CN102051628B - 一种可降解环保型污垢剥离剂 - Google Patents

Abstract

一种可降解环保型污垢剥离剂，其特征在于其包含如下重量百分比组分：柠檬酸70～75％，氨基磺酸14～18％，葡萄糖酸钠5.0～6.0％，聚天冬氨酸纳2.8～3.0％，硫脲1.4～1.6％，2，2-二溴-3-氮川丙酰胺1.4～1.6％。本发明以环境友好型固体有机酸为主要成分，辅以可降解的缓蚀剂、分散剂、粘泥剥离剂和螯合剂，可适用于多种污垢和多种金属材质，除垢和缓蚀性能优异。28天后降解能率可达93％以上，属于环境友好型产品。该产品能很好的克服目前清洗剂功能单一、适用面窄、非环境友好的现状。

Description

一种可降解环保型污垢剥离剂

技术领域

本发明涉及一种用于除去换热***结生水垢和绣垢的可降解环保型污垢剥离剂。 

背景技术

在化工、制药、化肥、电力、印染、钢铁、冶金、采暖及民用等几乎所有的工业及民用领域，许多设备经过一段时间的运行，往往会在一些换热部位结生大量的水垢或其它类型的污垢。这些污垢的形成，轻者会引起设备工作效率下降，缩短设备使用寿命，增加能源消耗和生产成本，重者可导致设备报废，发生生产事故或污染环境等严重后果，经济损失将十分巨大。因此，这些设备在经过一段时间的运行后，必须对其进行化学清洗。以便设备在高效、低能耗和安全的环境下运行。 

目前工业上各类型的锅炉、管道、换热器等设备进行化学清洗除垢、去污的方法一般采用强酸溶液进行酸洗。根据不同的换热器材质和污垢成分，分别采用不同的酸洗溶液和缓蚀剂，这些酸洗溶液通常具有很强的挥发性和难闻的气味，所使用的缓蚀剂毒性较大而且不可以生物降解。这些清洗剂无论从环保还是从安全的角度来讲都是不能接受的。目前人们已找到了适用于某一种污垢的清洗剂或某一种金属材质的性能优良的缓蚀剂。但是许多设备往往是由两种或多种材质组成，其污垢的成分也比较复杂，在实际过程中就需要采用不同种类的酸进行交替清洗，而且在清洗时还要考虑到多种材质共存的实际情况，使得清洗过程复杂。因此，开发新型的适用于不同污垢并且对多种材质都具有良好缓蚀性能且安全无毒的多功能环境友好型清洗剂具有非常重要的意义。 

目前，我国的化学清洗以酸洗为主，常用盐酸、硝酸、硫酸等强酸清洗设备的水垢和锈垢。由于强酸的酸性强，除垢效率高，因此，以盐酸、硝酸、硫酸等强酸做为主要成分的清洗剂产品被广泛应用。但强酸对设备和操作人员都有一定的危险性，特别是以上几种酸，都含有非常难闻的气味，而且经常形成酸雾，清洗过程中可能危害到操作人员的安全。另一方面，以上面几种强酸为基础生产的清洗剂对金属材料的腐蚀也比较严重。为避免清洗过程对设备的腐蚀，必须加入与之相适应的缓蚀剂。目前通用的缓蚀剂在不同的酸环境下分别具有较好的缓蚀性，但它们均不能降解，有些还具有较大的毒性。 

随着人们环保意识的不断提高，目前已经有研究者将目光集中在了环境友好缓蚀剂的研究上。王益民研制出了一种安全性化学缓蚀剂，有机酸与缓蚀剂等复配而成，从而实现了缓蚀剂的固体化和低酸化，但其生降解性差。郑兴文等对天然绿色盐酸酸洗缓蚀剂进行了总结， 发现以往的研究都是对盐酸和硫酸介质下的缓蚀性能进行了介绍，仍然摆脱不了盐酸或硫酸作为基础原料。陈欣义研制出了一种环境友好型缓蚀剂，并对其机理进行了探讨。该缓蚀剂由丙三醇、硫氰酸钾、磺胺等三种成分复配而成。其在盐酸溶液中的缓蚀率达到了98％以上，但不可生物降解。中科院海洋所李焰发明了一种绿色酸性缓蚀剂，由盐酸小蘖碱等三种成分复配而成，也是由硫酸、盐酸作为介质时具有较好的缓蚀性能。综上所述，尽管国内外对环境友好的缓蚀剂进行了一些研究，但这些研究仍然以盐酸或硫酸为研究介质，其介质挥发性强且缓蚀剂本身不可生物降解。从安全和环保的角度来说还有很大的差距。 

