月度归档： 2022年5月

      众所周知，水是生命之源！自来水的出现使成千上万的家庭受益，它已成为我们日常生活的重要组成部分。尽管我们整天都在处理水，但是我们对自来水的特定知识不一定了解很多。

       我们经常在生活中的自来水中看到水垢。供水管道使用时间长，由于管道中水的流动，氧化反应会产生生锈。在管道安装和维护过程中进入管道的沉积物会沉积在管道中，从而导致管道的内径变大。它变小，水流量不足，供水不畅。在严重的情况下，管道会堵塞，无法供水。

      水垢通常被称为“铁锈，水和碱”，是指硬质水中所含矿物质煮沸后在容器（例如锅，盆等）中逐渐形成的白色块状或粉状物质。主要成分是碳酸钙，碳酸镁，硫酸钙，硫酸镁，氯化钙，氯化镁等。结垢的危害是什么？水垢的导热性非常差，这将导致加热表面上的热传递恶化，从而浪费燃料或电力。结垢时，经常会附着许多重金属离子。如果使用该容器盛装饮用水，重金属离子将太易溶解。喝水的危险，让我们仔细看一下形成水垢的原因吗？

       形成水垢的第一个原因是：水继续蒸发并浓缩，导致水中钙盐和镁盐的浓度增加。当其浓度超过时，它将从水中沉淀出来形成沉淀物。

       形成水垢的第二个原因：加热水，碳酸氢盐受热分解，形成不溶的沉淀物，即水垢。

       形成水垢的第三个原因：随着温度的升高，某些盐的溶解度逐渐降低，然后沉淀出来。长期使用微生物后，自来水中的杂技和热水器的结垢。沉积物，杂质和污垢粘附在水箱和真空管的壁上，形成溶解的水垢。

      结垢不仅使家用热水器，锅炉和其他设备的导热性极差，浪费能源（电或天然气），给家庭造成经济负担，而且还导致热交换器过热，从而降低了服务质量生命甚至造成事故；水垢会堵塞水管并导致水流。光滑，甚至被迫更换水管，导致装饰损坏的后果！

       因此，为防止出现上述问题，请管道清洗！

化学清洗换热器管束失效的原因及处理：

一：管束的腐蚀和磨损导致管束泄漏或管束结垢导致堵塞导致故障

冷却水包含金属离子，例如铁，钙，镁和阴离子以及有机物。活性离子会增加冷却水的腐蚀性。金属离子的存在将引起氢或氧的去极化反应，从而引起管束的腐蚀。同时，由于冷却水中含有Ca和Mg离子，因此很容易长时间在高温下结垢并阻塞管束。

为了提高传热效果，防止管束腐蚀或堵塞，采用以下方法：

）在冷却水中添加阻垢剂并定期清洁。

例如，对于气体冷却器的冷却水，使用离子静电处理器或添加水垢和腐蚀抑制剂以及杀菌剂和除藻剂来去除污垢并降低冷却水的硬度，从而降低管束的程度。缩放。

）保持管中的流体流速稳定。

如果流量增加，则导热系数变大，但是磨损也会相应增加。民生煤化工对地下水泵进行了变频改造，以稳定地下水管网压力，提高换热器的换热效果，减少管束腐蚀。

化学清洗

）使用耐腐蚀材料（不锈钢，铜）或增加管束的壁厚。

）当管子的末端磨损时，可以在入口mm的长度内插入合成树脂和其他保护性管束。

二：由振动故障引起的振动原因包括：

管束的振动是由泵和压缩机的振动引起的。旋转机械产生的脉动；流入管束中的高速流体（高压水，蒸汽等）对管束的影响。通常使用以下方法来减少管束的振动：

）尽量减少开门和停车的次数。

）在流体的入口处，安装一个调节槽，以减少管束的振动。

）减小挡板间距以减小管束的振幅。

）最小化通过挡板的管束的孔径。化学清洗换热器管束失效的原因及处理：

一：管束的腐蚀和磨损导致管束泄漏或管束结垢导致堵塞导致故障

冷却水包含金属离子，例如铁，钙，镁和阴离子以及有机物。活性离子会增加冷却水的腐蚀性。金属离子的存在将引起氢或氧的去极化反应，从而引起管束的腐蚀。同时，由于冷却水中含有Ca和Mg离子，因此很容易长时间在高温下结垢并阻塞管束。

为了提高传热效果，防止管束腐蚀或堵塞，采用以下方法：

）在冷却水中添加阻垢剂并定期清洁。

例如，对于气体冷却器的冷却水，使用离子静电处理器或添加水垢和腐蚀抑制剂以及杀菌剂和除藻剂来去除污垢并降低冷却水的硬度，从而降低管束的程度。缩放。

）保持管中的流体流速稳定。

如果流量增加，则导热系数变大，但是磨损也会相应增加。民生煤化工对地下水泵进行了变频改造，以稳定地下水管网压力，提高换热器的换热效果，减少管束腐蚀。

化学清洗

）使用耐腐蚀材料（不锈钢，铜）或增加管束的壁厚。

）当管子的末端磨损时，可以在入口mm的长度内插入合成树脂和其他保护性管束。

二：由振动故障引起的振动原因包括：

管束的振动是由泵和压缩机的振动引起的。旋转机械产生的脉动；流入管束中的高速流体（高压水，蒸汽等）对管束的影响。通常使用以下方法来减少管束的振动：

）尽量减少开门和停车的次数。

）在流体的入口处，安装一个调节槽，以减少管束的振动。

）减小挡板间距以减小管束的振幅。

）最小化通过挡板的管束的孔径。

      常用的化学清洗剂有酸、碱、氧化剂、金属离子螯合剂、杀生剂等。在用化学药剂去瞄物体表面污垢时，希望化学药剂只对污垢起化学作用而最好不与清洗物体发生化学反应，实际情况往往不可能完全做到这一点。这就要求把对清洗物体表面的影响缩小到最低限度硼前提下对污垢进行溶解腐蚀。

      因此配合化学清洗剂(主要是酸)使用时要加入金属缓蚀剂翻钝化剂等助剂。本章除介绍各种常用化学清洗剂的性能之外，也介绍配合化学清洗剂使用峨助剂有关知识。

      酸是处理金属表面污垢最常用的化学药剂。清洗中常用的酸包括无机酸、有机酸两类。敢凋是一种电解质，它在水中电离时产生的阳离子都是氢离子。

      但是各种酸在水中电离出的氢献I子浓度不同。常用溶液的pH值来表示溶液的酸碱性。pH值是溶液中氢离子浓度负对数， pH=一lgcH⁺①。中性水溶液在常温下，氢离子浓度为mol/L，所以水的pH＝一lg＝。在酸的水溶液中氢离子浓度大于mol/L，所以酸的pH<。在相同浓度情况，酸溶潞_的pH值越小说明此酸电离出的氢离子越多，它的酸性越强。   
    在表— 中列有清洗中常用的各种无机酸、有机酸的结构和酸性。   
    酸对各种金属的溶解能力与金属的活泼性有关，越活泼的金属越易与酸电离出的氢离子吲反应而转变成金属离子。    
    金属变成金属离子的难易顺序为：    
    Li>K>N>Ca>Mg>Zn>Cr>Fe>Cd>Co>        
    Ni>Pb>Sn>Fe>[H]>Cu>Ag>Hg>Au  
    这种顺序又称为金属活动顺序，其中氢以前的金属易于在酸中转变成金属离子，它们在酸中爿与氢离子反应时被溶解，同时有氢气发生。在上面的顺序中Fe出现两次，Fe表示铁转变成二价铁离子(Fe⁺)，Fe表示转变成三价铁离子(Fe⁺)，在前一转变过程中金属铁更为活泼。
    已知，如果在金属表面由于发生了氧化作用生成了耐腐蚀的氧化覆盖膜时，酸对金属时的溶解作用会显著地受到抑制，这种现象叫金属的钝化。    
    在用各种酸清除污垢的过程中，H⁺离子起着主要作用，但酸根离子对污垢的溶解也有一定作用，有时还是很重要的，比如F离子可使水垢中的SiO发生化学反应而溶解，而别的酸根(阴离子)是不行的。因此在用酸作化学清洗剂时不仅要考虑到酸的强度，也要考虑不同酸的特性。下面分别对清洗过程中常用的无机酸和有机酸的特点逐一介绍。
    一、清洗中常用的无机酸
    ．硫酸(HS)
    ①cH⁺ 为cH⁺/(mol/L)，为无量纲的量。
   表  洗涤常用的主要酸类

名称	化学分子式	cH+=.mol/L时pH值
无机酸	硫酸   盐酸   硝酸   磷酸   氢氟酸   铬酸	HSO   HCI   HNO   HPO   HF   HCrO	c(/HSO)                              .   c(HCI)                                        .   c(/HPO)                               .   c(HF)                      .
有机酸	氨基磺酸   草酸     酒石酸   柠檬酸   甲酸   乳酸   羚基乙酸   醋酸   葡萄糖酸   丁二酸   苹果酸	NHHSO   COOH   COOH   HOOC·CHOH·CHOH·COOH   HOOC·CHCOH·COOH·CHCOOH   HCOOH   CHCHOHCOOH   HOCHCOOH   CHCOOH   HOCH(CHOH)COOH   HOOCCHCHCOOH   HOOCCHCHOHCOOH	c(NHHSO)                                 .   c(/HCO)                              .   c(/HCO)                              .   c(/HCO)                              .   c(HCO)                                   .   c(HCO)                                    .   c(HCO)                                  .   c(HCO)                                    .

