CN1232627C

CN1232627C - 一种清洗剂及其制备方法和在不停机清洗中的应用

Info

Publication number: CN1232627C
Application number: CN 03122823
Authority: CN
Inventors: 弓宁满; 李德福; 李桦
Original assignee: LANXING CLEANING ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Beijing Bluestar Cleaning Co Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: CN1539940A

Abstract

本发明提供了一种清洗剂，使用含有羟基、羧基、膦基、磺酸基等基团的螯合剂、分散剂，通过对Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等离子的螯合作用，使之生成可溶性的螯合物，并且通过分散剂的分散作用将大量污垢组分以微粒形态稳定的分散悬浮于水中，达到溶解和分散污垢，从而起到清洗的目的。同时本发明还提供了一种本发明的清洗剂在水循环***，特别是中央空调***不停机清洗中的应用。采用本发明清洗剂的不停机清洗过程，腐蚀率低，适合于碳钢、铜、铝等多种材质；除垢、除锈效果达到或接近停机清洗的效果。

Description

一种清洗剂及其制备方法和在不停机清洗中的应用

技术领域

本发明涉及一种清洗剂、特别是一种可用于水循环***不停机清洗的清洗剂，其制备方法和在水循环***的不停机清洗中的应用。

背景技术

水循环***的一个共同点在于其中均采用水作为循环介质。众所周知，水质一般都不纯净，溶有各种离子、气体以及灰尘、悬浮物等。由于这些物质的存在，使水作为循环介质时将发生结垢、腐蚀危害，以及菌藻的过度生长而形成生物粘泥危害。

辟如，中央空调冷水机组常用水作为冷却剂，通过冷却水的循环、蒸发带走热量，冷却、液化致冷剂；同时使用水作为载冷剂，通过与致冷剂的热交换而被冷冻，经输送至适当的地方冷却空气或其它冻结物。一般将作为冷却介质的水称为冷却水，作为载冷介质的水称为冷冻水。

而由于上述水中杂质的存在，经常会给空调***带来一些危害，主要表现为：冷凝器水侧结垢，冷却塔生长粘泥，蒸发器和冷冻水***发生腐蚀，污垢和腐蚀产物严重影响热交换，引起中央空调致制冷效果下降，或者中央空调压缩机的高压断开。

目前，对中央空调的清洗大多采用停机清洗方式-即将中央空调停机，对冷凝器或冷冻水***进行化学清洗。这种方式产生较大量的废水，并且对空调腐蚀较大，能耗较高，并且只能在中央空调停止运行的状态下进行。对于一些用于生产的工业空调来说，这种清洗将受到很大限制，只能在生产检修期间进行，造成空调不能得到及时的清洗，空调不能在最佳状态下运行，从而影响到生产的效率。另外，夏天气候炎热时，民用中央空调经常因制冷问题需要清洗，而对于高档宾馆、酒店、医院、大型购物中心、写字楼等场合来说，清洗中央空调而造成停运空调1～2天，将给使用者和顾客带来很大的不便，同时，严重影响了这些场所的声誉。

水垢一般成份为CaCO₃、CaSO₄、Ca₃(PO₄)₂和CaSiO₃等物。锈垢一般成份为Fe₂O₃和FeO的混合物。

现有技术的除垢一般使用强酸性物质，例如一个典型的传统清洗液组成如下：

氨基磺酸(或盐酸) 2～8％(重量百分比，下同)

氟化钠(或氢氟酸) 0.2～0.5％

硫脲 0.3～0.5％

Lan-826 0.3％

其对水垢和锈垢的溶解作用表示如下：

(1)

此类清洗剂主要用作中央空调***的停机除垢除锈，主要组分为强酸，所以存在腐蚀危害，特别对空调***较多的管接头和已发生腐蚀的管壁危险较大；并且如反应(1)所示，清洗时将产生大量的气体，若不能有效排出，将会发生气阻现象，影响除垢效果。同时，此类清洗剂的使用方法较复杂，工艺较难控制，一般需要对冷冻水***进行配管并外接配液槽和清洗泵。不能够实现不停机清洗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洗剂，以实现水循环***的不停机清洗。

本发明的另一目的在于提供一种上述清洗剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种上述清洗剂在水循环***、特别是中央空调***的不停机清洗中的应用。

针对中央空调清洗技术要求高、材质品种多、不易操作和控制、并且停机清洗在夏、秋季中央空调运行期受限制等问题，我们开发了一种水循环***新型清洗剂。它的特点是在水循环***不停机的情况下就可以进行化学清洗。

