工業(yè)清洗劑及清洗技術(shù)

工業(yè)清洗劑及清洗技術(shù)上篇、提出問題一、1?工業(yè)污垢的行成和危害工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備、管線、廠房、建筑物、原材料、產(chǎn)品或半成品等，在與大氣、環(huán)境、生產(chǎn)原料、介質(zhì)、產(chǎn)品、機械油等接觸的過程中，由于發(fā)生物理的、化學(xué)與電化學(xué)或生物學(xué)的作用，在其表面殘留、沉積和生成各種對生產(chǎn)運行、產(chǎn)品質(zhì)量或人身健康有害的污垢，成為工業(yè)污垢。工業(yè)污垢必須采取技術(shù)措施加以消除，否則使被污染物的外觀受損，材質(zhì)受到侵蝕破壞，生產(chǎn)不能正常進(jìn)行，產(chǎn)品質(zhì)量降低，原材料與能源消耗增加，生產(chǎn)事故頻繁發(fā)生。采用物理的、化學(xué)的或生物學(xué)的方法定期或不定期地消除污垢的過程即統(tǒng)稱為工業(yè)污垢清洗。工業(yè)污垢的來源大氣二氧化硫、硫化氫、二氧化碳、氧氣冷卻介質(zhì)鈣離子、鎂離子、碳酸氫根離子生產(chǎn)原料與產(chǎn)品機械油潤滑油、防銹油、液壓油及添加劑等微生物表面加工產(chǎn)物舊電鍍層、漆皮、樹脂層、搪瓷層等腐蝕產(chǎn)物銹垢工業(yè)污垢的分類：按化學(xué)組成無機污垢：金屬氧化物垢，水垢，泥沙等有機污垢：如油垢、聚合物垢、碳水化合物垢、蛋白質(zhì)等按化學(xué)性質(zhì)：a.親水性污垢；b.親油性污垢按污垢的物理狀態(tài)來分按污垢再被清洗表面的作用力與來源清洗對象的化學(xué)轉(zhuǎn)化清洗對象表面的契入物工業(yè)污垢的危害材料、生產(chǎn)設(shè)備與管線、車間廠房、建筑物、生產(chǎn)原材料與產(chǎn)品等，在受到各種污染，形成污垢所造成的危害主要有以下幾個方面：影響生產(chǎn)的正常運行增加生產(chǎn)能耗和成本降低產(chǎn)品質(zhì)量引發(fā)各種事故影響材料性能與設(shè)備壽命二、工業(yè)清洗的目的對于不同工業(yè)部門的各種清洗對象，實施工業(yè)清洗的目的是不一樣的，所采用的方法也不相同。就一般而論，工業(yè)清洗的目的主要有下述諸方面：改善設(shè)備外觀，凈化和美化環(huán)境維持正常生產(chǎn)，延長設(shè)備壽命提高生產(chǎn)能力，改善產(chǎn)品質(zhì)量減少生產(chǎn)能力，改善產(chǎn)品質(zhì)量中)篇減少生分析，有利題健康第一節(jié)：被清洗的材料一、常用的金屬材料碳鋼和普通碳鋼耐蝕碳鋼：在鑄鐵中加入某些合金元素得到在某些介質(zhì)有較高耐蝕性的耐蝕合金鑄鐵，簡稱之為耐蝕碳鋼。如：高硅鑄鐵、高鎳鑄鐵、鋁鑄鐵等。低合金鋼不銹鋼銅和銅的合金鋁和鋁合金鈦和鈦合金鉛和鉛合金二、常用的有機非金屬材料非金屬材料的特點特點：非金屬材料具有金屬所不具備的特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：耐蝕性良好原材料來源豐富，價格比叫便宜缺點：機械強度較低、剛性較小，在長時間載荷下，容易發(fā)生形變與破壞，除石墨外，導(dǎo)熱性不良，耐熱性、熱穩(wěn)定性低。