CN103525599A - 锅炉积垢去除剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于清洗锅炉中存在的积垢的去除剂，其包括：1,4-丁炔二醇、质量百分浓度为30%～40%的盐酸、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、二氯化锡、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸和余量的水。该新型的用于清洗锅炉中存在的锅炉积垢的去除剂，其对锅炉使用过程中产生的碳酸钙CaCO₃和硫酸钙CaSO₄等大量的积垢具有良好的清洗效果，同时，该去除剂不会腐蚀锅炉炉体，保证正常的锅炉水的水质。

Description

锅炉积垢去除剂

技术领域

本发明涉及锅炉清洗技术领域，尤其涉及一种用于清洗锅炉中存在的积垢的去除剂。

背景技术

在锅炉操作过程中，在水管内或传热壁中会逐渐沉积硬的不溶于水的结晶固体，这种固体称为积垢。举例来说，硬物如碳酸钙，CaCO₃和硫酸钙CaSO₄将不会增加在水中的溶解度，并且在某些情况下，当水温增加时会变得不溶，因此这些成分会由于加热和水的浓缩而沉积在传热壁上，从而作为积垢沉积在加热壁上。还会发生不太容易溶解于水的盐，如碳酸氢钙，Ca(HCO₃)₂由于加热而转变成不溶于水的盐，即碳酸钙，CaCO₃，从而导致积垢。

一旦沉积在传热壁上，积垢就会造成各种问题。首先由于积垢的导热性低到只是水管材料(球磨钢)的百分之几，沉积在传热壁上的积垢将会降低燃烧火焰向水管中水，即锅炉水的热传递，从而大大降低热效率，使得燃料消耗量增加。此外，一旦火焰向锅炉水的传热降低，传热壁的温度会升高并且传热壁的金属强度将下降。由于水管内部通常处于高压，传热壁的金属强度不能承受水管中的内部压力，这将导致水管膨胀、破裂、断裂或其它事故。。

为了防止积垢，人们采取这样一些方法，例如通过水软化器或其它装置来软化进水，通过排放控制而使形成积垢的成分的浓度保持在其溶解度范围内，或者使硬物与沉积剂形成渣料。这些方法在下面作详细解释。首先通过水软化器或其它装置来软化锅炉进水的方法是一种使锅炉进水中形成积垢的硬物如钙离子和镁离子置换成钠离子从而通过水软器中的阳离子交换树脂除去、由此防止积垢沉积的方法。

此外，通过排放控制而将形成积垢的成分的浓度保持在其溶解度范围内的方法是一种对锅炉水定期排放到***外部进行认真控制的方法，从而使锅炉水中形成积垢的成分的浓度保持在它们的溶解度范围内，由此防止积垢沉积。但是，过份排放将会导致锅炉炉体更易腐蚀并且热损失太大的问题。

另外，使硬料成分与沉析剂形成渣料的方法是一种在由硬料形成积垢之前采用一种试剂在远离容易形成积垢的水管内表面的地方将硬料转变成渣料的方法，该渣料具有比积垢更低的水溶性，而后将产生的渣料排放并在每一次排放时从该***中除去，从而抑制积垢发生。该方法通常采用磷酸盐基试剂作为试剂，但是在最近几年人们对磷制定了越来越严格的排放规定，因此该方法难以实施。

如上所说，人们已经采用了多种方法来防止积垢沉积，但是这些方法很难完全防止积垢沉积，因此人们需要除去沉积的积垢。积垢太硬，以致于不能用机械方法除去，因此通常通过酸洗来除去。对于仅有硬物组成的积垢，可以采用加入盐酸并加热的方法来溶解并除去积垢。对于由硬物和二氧化硅组合而成的另一种积垢，由于这种积垢不能仅仅通过盐酸来除去，因此需要通过采用盐酸和氟化物来溶解并除去积垢。另外对于由铁化合物产生的铁基积垢来说，需要采用柠檬酸来溶解并除去积垢。

但是当进行酸洗时，锅炉必须停工并且会产生一些问题，例如锅炉材料铁由于酸的作用而腐蚀。另外，当采用盐酸，特别是氟基试剂时，由于它们存在较高的危险性必须很小心地处理这些试剂。

