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一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,属于清洗剂技术领域,包含的组分及其含量为:3‑甲氧基丙胺22‑25.5重量份、季戊四醇磷酸酯8.3‑9.7重量份、N,N‑二甲基乙酰胺11.2‑12.9重量份、氢氧化钠1.4‑2.6重量份、磷酸三钠18.8‑20重量份、缓蚀剂7.3‑8.8重量份、剥离剂5.6‑6.4重量份、渗透剂3.2‑4.1重量份、表面活性剂2.5‑3.3重量份、阻垢剂8.7‑9.6重量份、分散剂3.5‑4.4重量份、水45‑58重量份。本发明提供的清洗剂综合性能良好,清洗效果显著,性能稳定,能在空预器表面形成一层保护层,起到阻垢防锈蚀的目的,延长空预器使用寿命。

著录项

  • 公开/公告号CN107674778A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2018-02-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 南阳理工学院;

    申请/专利号CN201711051027.3

  • 发明设计人 陈海玲;宋伟;

    申请日2017-10-31

  • 分类号C11D1/83(20060101);C11D1/86(20060101);C11D3/30(20060101);C11D3/36(20060101);C11D3/04(20060101);C11D3/06(20060101);C11D3/32(20060101);C11D3/20(20060101);C11D3/28(20060101);C11D3/37(20060101);C11D3/38(20060101);C11D3/60(20060101);

  • 代理机构41132 郑州知己知识产权代理有限公司;

  • 代理人季发军

  • 地址 473000 河南省南阳市宛城区长江路80号

  • 入库时间 2023-06-19 04:28:55

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-10-14

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C11D 1/83 专利号:ZL2017110510273 申请日:20171031 授权公告日:20200407

    专利权的终止

  • 2020-04-07

    授权

    授权

  • 2018-03-09

    实质审查的生效 IPC(主分类):C11D1/83 申请日:20171031

    实质审查的生效

  • 2018-02-09

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及清洗剂技术领域,具体涉及一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂及其制备方法。

背景技术

回转式空预器是火力发电厂锅炉中一个重要的辅助设备,承载至降低排烟温度,提高热一次风和热二次风温度的作用。换热性能的高低,直接影响着锅炉效率,也对发电厂锅炉的安全稳定运行起着至关重要的作用。然而随着脱硝改造的实施,以及设备的长时间运行,尤其是在高温高尘的环境中,空预器容易产生积灰和堵塞,不仅增大了系统阻力,更严重影响了空预器的热换性能,危机风烟系统的安全稳定运行。

空预器堵灰问题是各个电厂普遍存在的问题,尽管锅炉原设计都安装有吹灰及水冲装置,但不能有效清洗预留器灰垢,当再次点火时潮湿的灰垢被烧成“砖”使堵灰更加严重。由于空预器堵灰,造成锅炉排烟系统温度升高、热气温度下降、风烟系统阻力上升,送风正压侧和吸风正压侧两侧压差增大,从而增大空预器的漏风率。空预器的堵灰不同于一般的灰垢,尤其是加SCR脱硝装置后,氨逃逸率升高,导致在空预器产生了强粘附性的硫酸氢铵硬垢。

对物体除垢清洗可以分为物理清洗和化学清洗两种方法。物理清洗通常是利用机械或水力的作用清除物体表面污垢的方法。实际上目前物理清洗还包括利用热能的作用,电流的作用,超声波以及紫外线的作用进行去污的方法。物理清洗在许多情况下采用的是干式清洗,不存在废水处理的难题,即使是利用水的冲刷喷射作用的高压冲洗,由于排放水中不存在难处里的化学药剂,也是较容易处理的。相比之下,物理清洗对环境的污染,对人体的健康损害都较小,而且对设备本身基本没有腐蚀破坏作用。物理清洗缺点是在清洗结构复杂的设备内部时,其作用力有时不能均匀达到所有部位而出现“死角”。有时需要把设备解体进行清洗,而且为提供清洗时的动力常需要配备相应的动力设备,还有占地规模大搬运不方便的缺点。

