镀锌设备除垢清洗剂的制作方法

文档序号:18736173发布日期:2019-09-21 01:12阅读:740来源:国知局

本发明涉及一种用于镀锌设备除垢清洗剂,属于化学清洗技术领域。



背景技术:

在工业生产中,新型防腐热交换设备和冬季取暖设备中,大量采用镀锌材料的散热管冷却器进行热交换,以水作为冷却介质,被冷却的工艺流体在散热管内流动,水和空气同时在管外流动,管内流体的热量通过管外的水传给空气,达到冷却的目的,为了节省水冷式冷却器的用水,采用把水在冷却塔中冷却,循环使用。在大型食品厂、液化气加油站、炼钢厂常使用的冷却器是蒸发式冷却器,其散热管为铁基体镀锌材料,管内为冷却物,管外为水。由于所使用的冷却水一般都是未经处理的生水,所以,冷却器经过一段时间使用后,在镀锌材料的散热管上,常常会产生结垢、锈蚀或孳生菌藻等,导致冷却器散热不良而发生高温,严重影响设备的制冷效果,降低设备的使用寿命,费水费电,必须对其进行化学清洗,以恢复其原有的功效。但是,由于金属锌属于非常活泼的两性金属,所以在化学清洗除垢中,使用一般的酸性清洗剂,很难对镀锌层起到保护缓蚀防腐作用,从而造成冷却器散热管腐蚀,冷却剂泄漏。针对这一问题,我国科研人员在锌缓蚀剂的研究上,进行了大量的研究,以辽宁师范大学在此方面进行了大量的研究探索,取得了一定进展,但由于缓蚀剂和除垢用的酸溶解性不好,气味大,对锌的腐蚀没有彻底解决,投入实际应用受到限制。



技术实现要素:

为了解决这一问题和技术领域存在的缺陷,本发明的目的在于,提供一种用于镀锌设备的专用清洗剂,对锌腐蚀性低,可以快速除垢而不破坏镀锌层。

为实现本发明的目的,本发明采用的技术方案如下:

所述镀锌设备用化学清洗剂由以下重量百分比的原料组成:表面活性剂0.3-1.2%;咪唑啉缓蚀剂0.1-1.2%;分散剂0.1-0.8%;助剂0.2-0.8%;草酸7-8%;盐酸12-14%,余量为水。

各原料优选组分为:表面活性剂0.3%;咪唑啉缓蚀剂0.1%;分散剂0.1%;助剂0.2%;草酸8%;盐酸12%,余量为水。

所述的表面活性剂为十二烷基苄基氯化铵。

所述的咪唑啉缓蚀剂为两性咪唑啉缓蚀剂。

所述的分散剂为聚丙烯酸(PAA)。

所述的助剂为六次甲基四胺。

进一步的,草酸和盐酸的当量浓度比1:6。

其制备方法包括以下步骤:

(1)混酸溶液的配制:将盐酸和草酸按当量浓度1:6配置。

(2)将十二烷基苄基氯化铵,KLSS-A咪唑啉缓蚀剂,PAA、六次甲基四胺加入到步骤(1)混酸溶液中,搅拌均匀即可。

本发明优点:1、本发明使用了一定配比的无机酸盐酸和有机酸草酸,利用无机酸除垢速度快,腐蚀性大,成本低,有机酸除垢速度慢,对锌腐蚀性小,成本高的特点,把无机酸和有机酸通过最佳配比混合在一起,使其具有除垢和缓蚀作用。2、十二烷基苄基氯化铵、KLSS-A两性咪唑啉缓蚀剂、聚丙烯酸、六次甲基四胺与混酸配成的清洗剂,协同性好,无气味,对锌腐蚀率低。3、对锌的腐蚀率由200g/m2.h降低到6g/m2.h。

具体实施方案

以下结合实施例对本发明做进一步描述,实施例中所述十二烷基苄基氯化铵活性物质量百分含量约50%;KLSS-A两性咪唑啉缓蚀剂为东营市科凌化工有限公司生产;PAA质量百分含量为38%,草酸为市售产品;盐酸为工业纯,质量百分含量32%;其它试剂为市售分析纯药剂。