本发明针对目前清洗剂绝大多数为液体，不能降解，安全性差的缺点。以环境友好型固体有机酸为主要成分，辅以可降解的缓蚀剂、分散剂、粘泥剥离剂和螯合剂，开发出了一种新型多功能环境友好型可降解的清洗剂。可适用于多种污垢和多种金属材质，缓蚀性能优异，且易溶于水，安全无毒。它能很好的克服目前清洗剂功能单一、适用面窄、非环境友好的现状。本产品所具有的优良性能将弥补目前化学清洗过程中存在的弊端。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种环境友好型可降解的污垢剥离剂，该污垢剥离剂具有除垢速度快、使用安全、节能环保、功能齐全、可生物降解、生产过程简单等特点。 

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种可降解环保型污垢剥离剂，其特征在于其包含如下重量百分比组分： 

柠檬酸                  70～75％， 

氨基磺酸                14～18％， 

葡萄糖酸钠              5.0～6.0％， 

聚天冬氨酸钠            2.8～3.0％， 

硫脲                    1.4～1.6％， 

2，2-二溴-3-氮川丙酰胺  1.4～1.6％。 

一种可降解环保型污垢剥离剂，其特征在于其包含如下重量百分比组分： 

柠檬酸                  70％， 

氨基磺酸                18％， 

葡萄糖酸钠              6.0％， 

聚天冬氨酸钠            3.0％， 

硫脲                    1.4％， 

2，2-二溴-3-氮川丙酰胺  1.6％。 

一种可降解环保型污垢剥离剂，其特征在于其包含如下重量百分比组分： 

柠檬酸                  75％， 

氨基磺酸                14％， 

葡萄糖酸钠              5.0％， 

聚天冬氨酸钠            2.8％， 

硫脲                    1.6％， 

2，2-二溴-3-氮川丙酰胺  1.6％。 

配制污垢剥离剂的原料均为工业产品，本发明污垢剥离剂的制备方法如下：将柠檬酸、氨基磺酸、葡萄糖酸钠、聚天冬氨酸钠、二乙基硫脲和2，2-二溴-3-氮川丙酰胺按所述比例放入锥形混合机中，混合均匀即得成品。 

本发明提供的可降解环保型污垢剥离剂，其配方中所用的原料均为固体、无毒无味、绝大多数原料可以生物降解。在设计配方时，既有快速除垢的成分，又考虑到了清洗过程的缓蚀、污垢的分散、剥离杀菌和结垢离子的螯合等功能组分。按照中华人民共和国化工行业标准HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》规定：化学清洗过程中，必须控制对碳钢类设备的腐蚀率不大于6g/m2.h，对不锈钢类、紫铜、铜合金、铝及铝合金类设备的腐蚀率不大于2g/m2.h，而本发明可降解环保型污垢剥离剂对碳钢的腐蚀率在2g/m2.h以下，对不锈钢、铜及铝材的腐蚀率在0.35g/m2.h以下。在进行生物降解性能测定时，参照了《工业水处理》第21卷第一期熊蓉春等《绿色生物高分子聚天冬氨酸的合成及阻垢性能研究》一文中可生物降解性的测定方法，采用THZ-82气浴恒温振荡器进行摇床实验法测定。 

本发明提供的可降解环保型污垢剥离剂与现有的化学清洗剂相比具有以下优点：(1)所用原料均为固体，生产工艺简单，运输安全。。(2)采用了可以生物降解的原料，使得产品环境友好。(3)加入了高效分散剂、杀菌剥离剂和螯合剂，使得产品除垢速度快、效果明显。(4)加入了多功能缓蚀剂，产品缓蚀性能优良，功能齐全，适用于多种材质设备共存的***。本发明可降解环保型污垢剥离剂可以广泛应用于化工、制药、化肥、电力、印染、钢铁、冶金、采暖及民用等几乎所有的工业及民用领域用水设备和换热设备结生的水垢、绣垢等污垢的剥离清洗。 

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明，但不局限于其范围。 

实施例1：配制可降解环保型污垢剥离剂100kg，所用原料均为工业品。柠檬酸70kg、氨基磺酸18kg、葡萄糖酸钠6kg、聚天冬氨酸钠3kg、硫脲1.4kg及2，2-二溴-3-氮川丙酰胺 1.6kg。将上述原料放入锥形混合机中，混合均匀即得成品。 

腐蚀试验：将上述污垢剥离剂用去离子水配制成5％的清洗剂水溶液，将上述5％的清洗剂水溶液放置于500ml的锥形瓶中，将不同材质的试片分别悬挂于盛有5％的清洗剂水溶液的锥形瓶中，然后将锥形瓶放置于50℃的恒温水浴中，静态试验12小时。参照中华人民共和国化工行业标准HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》测定腐蚀率。其结果如表一： 