化学清洗是利用化学药品或其水溶液与物体表面的污垢发生化学反应,使它从清洗物体表面解离并溶解分散到液体中的清洗方法。化学清洗过程中使用的化学药剂则称为化学清洗剂。化学清洗去污除垢依靠的是化学药品的反应能力,许多化学药品具有作用强烈、反应迅速的特点。有些化学药剂本身是液体,通常都是配成水溶液形式使用,由于液体有流动性好、渗透力强的特点,容易均匀分布到所有清洗表面,所以适合清洗形状复杂的物体,而不至于产生清洗不到的“死角”。在工业上清洗大型设备内部时可采用封闭循环流动管道形式,不必把设备解体再清洗。通过对流体成分的检测可了解和控制清洗状况。

化学清洗的缺点是化学清洗液选择不当时,会对清洗物机体造成腐蚀破坏,造成损失。化学清洗产生的废液排放是造成环境污染的原因,因此化学清洗必需配备废水处理装置。另外化学药剂操作处理不妥时会对人体的健康、安全造成危害。

以往采用机械水冲,只能冲去表面浮灰,不能彻底清除灰垢,甚至使堵灰越来越严重。化学除垢是利用专用清洗剂使垢物溶解或变得疏松易于脱落,但以往的清洗剂存在除垢不够彻底、腐蚀设备,损害空预器等不足,因此,研制一种既能有效清洗硫酸氢铵硬垢,又不影响机组安全生产的清洗剂,对空预器的进行有效的清洗迫在眉睫。

公开号为 CN104745337A 的专利公开了一种用于清除脱硫系统空预器硬垢的中性化学清洗剂及其制备方法。该中性化学清洗剂由清洗主剂、表面活性剂、渗透剂、液碱和水复配而成。该清洗剂通过与所接触到的空预器表面的偏硅酸铝盐和硅酸盐垢发生络合作用,达到“溶解”污垢的目的;通过渗透作用和膨胀作用,使垢层结构内部出现裂纹和缝隙。该清洗剂采用了安全环保的中性方案,无毒,主要复配物清洗主剂易生物降解,不存在环境问题;该清洗剂具有快速除垢、不腐蚀钢架、不伤搪瓷换热原件、不破坏鳞片防腐材料等特点,提高了换热设备的换热效率及疏通通风通道,保证了机组的安全、经济运行。。在空预器清洗应用中,该清洗剂对硬垢的去除率为98%,除垢不彻底,清除效果不够理想,且该清洗剂不够稳定,受高温和低温环境的较大,清除能力下降,使用温度范围受限。

公开号为 CN102242028A的专利公开了一种中性清洗剂,所述的清洗剂由如下质量配比的原料组成:清洗主剂30~50%,表面活性剂0.5~2.5%,渗透剂0.2~2.5%,助溶剂2~8%,碱15~25%,余量为水;所述的清洗剂pH值为7~9;所述的清洗主剂为聚羧酸类化合物和/或有机羧酸类化合物。与现有技术相比,该发明的有益效果主要体现在:该清洗剂具有清除硬垢彻底,不腐蚀金属、搪瓷、玻璃等,对人体无毒,废液可以安全排放并能回收利用,是一种高效安全的环保型中性清洗剂;对于脱硫系统GGH换热元件表面的顽固结垢,能进行快速、有效的清洗,清洗周期为5~7天,清洗效果能达到电厂性能试验考核标准,为节能减排做贡献。但是该清洗剂在清洗过程中产生的泡沫较多,不利于冲洗,不能对设备起到阻垢,缓蚀的效果,清洗完毕后,硬垢积累速率较快,清洗周期较短,影响设备使用寿命。

发明内容

有鉴于此,本发明提供一种综合性能良好,清洗效果显著,性能稳定,用于用于清除空预器硬垢的化学清洗剂及其制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺22-25.5重量份、季戊四醇磷酸酯8.3-9.7重量份、N,N-二甲基乙酰胺11.2-12.9重量份、氢氧化钠1.4-2.6重量份、磷酸三钠18.8-20重量份、缓蚀剂7.3-8.8重量份、剥离剂5.6-6.4重量份、渗透剂3.2-4.1重量份、表面活性剂2.5-3.3重量份、阻垢剂8.7-9.6重量份、分散剂3.5-4.4重量份、水45-58重量份。

进一步的,所述缓蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸中的一种或多种。

进一步的,所述缓蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸,重量比六亚甲基四胺:肉桂醛:聚天冬氨酸为2:3:5。