    ①表示c(_/HS)＝.mol/L余同。    
硫酸是三氧化硫的水合物，是一种五色粘稠的液体，把三氧化硫溶于%(质量)的硫酸中可得到棕色油状液体，叫发烟硫酸。通常在洗涤中应用的是%(质量)及其以下浓度的硫酸水溶液。
    硫酸是一种价格便宜的强酸，它的水溶液对热的稳定性良好，在工业清洗中硫酸应用得很广泛。它的缺点是硫酸在清洗中生成的盐类有许多是水溶性较低的，比如用硫酸去除含钙盐的锅炉污垢时，由于与硫酸反应生成水溶性差的硫酸钙，所以去垢效果不好。相反改用盐酸处理，由于生成水溶性很好的氯化钙而除垢效果良好(在℃时，cm水中只能溶解  .g硫酸钙，而可溶解.g时氯化钙)。
    稀硫酸容易与钢铁反应并产生氢气，常温下，%(质量)及以上浓度的硫酸会在钢铁表面形成钝化膜而使钢铁对它有耐蚀性%(质量)以上时即使加热到煮沸条件也几乎不腐蚀钢铁。而铅与钢铁正相反，可溶于浓硫酸中，但对稀硫酸有良好的耐蚀性。其余金属与硫酸的反应情况归纳如下。    
    铝：易溶于%(质量)的硫酸中，但对%(质量)以上的硫酸有耐蚀性。
    锌、镁：易溶于各种浓度的硫酸中。
    锡：对稀硫酸才有耐蚀性。    
    镍：常温下，对%(质量)以下的硫酸有耐蚀性。 
    铬：可被浓硫酸氧化生成钝化膜，所以它不被浓硫酸腐蚀。含铬的—铬镍钢常温下与硫酸接触也会生成耐蚀的氧化膜而钝化，但在加热情况下会被腐蚀。    
    铜；由于金属活动性差÷不能从酸中置换出氢离子，所以一般情况下不会被硫酸溶解，只有在浓硫酸加热条件下，铜被氧化才能被硫酸溶解。    
     化学清洗中所用的硫酸，其浓度一般在%以下，通常是将%～%浓度的浓硫酸棚日释后使用的。稀释硫酸会产生大量的热：因此应将浓硫酸缓慢地加入水中，并且下边加酸早溷边搅拌使热量及时散去，防止溅出。切记稀释的顺序不能颠倒，千万不能把水加入浓硫酸担涸当把少量水加入浓硫酸中时放出的热可使水温迅速升高以致沸腾会引起酸液的飞溅对人造删伤害。另外，硫酸对人体和设备均有一定危险，使用时要注意安全。    
    用硫酸作清洗液的优点是其价格便宜，对不锈钢和铝合金设备没有腐蚀性，适合清洗削些特殊金属设备。硫酸又是一种不易挥发的强酸，所以可以通过适当加热来加快清洗速度i巢禹I般用%～%浓度的硫酸作清洗液时，可以加热到～℃以加快清洗速度。    
    缺点是一些硫酸盐在水中溶解度较小(如硫酸铁、硫酸钙)，所以硫酸溶解铁锈速度相对爿要慢一些。也不能溶解含有硫酸钙的水垢，所以硫酸通常不用于除水垢，只用于除铁锈。佣划硫酸清洗含有CaSO沉积的设备表面时，酸洗后表面状态不理想。另一大问题是硫酸清洗金爿属，容易发生氢脆，所谓氢脆是酸与金属反应产生的氢气被金属吸收后引起金属发脆、性盯^变坏的现象。    
    工业上利用硫酸进行清洗时通常加入非离子表面活性剂配合以提高其除锈能力。硫酸中g加入适量硝酸可去除焦油、焦岩、海藻类生物等多种污垢。为了降低硫酸对金属物体的腐蚀性要在清洗剂中加入一定量缓蚀剂+表—硫酸酸洗液及缓蚀剂。          
   表—  硫酸酸洗液及缓蚀剂使用条件  

酸洗液/%	酸洗温度/℃	缓蚀剂	缓蚀剂加入量/%	缓蚀效果/%
HSO              HSO     ～   HSO             SSO             SSO	～   ～	苯胺和乌洛托品反应物BA   二丁基硫脲、OP   乌洛托品、KI（:）   Lan   Lan	.   .+.   .   .   .	～   高效     。   。mm/a

   ．盐酸(HCl)    
    盐酸是氯化氢气体的水溶液，℃时氯化氢在水中溶解度最大可生成.%(质量)的盐酸。市场上出售的浓盐酸.%(质量)。    
    盐酸与硫酸一样，是一种价格便宜的强酸，在清洗金属中应用很广泛。它与硫酸不同老&#;处是盐酸为易挥发性酸，因此在℃以上温度使用时，氯化氢气体会从盐酸溶液中挥发出来使用时产生困难。    
    盐酸与金属反应生成的氯化物水溶性大都很好，但盐酸与卤化物对金属都有腐蚀作用，在使用时要引起注意。    
    盐酸对各种金属的腐蚀作用归纳如下。    
    镁、锌、铬、铁等金属：易被盐酸腐蚀。    
    铅：对%(质量)以下的盐酸有一定耐蚀性。  
    锡和镍：在常温下对稀盐酸有一定耐蚀性，在氧化气氛中会慢慢被腐蚀。   
    铬镍不锈钢：对许多化学药品有良好的耐蚀性，却会被盐酸腐蚀。
    铜：只会在氧化条件下被盐酸腐蚀。   
    使用盐酸作清洗液时：一般使用％以下浓度并在常温下使用，尽量避免升温使用以防产生酸雾。由于大多数氯化物都是易溶于水的，因而呈碱性的碳酸盐水垢，铁锈、铜锈、铝锈都可以很好地溶解在盐酸中。盐酸价格便宜所以被广泛用于上述污垢的清洗中。盐酸清洗液适用于碳钢、黄铜、紫铜及其他铜合金材料的设备清洗
。它对碳酸盐水垢和铁锈的清洗最有效而且经济，所以工业上广泛用’于清洗换热器，各种反应设备及锅炉。盐酸中的氯离子既有促进金属腐蚀产物快速活化溶解的有利作用，又有导致钝性材料表面钝化膜局部破坏诱发小孔腐蚀的不利作用，而普通不锈钢，铝及其合金材料这些靠表面钝化膜保护才稳定的材料，一旦钝化膜破坏，材料就会发生严重腐蚀，而Cl离子的存在往往是造成这些材料钝化膜破坏被腐蚀的重要因素，所以不能选盐酸作清洗不锈钢和铝材表面污垢的清洗液。由于盐酸对钢铁等不少金属材料有强烈的腐蚀作用，因此在清洗中为保证设备不被腐蚀，在盐酸中要添加缓蚀剂。表—为盐酸清洗液及缓蚀剂使用条件。    
   表  盐酸洗液及缓蚀剂使用条件

酸洗液/%	酸洗温度/℃	缓蚀剂	缓蚀剂加入量/%	缓蚀效果/%
HCl              ～   HCl            ～   HCl                   HCl                   HCl                   HCl                   HCl                   HCl	～   ～   ～	苯胺和乌洛托品反物（AB）   乌洛托品   苯胺甲醛反应物（沉D）   乌洛托品+AB   抚缓#   Lan   SH   Lan	.   .   .   +.   .   .   .   .	～     .   高效   .   .     .mm/a