尽管人们采用主要由膦酸组成的试剂来在锅炉操作的同时除去积垢，但是这些试剂是酸性的并且如果将它们大量加入到锅炉水中，它们将会对锅炉炉体造成腐蚀。因此，人们需要一种采用中性或碱性试剂来有效除去积垢、但不会造成上述腐蚀问题的方法，所说的试剂能够保证正常的锅炉水的水质。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种新型的用于清洗锅炉中存在的锅炉积垢的去除剂，其对锅炉使用过程中产生的碳酸钙CaCO₃和硫酸钙CaSO₄等大量的积垢具有良好的清洗效果，同时，该去除剂不会腐蚀锅炉炉体，保证正常的锅炉水的水质。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于清洗锅炉中存在的积垢的去除剂，其包括1,4-丁炔二醇、质量百分浓度为30%～40%的盐酸、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、二氯化锡、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸和余量的水。

所述去除剂中各组分的重量百分数分别为1,4-丁炔二醇2%～4%、质量百分浓度为30%～40%的盐酸3%～5%、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵2.1%～4.9%、脂肪醇聚氧乙烯醚1.5%～2.7%、二氯化锡1.3%～4.6%、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸2.6%～4.1%和余量的水。

所述去除剂中各组分的重量百分数进一步优选分别为1,4-丁炔二醇3%、质量百分浓度为30%～40%的盐酸4%、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵3%、脂肪醇聚氧乙烯醚2%、二氯化锡3%、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸3%和余量的水。

所制备的去除剂的pH值为6～7。

本发明还提供了采用上述锅炉去除剂进行锅炉积垢去除的方法，具体为：

第一步，选择上述锅炉清洗剂，用量根据设备及锅炉管道情况确定；

第二步，清洗剂原液由循环泵吸入口投加，构成循环；

第三步，根据设备垢量，运行3到8小时，由循环泵保持清洗剂循环流动，清洗时间与清洗剂流速成反比；

第四步，然后用清水置换排污至浊度＜10mg/L，或目测水清为止。

本发明的有益效果:

本发明提供的新型的用于清洗锅炉中存在的锅炉积垢的去除剂，其对锅炉使用过程中产生的碳酸钙CaCO₃和硫酸钙CaSO₄等大量的积垢具有良好的清洗效果，同时，该去除剂不会腐蚀锅炉炉体，保证正常的锅炉水的水质。

具体实施方式

本发明提供了一种用于清洗锅炉中存在的积垢的去除剂，其包括1,4-丁炔二醇、质量百分浓度为30%～40%的盐酸、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、二氯化锡、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸和余量的水。

所述去除剂中各组分的重量百分数分别为1,4-丁炔二醇2%～4%、质量百分浓度为30%～40%的盐酸3%～5%、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵2.1%～4.9%、脂肪醇聚氧乙烯醚1.5%～2.7%、二氯化锡1.3%～4.6%、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸2.6%～4.1%和余量的水。

所述去除剂中各组分的重量百分数进一步优选分别为1,4-丁炔二醇3%、质量百分浓度为30%～40%的盐酸4%、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵3%、脂肪醇聚氧乙烯醚2%、二氯化锡3%、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸3%和余量的水。

所制备的去除剂的pH值为6～7。

管垢在本发明提供的积垢去除剂中，溶垢、金属的腐蚀及钝化行为是平缓的。随着垢不断被清除，在氢离子逐步消耗的同时，溶液中自行产生氢离子进行补充。当氢离子消耗的速率大于氢离子自行生成的速率，在垢全部清除掉时，溶液中氢离子及pH值处于一个恒定值。当氢离子消耗速率大于其生成速率，清洗终了时，溶液的pH降低，氢离子浓度增加到一个恒定值。

1,4-丁炔二醇作为一种缓蚀剂，它除了以三键二电子的形式吸附在金属表面外，与三键相邻的H为活泼氢原子，可向金属多电子的阴极区提供质子。此外，羟基上氧原子电子密度高，也加强其对金属的吸附。