进一步的,所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

进一步的,所述渗透剂为烷基酚聚氧乙烯醚或聚氧乙烯脂肪醇醚。

进一步的,所述表面活性剂为:琥珀酸二异辛酯磺酸钠、木质素磺酸钠、N-甲基牛磺酸钠中的任意一种。

进一步的,所述阻垢剂为聚氧乙烯基焦磷酸酯、腐殖酸钠、聚环氧琥珀酸中的一种或多种。

进一步的,所述阻垢剂为聚氧乙烯基焦磷酸酯、腐殖酸钠、聚环氧琥珀酸,重量比聚氧乙烯基焦磷酸酯:腐殖酸钠:聚环氧琥珀酸为2:2:6。

进一步的,所述分散剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷或聚乙烯基吡咯烷酮。

进一步的,所述的一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将22-25.5重量份的3-甲氧基丙胺、8.3-9.7重量份的季戊四醇磷酸酯与15-20重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400-500r/min,搅拌20-30min,得到混合物A;

2)将11.2-12.9重量份的N,N-二甲基乙酰胺、1.4-2.6重量份的氢氧化钠、18.8-20重量份磷酸三钠与30-38重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300-400r/min,搅拌30-45min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入2.5-3.3重量份的表面活性剂、8.7-9.6重量份的阻垢剂、3.5-4.4重量份的分散剂,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为200-300r/min,搅拌2-3h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入7.3-8.8重量份的缓蚀剂、5.6-6.4重量份的剥离剂、3.2-4.1重量份的渗透剂,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300-400r/min,搅拌8-10h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡12-16h,振幅为50mm,转速为100-200rpm,抽滤,即得最终产物。

本发明的有益效果是:本发明采用3-甲氧基丙胺、季戊四醇磷酸酯、N,N-二甲基乙酰胺、磷酸三钠等为主剂,并加入缓蚀剂、阻垢剂、剥离剂、渗透剂、表面活性剂、分散剂等复合制成用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,具有清除效果显著,对空预器内部无腐蚀,生物分解性好等优势。

3-甲氧基丙胺与季戊四醇磷酸酯复合,能够有效溶解硬垢中的氧化铁、硫化亚铁、硫酸氢铵等物质。N,N-二甲基乙酰胺和磷酸三钠、氢氧化钠与3-甲氧基丙胺与季戊四醇磷酸酯配合,将硬垢中的钙、镁化合物溶解,并释放出气体,氢氧化钠将调节清洗剂的PH,增强硬垢的溶解能力,又不腐蚀空预器。

六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸等缓蚀剂中的分子定向排列在金属表面,形成一层疏水膜,隔绝水分子与金属表面接触,从而起到缓蚀、防锈作用,生物分解性能好。

剥离剂与分散剂协同作用,利于硬垢从空预器表面剥落。渗透剂鳌合硬垢中的金属离子,增强硬垢溶解力,使反应有利于溶垢的方向进行。表面活性剂起到润湿、乳化作用,利于清洗剂与硬垢的接触反应,同时提高清洗剂的稳定性,增强耐高低温能力。聚氧乙烯基焦磷酸酯、腐殖酸钠、聚环氧琥珀酸等阻垢剂能够分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能。分散剂使各组分之间具有较好的相容性,使体系更加均匀,减小清洗剂的水溶液在清洗过程中泡沫和气泡的产生。

本发明通过各种材料有机结合,发挥各组分的协同效应制得的化学清洗剂具有高效显著的硬垢清除能力,无腐蚀和优异的防锈性能,起泡高度均在3.5mm以下,消泡性能较好,高低温稳定性能优异。本发明绿色环保无污染,生物分解性好,不腐蚀空预器和周边的设备;硬垢去除效果显著,可快速去除,并且在空预器表面形成一个保护层,延缓硬垢再次积累的速率,防止内壁氧化锈蚀,延长空预器使用寿命。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺22重量份、季戊四醇磷酸酯8.3重量份、N,N-二甲基乙酰胺11.2重量份、氢氧化钠1.4重量份、磷酸三钠18.8重量份、六亚甲基四胺7.3重量份、剥离剂5.6重量份、烷基酚聚氧乙烯醚3.2重量份、琥珀酸二异辛酯磺酸钠2.5重量份、聚氧乙烯基焦磷酸酯8.7重量份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷3.5重量份、水45重量份。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将22重量份的3-甲氧基丙胺、8.3重量份的季戊四醇磷酸酯与15重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌20min,得到混合物A;