    ．石肖酸(HN)    
    工业上使用的浓硝酸是％(质量)的水溶液。它与硫酸、盐酸一起作为三种常用强酸而被广泛使用。
    硝酸是一种易挥发、易分解的酸。硝酸在光、热作用下或在某些化学物质作用下容易分解，并有二氧化氮和氧气放出：
         光或热
    HNO======NO↑十H+O↑
因此硝酸在实验室中保存在密闭的棕色试剂瓶中。在工厂中使用的硝酸也要在阴凉避光的条件下密闭保存。   
    硝酸分解时产生的初生态原子氧，有很强的氧化性，这是硝酸的重要特性，因此硝酸对贵金属(如金、铂)之外的许多其他金属都有广泛的溶解能力。正因为硝酸的这个特点，在清洗去除金属表面污垢时，它既可以把有机污垢氧化分解去除，又可在某些金属表面形成致密的氧化膜保护金属不被腐蚀。但应注意的是硝酸分解产生的棕红色二氧化氮气体有很强的毒性，使用时应十分注意安全，要在通风良好的环境中进行操作。
    份浓硝酸与份浓盐酸的混合物叫王水，是腐蚀能力很强的强酸，可以溶解金、铂等贵金属。    
    各种金属对硝酸的耐腐蚀情况归纳如下。
    镁和锌：易被腐蚀溶解。
    锡和铅：易被稀硝酸腐蚀溶解。
    铝：高纯度的铝，在形成氧化膜被钝化后，在室温下无论对稀或浓硝酸都有耐蚀性。
    铬：与铝相似，在与冷，浓硝酸反应形成致密氧化膜被钝化之后，不再被硝酸腐蚀溶解。
    钢铁：在浓硝酸溶液中会生成氧化亚铁氧化膜有良好的耐蚀性，但易溶于稀硝酸中。
    镍：对硝酸没有耐蚀性。    
     铜：由于被硝酸氧化生成氧化铜，所以可被所有浓度的硝酸溶解。    
    铬镍不锈钢：在℃以下温度对各种浓度的硝酸有耐蚀性。
    工业上用于酸洗的硝酸浓度一般在%左右，在浓度较低时隋况下，硝酸比较稳定，不易分解，氧化性减弱，主要发挥酸性的作用。由于硝酸盐大多易溶于水、硝酸本身又具有书删氧化性，因此对锅炉垢物和金属氧化物肩很强的溶解性，一些用盐酸溶解不了的金属氧化和垢物常用硝酸溶液来清洗，因此工业上普遍采用硝酸作酸洗剂。’特别是用硝酸清洗不锈蝴作基体的设备，不会像盐酸那样有导致孔蚀的危险。而且硝酸清洗铜锈效果特别好，所以在清洗不锈钢以及铜设备时常用币肖酸。在工业上硝酸主要用于清洗不锈钢、碳钢、黄铜、铜及碳钢不锈钢设备以及黄铜碳钢焊接的组合体设备。硝酸可以去除水垢和铁锈，对碳酸盐水垢，Fe和FO锈垢有良好溶解能力，去除氧化铁皮、铁垢的速度快、时间短，并且对碳鞘钢、不锈钢、铜的腐蚀性较低。   
    由于硝酸在低浓度下对大多数金属均有强烈腐蚀作用，因此用硝酸作酸洗剂时，为防止其对金属的腐蚀也要加入缓蚀剂。目前广泛采用的Lan和Lan两种缓蚀剂，效果很好以而一般缓蚀剂容易被硝酸分解而失效。   
    表列出硝酸酸洗液及缓蚀剂使用条件。    
   表  硝酸酸洗液及缓蚀剂使用条件    

硝酸浓度/%	酸洗温度/℃	缓蚀剂	缓蚀剂加入量/%	级蚀率/%
HNO             ～   HNO               >   HNO	～	Lna   Lna   Lna	.   .   .	.   失败   .

    注：Lan缓蚀剂是由六次甲基四胺、亚铁氰化钾、苯胺按： ：组成的。   
    ．磷酸(HPO)   
    纯磷酸是五色透明的固体。工业上使用的浓磷酸是、%～%(质量)的水溶液。与上面介绍的三种无机酸相比，磷酸是较弱的酸，甚至比氨基磺酸和草酸等有机酸的酸性还弱。
    磷酸的正盐除了钾、钠、铵盐之外，许多都是难溶于水的，而磷酸的酸式盐，随着酸性增加，溶解度加大，比如Ca(P)难溶于水，而CaHPO微溶于水，Ca(HPO)就溶于水。
    在去除钢铁表面锈污时，通常使用%～%(质量)以上的溶液，温度控制在～℃的范围。    
    当磷酸与其他强酸配合使用时，它起到缓冲试剂的作用，用以控制溶液pH值，使之保持稳定。
    各种金属对磷酸的耐腐蚀性归纳如下。   
    锌和镁：易溶于磷酸。   
    铝：对℃以下，特别是℃以下的磷酸水溶液有千定的耐蚀性。    
    锡和铅：对稀磷酸溶液有一定耐蚀性。    
    铬：对磷酸有较好的耐蚀性，特别是在表面形成的氧化膜可保护内部不被腐蚀。
    钢铁：有轻微的腐蚀作用。当用适当浓度的磷酸盐水溶液处理之后，在钢铁表面形成有防锈作用的磷酸铁表面覆盖膜之后，对磷酸的耐腐蚀性能提高。[page]  
    —铬镍不锈钢：常温下对<%(质量)的磷酸有良好的耐蚀性。  
    磷酸是难挥发性酸，在高温和高浓度情况下溶解能力很强i如能与钨、铜、铌等不活泼金属反应，生成杂多酸型配合物，而使它们溶解。它也可溶解铬铁矿、金红石(TiO)等矿石。
    工业上一般酸洗时采用的磷酸浓度为%～%，温度～%，由于溶解铁锈产物磷酸铁在水中溶解度小，酸洗时会产生磷酸铁沉淀影响清洗效果。为避免酸洗产生此种沉淀，要保持磷酸浓度超过%以上，使形成溶解度较大的含磷杂多酸配合物，但这样会提高酸洗成本，也增加对废洗液处理困难，因此用磷酸清洗比用其他无机酸的酸性成本高。但在特定的÷范围内可利用其特殊的作用，如折叠的或卷边的零件的中间酸洗用磷酸酸洗则可防止返锈而影响向后续加工。磷酸还可用于预处理钎焊工件，因在高温高浓度情况下，磷酸对金属氧化物：溶解能力强可用于钎焊及其氧化区表面的酸洗。用磷酸清洗生锈的金属表面在去锈的同时可形成磷化保护膜对金属起保护作用。
    由于磷酸清洗存在其钙盐[Ca(PO)]难溶的问题，因此磷酸不适用于清除水垢；其铁盐Fe(PO)]在低浓度磷酸中溶解度低也是其缺点，因此除在一些特殊情况下，通常不使用磷酸作酸洗剂。    
    ．氢氟酸(HF)    
    与盐酸相类似，氢氟酸是氟化氢气体溶于水形成的溶液。市场出售的氢氟酸浓度一般为 %～%(质量)。它是一种弱酸，酸的强度与有机酸中的甲酸相似。
    氢氟酸的最大特点在于它能与二氧化硅发生激烈反应并使它溶解。而二氧化硅对其他所有无机酸都十分稳定和耐腐蚀的。   
    氢氟酸与二氧化硅反应时，生成挥发性气体物质HSiF：
        Si+HF^——>HSiF↑+H    
    由于氢氟酸有与硅化合物反应的特点，在玻璃(主要成分含有二氧化硅)、半导体元件硅的腐蚀清洗和酸洗过程中发挥重要作用。在本书后面章节中还要具体介绍。    
    但应注意无水的氟化氢气体对二氧化硅的反应能力很低，无水的液体状态的氟化氢对玻璃和金属的腐蚀作用也很小。    
    氢氟酸对人体有很强的毒性和腐蚀性，取用时应十分注意，要戴好橡胶手套，防护面罩咸口罩。要防止氟化氢气体在环境中扩散。对已扩散到空气中和水中的氟化氢要设法用氢氧化钠水溶液加以吸收，再用钙盐与它反应生成不溶性氟化钙沉淀加以回收。
    HF+NaOH^————>NaF+H
    NaF+CaCO^————>NaCO+CaF↓
    可以代替氢氟酸用于同样目的的是氟氢酸铵，它是由氢氟酸与氟化铵反应生成的酸性缓冲溶液。
    NHF+HF^———>NHHF   
氟氢酸铵的作用比氢氟酸要温和。       
    各种金属对氢氟酸的耐腐蚀性归纳如下。    
    钢铁：低浓度时能腐蚀钢铁。质量分数达％以上的高浓度氢氟酸水溶液在钢铁表面形成氟化铁保护膜钝化层使之不再受腐蚀。    
    镁：在含HFS%(质量)的水溶液中，表面会生成氟化镁保护膜而耐腐蚀。    
    铬，铝，锌：易被腐蚀。
    镍：在含HF>%(质量)的水溶液中会形成氟化镍保护膜而具有耐腐蚀性。
    铅：在表面上形成难溶性氟化铅(PbF)，实际上不被腐蚀。    
    —铬镍不锈钢：在氢氟酸水溶液中缓慢受到腐蚀。    
    工业上使用氢氟酸作酸洗剂时的浓度一般在％以下，由于温度升高，反应速度明显加快，所以温度常控制：在℃左右。用氢氟酸清洗铁锈和溶解氧化皮有清洗时间短、效率高的
   特点。这是因为氢氟酸有很强的溶解氧化铁的能力，是靠氟离子的特殊作用，如氢氟酸与氧化三铁接触时会发生氟—氧交换，接着F离子与Fe⁺离子发生络合反应而使氧化皮溶僻撼谓
  反应过程为：  
    FeO+H⁺+F=====Fe⁺+[FeF]+H   
   工业上清除含二氧化硅的难除水垢采取碱洗与酸洗相结合的工艺，先用NaOH等碱使部分二氧化硅生成可溶性硅酸盐溶解： [page]   
    NaOH+Si====NaSiO+H    
  为酸洗除硅创造条件，再用氢氟酸清洗进一步去除SiO水垢，从而取得较好效果。含二氧借硅的水垢导热性极差，对锅炉危害也大，因此常用氢氟酸加以清除。   
    氢氟酸对金属有腐蚀性，对含铬%～%的高合金钢的腐蚀性比低合金钢高约倍，因此常配合适当的缓蚀剂使用。    
    氢氟酸清洗有酸洗后残液易于处理的优点，在用石灰中和残酸时生成无毒的氢氧化铁和氟化钙沉淀即可从水中除去。
    Ca(OH)+H[FeF]===CaF↓+Fe(OH)↓+H    
    Ca(OH) +HF===CaF↓+HO
    工业上氢氟酸通常不单独使用而是与氟氢化铵、盐酸、硝酸等其他物质配合使用，如氢氟酸—氟氢化铵清洗剂主要用于清洗硅垢，也可再加入盐酸或硝酸用于清洗铁锈。而盐酸氢氟酸清洗液主要用于除去碳酸盐水垢、硅酸盐水垢和氧化铁皮的混合物，其中盐酸溶解碳酸盐水垢速度很快，但不能溶解硅酸盐水垢，而用氢氟酸可溶解硅垢和氧化铁。有时在盐酸酸洗液中加入一定量的氟化氢铵，目的是利用氟化氢铵与盐酸反应生成氢氟酸形成盐酸—氢氟酸混合清洗剂以加快碳酸盐垢、硅酸盐垢及铁垢混合物的溶解能力。而硝酸—氢氟酸对碳酸盐水垢、硅酸盐水垢、各种铁锈均有良好的溶解能力而且去垢速度快，特别适合不耐盐酸的碳钢，不锈钢，碳钢—铜组合的设备清洗，有腐蚀率低，不产生渗氢，常温清洗速度快，节省能源，原料来源方便的优点，是目前国内清洗换热器、锅炉及各种化工设备中碳酸盐水垢、硅酸盐水垢及铁垢的最佳酸洗剂。
    为减少对金属基体腐蚀，氢氟酸酸洗剂中也要加入缓蚀剂。表—列举氢氟酸及缓蚀剂使用条件。    
   表—  氢氟酸及缓蚀剂使用条件   