塑料橡膠涂料木材三、常用的無機非金屬材料陶瓷、水泥、玻璃、搪瓷、鑄石、混凝土、天然硅酸鹽材料、石墨四、復(fù)合材料：泛指由兩種或兩種以上不同化學(xué)性質(zhì)或不同組織相的物體，以微觀或宏觀的形式組合而成的材料。第二節(jié)：常用的化學(xué)清洗劑分類水和非水溶劑水水是自然界存在的，也是最重要的溶劑。在工業(yè)清洗中，水既是多數(shù)化學(xué)清洗劑的溶劑，又是許多污垢的溶劑。非水溶劑非水溶劑對高聚物，油垢等的溶解，既包括使被溶解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成分子狀態(tài)的溶解過程，也包括使溶解物質(zhì)溶脹和分散為更小顆粒狀態(tài)過程。它包括烴與鹵化烴、醇、醚、酮、酯、酚等及其混合物。主要用于溶解有機垢。酸洗溶液(主要以鹽酸為主)酸洗溶液的基本組成：添加必要緩蝕劑、濕潤劑、消泡劑和增厚劑。緩蝕劑：是在低濃度下既能阻止或減緩金屬在環(huán)境介質(zhì)中腐蝕的物質(zhì)。濕潤劑：是能排斥固體表面所吸附的氣體，加快或均勻地與液體接觸，既表面活性劑。如平平加，OP乳化劑、吐溫一80、曲通X—100等。消泡劑：是能降低液體的表面張力，抑制泡沫的生成，或使原有的泡沫消失或減少的物質(zhì)。（4）增厚劑：是增加酸洗介質(zhì)的粘稠度，以延長酸洗介質(zhì)在被清洗表面的停留和作用時間的添加劑。酸洗的基本過程：（1）酸洗清除金屬氧化物的基本過程堿洗除油垢一熱水漂洗一酸洗一冷水漂洗一中和一冷水漂洗一后處理（根據(jù)需要進(jìn)行，如鈍化、磷化、干燥、涂層等處理）一廢液處理（2）酸洗清除加熱面上無機鹽垢的基本過程熱堿清洗（使無機鹽垢變疏松）一水漂洗一酸洗一水漂洗一鈍化處理一廢液處理堿洗溶液主要用于清除油脂垢、蛋白質(zhì)等。與酸洗溶液相比，其具有一下優(yōu)缺點：優(yōu)點：不會造成金屬腐蝕，不會引起工件尺寸的明顯改變，也不會快速返銹等。缺點：成本高，除銹、垢速度慢等。表面活性劑概念：又稱界面活性劑，是具有在兩種物質(zhì)的界面上聚集，且能顯著改變液體表面張力和兩相間的界面性質(zhì)的一類物質(zhì)?？梢愿淖凅w系的界面狀態(tài)，從而產(chǎn)生濕潤或反濕潤、乳化或破乳、起泡或消泡，以及增溶等一系列作用。日常用的肥皂、洗衣粉、香波、人造奶油、沙拉醬等都是表面活性劑。表面活性劑水溶液的性質(zhì)（1）濕潤性（2）乳化與分散性（3）清洗性（4）起泡性和發(fā)泡性表面活性劑基本組成任何一種表面活性劑都是由非極性的親油（疏水）的碳?xì)滏溁鶊F和極性的親水（疏油）基團所組成的。表面活性劑分子是一種兩親分子，具有既親油又親水的兩親性質(zhì)。表面活性劑的用途（主要是化工上的用途）利用表面活性劑的分散能力和濕潤性，可改變許多化工生產(chǎn)過程。如，乳化作用可提高有不溶物的混合體系的反應(yīng)速度：表面活性劑可提高某些萃取過程的收率等。主要的表面活性劑（1）陰離子表面活性劑主要特點：清洗性隨溫度升高而改善；加堿有利于增加清洗力；除烷基苯硫酸鈉外，清洗后的織物手感好：價格相對較低。（2）陽離子表面活性劑（3）兩性表面活性劑共同特點：有良好的表面活性性，去污、濕潤、乳化、分散性強，同時具有殺菌、抗靜電、柔軟等特性。性能溫和，刺激性小，對皮膚還有滋潤作用。相容配伍性好，易于降解。易溶于水，耐硬水，發(fā)泡性強。在酸性溶液中，它顯示出的陽離子性：在堿性溶液中，它顯示除陰離子性。缺點：兩性表面活性劑的價格較高，清洗能力不及非離子表面活性劑和陰離子劑。