2)将11.2重量份的N,N-二甲基乙酰胺、1.4重量份的氢氧化钠、18.8重量份磷酸三钠与30重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300r/min,搅拌30min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入2.5重量份的琥珀酸二异辛酯磺酸钠、8.7重量份的聚氧乙烯基焦磷酸酯、3.5重量份的3-氨基丙基三甲氧基硅烷,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为200r/min,搅拌2h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入7.3重量份的六亚甲基四胺、6.4重量份的剥离剂、3.2-4.1重量份的烷基酚聚氧乙烯醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300r/min,搅拌8h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡12h,振幅为50mm,转速为100rpm,抽滤,即得最终产物。

实施例二

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺23重量份、季戊四醇磷酸酯8.5重量份、N,N-二甲基乙酰胺11.4重量份、氢氧化钠1.5重量份、磷酸三钠18.9重量份、肉桂醛7.5重量份、剥离剂5.8重量份、烷基酚聚氧乙烯醚3.4重量份、木质素磺酸钠2.7重量份、腐殖酸钠8.9重量份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷3.8重量份、水47重量份。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将23重量份的3-甲氧基丙胺、8.5重量份的季戊四醇磷酸酯与16重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌22min,得到混合物A;

2)将11.4重量份的N,N-二甲基乙酰胺、1.5重量份的氢氧化钠、18.9重量份磷酸三钠与31重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300r/min,搅拌35min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入2.7重量份的木质素磺酸钠、8.9重量份的腐殖酸钠、3.8重量份3-氨基丙基三甲氧基硅烷,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为250r/min,搅拌2h,得到混合液1;

4)向步骤3)得到的混合液1中加入7.5重量份的肉桂醛、5.8重量份的剥离剂、3.4重量份的烷基酚聚氧乙烯醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为350r/min,搅拌8.5h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡12.5h,振幅为50mm,转速为120rpm,抽滤,即得最终产物。

实施例三

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺25.2重量份、季戊四醇磷酸酯9.5重量份、N,N-二甲基乙酰胺12.7重量份、氢氧化钠2.5重量份、磷酸三钠19.8重量份、聚天冬氨酸8.5重量份、剥离剂6.3重量份、聚氧乙烯脂肪醇醚4重量份、N-甲基牛磺酸钠3.2重量份、聚环氧琥珀酸9.5重量份、聚乙烯基吡咯烷酮4.2重量份、水57重量份。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑的比重为3:1:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将25.2重量份的3-甲氧基丙胺、9.5重量份的季戊四醇磷酸酯与20重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌20min,得到混合物A;

2)将12.7重量份的N,N-二甲基乙酰胺、2.5重量份的氢氧化钠、19.8重量份磷酸三钠与37重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300r/min,搅拌32min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加3.2重量份的N-甲基牛磺酸钠、9.5重量份的聚环氧琥珀酸、4.2重量份的聚乙烯基吡咯烷酮,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为200/min,搅拌2h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入8.5重量份的聚天冬氨酸、6.3重量份的剥离剂、4重量份的聚氧乙烯脂肪醇醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300r/min,搅拌8.5h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡12.5h,振幅为50mm,转速为100rpm,抽滤,即得最终产物。

实施例四

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量同实施例五。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将25.2重量份的3-甲氧基丙胺、9.5重量份的季戊四醇磷酸酯与20重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌22min,得到混合物A;

2)将12.7重量份的N,N-二甲基乙酰胺、2.5重量份的氢氧化钠、19.8重量份磷酸三钠与37重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300r/min,搅拌35min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加3.2重量份的N-甲基牛磺酸钠、9.5重量份的聚环氧琥珀酸、4.2重量份的聚乙烯基吡咯烷酮,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为250/min,搅拌2h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入8.5重量份的聚天冬氨酸、6.3重量份的剥离剂、4重量份的聚氧乙烯脂肪醇醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300r/min,搅拌8.5h,即可。