酸浓度/%	酸洗温度/℃	缓蚀剂名称	缓蚀剂加入量/%	缓蚀效率/%
HF                   HF            ～		Lan   Lan	.   .	.   .
HC                  HF		高级吡啶碱（NA）	。	<.mm/a
HNO                 HF		Lan	.	.～.mm/a
HCl                  HCl		四甲基吡啶	.～.	.

    ．次磷酸分子式为HPO，是一个一元中强酸。次磷酸作为溶垢清洗剂的优点是它有很强的还原作用。可以防止高价铁离子(Fe⁺)的点蚀作用。次磷酸溶解水垢和铁垢生成的盐均溶于水，因此适合各种污垢的清洗。
    次磷酸清洗剂可单独使用也可与磷酸等其他酸洗剂配合使用。
    次磷酸酸洗过程产生的氧化产物磷酸及其盐对钢铁有保护作用。
    ．铬酸(HCrO)
    铬酸是三氧化铬的水溶液，在水溶液中存在铬酸和重铬酸两种状态的平衡关系：
    
    在强酸性条件下形成的重铬酸(HCr)有很强的氧化性，常与硝酸一样被当作氧化剂使用。除了可与一些金属反应生成稳定的钝化保护膜之外，在金属电镀之前的清洗处理中常用它作氧化去除油污杂质的酸。    
    应注意铬酸是毒性很强的酸、(主要是六价铬离子的毒性)，因此在使用时经常要求在完全封闭的系统中进行。另外，为了去除排放废水中含有的铬酸以免污染环境，首先利用还原剂将六价铬还原成三价铬离子：    
    Cr+H⁺+e^——>Cr+H 
再设法将三价铬离子从水中除去。如采取将其转变成不溶性的三价铬化合物沉淀方法或用阴离子交换树脂将其吸收的方法。
    Cr⁺+H——>Cr(OH)↓    
    各种金属与铬酸接触时，大多数会形成相应的铬酸盐，由于这些铬酸盐的保护膜使金属钝化而不被腐蚀。具有这种性质的金属有铝、锌、镁、铅、铬；钢铁与铬酸反应也形成铬酸铁保护膜而钝化不被腐蚀。—铬镍不锈钢也有良好的耐腐蚀性。只有锡和镍会被铬酸缓慢腐蚀。
    二、清洗中常用的有机酸
    用于酸洗的有机酸很多，常用的有氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸等，用有机酸酸洗与元机酸相比，成本比较高，需要在较高温度下操作，清洗耗费时间较长，这是它的缺点。但有机酸往往腐蚀性较小，有的有机酸有螯合能力，可以用在设备不停车清洗上，所以有其特点和使用价值。   
    ．氨基磺酸  
    氨基磺酸分子式为NHSH，一元强酸。市售商品为固体，是由尿素和发烟硫酸反应得到的产品，℃时密度为.g/cm，熔点为℃，在℃开始分解。常温下只要保持干燥不与水接触，它不吸潮是比较稳定的，因而便于运输。
    氨基磺酸的水溶液酸性与盐酸、硫酸相似，因此又称固体硫酸。它具有不挥发，无臭味，对人毒性极小的特点。但长时间与皮肤接触，或进入眼睛也是有害的，应注意避免。但当相对湿度大于％时，氨基磺酸开始潮解，在高温下会水解生成硫酸铵和硫酸氢铵：
    NHSOH+HO===NHHSO
    NHHSO===(NH)SO+H
清洗温度一般要控制在℃以下，以减少其水解。当温度超过℃时，浓的氨基磺酸水溶液在密闭容器中快速分解，并产生大量蒸气会引起爆炸，在使用中要引起注意。   
    氨基磺酸的碱土金属盐有很好的溶解性，氨基磺酸与钙镁垢反应剧烈。通常E_qk上使用 %～%浓度的氨基磺酸水溶液作清洗剂，在℃以下温度除垢，一般在h内可将%的钙镁垢转变成可溶性氨基磺酸盐而去除。反应式为：    
     CaCO十NHSH==Ca(NHS)+HO+C↑
     MgCO+NHSH==Mg(NHSO)+HO+CO↑
     Mg(OH)+NHSH==Mg(NHSO)+HO
    氨基磺酸水溶液对铁锈作用较慢，可添加一些氯化物如NaCl等，使之缓慢产生盐酸，从而朋效地溶解铁锈。 
   由于氨基磺酸盐的多数金属盐在水中溶解度较高，不会在清洗液中产生沉淀。而氨硼酸对金属腐蚀性小，所以常被用来清洗钢铁、铜、不锈钢、铝以及陶瓷等材料制造的设备表面上的铁锈和水垢。氨基磺酸还是唯一可用做镀锌金属表面清洗的酸。例如，用氨基磺酸去除船舶用锅炉中的水垢，具体做法为先配成由%氨基磺酸、%柠檬酸及%二乙基硼组成的固体；再配制成%浓度的水溶液，在℃温度下处理。       
    在%氨基磺酸清洗液中加入队％缓蚀剂Lan，在℃温度下清洗金属设备广缓蚀率达.%。  
    以%氨基磺酸，%～%柠檬酸，.%Lan缓蚀剂及消泡剂、指示剂配成的避酸性粉剂，使用时制备成%～%浓度的溶液，在℃温度下对制药厂的多效蒸馏水机进行循环酸洗，去污效果好，对设备腐蚀率低。    
    实践证明，%浓度上述清洗液在℃时对各种材料的腐蚀率都很低。    
    表列出%酸的水溶液的腐蚀数据相对比较值。  
   表  %酸的水溶液的腐蚀数据相对比较值    
              (温度为℃土℃时)   

金属	氨基磺酸	HSO	HCl		金属	氨基磺酸	HSO	HCl
钢   铸铁   镀锌铁皮   锡   &#;不锈		.   .   .   .   .	.   .   很快腐蚀   .   很快腐蚀		锌   铜   青铜   黄铜   铅		.   .   .   .   .	很快腐蚀   .   .   .   .

