专利名称：一种锅炉管道除垢剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于锅炉管道除垢的化学清洗技术领域，具体涉及了一种锅炉管道除垢剂及其制备方法。
背景技术：
锅炉担负着向用户提供蒸汽、热水等作用，以保证用户生产、取暖、洗浴等正常用热的需求。不同的锅炉尽管其形状不同，但其构造材质主要由碳钢组成。由于水质的原因，锅炉经过长期使用之后，锅炉内壁及烟管、冷水壁管道内会产生水垢、锈垢等污垢，由于污垢的产生，使得锅炉传热性变差、效力降低而达不到额定的工作效率；另外由于传热性变差，还会导致金属过热，在锅炉压力作用下，炉内烟管、冷水壁管道产生堵塞、鼓包、穿孔，甚至发生爆炸事故；传热性变差，使得燃料消耗增加、运行费用上升、 锅炉寿命缩短。因此，锅炉管道经过长时间的应用后都应及时清洗除污，以恢复其制热、传热功能。而市场上目前使用的清洗产品基本上是无机强酸或强碱，容易使锅炉的内壁、烟管及与之相连接的管道产生酸性或碱腐蚀，导致锅炉炉壁、烟管和冷水壁管道厚度降低、出现坑蚀等现象，导致锅炉无法使用甚至报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种清洗与除垢除污效果好、腐蚀性小的锅炉管道除垢剂及其制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下
一种锅炉管道除垢剂，主要由下述重量百分含量的各组份组成氨基磺酸12-15%、氢氟酸3-6%、酸洗缓蚀剂3-5%，余量为水。氨基磺酸、氢氟酸，主要起除垢、除污的作用，而且对金属铁及相应合金的腐蚀性极小；加入酸洗缓蚀剂，在高效除垢、除污的同时，能有效地防止金属碳钢的腐蚀。酸洗缓蚀剂可在本领域技术人员公知常用的酸洗缓蚀剂中进行选择，比如可以为乌洛托品(六次甲基四胺)、Lan-拟6、Lan-9001等。进一步，在上述基础之上，本发明锅炉管道除垢剂还可以包含有重量百分含量 0. 1-0. 3%的脂肪醇聚氧烷基醚(SF)或乙氧基化烷基硫酸钠(AES)。SF或AES，由于其具有良好的渗透、乳化和净洗性能，而且泡沫低，可以增加除垢、去油污的速度。再进一步，在上述基础之上，本发明锅炉管道除垢剂还可以包含有重量百分含量 0. 2-0. 5%的辛基酚聚氧乙烯醚(0P)。辛基酚聚氧乙烯醚可在本领域技术人员公知常用的具有润湿、扩散作用的辛基酚聚氧乙烯醚规格系列中(比如0P-7、0P-8、0P-9、0P-10、OP-11) 进行选择，本发明优选0P-10，以便增加除垢、去油污的均勻性。更进一步，在上述基础之上，本发明锅炉管道除垢剂还可以包含有重量百分含量 0. 2-0. 5%的硫酸锌。硫酸锌可以对清洗后的金属表面形成保护膜。一种锅炉管道除垢剂的制备方法，首先量取下述重量百分含量的各组份氨基磺酸12-15%、氢氟酸3-6%、酸洗缓蚀剂3-5%，余量为水，然后制备步骤如下
(1)、取部分水，加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(8-lOmin)；
(2)、在(1)中，加入酸洗缓蚀剂，加完后再搅拌均勻(8-lOmin)；
(3)、在(2)中，补加水满足100%要求，搅拌均勻(8-lOmin)，即得成品。进一步，在步骤(2)之后、步骤(3)之前增设一步骤在(2)中，加入重量百分含量 0. 1-0. 3%的脂肪醇聚氧烷基醚或乙氧基化烷基硫酸钠，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止。再进一步，增设步骤中，在加入脂肪醇聚氧烷基醚或乙氧基化烷基硫酸钠之后，再加入重量百分含量0. 2-0. 5%的辛基酚聚氧乙烯醚，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止。更进一步，增设步骤中，在加入脂肪醇聚氧烷基醚或乙氧基化烷基硫酸钠之前，先加入重量百分含量0. 2-0. 5%的硫酸锌。较好地，步骤(1)中，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸；步骤(2 )中，常温下边搅拌边加入酸洗缓蚀剂。较好地，步骤(1)中，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸；步骤(2 )中，常温下边搅拌边加入酸洗缓蚀剂；增设步骤中，先将(2)加热至50-60°C，再依次加入各组份， 充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至常温。本发明除垢剂适用范围适用于清洗各类锅炉或循环水管道内的污垢。本发明除垢剂适用垢型清洗的污垢主要为锅炉或循环水管道内部的水垢、油垢及其它污物。本发明除垢剂技术指标
(1)外观无色或淡褐色液体；
(2)pH值本发明除垢剂的1 9 (体积比)水稀释液，其pH ^ 1.0；
(3)性能污垢洗净率>97%，对金属碳钢腐蚀率< 0. 3g/m2 -h (1 9体积比水稀释液);
(4)存放成品用聚乙烯塑料容器包装，存放期半年。本发明除垢剂经过大量的科学试验和几年的内部实践应用，不仅清洗、除污效果较好，而且克服了碳钢腐蚀的弊端，其有益效果具体如下
(1)高效除垢、除油污彻底，除污后金属表面可覆盖一层防二次锈蚀的锌盐保护膜；