实施例五

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺24.8重量份、季戊四醇磷酸酯9重量份、N,N-二甲基乙酰胺12.2重量份、氢氧化钠2.2重量份、磷酸三钠19.5重量份、缓蚀剂8.3重量份、剥离剂6.1重量份、烷基酚聚氧乙烯醚3.9重量份、琥珀酸二异辛酯磺酸钠3重量份、阻垢剂9.2重量份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷4.2重量份、水55重量份。

所述缓蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸,所述六亚甲基四胺:肉桂醛:聚天冬氨酸的比重为2:3:5。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

所述阻垢剂为聚氧乙烯基焦磷酸酯、腐殖酸钠、聚环氧琥珀酸,重量比聚氧乙烯基焦磷酸酯:腐殖酸钠:聚环氧琥珀酸为2:2:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将24.8重量份的3-甲氧基丙胺、9重量份的季戊四醇磷酸酯与19重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为450r/min,搅拌30min,得到混合物A;

2)将12.2重量份的N,N-二甲基乙酰胺、2.2重量份的氢氧化钠、19.5重量份磷酸三钠与36重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为350r/min,搅拌42min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入3重量份的琥珀酸二异辛酯磺酸钠、9.2重量份的阻垢剂、4.2重量份的3-氨基丙基三甲氧基硅烷,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为250r/min,搅拌3h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入8.3重量份的缓蚀剂、6.1重量份的剥离剂、3.9重量份的烷基酚聚氧乙烯醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为350r/min,搅拌9.5h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡16h,振幅为50mm,转速为180rpm,抽滤,即得最终产物。

实施例六

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量同实施例五,

但与实施例五不同的是,该实施例采用的缓蚀剂为六亚甲基四胺,阻垢剂为聚环氧琥珀酸。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,同实施例五。

实施例七

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺22.2重量份、季戊四醇磷酸酯8.1重量份、N,N-二甲基乙酰胺11.3重量份、氢氧化钠1.4重量份、磷酸三钠18.8重量份、缓蚀剂7.4重量份、剥离剂5.6重量份、聚氧乙烯脂肪醇醚3.3重量份、木质素磺酸钠2.5重量份、阻垢剂8.8重量份、聚乙烯基吡咯烷酮3.5重量份、水46重量份。

所述缓蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸,重量比六亚甲基四胺:肉桂醛:聚天冬氨酸为2:3:5。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

所述阻垢剂为聚氧乙烯基焦磷酸酯、腐殖酸钠、聚环氧琥珀酸,重量比聚氧乙烯基焦磷酸酯:腐殖酸钠:聚环氧琥珀酸为2:2:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将22.2重量份的3-甲氧基丙胺、8.1重量份的季戊四醇磷酸酯与15重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌20min,得到混合物A;

2)将11.3重量份的N,N-二甲基乙酰胺、1.4重量份的氢氧化钠、18.8重量份磷酸三钠与31重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300r/min,搅拌35min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入2.5重量份的木质素磺酸钠、8.8重量份的阻垢剂、3.5重量份的聚乙烯基吡咯烷酮,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为200r/min,搅拌2.5h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入7.4重量份的缓蚀剂、5.6重量份的剥离剂、3.3重量份聚氧乙烯脂肪醇醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300r/min,搅拌9h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡13h,振幅为50mm,转速为100rpm,抽滤,即得最终产物。

实施例八

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺25.5重量份、季戊四醇磷酸酯9.7重量份、N,N-二甲基乙酰胺12.9重量份、氢氧化钠2.6重量份、磷酸三钠20重量份、缓蚀剂8.8重量份、剥离剂6.4重量份、聚氧乙烯脂肪醇醚4.1重量份、N-甲基牛磺酸钠3.3重量份、阻垢剂9.6重量份、聚乙烯基吡咯烷酮4.4重量份、水58重量份。

所述缓蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸,重量比六亚甲基四胺:肉桂醛:聚天冬氨酸为2:3:5。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

所述阻垢剂为聚氧乙烯基焦磷酸酯、腐殖酸钠、聚环氧琥珀酸,重量比聚氧乙烯基焦磷酸酯:腐殖酸钠:聚环氧琥珀酸为2:2:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将25.5重量份的3-甲氧基丙胺、9.7重量份的季戊四醇磷酸酯与20重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为500r/min,搅拌30min,得到混合物A;