不停机清洗指的是清洗液循环过程中制冷压缩机仍然处于开机状态，在水***中投加清洗剂把***中的蓄水转化为清洗液，通过水的循环流动，和低浓度的清洗剂组分将水垢缓慢软化、溶解或分散至水中，再经由排污或水置换排出***，完成污垢的清洗去除。此过程中清洗液作为冷却水或冷冻水在空调内部管线循环。

本发明提供了一种水循环***清洗剂，本发明的清洗剂使用含有羟基、羧基、膦基、磺酸基等基团的螯合剂、分散剂，通过对Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等离子的螯合作用，使之生成可溶性的螯合物，并且通过分散剂的分散作用将大量污垢组分以微粒形态稳定地分散悬浮于水中，达到溶解和分散污垢、从而起到清洗的目的。

本发明水循环***的清洗剂的配方组成：

组成重量百分比(％)

螯合剂 10～30

剥离剂 5～15

分散剂 1～10

缓蚀剂 0.1～1

水余量

配方中：螯合剂为含有羟基的羧酸类物质或其混合物，如：聚环氧琥珀酸、羟基丁二酸等或其混合物；剥离剂为含有磺酸基、膦酰基、羧基的共聚物或其混合物，如：次磷酸基聚丙烯酸、丙烯酸衣康酸共聚物等或其混合物；分散剂为含有多元羧基的聚丙烯类二元共聚物或其混合物，如：丙烯酸马来酸酐共聚物、AA/AMPS共聚物等或其混合物；缓蚀剂为含有锌盐、季铵盐、唑类等的物质或其混合物。

本发明清洗剂的配制方法如下：

按配方的比例，在常温下，先后将螯合剂、剥离剂、分散剂加入水中，混和均匀，待溶液稳定无气泡后，加入缓蚀剂组分混和，通过搅拌或循环直至液体均相，即可得到本发明的清洗剂。

按本发明的另一方面，提供了一种本发明清洗剂在水循环***不停机清洗中的应用。其加入量按重量百分比计为***保有水量的0.8％～2.0％。

本发明同时提供了一种上述清洗剂在中央空调不停机清洗中的应用：

一般将本清洗剂按***保有水量的0.8％～2.0％、最好为0.8％～1.2％(重量百分比)的浓度加入到循环水中，至多每十天进行一次排污并补水，最好为每五到八天进行一次排污并补水，排污量为***保有水量的8％～20％，最好为8％～15％，以排污量的至少0.3％、最好为0.5％～3.0％补充药剂，运行15～60天，即可完成清洗。

对于轻度锈蚀或结垢的***，可以一次性投加药剂0.8～2.0％，运行15～30天后，对***水进行置换，即可完成本产品的清洗过程。

对于严重锈蚀或结垢的***，可以按0.8％～2.0％的浓度投加运行，至多每八天进行一次排污，最好为每三至五天进行一次排污，排污量为***保有水量的10～20％，同时根据排污量的0.5％～1.0％补充药剂，一般需要运行15～60天，即可完成清洗。

指标

本发明清洗剂对多种金属材质的腐蚀率

材质	腐蚀率(g/m²·h)	温度	备注
材质	腐蚀率(g/m²·h)	温度	备注	20#碳钢	2.50	20℃	15天
紫铜	0.05			20#碳钢	2.50
紫铜	0.05	纯铝	0.015
不锈钢	0.005	纯铝	0.015

对金属材质的腐蚀率小于HG/T 2387-92(原化工部标准)中的规定。

本发明清洗剂的除垢率

垢样	FeO	水垢	混和垢
垢样	FeO	水垢	混和垢	清洗剂浓度(％)	0.8	0.8	0.8
清洗时间(T)	＞15	＞30	＞30	清洗剂浓度(％)	0.8	0.8	0.8
清洗时间(T)	＞15	＞30	＞30	除垢率(％)	＞85	＞90	≥70

本发明的清洗剂有以下特点：

1.中央空调正常运行的情况下，将本发明清洗剂加入中央空调冷冻水和冷却水***中，在不停机的状态下完成对循环水***的除垢、除锈清洗，以恢复中央空调***的制冷效果。

2、该清洗剂采用高效螯合剂和高分子分散剂，对污垢逐步进行软化、分散，最后随排污水移出***外。特别适用于清洗硬质水垢和锈垢。如：碳酸盐垢、硫酸盐垢、氧化铁锈等。除垢效果理想，适用多种垢的清洗。

在15～30天，对各类碳酸盐垢的去除率达90％以上；在30～50天，对硫酸盐垢的去除率大于80％。

3、配方不含强酸性物质，清洗氛围在pH3.5～5，对中央空调设备安全、无腐蚀危害，可以在***水中保持较长的时间以增加清洗除垢效果。腐蚀率小，对铜、碳钢、铝、不锈钢等多种材质均有很好的缓蚀作用。