(2)快速清洗时间短，一般常温循环清洗只需8-10h，若在60°C时只需4- 即可；
(3)安全对金属碳钢腐蚀性较小，该产品无毒、无味、不易燃、不易爆；
(4)有强力渗透和扩散作用，能快速清除锅炉或循环水管道内部的污垢。
图1为腐蚀率测试试验装置，其中，1一旋转轴，2—控温仪，3—测温探头，4一电加热器，5—恒温水浴锅，6—试片固定装置，7—试杯，8—试片，9一温度计。
具体实施例方式以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此
以下实施例中，除了氨基磺酸和氢氟酸需要根据实际纯度(氨基磺酸)和浓度(氢氟酸)换算至本发明所需的纯净用量之外，其它组份从市场上购买来合格品之后(不论是固体或是液体)即可以直接按本发明所需用量添加使用。实施例1
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸Ukg、氢氟酸3kg、 Lan-826 :3kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(Smin)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入Lan-拟6，加完后再搅拌均勻(Smin)；
(3)在(2)中，补加水满足100%要求，搅拌均勻(Smin)，即得成品。实施例2
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸14kg、氢氟酸^g、 Lan-9001 4kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(9min)； (2 )在(1)中，常温下边搅拌边加入Lan-9001，加完后再搅拌均勻(9min )； (3)在(2)中，补加水满足100%要求，搅拌均勻(9min)，即得成品。实施例3
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸Mkg、氢氟酸Wcg、乌洛托品^g，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(IOmin)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入乌洛托品，加完后再搅拌均勻(IOmin)；
(3)在(2)中，补加水满足100%要求，搅拌均勻(IOmin),即得成品。实施例4
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸Ukg、氢氟酸Wcg、乌洛托品5kg、SF 0.1kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(Smin)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入乌洛托品，加完后再搅拌均勻(Smin)；
(3)先将(2)加热至50°C，再加入SF，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(Smin)JP 得成品。实施例5
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸13kg、氢氟酸4kg、 Lan-9001 3kg, AES 0.2kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(9min)； (2 )在(1)中，常温下边搅拌边加入Lan-9001，加完后再搅拌均勻(9min )；
5(3)先将(2)加热至55°C，再加入AES，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至
常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(9min)，即
得成品。实施例6
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸Mkg、氢氟酸3kg、 Lan-826 4kg、SF 0.3kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(IOmin)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入Lan-拟6，加完后再搅拌均勻(IOmin)；
(3)先将(2)加热至60°C，再加入SF，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(IOmin)JP
得成品。实施例7
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸14kg、氢氟酸4kg、乌洛托品 5kg、AES 0. lkg、0P-7 0. 2kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(Smin)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入乌洛托品，加完后再搅拌均勻(Smin)；
