化学清洗原理概要及质量保证体系(1)

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化学清洗原理概要及质量保证体系(1)

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2008-9-24 17:04:01

　　表面活性剂易溶于水，可配成水溶液用于清洗。它把油脂包溶在自己的憎水(疏水)亲油的非极性基团中，形成胶束作用而除油。　　表面活性剂以其除油脂能力强，适用范围广，安全无毒而应用日广，已逐渐代替溶剂除油。 3.1.2各种溶解性除垢剂的清洗原理　　各种溶垢清洗方法是化学清洗的基础，在所使用的溶垢清洗剂中，盐酸应用最广。电站锅炉的附着物主要是铁的氧化物，在垢的溶解过程中还有氧化还原、络合和崩解、剥解作用。　　(1)盐酸　　盐酸用于清洗钙、镁的碳酸盐(及氢氧化物)垢时，主要是基于对垢的溶解作用: 　　
当垢中含有镁的成分时: 　　CaCO3·MgCO3十4HCl—→CaCl2十MgCl2十2CO2十2H2O 　　Mg(OH)2十2HCl—→MgCl2十2H2O 　　在酸洗过程中，盐酸不仅和水垢的表层起溶解反应，还渗入垢中与内层的垢起溶解反应。因此，用盐酸清洗碳酸盐垢时，反应进行激烈，清洗时间短，通常可在2～4h内结束清洗。　　反应过程中产生的二氧化碳有使垢层松散、崩解的作用，使垢与酸的接触面增大而加快清洗过程。但是当水垢厚度在3mm以上时，要防止垢片崩解、剥离、脱落而来不及溶解，脱落的垢片将堵塞锅炉下联箱甚至水冷壁管，破坏水循环和造成锅炉超温变形。　　磷酸盐垢既有由于排污不足使碱性磷灰石和蛇纹石粘附于受热面上形成的二次水垢，也有水质调节不当形成的磷酸盐垢，它们也可溶于盐酸: 　　Ca10(OH)2(PO4)6十20HC1→10CaCl2十6H3PO4十2H2O 　　3MgO·2SiO2十6HCl→3MgCl2十2SiO2十3H2O 　　Ca3(PO4)2十6HCl→3CaCl2十2H3PO4 　　Mg3(PO4)2十6HCl→3MgCl2十2H3PO4 　　清洗磷酸盐垢要用较高的温度和较大的浓度。由反应可知，钙、镁的磷酸盐由于溶解时的反应平衡关系必须保持足够的酸度。这种垢中往往含有一定的硅酸盐(Mg3Si2O7或3MgO·2SiO2)，提高清洗温度，有利于其溶解。　　在对磷酸盐垢清洗过程中，产生的磷酸有对钢铁钝化的作用和使铁离子络合的作用。磷酸盐垢中往往含有以铁为主的腐蚀产物，磷酸根对铁离子的络合作用有助于其溶解；磷酸盐垢中还常含有碳酸钙垢，它在溶解时产生的少量二氧化碳气体，有助于垢的松散、溶解。　　铁和铜的氯化物均溶于水，因此盐酸又是腐蚀产物(铁铜垢)的良好溶解剂。由于铁的氧化物与铜的氧化物存在形态不同，反应也不同: 　　Fe2O3十6HCl→2FeCl3十3H2O 　　Fe3O4十8HCl→2FeCl3十FeCl2十4H2O 　　FeO十2HCl→FeCl2十H2O 　　
　除上述酸洗液垢反应外，还有不希望发生的反应: 　　
　　三氧化二铁比氧化亚铁难溶得多，由常温的电位-pH图(Pourbaix图)可知，pH<1.7才能使三氧化二铁溶解，而pH在6以下即可使氧化亚铁溶解。铜的氧化物易溶于(盐)酸，这是属于重金属的铜却能产生酸腐蚀的主要原因，亦即氧使铜氧化为氧化铜或氧化亚铜，酸再使铜的氧化物溶解。必须保持足够的酸度(清洗液pH必需低于1.7)才能使腐蚀产物充分溶解，而提高清洗温度可加快清洗过程。　　有的资料提到酸洗时钢铁析氢可加快附着物剥离，似乎有加快清洗的作用。这其实是误解，钢铁析氢是缓蚀作用未达100%所致(当然也难达100%)，是酸洗过程中的金属腐蚀，这是应极力避免的。析氢就难免吸氢，而酸洗中钢铁的吸氢更应极力避免。腐蚀产物希望以溶解(酸溶或络合溶解)除去，应尽量避免剥落，剥落必然影响水汽正常流通，造成锅炉底部联箱或过热器管下弯头堵(阻)塞，而使金属超温。　　锅炉酸洗中可因产生三价铁离子而产生电化学腐蚀，它不容易被缓蚀剂阻滞而引起孔蚀。铜离子也可产生电化学腐蚀而电解镀出。在锅炉酸洗中应防止产生高价铁离子腐蚀与镀铜。前者可加联氨类还原剂；后者可加铜的隐蔽剂，或者在氧化剂作用下除去氨性。

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