（4）非離子表面活性劑：聚乙二醇型，多元醇型（5）特殊類型表面活性劑（包括高分子表面活性劑、生物表面活性劑、含硅含氟的表面活性劑等）表面活性劑的使用方法與注意事項（1）根據(jù)不同表面活性劑的種類與特性選擇使用（2）表面的吸著殘留（3）安全性（4）使用濃度（5）溶解性（6）發(fā)泡性（7）使用溫度和濁點（8）對硬水的穩(wěn)定性（9）正確選擇不同原料的配伍（10）經(jīng)濟性金屬螯合離子概念：金屬螯合離劑是清洗過程中用到的一類重要的化合物。在清洗金屬中，用它可以去除金屬表面的水垢和銹垢。在鍋爐用水和循環(huán)冷卻水中加入螯合劑，可以防止水垢的生成，在已結(jié)垢的系統(tǒng)中加入螯合劑，可以通過螯合劑的螯合作用使水垢松散而去除。無機金屬螯合劑氨：它是清洗銅垢的清洗劑聚合磷酸鹽有機金屬螯合劑：檸檬酸、乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、聚丙烯酸等。污垢吸附劑概念：利用污垢對不同的物質(zhì)表面親和力的差別，在氣體或流體介質(zhì)中將污垢從原來附著的物體表面轉(zhuǎn)移到另一物質(zhì)表面，達(dá)到去除污垢的目的，這種清洗過程叫做吸附清洗。適合這種目的而使用的物質(zhì)叫吸附劑，被吸附的物質(zhì)叫吸附物。分類：（按作用力的性質(zhì)分為物理和化學(xué)吸附）（1）物理吸附：如果固體表面的質(zhì)點所有的化學(xué)結(jié)合力已被相鄰質(zhì)點所飽和，這時固體表面的質(zhì)點和吸附物之間只能靠分子間作用力（范德華力）相互吸引。（2）化學(xué)吸附：如果固體表面的原子的化學(xué)結(jié)合未完全被相鄰原子所飽和，還有剩余的形成化學(xué)鍵的能力，則在吸附劑與吸附物之間可以發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，形成化學(xué)鍵。常用的污垢吸附劑：活性炭、沸石、硅藻土（硅藻死亡后的硅酸鹽）、膨潤土4舉例：汽車擦洗光亮劑配方：三乙醇胺240g、油酸600g、硅藻土450g、白油6.15g、水22.51g先將三乙醇胺溶于水中，將白油和油酸的混合物加入水中，攪拌，加入硅藻土，完全混勻，使用時用棉布蘸取此液，涂于車體表面，待其干燥后，擦拭，既能將車體表面的油污清除。殺生劑與污泥剝離劑前提：在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，冷卻水的溫度通常在32?42°C之間。冷卻水在冷卻塔中與空氣充分接觸，空氣中的微生物和補充水中的微生物不斷進(jìn)入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，這些條件都非常適合微生物的繁殖。無機殺生劑常用的無機殺生劑都有氯、次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧、漠的化合物（新型殺生劑）有機殺生劑氯酚類(易污染環(huán)境，不易被生物降解，很少使用)季銨鹽類如：新潔爾滅。它有時被用作消洵劑。有機錫化合物有機硫化合物有機漠化合物有機氯化合物常用的有機氯殺生劑是二氯異氰尿酸鈉，商品名：優(yōu)氯凈。它具有藥效高、藥效長、毒性低、貯存穩(wěn)定、相對危害小、易于投加的特點。微生物污泥剝離劑一些殺生劑，如潔爾滅、新潔爾滅等，其本身具有剝離作用。酶制劑(酶結(jié)構(gòu)為氨基酸)概念：酶是一種存在于有機體內(nèi)的有機化合物，是能加速反應(yīng)的生物催化劑。