    ．乙酸
     俗称醋酸，是一种二元有机弱酸，其熔点为.℃。纯的醋酸在低温下结晶成固体，所以又称为冰醋酸。常温下为五色有一定刺激性醋味的液体，与水、乙醇、乙醚都可以混溶。酚式电离平衡常数K。＝.X(℃)是较弱的酸。由于醋酸对金属腐蚀性低，对人体毒害作用小，它的盐易溶于水，所以适合清洗水垢和铁锈等腐蚀产物，特别是对黄铜和对晶呵腐蚀敏感的材料适合用乙酸清洗。对已严重腐蚀的．MPa以上高压锅炉清洗时比用盐酸贵全性好。   
    ．羟基乙酸
    其分子比乙酸多一个亲水的羟基，所以在水中的溶解性比乙酸更好，酸性比乙酸稍强，对锈垢的溶解能力也比乙酸大，而它对钢铁等金属基体的腐蚀性要比盐酸、硫酸小碍多十因此羟基乙基主要用于清除超临界锅炉和其他锅炉过热部分的四氧化三铁等氧化皮。
    国外通常用%羟基乙酸和%甲酸酌混合液作清洗剂，在—℃温度下循环流动清洗，对铁锈和氧化皮有较好的清洗效果。中国目前不生产羟基乙酸，所以使用较少。
    ．草酸
    草酸是乙二酸的俗称。草酸是有机酸中较强的酸，是一种五色结晶状固体，它的水溶液遇到强酸会分解。草酸也是一种有还原性的有机酸。  
    草酸的很多盐是难溶于水的，如钙盐和镁盐，所以不宜在硬水中使用，草酸对铁锈有较好的溶解力，因此可用于去除锈垢，但对碳酸钙溶解力很差：这与生成的草酸钙不溶于水，所以不能用它去除碳酸钙水垢。
    草酸对金属有一定腐蚀作用，如钢铁在常温下能被草酸慢慢腐蚀，但在加热情况下会生成草酸铁保护膜，能阻止腐蚀的进行；铝、镍、铜、不锈钢等材料对草酸的耐蚀性较好，而锡、锌等金属在草酸稀溶液的耐蚀性较好。    [page]
   有机酸的酸性大都较弱，它们的溶垢作用除了利用电离产生的H⁺离子作用外，往往凭借酸根离子有络合和螯合金属离子的作用，使除垢能力加强，如柠檬酸、乙二胺四乙酸、草酸都有一定的螯合能力。    
    ．柠檬酸
    柠檬酸又称枸橼酸，分子式为HCHO·H，化学名称为羟基羧基，戊二酸或羟基丙烷，，—三羧酸，是富有柠檬的水果香味，易溶于水的晶体。
    柠檬酸是清洗过程中使用最多的有机酸，它可以溶解氧化铁、氧化铜等锈垢，其作用原理是一方面利用H十离子与碱性的金属氧化物作用，另一方面是柠檬酸的络合作用(柠檬酸是分析化学中常用的一种络合隐蔽剂)。它与铁锈生成的柠檬酸铁在水中溶解度小，所以在柠檬酸溶液中加入氨，俗称氮化柠檬酸，这时它就通过络合作用生成溶解度很高的柠檬酸亚铁铵和柠檬酸高铁铵复盐而达到提高去除氧化铁的效应。其反应过程为柠檬酸与氨水反应生成柠檬酸单铵盐，再发生络合反应。    
    HCHO+NH＝NHHCHO(柠檬酸单铵盐)
    柠檬酸单铵与铁的氧化物反应生成柠檬酸亚铁铵和柠檬酸铁铵离子等易溶物质而把锈垢溶解：
    NHHCH+FeO=NHFeCHO+H
                 柠檬酸亚铁铵
    NHHCHO+Fe＝FeCHO+H+NH
                       柠檬酸铁    
    柠檬酸是一个三元酸，在水溶液中存在多级可逆电离平衡：
  
由此可知在溶液中柠檬酸根(CHO)的浓度受溶液pH值的影响很大，pH值越大，溶液中柠檬酸根离子浓度也越大。    
    而柠檬酸根离子对各种金属离子的络合能力是不同的，络合能力越高所需柠檬酸根离子浓度越小，生成的络离子也越稳定。    
    柠檬酸根离子对铁离子的络合能力比对铜离子络合能力强，因此当溶液中含有少量柠檬酸根离子时，即可发生把铁离子隐蔽起来的络合作用，而只有在pH值较高的碱性介质中，电离产生的柠檬酸根离子较多时才能与铜离子很好络合。因此当设备中同时存在铁锈和铜锈瞒可以通过控制pH(加氨水)、使之等于.，使容易被络合的铁离子形成柠檬酸亚铁铵和柠檬酸铁而被去除，也防止溶度积很小的Fe(OH)沉淀产生，在铁化合物被溶解去除之后再溺pH=提高溶液中的柠檬酸根离子浓度以络合铜离子而去除铜锈污垢。
    柠檬酸在化学清洗中常被用于去除铁锈方主的锈垢清洗，为龃快清洗速度，缩短酸铣瓣间，常保持较高温度，另外，为防止酸对金属的腐蚀还加入缓蚀剂。如在℃，pH=.的%柠檬酸铵溶液中加入.%的Lan缓蚀剂，碳钢和合金钢的腐蚀率都降到lmm/a以下。  
    通常锅炉用盐酸清洗后，常用较稀的柠檬酸来漂洗以去除留下的铁盐，可以使清洗后胚金属表面更容易进行钝化处理。    
    由于柠檬酸单铵有一定酸性可以与碳酸钙水垢反应促；使其溶解，所以也司：以去除金属面的水垢:
 
    由于柠檬酸清洗成本较高，工业上通常只用于舆氏体钢材料或单纯是铁氧化物的锈垢刚设备清洗上。    
    ．乙二胺四乙酸(EDTA)   
    乙二胺四乙酸又称乙底酸，康泼来宗Ⅱ或软水剂B。   
    乙二胺四乙酸的结构式为:
    其分子中有六个可与金属离子形成配位键的原子(两个氨基氮原子和四个羧基氧原子)，它能与许多金属离子形成稳定而易溶于水的螯合物，因此可用于金属化合物垢类的清洗。EDTA是—个四元酸，常用HY表示其分子式。
    它在水中分步电离形成HY、HY、HY和Y多种离子间的平衡。 
   EDTA在溶液中以上述五种形式存在，在一定酸度下各种形式按一定数量比例分配。如在酝 pH<时主要以HY形式存在，而在pH>时主要以y形式存在。    
    EDTA溶解去除金属锈垢主要不是靠H⁺离子的溶解作用，而是靠Y^—离子的螯合作用。隘 EDTA离子与一至四价金属离子都是按:的比例进行络合在EDTA分子中两个能形成配位键的原子(N和O)之间隔着两个不E形成配位键的碳原子，因此它们与金属离子络合时形成一个五元环，具有环状结构的络合物称为螯合物。形成的环状结构越多，螯合物越稳定。从上述结构式可以看出当EDTA与金属卡离子络合时共生成五个五元环。多个环状结构的螯合物被称为稠环螯合物。它在水中难以解离有较高的稳定性。  
    乙二胺四乙酸在室温下水中溶解度是很小的，g水仅能溶．gEDTA，为了加大其[溶解度，清洗温度需提高至℃以上，所以通常使用在水：中溶解度较大的乙二胺四乙酸二钠盐NazHzY：把乙二胺四乙酸的钠盐也简称为EDTA；(注意不要混淆)iEDTA对不同金属离子螯合能力是不同的，对Fe⁺离子的螯合能力要比对Ca⁺，Mg⁺离子强，所以在较低pH值溶液中游离的Y离子较少时即可把Fe⁺完全螯合。为防止溶液中Fe⁺与OH离子结合成 Fe(OH)沉淀要控制溶液pH值减少OH离子浓度，所以一般溶解铁锈垢时要控制pH≤.。而EDTA对Ca⁺及Mg⁺离子整合能力较差，要控制pH>舶碱性，使溶液中游离的Y离子浓度较大时才能完全去除碳酸钙等水垢。
    由于EDTA水溶性差，实际工业生产中都是使其二钠盐，通过对铁、钙、镁、锌、铜等离子的螯合作用实现清洗污垢。由于EDTA价格昂贵，用它清洗除垢生产成本高，通常只在不能使用盐酸清洗的特殊场合才用。
    ．有机酸固体清洗剂
    有机酸固体清洗剂是一种由有机酸、缓蚀剂及其他助剂组成的清洗剂。最常用的有机酸有柠檬酸(CA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚马来酸(PMA)、聚丙烯酸(PAA)、羟基亚乙基二磷酸(HEDP)。在清洗过程中起主要作用的是有机酸。由于有机酸对金属腐蚀性小、无毒、污染、无三废排放、清洗时较安全，因此国内外贵重工业设备如船舶、铁路机车等锅炉都采用有机固体清洗剂清洗，清洗效果良好，只是价格较无机酸酸洗稍高。
    固体清洗剂适用于清洗碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等水垢及铁锈，有较强的缓蚀作用。有机酸固体清洗剂在清洗中利用有机酸的氧化性、酸性和整合能力，配合表面活性剂、缓蚀剂的作用把附着在金属表面的氧化层污垢通过浸润、渗透、剥离、螫合等作用而溶解分散到洗液中达到清洗的目的。    
    ．有机膦酸    
    可用作酸洗清洗剂的有机膦有羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、氨基三甲基次膦酸 (ATMP)、乙二胺四甲基次膦酸(EDTMP)。这些有机膦酸均有螯合金属离子的作用。实际上是螯合清洗剂，如羟基亚乙基二膦酸，在水中电离形成羟基亚乙基二膦酸根离子与多种金属离子可形成整合物。HEDP有优异的络合能力及一定的缓蚀能力，它不但对Ca⁺、Mg⁺、 Cu⁺、Fe⁺等金属离子有很好的螯合能力，对CaS，MgSiO等无机盐垢也有很好的整合清除作用。当HEDP在水中浓度为%～%时的除锈效果可与盐酸相似，而且清洗后的金属表面光洁，性能优于盐酸。
    表—?列出有机多元膦酸的分类。表—列出酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性。    
   表  有机多元膦酸的分类

   表—  酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性

酸	铁锈[Fe(OH)]溶解量/g	水垢(CaCO)溶解量/g		酸	铁锈[Fe(OH)]溶解量/g	水垢(CaCO)溶解量/g
盐酸   磷酸   草酸   氨基磺酸   酒石酸	.   .   .   .   .	全溶   微溶   .   .   微溶		柠檬酸   羟基乙酸   醋酸   葡萄糖酸   丁二酸	.   .   .   .   .	.   .   .   .   .