4、该清洗剂使用剂量小，配方组分均为无公害物质，并且在自然环境中易于降解，清洗后的废液可以直接排放，符合环保要求。

5、使用的温度范围较宽(常温～60℃)。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的内容进行详细描述，但应当理解，本发明的保护范围并不受实施例的限制。

实施例1配制不同组成的清洗剂溶液

按下述配方的比例，在常温下，先后将螯合剂、剥离剂、分散剂加入水中，混和均匀，待溶液稳定无气泡后，加入缓蚀剂组分混和，通过搅拌或循环直至液体均相。

清洗剂1

组成含量

螯合剂：羟基丁二酸 15％

剥离剂：次磷酸基聚丙烯酸 8％

分散剂：丙烯酸马来酸酐共聚物 12％

缓蚀剂：ZnSO₄·H₂O 0.01％

十二烷基苄基溴化铵 0.35％

甲基苯并*** 0.006％

水余量

清洗剂2

螯合剂：聚环氧琥珀酸 22％

剥离剂：丙烯酸衣康酸共聚物 7.5％

分散剂：AA/AMPS共聚物 5％

缓蚀剂：ZnSO₄·7H₂O 0.03％

十八烷基二甲基苄基溴化铵 0.5％

巯基苯并噻唑 0.004％

水余量

清洗剂3

组成含量

螯合剂：聚环氧琥珀酸 7.5％

乙醛酸 17.5％

剥离剂：次磷酸基聚丙烯酸 2.5％

聚丙烯酸钠 3％

分散剂：丙烯酸马来酸酐共聚物 4％

HPAA 1.5％

缓蚀剂：LAN826多用酸洗缓蚀剂 0.3％

水余量

实施例2采用常规方法的清洗实例

一台中央空调在使用中制冷效果下降，经分析得知是因冷冻水长期使用硬水引起***结垢造成，决定对冷冻水***进行不停机清洗。

清洗方法

1、***概况

冷冻水蓄水量 8m³

蒸发器型式板式换热器

***材质碳钢、不锈钢、紫铜、铸铁

2、清洗工艺

在***正常运行的情况下，采用不停机清洗。

冷冻水温度 8～12℃

2.1不停机清洗剂清洗

通过冷冻水高位膨胀水箱进行加药(先排出***水0.5m³，然后将药剂投入高位水箱，再打开排污阀，通过压差让药剂注入***，最后关闭排污阀。)。初次投加药剂64kg，连续运行15天，在此期间，每五天进行一次排污，每次排污量0.8m³、补药量16kg。

检测***总硬度和总铁浓度，待离子浓度稳定后，结束清洗。

2.2水置换

清洗结束后，降低空调负荷，进行水置换，检测浊度，直到其小于20NTU。

3、清洗结果

腐蚀率0.970g/m²·h

通过对风机盘管进水口拆管检查，除垢率大于90％。

实施例3对轻度锈蚀***的清洗实例

某商业中心新建空调运行后，计划对***进行预膜和投加水处理药剂，为保证预膜的效果，对空调全***进行不停机清洗除锈。

清洗方法

1、***情况

冷冻水蓄水量 45m³

冷却水蓄水量 90m³

2、清洗工艺

根据***容积，分别在冷冻水***投加不停机清洗剂0.675吨，冷却水***投加0.72吨，连续运行20天，直到两个***的铁离子浓度稳定，结束清洗。然后适当降低空调负荷，开始水置换，对铁离子浓度进行监测，当铁离子浓度小于20ppm后，结束水置换，可以进行计划的预膜等工作。

3、清洗结果

腐蚀率1.2g/m²·h

除锈率大于90％。

实施例4对于严重锈蚀或结垢***的清洗

某供热制冷媒水/热水***，为某铁路分局(车站侯车大厅，办公综合楼，售票大厅等)等用户提供制冷和供热服务。该***每年4～10月供冷冻水用于空调制冷，11月～来年4月供热水用于空调供热；***水容积170m³，至今已运行七年，未进行过全***清洗和投药处理。空调机组表冷器和管道内发生了严重结垢，已影响到夏冬两季空调制冷和供热效果。而该水***用户众多，进行全方面停机清洗在时间和工艺操作上不能得到保证。