2)将12.9重量份的N,N-二甲基乙酰胺、2.6重量份的氢氧化钠、20重量份磷酸三钠与38重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌45min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入3.3重量份的N-甲基牛磺酸钠、9.6重量份的阻垢剂、4.4重量份的聚乙烯基吡咯烷酮,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300r/min,搅拌3h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入8.8重量份的缓蚀剂、6.4重量份的剥离剂、4.1重量份聚氧乙烯脂肪醇醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为400r/min,搅拌10h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡16h,振幅为50mm,转速为200rpm,抽滤,即得最终产物。

对比例一

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺23重量份、季戊四醇磷酸酯8.5重量份、氢氧化钠1.5重量份、磷酸三钠18.9重量份、肉桂醛7.5重量份、剥离剂5.8重量份、烷基酚聚氧乙烯醚3.4重量份、腐殖酸钠8.9重量份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷3.8重量份、水47重量份。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将23重量份的3-甲氧基丙胺、8.5重量份的季戊四醇磷酸酯与16重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌22min,得到混合物A;

2)将1.5重量份的氢氧化钠、18.9重量份磷酸三钠与31重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300r/min,搅拌35min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入8.9重量份的腐殖酸钠、3.8重量份3-氨基丙基三甲氧基硅烷,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为250r/min,搅拌2h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入7.5重量份的肉桂醛、5.8重量份的剥离剂、3.4重量份的烷基酚聚氧乙烯醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为350r/min,搅拌8.5h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡12.5h,振幅为50mm,转速为120rpm,抽滤,即得最终产物。

对比例二

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺25.2重量份、季戊四醇磷酸酯9.5重量份、N,N-二甲基乙酰胺12.7重量份、氢氧化钠2.5重量份、磷酸三钠19.8重量份、剥离剂6.3重量份、聚氧乙烯脂肪醇醚4重量份、N-甲基牛磺酸钠3.2重量份、聚环氧琥珀酸9.5重量份、聚乙烯基吡咯烷酮4.2重量份、水57重量份。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将25.2重量份的3-甲氧基丙胺、9.5重量份的季戊四醇磷酸酯与20重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌20min,得到混合物A;

2)将12.7重量份的N,N-二甲基乙酰胺、2.5重量份的氢氧化钠、19.8重量份磷酸三钠与37重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300r/min,搅拌32min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加3.2重量份的N-甲基牛磺酸钠、9.5重量份的聚环氧琥珀酸、4.2重量份的聚乙烯基吡咯烷酮,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为200/min,搅拌2h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入6.3重量份的剥离剂、4重量份的聚氧乙烯脂肪醇醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300r/min,搅拌8.5h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡12.5h,振幅为50mm,转速为100rpm,抽滤,即得最终产物。

对比例三

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺24.8重量份、季戊四醇磷酸酯9重量份、N,N-二甲基乙酰胺12.2重量份、氢氧化钠2.2重量份、磷酸三钠19.5重量份、缓蚀剂8.3重量份、烷基酚聚氧乙烯醚3.9重量份、琥珀酸二异辛酯磺酸钠3重量份、阻垢剂9.2重量份、3-氨基丙基三甲氧基硅烷4.2重量份、水55重量份。

所述缓蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸,重量比六亚甲基四胺:肉桂醛:聚天冬氨酸为2:3:5。

所述阻垢剂为聚氧乙烯基焦磷酸酯、腐殖酸钠、聚环氧琥珀酸,重量比聚氧乙烯基焦磷酸酯:腐殖酸钠:聚环氧琥珀酸为2:2:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将24.8重量份的3-甲氧基丙胺、9重量份的季戊四醇磷酸酯与19重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为450r/min,搅拌30min,得到混合物A;

2)将12.2重量份的N,N-二甲基乙酰胺、2.2重量份的氢氧化钠、19.5重量份磷酸三钠与36重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为350r/min,搅拌42min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入3重量份的琥珀酸二异辛酯磺酸钠、9.2重量份的阻垢剂、4.2重量份的3-氨基丙基三甲氧基硅烷,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为250r/min,搅拌3h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入8.3重量份的缓蚀剂、3.9重量份的烷基酚聚氧乙烯醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为350r/min,搅拌9.5h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡16h,振幅为50mm,转速为180rpm,抽滤,即得最终产物。

