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不管是廢水處理還是循環(huán)水處理,都要在水中加入各類的化學(xué)藥劑,也稱水處理清洗劑。清洗劑有的是直接作用于水處理,有的是清洗助劑,主劑有各類無(wú)機(jī)酸、堿洗藥劑等。而清洗助劑主要有不含磷的緩蝕劑、還原劑、加速藥劑等。具體的細(xì)分比較多,具體可以參照下表中的明細(xì):
一、無(wú)機(jī)清洗劑
綜上所述,無(wú)機(jī)酸用于清洗劑既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn),鹽酸是最常用的無(wú)機(jī)酸,因?yàn)樗鼘?duì)無(wú)機(jī)物和水垢的溶解能力強(qiáng),容易儲(chǔ)存而且價(jià)格低廉。
二、有機(jī)酸和螯合劑
當(dāng)清洗對(duì)象的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。清洗劑的排放有困難或由于氯離子殘留使結(jié)構(gòu)材料容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂時(shí),一般不采用無(wú)機(jī)酸,而采用有機(jī)酸,或者螯合劑。
1.檸檬酸
檸檬酸與其他有機(jī)酸比較時(shí),它與水垢的反應(yīng)產(chǎn)物有較大的溶解度。優(yōu)點(diǎn)是即使在堿性溶液中它也不會(huì)與氫氧化鐵生成沉淀,因?yàn)樗丸F離子發(fā)生很強(qiáng)的反應(yīng)生成絡(luò)合鹽。
檸檬酸的鐵鹽約在4900*10-6濃度時(shí)才趨向沉淀,要阻止它的沉淀,檸檬酸可以用氨通過(guò)中和作用生成檸檬酸銨。因?yàn)樗推渌麩o(wú)機(jī)鹽如鹽酸等比較,溶解水垢的能力較弱,因此它通常加熱至80—100℃以增加它的溶解能力。
檸檬酸也可以是固體,而且沒(méi)有危險(xiǎn),容易儲(chǔ)存,因此通常作為清洗劑中的主劑,然而它也有應(yīng)用的局限性,因?yàn)樗外}鹽的溶解度低。
2.羥基醋酸和甲酸
羥基醋酸和甲酸與氧化鐵的反應(yīng)性能相當(dāng)或優(yōu)于與檸檬酸的反應(yīng)性能,因?yàn)樗麄兙哂械偷姆纸鉁囟?,而且分解后即有殘留也是無(wú)害的。他們用于清洗的溫度較高(約80—100℃),這是由于他們和檸檬酸相像,它們與水垢的反應(yīng)比無(wú)機(jī)酸弱。它們?cè)趬A性溶液中與鐵不生成絡(luò)合鹽,它們常與其他有機(jī)酸一起使用。羥基醋酸和甲酸的混合液的清洗首先是DuPont公司在1963年報(bào)道。
3.馬來(lái)酸
馬來(lái)酸和其他有機(jī)酸相比,對(duì)氧化鐵的溶解能力比檸檬酸差,但它可以在堿性溶液中和鐵離子生成絡(luò)合鹽,在日本,1970年應(yīng)用它作為清洗劑。
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4.草酸
草酸與其他有機(jī)酸相對(duì)于氧化鐵也有很強(qiáng)的溶解能力,但它可以用于較低的溫度(約60℃),然而用于清洗時(shí),由于生成的鹽如草酸鐵和草酸鈣等的溶解度低而可以生成沉淀物。
5.葡萄糖酸
葡萄糖酸是弱酸,無(wú)毒性,可與鐵、銅、鈣金屬等螯合,由于葡萄糖酸可以在堿性溶液中溶解鐵銹,因此通常用于金屬電鍍或涂裝的預(yù)處理劑。
6.EDTA
EDTA(乙二胺四乙酸)可以在很廣的pH范圍內(nèi)與多種金屬生成穩(wěn)定的絡(luò)合物,因此它可以在廣泛的pH值范圍內(nèi)作為清洗劑,但是它的費(fèi)用高于其他的有機(jī)酸,這種清洗的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的廢液量少,EDTA可以在150℃下應(yīng)用,因?yàn)樗臒岱纸鉁囟葹?55℃,因此它的優(yōu)點(diǎn)是清洗時(shí)可用于鍋爐燃燒管的直接加熱。
三、堿洗劑
1.氨
當(dāng)水垢含有大量銅時(shí),可以用氨來(lái)清洗,因?yàn)樗梢院豌~生成絡(luò)合物,而且在溶劑中含有氧化劑時(shí),對(duì)銅有很強(qiáng)的溶解能力,但由于它的揮發(fā)性,因此在高溫(大于60℃)使用存在困難。
2.氫氧化鈉