(3)先将(2)加热至50°C，再依次加入AES、0P-7，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止， 将其冷却至常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(8min)，即
得成品。实施例8
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸Mkg、氢氟酸3kg、 Lan-826 4kg、SF 0. 3kg、0P-8 0.5kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(9min)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入Lan-拟6，加完后再搅拌均勻(9min)；
(3)先将(2)加热至55°C，再依次加入SF、0P-8，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(9min)，即
得成品。实施例9
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸Ukg、氢氟酸Wcg、 Lan-9001 3kg, AES 0. 2kg、0P-9 0.4kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(IOmin)；(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入Lan-9001，加完后再搅拌均勻(IOmin)；
(3)先将(2)加热至60°C，再依次加入AES、0P-9，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止， 将其冷却至常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(IOmin),即
得成品。实施例10
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸Mkg、氢氟酸4kg、 Lan-826 4kg、SF 0. 3kg, OP-IO 0. 5kg、硫酸锌 0.6kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(8min)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入Lan-拟6，加完后再搅拌均勻(Smin)；
(3)先将(2)加热至50°C，再依次加入硫酸锌、SF、0P-10，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(Smin)JP 得成品。实施例11
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸14kg、氢氟酸^cg、乌洛托品 ^g、AES 0. 2kg, 0P-11 0. :3kg、硫酸锌 0. :3kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(9min)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入乌洛托品，加完后再搅拌均勻(9min)；
(3)先将(2)加热至55°C，再依次加入硫酸锌、AES、0P-11，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(9min)，即得成品。实施例12
IOOkg的锅炉管道除垢剂，由下述重量的各组份组成氨基磺酸Ukg、氢氟酸3kg、 Lan-9001 3kg、SF 0. 1kg, OP-IO 0. 2kg、硫酸锌 0.4kg，余量为水。制备步骤如下
(1)取部分水，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻(IOmin)；
(2)在(1)中，常温下边搅拌边加入Lan-9001，加完后再搅拌均勻(IOmin)；
(3)先将(2)加热至60°C，再依次加入硫酸锌、SF、0P-10，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至常温；
(4)慢慢(以防液体飞溅)补加水到(3)中满足100%要求，加完后搅拌均勻(IOmin),即得成品。以本发明除垢剂1 :9 (体积比)水稀释液进行如下各项性能测试。值测试试验
用PH试纸测定实施例1-12所得本发明除垢剂的水稀释液，结果表明其pH < 1.0。腐蚀率测试试验一、试验仪器
1、分析天平BT224S电子分析天平；
2、腐蚀率测试仪RCC-I旋转挂片腐蚀率测试仪；
3、干燥器玻璃干燥器。二、参照标准
UGB/T 18175-2000《水处理剂缓蚀性能的测定——旋转挂片法》；
2、HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》；