表一本发明可降解环保型污垢剥离剂的腐蚀率(g/m2.h) 

生物降解性能试验：进行生物降解性试验时，采用可降解环保型污垢剥离剂的浓度为50mg/L，参照《工业水处理》第21卷第一期熊蓉春等《绿色生物高分子聚天冬氨酸的合成及阻垢性能研究》一文中可生物降解性的测定方法，其结果如表二： 

表二本发明可降解环保型污垢剥离剂的生物降解率(％) 

除垢试验：试验用碳酸钙水垢，垢厚4mm，温度50℃，采用5％的上述清洗剂水溶液进行试验，30分钟水垢完全溶解。 

实施例2：配制可降解环保型污垢剥离剂100kg，所用原料均为工业品。柠檬酸75kg、氨基磺酸14kg、葡萄糖酸钠5kg、聚天冬氨酸钠2.8kg、硫脲1.6kg及2，2-二溴-3-氮川丙酰胺1.6kg。将上述原料放入锥形混合机中，混合均匀即得成品。 

腐蚀试验：将上述污垢剥离剂用去离子水配制成5％的清洗剂水溶液，将上述5％的清洗剂水溶液放置于500ml的锥形瓶中，将不同材质的试片分别悬挂于盛有5％的清洗剂水溶液的锥形瓶中，然后将锥形瓶放置于50℃的恒温水浴中，静态试验12小时。参照中华人民共和国化工行业标准HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》测定腐蚀率。其结果如表三： 

表三本发明可降解环保型污垢剥离剂的腐蚀率(g/m2.h) 

生物降解性能试验：进行生物降解性试验时，采用可降解环保型污垢剥离剂的浓度为 50mg/L，参照《工业水处理》第21卷第一期熊蓉春等《绿色生物高分子聚天冬氨酸的合成及阻垢性能研究》一文中可生物降解性的测定方法，其结果如表四： 

表四本发明可降解环保型污垢剥离剂的生物降解率(％) 

除垢试验：试验用碳酸钙水垢，垢厚4mm，温度50℃，采用5％的上述清洗剂水溶液进行试验，30分钟水垢完全溶解。 

实施例3：配制可降解环保型污垢剥离剂100kg，所用原料均为工业品。柠檬酸73kg、氨基磺酸16kg、葡萄糖酸钠5kg、聚天冬氨酸钠2.9kg、硫脲1.5kg及2，2-二溴-3-氮川丙酰胺1.6kg。将上述原料放入锥形混合机中，混合均匀即得成品。 

腐蚀试验：将上述污垢剥离剂用去离子水配制成5％的清洗剂水溶液，将上述5％的清洗剂水溶液放置于500ml的锥形瓶中，将不同材质的试片分别悬挂于盛有5％的清洗剂水溶液的锥形瓶中，然后将锥形瓶放置于50℃的恒温水浴中，静态试验12小时。参照中华人民共和国化工行业标准HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》测定腐蚀率。其结果如表五： 

表五本发明可降解环保型污垢剥离剂的腐蚀率(g/m2.h) 

生物降解性能试验：进行生物降解性试验时，采用可降解环保型污垢剥离剂的浓度为50mg/L，参照《工业水处理》第21卷第一期熊蓉春等《绿色生物高分子聚天冬氨酸的合成及阻垢性能研究》一文中可生物降解性的测定方法，其结果如表六： 

表六本发明可降解环保型污垢剥离剂的生物降解率(%) 

除垢试验：试验用碳酸钙水垢，垢厚4mm，温度50℃，采用5％的上述清洗剂水溶液进行试验，30分钟水垢完全溶解。 

Claims (3)

1.一种可降解环保型污垢剥离剂，其特征在于其包含如下重量百分比组分：

柠檬酸                 70～75％，

氨基磺酸               14～18％，

葡萄糖酸钠             5.0～6.0％，

聚天冬氨酸钠           2.8～3.0％，

硫脲                   1.4～1.6％，

2，2-二溴-3-氮川丙酰胺 1.4～1.6％。

2.根据权利要求1所述的一种可降解环保型污垢剥离剂，其特征在于其包含如下重量百分比组分：

柠檬酸                  70％，

氨基磺酸                18％，

葡萄糖酸钠              6.0％，

聚天冬氨酸钠            3.0％，

硫脲                    1.4％，

2，2-二溴-3-氮川丙酰胺  1.6％。

3.根据权利要求1所述的一种可降解环保型污垢剥离剂，其特征在于其包含如下重量百分比组分：

柠檬酸                 75％，

氨基磺酸               14％，

葡萄糖酸钠             5.0％，

聚天冬氨酸钠           2.8％，

硫脲                   1.6％，

2，2-二溴-3-氮川丙酰胺 1.6％。