实施例1

单组份缓蚀剂单体加入量2‰,分别加入到1克当量/L HCL和草酸溶液中,在25℃,实验时间2小时下,做对Zn金属的腐蚀旋转挂片实验;电化学腐蚀实验,并利用电子显微镜和能谱仪扫描观察腐蚀试验后的腐蚀试片表面微观形貌,元素成分的变化,见表1。

表1、1克当量/L(草酸)溶液+2‰单体缓蚀剂+纯Zn腐蚀旋转挂片、电化学、能谱实验数据

由表1可以看出,锌在草酸溶液中,缓蚀剂单体除十二烷基苄基氯化铵外,对锌的腐蚀挂片的腐蚀率普遍低于在同样浓度的盐酸溶液中,其中KLSS-A、、六次甲基四胺、PAA在两种酸性溶液中,对金属锌的腐蚀率都比较低。

实施例2

单组份缓蚀剂单体加入量2‰下,分别加入到1克当量/L HCL和草酸混合溶液中,在25℃,实验时间2小时下,做对Zn金属的腐蚀旋转挂片实验;电化学腐蚀实验,并利用电子显微镜和能谱仪扫描观察腐蚀试验后的腐蚀试片表面微观形貌,元素成分的变化,见表2。

表2、1克当量/L(当量比草酸:HCL=1:4;1:5;1:6;1:7)+2‰单体缓蚀剂+纯Zn腐蚀旋转挂片、电化学、能谱实验数据

从表2各缓蚀剂单体的腐蚀挂片实验数据,结合电化学分析和电子扫描分析的综合判断,缓蚀剂单体在1:6的HCL和草酸混合溶液中,缓蚀效果好。

实施例3

在1克当量/LHCL和草酸溶液(1:6)混酸中加入不同量多缓蚀剂单体进行复配,在25℃,实验时间2小时下,做对Zn金属的腐蚀旋转挂片实验;电化学腐蚀实验,并利用电子显微镜和能谱仪扫描观察腐蚀试验后的腐蚀试片表面微观形貌,元素成分的变化,见表3。

表3:1克当量/L混酸溶液(当量比草酸:HCL=1:6)+不同量单体缓蚀剂+纯Zn腐蚀旋转挂片、电化学、能谱正交实验结果

根据表3的实验中不同缓蚀剂单体的K1、K2、K3值得出缓蚀剂单体的最佳组合的配比为十二烷基苄基氯化铵3‰,KLSS—A 1‰,PAA 1‰,六次甲基四铵2‰。

实施例4

在1克当量/LHCL和草酸溶液溶液(1:6)混酸中加入3‰十二烷基苄基氯化铵、1‰KLSS—A、1‰PAA、2‰六次甲基四铵进行复配,在25℃,实验时间1、2、3、4、5小时下,做对Zn金属的腐蚀旋转挂片实验;电化学腐蚀实验,并利用电子显微镜和能谱仪扫描观察腐蚀试验后的腐蚀试片表面微观形貌,元素成分的变化,见表4。

表4、镀锌设备清洗剂随时间变化的腐蚀旋转挂片、电化学、能谱实验结果

从表4结果可以看出,随着实验时间的不同,该镀锌设备清洗剂对锌的腐蚀,随着时间的延长,呈现良好的缓蚀效果。

实施例5

1克当量/L,200mL盐酸、草酸、混酸(草酸+盐酸1:4、1:5、1:6、1:7)溶液中分别加入1克碳酸钙,进行除垢速度的对比。

表5、单酸和不同配比混酸的除垢速度对比

实施例6

表6、1:6混酸中同样配比下加入不同缓蚀剂单体复配的协同性对比试验结果

从表6可以看出,十二烷基苄基氯化铵、KLSS—A、PAA和六次甲基四铵在、1:6混酸中的腐蚀率最低,协同性最好。

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