3、TSGG5003-2008《锅炉化学清洗规则》。三、实验步骤
参照GB/T 18175-2000《水处理剂缓蚀性能的测定——旋转挂片法》规定的方法，测试试验装置为旋转挂片腐蚀率测试仪，其结构如附图所示，为常规结构，不再赘述，其中，1 一旋转轴，2—控温仪，3—测温探头，4一电加热器，5—电子恒温水浴锅，6—试片固定装置， 7—试杯，8—试片，9一温度计，具体试验步骤如下
1、将符合HG/T3523-2008的碳素钢A3标准试片8用滤纸擦拭干净，然后分别在丙酮和无水乙醇中用脱脂棉擦洗，每10片试片8用不少于50mL上述试剂，置于干净滤纸上，用滤纸吸干，置于干燥器中4h以上，在分析天平上称量，精确到0. OOOlg,编号记录后保存于干燥器中，待用；
2、按试验要求，在两个2000mL试杯7中分别加入本发明清洗剂按1:9 (体积比)稀释后的蒸馏水稀释液各IOOOmL,精确到0. lmL，在试杯7外壁与液面同一水平处划上刻线；将试杯7置于电子恒温水浴锅5中，向试杯7中连续通入空气，同时设定控温仪2的温度为 35°C，控温仪2连接有测温探头3和电加热器4，并用温度计9测量水浴实际温度；
3、待水浴实际温度达到指定温度35°C时，按编号顺序在旋转轴1附带的试片固定装置 6上挂入相应的试验用金属标准试片8，试片8上端与试杯7中液面的距离保持3cm，启动电动机，使试片8按lOOr/min旋转速度转动，并开始计时；
4、试杯7不加盖，令试液自然蒸发，每隔池补加蒸馏水一次，使液面保持在刻度线处；
5、当运转时间达到指定值24h时，停止旋转轴1运转，取出试片8并进行外观观察和记
录；
6、将标准试片8用毛刷刷洗干净，然后用蒸馏水浸泡5min，取出，用滤纸吸干，在无水乙醇中浸泡约3min，再用干净滤纸吸干，置于干燥器中4h以上，在分析天平上称量，精确到 0. OOOlg ；
7、同时做金属碳钢的标准试片8的蒸馏水空白腐蚀试验。四、结果的表示和计算
以g/m2 · h表示的金属腐蚀速率K按下式计算 1、计算公式
权利要求
1.一种锅炉管道除垢剂，其特征在于主要由下述重量百分含量的各组份组成氨基磺酸12-15%、氢氟酸3-6%、酸洗缓蚀剂3-5%，余量为水。
2.如权利要求1所述的锅炉管道除垢剂，其特征在于包含有重量百分含量0.1-0. 3% 的脂肪醇聚氧烷基醚或乙氧基化烷基硫酸钠。
3.如权利要求2所述的锅炉管道除垢剂，其特征在于包含有重量百分含量0.2-0. 5% 的辛基酚聚氧乙烯醚。
4.如权利要求3所述的锅炉管道除垢剂，其特征在于包含有重量百分含量0.3-0. 6% 的硫酸锌。
5.一种制备如权利要求1所述的锅炉管道除垢剂的方法，其特征在于步骤如下(1 )、取部分水，加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均勻；(2)、在(1)中，加入酸洗缓蚀剂，加完后再搅拌均勻；(3)、在(2)中，补加水满足100%要求，搅拌均勻，即得成品。
6.如权利要求5所述的锅炉管道除垢剂的制备方法，其特征在于在步骤(2)之后、步骤 (3)之前增设一步骤在(2)中，加入重量百分含量0. 1-0. 3%的脂肪醇聚氧烷基醚或乙氧基化烷基硫酸钠，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止。
7.如权利要求6所述的锅炉管道除垢剂的制备方法，其特征在于增设步骤中在加入脂肪醇聚氧烷基醚或乙氧基化烷基硫酸钠之后，再加入重量百分含量0. 2-0. 5%的辛基酚聚氧乙烯醚，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止。
8.如权利要求7所述的锅炉管道除垢剂的制备方法，其特征在于增设步骤中在加入脂肪醇聚氧烷基醚或乙氧基化烷基硫酸钠之前，先加入重量百分含量0. 2-0. 5%的硫酸锌。
9.如权利要求5-8之任意一项所述的锅炉管道除垢剂的制备方法，其特征在于步骤 (1)中，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸；步骤(2)中，常温下边搅拌边加入酸洗缓蚀剂。
10.如权利要求6-8之任意一项所述的锅炉管道除垢剂的制备方法，其特征在于步骤 (1)中，常温下边搅拌边依次加入氨基磺酸及氢氟酸；步骤(2)中，常温下边搅拌边加入酸洗缓蚀剂；增设步骤中，先将(2)加热至50-60°C，再依次加入各组份，充分搅拌直至固体颗粒物溶完为止，将其冷却至常温。
全文摘要
本发明属于锅炉管道的化学清洗技术领域，具体公开了一种锅炉管道除垢剂及其制备方法。主要由下述重量百分含量的各组份组成氨基磺酸12-15%、氢氟酸3-6%、酸洗缓蚀剂3-5%，余量为水。制备步骤如下(1)、取水，加入氨基磺酸及氢氟酸，加完后搅拌均匀；(2)、在(1)中，加入酸洗缓蚀剂，加完后再搅拌均匀；(3)、在(2)中，补加水满足100%要求，搅拌均匀，即得成品。本发明除垢剂经过大量的科学试验和几年的内部实践应用，不仅清洗、除污效果较好，而且克服了金属腐蚀的弊端。
文档编号C23G1/04GK102162105SQ20111008006
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者吴晋英, 孙寅聪, 张敏, 徐会武, 薛冕, 黄长山 申请人:河南省科学院能源研究所有限公司