 



水处理中膜的化学清洗的方法很多，按化学清洗剂的种类可分为碱清洗、酸清洗、表面活性剂清洗、络合剂清洗、聚电解质清洗、消毒剂清洗、有机溶剂清洗、复合型药剂清洗和清洗等。

 

()碱清洗碱清洗的药剂有氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、过硼酸盐等。

 

氢氧化物能溶解Si()和蛋白质、皂化脂类等，如Na()H+Si()一NazSi()+H

 

碳酸盐和磷酸盐的碱性很弱，一般用来调节pH，磷酸盐还常用做分散剂;过硼酸钠可用于清洗膜孔内的胶体物质。

 

()酸清洗酸清洗的药剂有盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氨基磺酸、氢氟酸等。酸能有效地去除碳酸盐组成的硬垢和金属氧化物盐垢，这些酸与金属的碳酸盐或氧化物反应，使之转变为可溶性金属盐类。发生的化学反应如下：

 

CaC+H+一Ca。++H O+C

 

FeO+H十一Fe++H

 

Fe+H+一Fe。++H

 

Fe+H+一Fe++Fe++H

 

酸能溶解碳酸盐、磷酸盐、硫化铁及金属的氧化物，但酸(除氢氟酸外)对硅酸盐无效，对于脂类、悬浮物和微生物生长形成的沉积物，酸洗的效果很差。

 

①盐酸 盐酸与水垢或金属氧化物形成金属氯化物。绝大多数的金属氯化物在水中的溶解度很大或较大，故盐酸对碳酸钙一类的硬垢和铁的氧化物的清洗特别有效。

 

②硫酸 硫酸能与金属氧化物形成可溶性的化合物，但硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙的溶解度很小，故硫酸不宜作为碳酸钙和硫酸钙垢的清洗剂。硫酸可在较宽温度范Χ内使用，不挥发。

 

③硝酸 硝酸的稀溶液是一种强酸，大多数的硝酸盐的溶解度很大，故硝酸有很强的清洗能力。

 

④氨基磺酸 氨基磺酸是一种无色无臭的粉状药剂，加入水后能与碳酸钙反应而进行清洗。氨基磺酸对钙盐的溶解度很大，适用于清洗由钙、þ等金属的碳酸盐或氢氧化物等物质组成的硬垢，但氨基磺酸的缺点是价格偏高，清除氧化铁的能力较差。

 

()表面活性剂清洗表面活性剂主要有阴离子、阳离子和非离子表面活性剂三种，它们能分散膜表面的油类、脂类和微生物产生的沉积物，还可改善清洗剂和膜表面沉积物的接触，减少用水量，缩短清洗时间。

 

()络合剂清洗 络合剂清洗是利用各种络合剂(其中包括螯合剂)对各种垢离子(如钙离子、þ离子、铁离子等)的络合作用(配λ作用)或螯合作用，使之生成可溶性的络合物(配λ化合物)或螯合物而进行清洗。络合剂清洗中常用的无机络合剂有聚磷酸盐，常用的有机整合剂有柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)和氮三乙酸(NTA)等。柠檬酸能溶解氧化铁和氧化铜，其原理一方面是柠檬酸溶液的酸性可以促进氧化铁的溶解;另一方面柠檬酸又能结合铁而将氧化铁除去。但铁被柠檬酸络合后的络合物——亚铁柠檬酸酸性盐难溶解，会再沉淀出来，再次污染膜。如果用含氨的柠檬酸溶液，就能生成溶解度很大的柠檬酸亚铁氨和柠檬酸高铁氨络合物，从而可有效地和彻底地去除铁的氧化物。pH值越高，EDTA中以Ya一形式存在的比例越高，越有利于络合清洗，但pH值不能太高，因为pH值越高，可能生成更稳定的难溶金属氢氧化物。如三价铁在pH值过高(pH≥)时，所生成的Fe(OH)很稳定，不能被EDTA络合溶解，所以，EDTA作为清洗液进行络合清洗时，不仅要考虑酸增加使Y‘一减少的一面，还要考虑碱度增加导致出现难溶沉淀的一面。适宜的pH范Χ因金属离子的不同而有差异，铁盐垢的pH值则不宜太低。

 

()ø清洗剂清洗ø能将膜表面的蛋白质、多糖类、油脂类等有机物降解，从而可去除膜表面的这些有机污染物。ø降解有机物的速度很慢。所以在清洗膜时需浸泡很长的时间，并且残留的ø清洗剂会抑制微生物的生长，另外，ø的价格很昂贵。

 

()消毒剂清洗 常用的膜消毒清洗剂有次氯酸钠和双氧水。这两种消毒剂具有很强的氧化能力，在杀菌消毒的同时能有效清除掉膜表面和膜孔内的有机物。次氯酸钠能高效地氧化膜上的有机堵塞物，反应速率很快，只需很短的清洗时问。缺点是腐蚀性太强，且溶解出的氯气会刺激人的呼吸系统。双氧水是一种较温和的消毒剂，对于被有机物污染的膜清洗有较好的效果。

 

()复合型药剂清洗 复合型药剂是碱性清洗剂、磷酸盐、络合物、ø清洗剂等的混合物，它对膜的清洗是一种综合的作用，能很好地去除膜表面的有机和无机污染物。

       很多时候，决定成败的往往是不被我们注意的小细节，对小细节的处理能体现我们的专业素养和技术的能力水平，这点在化学清洗上显的尤为重要，我们要做到清洗前、中、后都不能有松懈。

 

　　、化学清洗时应严格控制酸洗温度和时间，温度低则时间长，温度高则时间短，防止达不到酸洗效果或过份酸洗而引起基体腐蚀的现象，必要时还可在酸洗液中添加腐蚀剂。

 

　　、对被清洗产品上的碳钢件能拆卸的需拆卸掉，如不能拆卸的需采用涂防护油漆或封橡胶泥的方法。

 

　　、化学清洗后一定要用清水彻底冲洗，使之表面不留存残液，以便此后的钝化处理。

 

　　化学清洗不是简简单单的清洗工作，它还是一份工作，因此我们要以正确的方式来认真对待我们要做的工作，这样我们才能更好的控制里面的各种变量的变化。

．切削加工后的清洗及酸洗钝化

 

不锈钢工件经切削加工后表面上通常会残留铁屑、钢末及冷却乳液等污物，会使不锈钢表面出现污斑与生锈，因此应进行脱脂除油，再用硝酸清洗，既去除了铁屑钢末，又进行了钝化。

 

．焊接前后的清洗及酸洗钝化

 

由于油脂是氢的来源，在没有清除油脂的焊缝中会形成气孑L，而低熔点金属污染(如富锌漆)焊接后会造成开裂，所以不锈钢焊前必须将坡口及两侧mm内的表面清理干净，油污可用丙酮擦洗，油漆锈迹应先用砂布或不锈钢丝刷清除，再用丙酮擦净。

 

不锈钢设备制造无论采用何种焊接技术，焊后均要清洗，所有焊渣、飞溅物、污点与氧化色等均要除掉，清除方法包括机械清洗与化学清洗。机械清洗有打磨、抛光与喷砂喷丸等，应避免使用碳钢刷子，以防表面生锈。为取得最好的抗腐蚀性能，可将其浸泡在HNO和HF的混液中，或采用酸洗钝化膏。实际上常锎械清洗与化学清洗结合起来应用。

 

．锻铸件的清洗

 

经锻铸等热加工后的不锈钢工件，表面往往有一层氧化皮、润滑剂或氧化物污染，污染物包括石墨、二硫化钼与二氧化碳等。应通过喷丸处理、盐浴处理以及多道酸洗处理。如美国不锈钢涡轮机叶片处理工艺为：

 

盐浴(min)→水淬(．min)→硫酸洗(min)→冷水洗(min)→碱性高锰酸盐浴(min)→冷水洗(min)→硫酸洗(rain)→冷水洗(min)→硝酸洗(．min)→冷水洗(min)→热水洗(min)→空气干燥。

 

.新装置投产前的酸洗钝化处理

 