对比例四

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺22.2重量份、季戊四醇磷酸酯8.1重量份、N,N-二甲基乙酰胺11.3重量份、氢氧化钠1.4重量份、磷酸三钠18.8重量份、缓蚀剂7.4重量份、剥离剂5.6重量份、木质素磺酸钠2.5重量份、阻垢剂8.8重量份、水46重量份。

所述缓蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸,重量比六亚甲基四胺:肉桂醛:聚天冬氨酸为2:3:5。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑为3:1:6。

所述阻垢剂为聚氧乙烯基焦磷酸酯、腐殖酸钠、聚环氧琥珀酸,重量比聚氧乙烯基焦磷酸酯:腐殖酸钠:聚环氧琥珀酸为2:2:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将22.2重量份的3-甲氧基丙胺、8.1重量份的季戊四醇磷酸酯与15重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌20min,得到混合物A;

2)将11.3重量份的N,N-二甲基乙酰胺、1.4重量份的氢氧化钠、18.8重量份磷酸三钠与31重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为300r/min,搅拌35min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入2.5重量份的木质素磺酸钠、8.8重量份的阻垢剂,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为200r/min,搅拌2.5h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入7.4重量份的缓蚀剂、5.6重量份的剥离剂,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300r/min,搅拌9h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡13h,振幅为50mm,转速为100rpm,抽滤,即得最终产物。

对比例五

一种用于清除空预器硬垢的化学清洗剂,包含的组分及其含量为:3-甲氧基丙胺25.5重量份、季戊四醇磷酸酯9.7重量份、N,N-二甲基乙酰胺12.9重量份、氢氧化钠2.6重量份、磷酸三钠20重量份、缓蚀剂8.8重量份、剥离剂6.4重量份、聚氧乙烯脂肪醇醚4.1重量份、N-甲基牛磺酸钠3.3重量份、聚乙烯基吡咯烷酮4.4重量份、水58重量份。

所述缓蚀剂为六亚甲基四胺、肉桂醛、聚天冬氨酸,重量比六亚甲基四胺:肉桂醛:聚天冬氨酸的比重为2:3:5。

所述剥离剂为乙胺、四丁基氢氧化铵和氯化1-辛基-3-甲基咪唑的混合物,重量比乙胺:四丁基氢氧化铵:氯化1-辛基-3-甲基咪唑的比重为3:1:6。

该用于清除空预器硬垢的化学清洗剂的制备方法,其包含如下步骤:

1)将25.5重量份的3-甲氧基丙胺、9.7重量份的季戊四醇磷酸酯与20重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为500r/min,搅拌30min,得到混合物A;

2)将12.9重量份的N,N-二甲基乙酰胺、2.6重量份的氢氧化钠、20重量份磷酸三钠与38重量份的水混合,置于磁力搅拌器中,在20℃-25℃的条件下,转速为400r/min,搅拌45min,得到混合物B;

3)将步骤1)得到的混合物A和步骤2)得到的混合物B混合后,投入反应釜中,并加入3.3重量份的N-甲基牛磺酸钠、4.4重量份的聚乙烯基吡咯烷酮,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为300r/min,搅拌3h,得到混合液;

4)向步骤3)得到的混合液中加入8.8重量份的缓蚀剂、6.4重量份的剥离剂、4.1重量份聚氧乙烯脂肪醇醚,将反应釜温度控制在60-70℃,搅拌转速为400r/min,搅拌10h,即得目标产物;

5)将步骤4)得到的目标产物在摇瓶机中震荡16h,振幅为50mm,转速为200rpm,抽滤,即得最终产物。

性能测试:

1)硬垢去除率测试

取相同质量的硬垢,称重,记录为W1。将硬垢置于盛有100mL浓度为3%清洗剂的烧杯中,浸泡10min后,再匀速振荡10min。观察硬垢是否完全溶解,若未溶解完,取出硬垢,烘干、称重,记录为W2。清洗剂去除率用下式(1)确定:

去除率=(W1-W2)/W1×100%(1)

式中:W1-浸泡硬垢的质量,g;