脂肪醇聚氧乙烯醚：简称JFC，有渗透作用，也是具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

二氯化锡作为缓蚀剂能够阻止三价铁、二价铜等氧化性例子对铁铜器件的腐蚀。

氢氟酸不但能溶解硅酸盐垢，并能加速Fe₂O₃和磁性Fe₃O₄的离析，所以是锅炉轧钢鳞皮、铁垢、铁锈的良好清洗剂。氢氟酸与Fe₃O₄接触时先进行氟－氧交换，继之进行F^-的络合作用。由离解而生成的F^-离子具有一对孤电子对，很易填入以Fe3⁺为中心离子的价电子层的空轨道中，形成O配键的络合物，即铁－铁－冰晶石，从而使氧化铁溶解。

本发明采用盐酸和氢氟酸的混合酸作为除垢剂，氯和氟两种强酸搭配，除垢效果更好，采用的缓蚀剂，对金属表面有较好的保护作用，达到去污除垢，最大限度减少酸对金属表面的腐蚀作用。

本发明还提供了采用上述锅炉去除剂进行锅炉积垢去除的方法，具体为：

第一步，选择上述锅炉清洗剂，用量根据设备及锅炉管道情况确定；

第二步，清洗剂原液由循环泵吸入口投加，构成循环；

第三步，根据设备垢量，运行3到8小时，由循环泵保持清洗剂循环流动，清洗时间与清洗剂流速成反比；

第四步，然后用清水置换排污至浊度＜10mg/L，或目测水清为止。

使用时，将该除垢剂加入到锅炉水中，从而使其在锅炉水中的浓度保持在500-5000ppm，优选地为2000-3000ppm。该加入过程的一个例子是在排放速度为10％时，连续加入该除垢剂。从而使除垢剂相对于锅炉水的总量为200-300ppm。另一个例子是将该除垢剂集中加入，从而使除垢剂相对于锅炉水的总量为2000-3000ppm，锅炉水定期完全排放。

以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1锅炉积垢去除剂的制备

在室温下将1,4-丁炔二醇3g、质量百分浓度为40%的盐酸4g、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵3g、脂肪醇聚氧乙烯醚2g、二氯化锡3g、质量百分浓度为30%的氢氟酸3g和82g水混合，形成去除剂，pH值为6.2。

向贮水量约为0.15升的锅炉(试验锅炉)中加入含有0.4ppm硬物的软化水并且在大气压下操作，该锅炉中已经形成了由硬物和碳酸盐组成的积垢和由硬物和二氧化硅组成的积垢。在该操作过程中，将除去剂加入并且每隔2小时将锅炉水完全倒出，同时锅炉水中的浓度保持在2000-3000ppm下，结果显示，采用本发明的试剂可以获得特别好的除垢效果。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于清洗锅炉中存在的积垢的去除剂，其特征在于，包括：1,4-丁炔二醇、质量百分浓度为30%～40%的盐酸、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚、二氯化锡、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸和余量的水。

2.如权利要求1所述的去除剂，其特征在于：所述去除剂中各组分的重量百分数分别为1,4-丁炔二醇2%～4%、质量百分浓度为30%～40%的盐酸3%～5%、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵2.1%～4.9%、脂肪醇聚氧乙烯醚1.5%～2.7%、二氯化锡1.3%～4.6%、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸2.6%～4.1%和余量的水。

3.如权利要求1所述的去除剂，其特征在于：所述去除剂中各组分的重量百分数进一步优选分别为1,4-丁炔二醇3%、质量百分浓度为30%～40%的盐酸4%、甲基丙烯酰氧乙基氯化铵3%、脂肪醇聚氧乙烯醚2%、二氯化锡3%、质量百分浓度为25%～35%的氢氟酸3%和余量的水。

4.如权利要求1所述的去除剂，其特征在于：所述去除剂的pH值为6～7。

5.采用权利要求1至4所述锅炉去除剂进行锅炉积垢去除的方法，其特征在于：

第一步，选择上述锅炉清洗剂，用量根据设备及锅炉管道情况确定；

第二步，清洗剂原液由循环泵吸入口投加，构成循环；

第三步，根据设备垢量，运行3到8小时，由循环泵保持清洗剂循环流动，清洗时间与清洗剂流速成反比；

第四步，然后用清水置换排污至浊度＜10mg/L，或目测水清为止。