酶作為生物催化劑，具有一般化學(xué)催化劑的特性，同時也具有其本身所具有的特性。清洗用的酶制劑有：脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶酶在水中的應(yīng)用污垢的清洗(植物油脂、蛋白質(zhì)、纖維素)紡織品脫漿生絲脫膠(堿性蛋白質(zhì)進(jìn)行脫膠)管道清淤感光廢膠片的清洗與回收(堿洗蛋白質(zhì))農(nóng)產(chǎn)品加工與食品機械清洗隱形眼鏡清洗金屬過程金屬的腐蝕與抑制劑在清洗過程中，清洗劑可能對各種金屬材料造成腐蝕。在對金屬材料及其產(chǎn)品，如零部件、機器、設(shè)備、建筑物等進(jìn)行清洗時，必須充分考慮到腐蝕可能造成的損害，并采取必要的技術(shù)措施。清洗過程中常見的金屬腐蝕酸性清洗介質(zhì)中的腐蝕堿性清洗介質(zhì)中的腐蝕中性清洗介質(zhì)中的腐蝕大氣中的腐蝕緩蝕劑的分類定義：在低濃度下既能阻止減緩金屬在環(huán)境介質(zhì)中腐蝕的特質(zhì)稱為緩蝕劑。分類：按電極過程抑制作用分為：陰極型、陽極型、混合型常用的緩蝕劑酸性介質(zhì)緩蝕劑：烏洛托品、若丁、沈1一D、藍(lán)一5、藍(lán)一826中堿性介質(zhì)緩蝕劑：亞硝酸鈉、酪酸鈉和重鉻酸鉀等油溶性緩蝕劑氣相緩蝕劑十.清洗過程中的發(fā)泡與消泡泡沫的產(chǎn)生和作用泡沫產(chǎn)生的條件：A：有氣泡和液體連續(xù)充分地接觸，這是氣體在液體的分散體系形成泡沫的必要條件。B：泡沫有一定壽命，既破泡的速度要低于發(fā)泡的速度。C：氣體在該分散體系的液體不溶解。（2）泡沫在清洗中的有益作用A：泡沫有吸附和攜帶油滴和固體污垢的作用B：泡沫能指示清洗操作的有效性C：泡沫對工件的漂洗過程也有指示作用（3）泡沫對清洗操作的危害泡沫的存在，有時會給清洗操作帶來麻煩，尤其在采用強力的機械攪拌、噴洗、超聲波清洗中，由于大量泡沫的形成，工作溶液溢出槽外，造成原材料損失，延誤清洗作業(yè)，也污染環(huán)境，因此應(yīng)進(jìn)行消泡處理。表面活性劑具有起泡性，而且還具有穩(wěn)泡性消泡方法（1）采用低發(fā)泡性的原料配制清洗液（2）通過改變溫度的方法可以減少泡沫（3）往泡沫上噴霧狀的冷水（4）避免空氣帶入（5）避免清洗液體的撞擊（6）添加適當(dāng)?shù)南輨┗蛞种苿┍迤Ｓ玫呐萁鉀Q劑f：發(fā)題劑、穩(wěn)泡劑、消泡劑工業(yè)污垢的清洗方法工業(yè)污垢的清洗，從原理上可分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法：借助機械力、聲波、熱力、光等以及單純物理溶解?；瘜W(xué)方法：包括酸堿反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、配合反應(yīng)等以除去污垢的方法;也包括借助電化學(xué)、酶及微生物等的作用而清洗污垢的方法。

各種常用工業(yè)污垢清洗方法一覽清洗方法應(yīng)用場合主要特點機械法手工工具法局部、小面積污垢簡便，勞動強度大，效率低。