W2-浸泡硬垢的质量,g。

2)腐蚀率测试

腐蚀性测试采用全浸法,全浸法是将金属试片全浸在浓度为40%清洗剂水溶液中。以金属试片失重和表面颜色的变化来评定清洗剂对金属的腐蚀性能。取同种试片分别在分析天平上称重得 P1。然后分别放在试管中。把清洗剂在恒温干燥箱中预热至40℃倒入试管中,并使液面高于试片顶端约10mm,然后加盖45℃下恒温放置6h。实验期满后,取出试片经蒸馏水漂洗后再用无水乙醇清洗2次,立即热风吹干。与新打磨清洗好的试片对比检查外观,再次称重得P2。清洗剂腐蚀率用下式(2)确定:

腐蚀率=(P1-P2)/P1×100%(2)

式中:P1-浸泡试片的质量,g;

P2-浸泡试片的质量,g。

3)防锈性测试

取打磨并清洗过的金属试片,每片试片上均分划定4个网格。用圆头玻璃棒蘸取清洗剂,准确地滴入4个网格内,每格1滴,刚滴下时,每滴直径约 4-5mm。将试片放入下端装有水的干燥器隔板上,加盖后置于 35℃±2℃条件下恒温放置。实验期30h满后,取出试片观察,检查液滴下区域有无锈蚀。

4)消泡性能测试

将浓度为3%的清洗剂溶液倒入量筒中使液面距筒塞下端面70mm,盖塞,在30℃恒温干燥箱中放置10min取出,立即上下摇动1min,上下摇动的距离约为0.33m,频率约 100-110次/min.摇动完毕后,打开筒塞,将盛试液的量筒静置10min,观察泡沫消失情况,记下残留泡沫高度。

5)高低温稳定性测试

高温实验:取50mL化学清洗剂置于50mL具塞量筒中,加塞之后置入90℃水浴中,使水面没过量筒30mL刻度处。8h之后取出量筒,待其冷却到室温后再检查。

低温实验:取50mL化学清洗剂置于50mL具塞量筒中,放于低温(-20℃)箱中保持2h,取出量筒,待试液回复到室温并保持1h后,将试液倾倒5次,进行观察。

实施例一至八与对比例一至五的测试分析结果如表1:

表1实施例与对比例的化学清洗剂性能测试结果

硬垢去除率(%)腐蚀率(%)防锈性(锈区)泡沫高度(mm)高温稳定性低温稳定性实施例一100003.4透明,无析出物透明,无析出物实施例二100003.2透明,无析出物透明,无析出物实施例三100003.2透明,无析出物透明,无析出物实施例四100003.4透明,无析出物透明,无析出物实施例五100002.6透明,无析出物透明,无析出物实施例六100003.0透明,无析出物透明,无析出物实施例七100002.8透明,无析出物透明,无析出物实施例八100002.9透明,无析出物透明,无析出物对比例一94.26.324.3混浊,有析出物混浊,有析出物对比例二95.36.714.0混浊,有析出物混浊,有析出物对比例三94.75.614.2混浊,有析出物混浊,有析出物对比例四95.65.514.2混浊,有析出物混浊,有析出物对比例五95.85.324.1混浊,有析出物混浊,有析出物

从表1可以看出:1)实施例一至八均表现出良好的综合性能:具有高效显著的硬垢清除能力,无腐蚀和优异的防锈性能,起泡高度均在3.5mm以下,消泡性能较好,高低温稳定性能优异。2)实施例一至四及实施例六采用缓蚀剂和阻垢剂均为单一的一种物质,实施例五、七、八,采用缓蚀剂和阻垢剂为三种物质的混合物,实施例五、七、八化学清洗剂综合性能比实施例一至四及实施例六好;实施例四与实施例三相比,物质组分和含量相同,制备方法的技术参数不同,实施例三的性能优于实施例四。3)对比例一与实施例二相比,缺少N,N-二甲基乙酰胺和表面活性剂;对比例二与实施例三相比,缺少缓蚀剂;对比例三与实施例五相比,缺少剥离剂;对比例四与实施例七相比,缺少渗透剂和分散剂;对比例五与实施例八相比,缺少阻垢及;对比例一至五的化学清洗剂的性能比实施例一至八差。说明各原料之间是相辅相成的,缺少任何一种原料,化学清洗剂的性能就会明显下降。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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