***内结垢情况分两种：

一类：在空调表冷器和风机盘管内主要为结垢，类型为碳酸盐，厚度1～2mm不等。

另一类：在冷冻水管路内壁为锈垢混合物，上层为一薄层碳酸盐水垢，下层为2mm锈和油泥的结合物。

清洗方法

1、清洗剂用量

不停机清洗剂 2.11吨

pH调节剂(漂洗液) 1.2吨

2、清洗工艺

在***正常供热条件下，采用不停机清洗的方法。

***水温度：40度左右。

2.1、不停机清洗剂清洗

通过补水槽将不停机清洗剂加入***。

初次投加量1.36吨，运行3天后，排污30m³，补水并投加0.15吨药剂，继续清洗15天，在此期间每三天进行一次排污，每次排污量15m³，同时每次补加药剂0.15吨。

检测***总硬度，和总铁浓度，待离子浓度稳定后，结束清洗。

2.2水置换

热水***完成供热计划，进行停机检修。

排空清洗液，补入新水循环6小时进行冲洗。

2.3漂洗(沉积物处理)

在冲洗水中加入pH调节剂，将冲洗水pH调至3～4对因清洗造成的二次污垢沉积和剥离下的细小垢渣进行漂洗，时间3小时。

此工序是否采用，要根据***清洗情况决定。

2.4水置换

漂洗后，增大***循环量，将沉积的污垢和剥离下的细小垢渣通过排水置换出***。

清洗结果

1、腐蚀情况

清洗pH5～6 时间18天

漂洗pH3～4 时间3小时

清洗液和漂洗液对碳钢腐蚀量，腐蚀率远小于国家标准：为1.1g/m².h

2、设备检查

对冷风空调机表冷器出水口打开检查，铜管内基本无水垢，露出金属本色，并且表面无过洗现象。

除垢率达到95％以上。

由以上的实施例，我们可以看出：

1、本发明的清洗剂具有良好的除垢能力，可在中性氛围内对水垢进行络合清洗和分散。

2、本发明的清洗剂对锈垢有一定的清洗能力，结合漂洗工序可以对冷媒水***中疏松锈、垢混合物进行溶解和分散。

3、清洗结果表明，本发明的清洗剂可实现中央空调冷媒水***，不停机状态下的除垢、除锈清洗，并满足清洗要求，达到除垢、除锈目的。

采用本发明的清洗剂可实现中央空调的不停机清洗，而不影响空调的正常运行。简化了清洗的工艺操作；腐蚀率低，适合于碳钢、铜、铝等多种材质；除垢、除锈效果达到或接近停机清洗的效果。该清洗剂是一种简便、实用安全的中央空调水***清洗剂。

Claims

1.一种水循环***清洗剂，其特征在于，该清洗剂具有如下组成：

组成重量百分比

螯合剂 10～30

剥离剂 5～15

分散剂 1～10

缓蚀剂 0.1～1

水余量，

其中，所述螯合剂为聚环氧琥珀酸、羟基丁二酸或其混合物；剥离剂为次磷酸基聚丙烯酸、丙烯酸衣康酸共聚物或其混合物；分散剂为丙烯酸马夹酸酐共聚物、AA/AMPS共聚物或其混合物；缓蚀剂为含有锌盐、季铵盐、唑类物质或者混合物。

2.一种权利要求1所述清洗剂的配制方法，其特征在于：

按配方的比例，将螯合剂、剥离剂、分散剂加入水中，混和均匀，待溶液稳定无气泡后，加入缓蚀剂组分混和，通过搅拌或循环直至液体均相，即可得到本发明的清洗剂。

3.一种权利要求1所述清洗剂在水循环***不停机清洗中的应用。

4.一种权利要求1所述清洗剂在中央空调不停机清洗中的应用。

5.按照权利要求3或4所述的应用，其特征在于其清洗过程为：将权利要求1所述清洗剂按***保有水重量的0.8～2.0％的浓度加入到循环水中，运行15～30天后，对***水进行置换，即可完成本产品的清洗过程。

6.按照权利要求3或4所述的应用，其特征在于其清洗过程为：将权利要求1所述清洗剂按***保有水重量0.8％～2.0％的浓度加入到循环水中，至多每十天进行一次排污并补水，排污量为***保有水重量的8％～20％，以排污量的0.3～3.0％补充清洗剂，运行15～60天，即可完成清洗。

7.按照权利要求3或4所述的应用，其特征在于其清洗过程为：将权利要求1所述清洗剂按***保有水重量0.8％～2.0％的浓度投加运行，至多每八天进行一次排污，排污量为***保有水重量的10～20％，同时根据排污量的0.5％～1.0％补充清洗剂，运行15～60天，即可完成清洗。

8.按照权利要求6所述的应用，其特征在于，所述清洗剂按***保有水重量的0.8％～1.2％的浓度投加运行，每五到八天进行一次排污并补水，排污量为***保有水重量的8％～15％，以排污量的0.5％～3.0％补充清洗剂，运行15～60天，即可完成清洗。