO3-HF酸洗液加入不容缓蚀剂的缓蚀效果
7.其他含氢氟酸的清洗剂
目前有一种氢氟酸、聚磷酸盐、氟化物加缓蚀剂、渗透剂等组成的清洗液,清洗硅垢效果什么理想。有资料介绍,日本清洗地热发电厂含高硅的垢就是这种清洗剂清洗的;陕西凯利清洗有限公司为某厂清洗汽轮车含硅垢(硅垢含量>80%)时也采用了这种含氢氟酸的清洗剂,其组成如下:
HF 5%~12% Lan-826 0.25%
Na2P2O7·10H2O 2% 渗透剂 0.5
清洗温度为65°C,清洗时间4h,除垢率达80%~99%,腐蚀速率为0.5g/(m2·h)(对20#碳钢)。
8、HNO3-HCL-FeCL3系清洗剂
HNO3-HCL-FeCL3系清洗剂是专门用来清洗18-8不锈钢制品的,能防止不锈钢发生应力腐蚀开裂,代替了过去使用的HF-HNO3-HCL系清洗剂。HNO3-HCL-FeCL3系溶液中,18-8不锈钢一直保持低电位,从而避免了晶间腐蚀。