硫酸盐水垢的常温常压清洗技术(凯利清洗)
(2008-07-28 11:13:35)
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工业清洗杂谈 |
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因此,开发“常温常压条件下硫酸盐水垢快速清洗技术”具有非常重要的现实意义。
1 垢样分析
通过对沈阳某清洗公司、山西阳泉辰光热电有限公司提供的垢样及儿家卤水硫酸盐垢进行垢样分析。垢样为白色或淡黄色坚硬固体,CaSO、含量达60%以上,有的甚至达90%,为酸洗不溶物。
2 硫酸盐垢快速清洗剂的开发
硫酸盐垢快速清洗剂的开发考虑到以下几方面的因素:
1)
安全环保:对设备无腐蚀或微腐蚀,对人身或环境安全;
2) 清洗条件:常温常压;
3)
方便施工:浸泡或泵循环清洗;
4)
检验方便:以小样浸泡溶解用时的2倍计算施工时间;
5) 成本低廉:清洗费用低。
3 除垢原理
硫酸盐垢快速清洗是在常温常压条件下进行的,当进行清洗时,固相的硫酸盐与清洗溶液起反应,使难溶垢转变为松散泥状产物,此产物具有一定的流动性,并可随溶液一起被带出设备。
其反应方程式为:
CaS04
+2NaOH→Ca(OH)2+Na2S04
3CaSO4
+2Na3PO4→Ca3(P04)2+3Na2SO4
该清洗过程是在碱性条件下进行的,pH值超过13,使金属表面由活性状态转为钝态,清洗后金属表面自然形成钝化膜,其钝化过程与煮炉类似,不会引起金属腐蚀。
4 试验
依据开发思路进行大量的溶垢试验,确定了该清洗剂的组分,最终试验时对垢物不进行破碎处理,尽量保持原样,在常温常压卜置于专用清洗剂中浸泡,直至完全溶解。专用清洗剂的主要成分为:耐碱性的表面活性剂(微量),如:OP-10,
AES等,碱性清洗剂(主剂,质量分数一般在10%~15%,如果碱性清洗剂质量分数<10%,则溶垢效果较差),强力渗透剂(鳌合剂,鳌合垢中的钙离子,使反应向有利于溶垢的方向进行)。
1) 试验条件
常温常压状态下,采用全浸泡、浸泡与循环清洗结合、完全循环清洗3种方法。
2) 腐蚀率的测定
清洗过程中,同时挂入处理合格的腐蚀挂片分别为碳钢、不锈钢、黄铜各4片,测定腐蚀率,清洗用时8h,试验结果表明其平均腐蚀率均小于0.0028g/(m2.h)。
3) 清洗结果
以用时8 h,厚度为1.5m
m垢样的计算,不同的3种清洗方式不同CaSO4含量清洗效果的比较见表1。
表1不同清洗方式不同CaSO4含量清洗效果比较表
CaSO4含量/%
清洗率/%
试验结果
:以上含量的硫酸盐水垢在试验条件下清洗时,清洗速率为0.2一0.5 mm/h.
4) 清洗后的钝化
设备经清洗后,表面自然形成钝化膜,用清水反复冲洗,设备可接入系统中运行。
5
清洗液的回收及利用
污垢经洗净后,以泥状物质沉淀在清洗液下部,上层清洗液可反复使用;如效果不佳,可添加母液;下部泥状物质可用于制砖。
6
使用中的安全防护
专用清洗液如不慎溅入眼中,用大量水冲洗10-15
min即可,无需特殊防护。
7
应用实例
1)
沈阳某清洗公司清除锅炉管及炉筒硫酸盐垢,垢厚1一1.5 mm,
CaSO4含量>80%。使用专用清洗液清洗5h,清除率达100%,腐蚀率符合国家标准。
2)
淮安盐矿卤水管线硫酸盐垢清洗,垢厚20mm左右,CaSO4含量达70%,清洗用时5天,管线4km,清除率达95%以上,提高输送能力近1倍。
3)山西阳泉辰光热电有限公司,垢厚6一8mm,
CaSO,含量近90%,72 h后垢就溶解了。
8
结论
1)
硫酸盐垢的常温常压快速清洗技术及药剂具有清洗速度快、效果好、对金属腐蚀小、清洗后金属表面自然形成保护膜等特点。
2)
整个清洗过程反应平稳、无泡沫、无气味产生、施工非常安全。
3)
清洗液可反复使用,清洗成本低廉且环保。
4)
因该工艺操作方便、安全及除垢高效,适于现场使用,有良好的推广价值。
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