質(zhì)量差風(fēng)動電動工具法可用于較大面積污垢清除效率高于手工工具法噴丸噴砂法適用大面積金屬表面污垢清除效率比上述工具更高，有利于表面強化粗糙度加大，提高涂鍍層的附著力拋丸法大面積金屬表面清洗效率高，強度小，質(zhì)量均勻，強化金屬表面膠球清洗清除管內(nèi)污垢高壓水噴射法各種污垢不適用化學(xué)品，不造成環(huán)境污染，應(yīng)考慮水的循環(huán)利用干冰噴射法各種污垢的清洗不使用化學(xué)品和水，不造成環(huán)境污染，金屬表面不易返銹吸引法在設(shè)備表面的附著力較小的污垢簡便；但是需要其他是垢松動的方法配合各種常用工業(yè)污垢清洗方法一覽清洗方法應(yīng)用場合主要特點熱力法主要消除蠟、舊有機物和無機鹽等可燃或易燃變形的污垢簡便，成本低，不適用于易燃燒和易變形的材料清洗溶劑法污垢及其他有機污垢，被清洗的設(shè)備材料應(yīng)不溶解溶劑清洗效率高，但是大多數(shù)溶劑易燃、易爆、對環(huán)境有污染表面沽性劑法主要清洗油溶性污垢用量少，效率高，成本低，可清洗備的死角堿洗法油污、舊涂層等，與堿能反應(yīng)的材料，如兩性金屬不適用清洗效率高，成本低，可清洗設(shè)備的死角酸洗法清洗能與酸作用的污垢，主要是銹垢、無機鹽垢等效率高，成本低，除垢徹底，可清洗設(shè)備的死角，有操作人員和設(shè)備的安全與環(huán)境污染問題熔融法酸熔融劑堿熔融劑難溶于水的堿性或兩性的氧化物或請氧化物垢難溶于水或酸中酸性污垢操作溫度較高氏他包括酶制劑、吸附劑、殺菌滅藻劑、污泥剝離劑等，應(yīng)用于特定的污垢德清除干冰清洗系統(tǒng)簡介：干冰清洗系統(tǒng)示意圖1.干燥器2.噴槍3.保溫管線4.干冰清洗機5.貯罐6.造粒機7.緩沖罐8.換熱器干冰清洗的應(yīng)用：清除食品機械設(shè)備，輪船發(fā)動機工作倉、清除汽車各類標(biāo)貼和印花，以及電器控制系統(tǒng)的污垢、核工業(yè)中有害放射性物質(zhì)的清除；變壓器及其他電力設(shè)備在線清洗。尾聲：得出結(jié)論一、工業(yè)清洗劑的技術(shù)要求（1）清洗污垢的速度快，污垢徹底。（2）對清洗對象的損傷應(yīng)在生產(chǎn)許可的限度內(nèi)，對金屬可能造成的腐蝕有相應(yīng)抑制措施。（3）清洗所用藥劑便宜易得，并立足于國產(chǎn)化：清洗成本低，不造成過多的資源消耗。（4）清洗劑對生物與環(huán)境無毒或低毒，所生產(chǎn)的廢氣，廢液與廢渣，應(yīng)能夠被處理到符合國家相關(guān)法規(guī)的要求。（5）清洗條件溫和，盡量不依賴于附加的強化條件，如對溫度、壓力、機械能等不需要過高的要求。（6）清洗過程不在清洗表面殘留下不溶物，不產(chǎn)生新污漬，不形成新的有害于后續(xù)工序的覆蓋層，不影響產(chǎn)品的質(zhì)量。（7）不產(chǎn)生影響清洗過程及現(xiàn)場衛(wèi)生的泡沫和異味。二、典型的工業(yè)清洗案例（主講化工生產(chǎn)設(shè)備的清洗）化工生產(chǎn)裝置開車前的清洗（1）必要性（2）化工清洗前的準(zhǔn)備A：清洗對象的改造：將被清洗對象中易受清洗液腐蝕損害的部件，如調(diào)節(jié)閥、流量計、壓力表、各種傳感器探頭，過濾器芯（網(wǎng)）及單向閥的閥芯拆除，對拆下的部件，根據(jù)要求分別進(jìn)行清洗，以備安裝復(fù)位。B：公用工程條件：按要求準(zhǔn)備好水、電、蒸汽、壓縮空氣、氮氣及工程用料。C：臨時清洗系統(tǒng)：包括清洗泵站的選型、清洗循環(huán)回路的連接等。（3）化學(xué)清洗程序及工藝條件系統(tǒng)水壓檢漏及水沖洗一脫脂一水沖洗一酸洗一水沖洗一漂洗一中和鈍化一檢查及人工處理人：脫脂：目的是除去系統(tǒng)內(nèi)的機械油、石墨脂、油涂層及防銹油等油