许多大型化工、化纤、化肥等装置的不锈钢设备与管道在投产开工前要求进行酸洗钝化。虽然设备在制造厂已进行过酸洗，去除了焊渣与氧化皮，但在存放、运输、安装过程中又难免造成油脂、泥砂、铁锈等的污染，为确保装置与设备试车产品(尤其是化工中间体及精制品)的质量能够达到要求，保证一次试车成功，必须进行酸洗钝化。如HO生产装置不锈钢设备与管道，投产前必须进行清洗，否则若有污物重金属离子会使催化剂中毒。另外，如金属表面有油脂与游离铁离子等会造成HO的分解，剧烈放出大量热，引发着火，甚至爆炸。同样对氧气管道来说存在微量油污与金属微粒也可能产生火花而发生严重后果。

 

.现场检修中的酸洗钝化处理

 

在精制对苯二甲酸(PTA)，聚乙烯醇(PVA)，腈纶，醋酸等生产装置的设备材料中，大量使用奥氏体不锈钢L、、L，由于物料都含有Cl、Br、SCN、甲酸等有害离子，或由于污垢、物料结聚，会对设备产生点蚀、缝隙腐蚀与焊缝腐蚀。在停车检修时可以对设备或部件进行全面或局部酸洗钝化处理，修复其钝化膜，以防局部腐蚀扩展。如上海石化PTA装置干燥机的不锈钢管子更新检修及腈纶装置的不锈钢换热器检修等均进行过酸洗钝化。

 

.在役设备除垢清洗

 

石油化工装置中的不锈钢设备，尤其是换热器，经一定时间运行后，内壁会沉积各种污垢，如碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢、氧化铁垢、有机物垢、催化剂垢等，影响了换热效果，并且会造成垢下腐蚀。需要选择合适的清洗剂进行除垢，可采用硝酸、硝酸+氢氟酸、硫酸、柠檬[page]酸、EDTA、水基清洗剂等，并添加适量的缓蚀剂。除垢清洗后，如需要可再进行钝。化处理。如上海石化PTA、醋酸、腈纶等装置的不锈钢换热器均进行过除垢清洗。

 

．不锈钢酸洗
钝化
的注意事项

 

．酸洗钝化的前处理

 

不锈钢工件酸洗钝化前如有表面污物等，应通过机械清洗，然后除油脱脂。如果酸洗液与钝化液不能去除油脂，表面存在油脂会影响酸洗钝化的质量，为此除油脱脂不能省略，可以采用碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽等进行。

 

．酸洗液及冲洗水中Cl的控制

 

某些不锈钢酸洗液或酸洗膏采用加入盐酸、高氯酸，三氯化铁与氯化钠等含氯离子的侵蚀介质作为主剂或助剂去除表面氧化层，除油脂用三氯乙烯等含氯有机溶剂，从防止应力腐蚀破裂来说是不太适宜的。此外，对初步冲洗用水可采用工业水，但对最终清洗用水要求严格控制卤化物含量。通常采用去离子水。如石化奥氏体不锈钢压力容器进行水压试验用水，控制C含量不超过mg／L，如无法达到这一要求，在水中可加入硝酸钠处理，使其达到要求，C含量超标，会破坏不锈钢的钝化膜，是点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀破裂等的根源。

 

．酸洗钝化操作中的工艺控制

 

硝酸溶液单独用于清除游离铁和其它金属污物是有效的，但对清除氧化铁皮，厚的腐蚀产物，回火膜等无效，一般应采用HNO+HF溶液，为了方便与操作安全，可用氟化物代替HF[]。单独HNO溶液可不加缓蚀剂，但HNO+HF酸洗时，需要加Lan。使用HNO+HF酸洗，为防止腐蚀，浓度应保持：的比例。温度应低于℃，如过高，HF会挥发。

 

对钝化液，HNO应控制在％—％之间，根据电化学测试，HNO浓度小于％处理的钝化膜质量不稳定，易产生点蚀[]，但HNO浓度也不宜大于％，要防止过钝化。

 

用一步法处理除油酸洗钝化，虽然操作简便，节省工时，但该酸洗钝化液(膏)中会有侵蚀性HF，因此其最终保护膜质量不如多步法。

 

酸洗过程中允许在一定范围内调整酸的浓度、温度与接触时间。随着酸洗液使用时间的增长，必须注意酸浓度和金属离子浓度的变化，应注意避免过酸洗，钛离子浓度应小于％，否则会导致严重的点蚀。一般来说，提高酸洗温度会加速与改善清洗作用，但也可能增加表面污染或损坏的危险。

 

．不锈钢敏化条件下酸洗的控制

 

某些不锈钢由于不良热处理或焊接造成敏化，采用HNO&HF酸洗可能会产生晶间腐蚀，由晶间腐蚀引起的裂缝在运行时，或清洗时，或随后加工中，能够浓缩卤化物，而引起应力腐蚀。

 

这些敏化不锈钢一般不宜用HNO+HF溶液除鳞或酸洗。在焊后如必须进行这种酸洗，应采用超低碳或稳定化的不锈钢。

 

．不锈钢与碳钢组合件的酸洗

 

对不锈钢与碳钢组合件(如换热器中不锈钢管子、管板与碳钢壳体)，酸洗钝化若采用HNO或HNO+HF会严重腐蚀碳钢，这时应添加合适的缓蚀剂如Lan。当不锈钢与碳钢组合件在敏化状态下，不能用HNO+HF酸洗时，可采用羟基乙酸(％)+甲酸(％)+缓蚀剂，温度℃，时间h或EDTA铵基中性溶液+缓蚀剂，温度：℃，时间：h，随后用热水冲洗并浸入mg／L氢氧化铵+mg／L联氨中[]。

 

．酸洗钝化的后处理

 

不锈钢工件经酸洗和水冲洗后，可用含％(质量分数)NaOH+％(质量分数)KMnO的碱生高锰酸盐溶液在～℃中浸泡～min，以去除酸洗残渣，然后用水彻底冲洗，并进行干燥。不锈钢表面经酸洗钝化后出现花斑或污斑，可用新鲜钝化液或较高浓度的硝酸擦洗而消除。最终酸洗钝化的不锈钢设备或部件应注意保护，可用聚乙烯薄膜覆盖或包扎，避免异金属与非金属接触。

 

对酸性与钝化废液的处理，应符合国家环保排放规定。如对含氟废水可加石灰乳或氯化钙处理。钝化液尽可能不用重铬酸盐，如有含铬废水，可加硫酸亚铁还原处理。

 

酸洗可能引起马氏体不锈钢氢脆，如需要可通过热处理去氧(加热至℃保温一段时间)。

 

．不锈钢酸洗钝化质量检验

 

由于化学检验会破坏产品的钝化膜，通常在样板上进行检验。方法举例如下：

 

()硫酸铜滴定检验

 

用gCuS+mLH+～mLHS溶液滴入样板表面，保持湿态，如min内不出现铜的析出为合格。

 

()高铁氰化钾滴定检验

 

用mLHCl+mLHS+gKFe(CN)+mLH溶液滴在样板表面，通过生成蓝色斑点的多少及出现时间的长短来鉴定钝化膜质量的好坏。

     余热锅炉清洗时，锅炉的外部管道，包括给水储存或处理设备也应该清洁。如果做不到，最好将氧化皮清理放在给水系统松散沉淀物去除后进行。当在清理过程中，可能会损坏的调节阀、流量孔板和其他仪表，所在应移开。锅炉在安装以后，要经常检查并清洁。根据实际情况，提出具体的清洁计划。

　　在化学清洗时，必须确保清洁液进入除过热器外其它部件。在化学清洗时，汽包内件可以装在汽包内一起清洗。如果清洁液对不锈钢板制成的网板材料有损害，则应事先被取出，然后在吹扫或运行前再装入。如果取出百叶窗分离器作检查，必须按原位置装回去。如果汽包内件上有杂质，会导致蒸汽纯度问题。因此内件必须按要求进行检查和清洗。吹扫或化学清洗时，所有取样管必须隔离开。

　　任何化学清洗工艺必须安全、可靠。蒸汽吹扫管道时，需要在管道上安装一个蒸汽吹气消音器来降低噪音。如果在管道出口处装一个临时减压装置，降低蒸汽速度达到降低噪音。如果使用碱液进行煮炉，过热器必须被隔离开，否则会造成过热器损坏。

本标准规定了工业设备化学清洗
的技术要求、质量指标和试验方法。 

本标准适用于铁、铜、铝及其合金制工业设备的水垢、锈垢、油污及其它污垢的化学清洗：工业设备的物料垢化学清洗和其它材料制工业设备污垢的化学清洗迹可参照执行。

引用标准

GB涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级

HG冷却水化学处理标准准腐蚀试片技术条件

HGJ脱脂工程施工及验收规范

SD火力发电厂锅炉化学清洗规则

符号、代号、术语

.化学清洗：是采用化学药剂及其水溶液清洗设备污垢的方法。

.K腐蚀率：g/(m·h)。

.A腐蚀量：g/m，化学清洗过程中，标准腐蚀试片单位面积上的材料减少量。

.N除垢率：%，被除掉的垢量与清洗前原有垢量之比的百分数。

.B洗净率：%，清洗设备原来被污垢覆盖的表面，经化学清洗后除掉污垢的面积与清洗前原覆盖面积之比的百分数。

.监视管：在化学清洗施工时，用来监视清洗过程进展情况和用以测定除垢率的一段管子。这段管子可以从被清洗设备上割取，其上附着污垢应能代表该设备的结垢特点。

.指定面：在清洗前由用户方和施工方共同指定设备清洗
表面的一部分可见表面，用来测定洗净率，其上附着污垢应能代表该设备的结垢特点。

.未指定面：设备指定面以外的可见清洗面。

技术要求

化学清洗工程在制订施工方案及现场施工时，除应符合本标准外，还应符合设备相关技术条件或规范以及用户方和施工方共同商定的其它技术要求，如HGJ、SD和劳动部颁发的《低压锅炉化学清洗规则》等。