氫氧化鈉可以用來(lái)溶解硅,也可以用來(lái)溶解植物油和脂肪。
3.碳酸鈉
碳酸鈉的作用是將酸不溶解的硫酸鈣等水垢轉(zhuǎn)變成可溶解的碳酸鈣,它也可與氫氧化鈉一起使用。在清洗中它和硬度組分螯合而阻止不溶解的金屬皂生成。它也可用來(lái)控制清洗液的pH值,并由于它的緩沖作用而穩(wěn)定清洗效果。
四、清洗助劑
由于在清洗中應(yīng)用的化學(xué)品有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),而且要面向某些不同的水垢,所以許多清洗助劑可以用來(lái)彌補(bǔ)清洗主劑的缺點(diǎn),強(qiáng)化他們的優(yōu)點(diǎn)以改進(jìn)清洗效果。
在化學(xué)清洗實(shí)踐中,選擇清洗劑是十分重要的。
1.酸抑制劑
酸抑制劑是一種可以降低材料腐蝕的物質(zhì),有許多化合物可以少量加入酸洗溶液中作為抑制劑。
1.1抑制劑的作用機(jī)理
有機(jī)緩蝕劑是一類大分子量的有機(jī)化合物,一般屬于吸附類型的抑制劑,有機(jī)的抑制劑一般包括兩個(gè)基團(tuán):一是極性基團(tuán),可以吸附金屬;二是有機(jī)基團(tuán),則有憎水的性質(zhì),由于抑制劑中的極性基團(tuán)可以吸附在金屬表面并形成保護(hù)膜,因而可以抑制由于酸洗液引起的金屬腐蝕。
1.2抑制劑的選擇
沒(méi)有萬(wàn)能的抑制劑,因此優(yōu)化的抑制劑應(yīng)進(jìn)行選擇,以鹽酸為例可以解釋抑制劑的各種要素。
?、乓种苿┑膭┝浚弘S著抑制劑投加量增加到某種程度,防腐的效果也隨之增加,如進(jìn)一步再增加劑量,它的效果就小了。因此應(yīng)了解投加劑量與腐蝕抑制兩者之間的關(guān)系。
?、扑釢舛鹊挠绊懀蝴}酸清洗通常采用5%—10%的鹽酸濃度,因?yàn)樗岬臐舛瘸^(guò)這個(gè)范圍緩蝕劑就不大有效。但當(dāng)溶液濃度為15%時(shí)要求緩蝕劑仍然有效。
?、菧囟鹊挠绊懀核崛芤和ǔT谳^高溫度下進(jìn)行,但鹽酸溫度≥70℃時(shí)會(huì)引起一支腐蝕的困難。緩蝕劑使用的最高溫度必須選擇最合適的緩蝕劑。
⑷清洗時(shí)間(周期)的影響:某些水垢要求長(zhǎng)時(shí)間的清洗,因此緩蝕劑必須在整個(gè)清洗過(guò)
程保持有效。
?、裳趸噪x子的影響:氧化性離子如亞鐵離子可以大幅度降低緩蝕劑的效果。這是由于氧化性離子的腐蝕機(jī)理和酸不同。
?、柿魉俚挠绊懀和ǔG闆r下,較高的酸洗劑的流速可使水垢去除效果較好。
?、税殡S水垢溶解產(chǎn)生的氣體影響:水垢包括硫化物和硫酸鹽,在清洗時(shí)會(huì)產(chǎn)生硫化氫等氣體,這些氣體可以導(dǎo)致某些緩蝕劑抑制腐蝕能力的降低,或直接侵蝕鋼鐵表面。
2.還原劑
水垢中的各種金屬離子會(huì)溶解進(jìn)入酸洗溶液,氧化性離子如亞鐵或亞銅離子,和鐵離子的反應(yīng)如下所示:
2Fe3++Fe→3Fe2+
Cu2++Fe→Fe2++Cu
在酸洗溶液中氧化性離子的存在將加速基體金屬的腐蝕,而還原劑可用來(lái)降低氧化性離子和它引起的害處。
當(dāng)不用還原劑時(shí),隨著鐵離子的濃度增高可以引起腐蝕,當(dāng)添加還原劑后,鋼的腐蝕率與鐵離子濃度影響就變小了。
3.銅溶解加速劑
添加銅溶解螯合劑來(lái)改進(jìn)酸洗液中出去銅的效果。
4.硅溶解加速劑
硅除了溶解于氫氟酸中以外基本不溶解于任何酸中,因此在酸洗時(shí)需加入硅溶解加速劑以除去硅。
5.脫脂劑和潤(rùn)濕劑
油和脂在酸溶液中與水是不相溶的,而在堿溶液中則可以溶。
表面活性劑可作為潤(rùn)濕劑來(lái)加速酸和堿中的乳化,也可用來(lái)加速清洗劑滲透到致密的硬垢中。
循環(huán)水處理藥劑常用的緩蝕劑、阻垢劑等同,夏天的時(shí)候,循環(huán)水出現(xiàn)各種問(wèn)題,如果不加入清洗助劑,可能造成設(shè)備的腐蝕,影響整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)工藝流程。水處理清洗劑是藥劑的特別說(shuō)法,企業(yè)要選購(gòu)清洗藥劑時(shí)要避免藥劑對(duì)水質(zhì)二次污染。安峰環(huán)保在水處理清洗劑中使用無(wú)磷藥劑,此款藥劑獲得國(guó)家專利證書(shū),并獲得廣大用戶的極力認(rèn)可。