.化学清洗前应拆除或隔离能受清洗液损害而影响正常运行的部件和其它配件。无法拆除或隔离者不应产生由于清洗而成的损伤。

.化学清洗后设备内的有害残液、残渣应清除干净，并应符合相应的标准。

.设备被清洗表面应无二次浮锈、无情性金属置换析出、元金属粗晶析出的过洗现象，应形成完整的钝化膜。

.化学清洗过程中的废液不允许直接排入天然水体中，应就近纳入当地的污水处理系统，集中处理，达标排放。

化学清洗质量指标

.腐蚀率及腐蚀量

在化学清洗过程中，凡伴有酸洗工艺过程的必须控制设备结构材料的腐蚀率和腐蚀量，其指标应不大于表的规定。

试验方法

.腐蚀率及腐蚀量的测定

..取符合HG规定的标准腐蚀试片至少片，并按HG第..～..条进行处理后，用精度为万分之一的分析天平分别称重。然后，置于清洗系统中的指定位置，待清洗结束后立即取出，并再次分别称重。

..将已测定的和已知数据分别代入式()、式()计算腐蚀和腐蚀量。

k=WW/F．Ｔ　　　Ａ＝Ｗ－Ｗ／Ｆ

式中：K腐蚀率，g/(m·h)；

A腐蚀量，g/m；

W清洗前腐蚀试片质量，g；

W清洗后腐蚀试片质量，g；

F标准腐蚀试片表面积，m；

T清洗时间，h。

注：清洗时间的计算方法是当清洗系统开始加入酸洗液直到排尽酸洗液止的时间间隔为清洗时间。

..每个标准腐蚀试片的腐蚀率及腐蚀量用算术平均法计算的数值做为金属材料的腐蚀率和腐蚀量。

.除垢率的测定

..用蒸馏水和量筒精确测量清洗前后监视管的体积V、V，根据已知监视管内径D(或用游标卡尺测量)，按式()计算无垢监视管的体积V，再用式()计算除垢率。

Ｖ＝（．／Ｄ）／Ｄ．Ｈ　　Ｋ＝［（Ｖ－Ｖ）／（Ｖ－Ｖ）］×％

式中：N除垢率，%；

V无垢监视管体积，mL；

D无垢监视管内径，mm；

H监视管长度，mm；

V清洗前监视管体积，mL；

V清洗后监视管体积，mL；

..用上述方法重复测定次，并将每次所得除垢率用算术平均法计算的数值做为除垢率。

.洗净率的测定

..当指定面确定后得污垢覆盖面的面积S，待清洗结束后，用直角座标纸和复写纸在指定面上托印残留污垢面积得S，按式()计算洗净率。

Ｂ＝［（Ｓ－Ｓ）／Ｓ］×％

式中：B洗净率，%；

S清洗前指定面中污垢覆盖的面积，mm；

S清洗后指定面中污垢覆盖的面积，mm。

..用上述方法重复次，并将每次所得洗净率用算术平均法计算的数值做为洗净率。

.油污垢的测定

..擦试法

用滤纸或白色擦试物在设备或监视管、指定面，未指定面等被清洗表面上用力往返擦试次，然后用目测评定擦试后擦试物的清洁程度。

..紫外光或黑光法

将要检查的设备或监视管、指定面、未指定面等被清洗表面置于黑暗处，用波长为～mm的专用紫外灯或黑灯照射检查表面。

..挂水法

a.监视管的检查

将脱脂监视管放入盛蒸馏水的水槽并浸没，然后将监视管提出水面使其铜垂约s,观察水膜覆盖情况，水膜覆盖处表示已清洁，水膜不附着处表示有油污存在。

b.指定面的检查(此时的指定面应铅垂)。

用一清洁无杂质的小型喷雾器，将蒸馏水喷雾于铅垂的指定面上，并使水膜均匀，均s后，再观察水膜覆盖情况。

化学清洗质量检验规则

.腐蚀率及腐蚀量的检验

a.腐蚀率及腐蚀量的规定，方法见.条；

b.用目测观察标准腐蚀试片的表面，以无局部腐蚀为合格。

.水垢除垢率及洗净率的检验

a.除垢率的测定，方法见第.条；

b.洗净率的测定，方法见第.条；

c.用目测认定未指定面的除垢率和洗净率；

d.当a、b无法实施时，由双方商定。

.锈垢除垢率及洗净率的检验

..当锈垢必须彻底清除时，设备或监视管、指定面或未指定面等被清洗表面，须按GB的规定进行检验。

.油污除垢率及洗净率的检验

..直接或可能与氧、富氧、浓硝酸等强氧化性介质接触的设备上的油污必须彻底清除。用以下任何一种检验方法均可；

a.以擦拭法(见第..条)检查监视管(或指定面)及设备的未指定面，用目测认定滤纸或白色擦试物上无油迹。

b.以紫外光或黑光法(见第..条)照射监视管(或指定面)及设备的未指定面，用目测认定清洗面无紫蓝荧光或任何杂质。

..当清除油污无特别要求时，以挂水法(见第..条)检查监视管(或指定面)，用目测认定除垢率(或洗净率)。

化学清洗工程交工验收

.化学清洗工程验收时，施工方应向用户方提交：设备化学清洗方案、施工记录及各种分析化验数据。

.由施工方和用户方质量检验员共同对设备进行化学清洗质量检验，将结果填入《设备化学清洗工程质量评定及验收表》(见附录A参考件)的共检结果栏。清洗质量符合本标准规定，双方可在表中签字交工。

.上述文件待施工方完成《设备化学清洗工程施工总结》后，由双方各自存入技术档案。

如何分类化学清洗工业清洗剂？

按化学性质

（）非水工业清洗剂，简而言之，是不溶于水且不能加水的工业清洗剂；如碳氢化合物清洁剂，白油替代品，三氯乙烯替代品等均属于此类。

传统常用的溶剂工业清洗剂如下：

碳氢化合物（石油）：如煤油，柴油，汽油，环保的碳氢化合物清洁剂等；氯代烃：例如三氯乙烯，二氯甲烷和四氯乙烯；烷烃：例如正己烷，正庚烷等；氟代烃：例如氟利昂；

溴代烃：如正溴丙烷（NPB）等；

醇类：如乙醇，甲醇等；

醚类：如乙醚，石油醚等；

酮：如丙酮和甲乙酮；

化学清洗

（）简而言之，水性工业清洁剂是可溶于水并且可以用水稀释的工业清洁剂。水性工业清洁剂主要由表面活性剂和其他各种化学试剂组成。水性工业清洁剂现已广泛用于塑料，光学玻璃镜片，金属产品（铜，铁，铝，钢，锌，合金）和其他材料的工业清洁，以清洁各种油渍，污渍，油脂等的表面。 。

通过pH

（）酸性工业清洗剂是指PH值低于的工业清洗剂，例如酸性水基清洗剂WP的PH值为.； （）中性工业清洗剂是指PH值等于的工业清洗剂，如中性清洗剂WHC的PH值为； （）碱性工业清洗剂是指PH值大于的工业清洗剂，如弱碱性水基清洗剂WHC碱性玻璃清洗剂WSG的pH值为，碱性水基清洁剂WP，WHC和碱性光学玻璃清洁剂WSG均为。

金属清洁剂

各种冷凝器，热交换器和过滤器，反渗透设备等都是钢铁，冶金，电力，化工，造纸，食品，制药，纺织等企业广泛使用的重要设备。在该设备运行过程中，由于水质和温差的变化，很容易引起内管结垢，大大降低了设备的热交换和过滤效率，导致停机。传统方法通常是手动清洗，高压水清洗和化学清洗。不仅清洁效果差，而且容易腐蚀和损坏金属管和筛网，缩短了设备的使用寿命，加快了设备的购买和更换周期，并造成巨大的经济损失。

目前，采用生物工程技术的尖端元素是该清洗技术的核心，特别是“全合成，完全兼容”的技术概念，解决了国际清洗剂无法同时清洗各种常规金属材料的问题。时间。问题是，其润湿剂和渗透剂可以有效去除水设备中产生的水垢，氧化钙，污泥，铁锈和其他沉淀物。这种清洁技术不仅可以清洁碳钢，不锈钢，铜等材料，还可以清洁铝设备。