纯化挥发性化合物和脱脂的高效节能方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求2015年7月17日提交的美国临时申请62/193,832的优先权权益，其经此引用并入本文。

本发明总体上涉及具有改善的能量效率的用于脱脂和/或去焊药（defluxing）的系统，以及脱脂和/或去焊药的方法。

发明背景

溶剂蒸气相脱脂和去焊药是这样一种过程：将沾污的基材或部件（例如印刷电路板或制成的金属、玻璃、陶瓷、塑料或弹性体部件或复合材料）或是基材或部件的一部分浸入到沸腾的不可燃的液体（如氯烃或氯氟烃流体或混合物）中，接着在第二罐或清洁区中通过用与在第一清洁区中所用的氯烃或氯氟烃相同的清洁溶剂浸泡或蒸馏喷淋来漂洗该部件。然后通过将冷却的部件保持在冷凝蒸气中直到温度达到平衡来干燥该部件。

各种类型的部件的溶剂清洁通常发生在间歇式、卷扬机辅助的间歇式、传送带间歇式或流水线型传送带式脱脂器和去焊药器设备中。部件也可以在敞顶去焊药或脱脂设备中清洁。在两种类型的设备中，设备的入口端和/或出口端通常与周围环境及设备内的溶剂两者开放连通。为了尽量降低来自该设备的溶剂因对流或扩散造成的损失，本领域中的常见做法是使用水冷却或制冷剂冷却的盘管，该盘管在脱脂器/去焊药器罐中的热区或环境区的区域上方产生冷凝蒸气覆盖层。对于制冷剂冷却的需求引入了制冷设备的成本负担（安装、维护和运行），包括脱脂操作自身所需的能量输入。

此外，操作人员处理和环境问题与制冷剂化学品自身相关。已知某些单一的有机氯烃或氯氟烃（cfc）流体用于清洁、漂洗和干燥步骤中。过去，使用cfc-113和氟利昂类型溶剂是特别普遍的。但是，其蒸气向环境中扩散被认为是导致不合意的平流层臭氧全球耗竭的许多可能的作用原因之一。为了响应环境问题，已经开发了特定的基于氢氯氟烃（hcfc）的溶剂以提供针对基于cfc的蒸气相脱脂和去焊药方法的更环保的替代方案。虽然这些特定的材料已经在各种清洁应用中显示为优异的替代品，但它们被认为仅仅是先前使用的cfc的临时替代物，因为它们仍具有小但限定的臭氧损耗潜势，尽管这远低于它们所替代的cfc的臭氧损耗潜势。因此，还提出在不久的将来全球逐步淘汰这些特定的hcfc溶剂。通常认为，不含氯、溴或碘原子的有机溶剂将不会造成平流层臭氧损耗。但是，不含有上述卤素原子的许多有机化学品（如烃、醇、酯、醚、酮等等）具有不合意的可燃性或反应性性质。某些全氟化饱和烃和氢氟烃被认为具有许多合意的溶剂性质，如零臭氧损耗潜势；稳定性、非反应性和与塑料的高相容性；良好的水置换潜能；以及低毒性且通常为惰性。但是，已经发现这些特定的全氟烃对于许多常见的有机和无机污垢（例如焊药）是非常差的溶剂。

申请人已经开始意识到需要更高效节能的脱脂系统和方法，以及需要减轻与氟利昂型溶剂相关的问题和危害的系统和方法。

发明概述

本发明的高效节能且其它方面有效的脱脂系统和方法提供了针对这些需求和问题的解决方案。因此，本发明的一个方面涉及用于清洁装置或制品、或者装置或制品的部件或一部分，或者从装置或制品、或者装置或制品的部件或一部分上除去一种或多种污染物的方法和/或系统。优选的方法包括提供在比环境温度和/或可用冷却空气的温度高至少大约10℉、更优选在某些实施方案中高至少大约15℉、和甚至更优选在某些实施方案中高至少大约20℉的温度下可以至少部分冷凝的蒸气相中的溶剂组合物的步骤。根据本发明的优选系统方面，该系统包括冷凝温度调节装置/子系统，其提供溶剂的液流和/或储池，并且其能够由所述溶剂料流或储池产生在比环境温度和/或可用冷却空气的温度高至少大约10℉、更优选在某些实施方案中高至少大约15℉、和甚至更优选在某些实施方案中高至少大约20℉的温度下可以至少部分冷凝的溶剂蒸气相。在优选实施方案中，该冷凝温度调节装置/子系统通过调节含有所述溶剂蒸气的蒸气空间中的压力在相对提高的温度下获得所需蒸气，以使溶剂的液流和/或储池的一部分的蒸发产生具有所需提高的温度的蒸气。

本发明的优选实施方案的方法和系统的一个优点在于其能够通过消除对于提供制冷设备的需求和/或运行此类设备的成本（根据现有技术方法和系统，在此之前通常要求所述设备在环境压力或降低的压力（真空）下冷凝挥发性溶剂），从而高度合意地降低运行成本和/或资本成本。

在某些优选实施方案中，本发明的方法和系统通过向压力容器和/或导管中所含液体溶剂中增添热并调节此类容器和/或导管中的蒸气空间中的压力，以使其相应温度提高至足以产生与可用的环境和/或冷却空气或气体的所需温度差，由此在该溶剂的蒸气相中实现所需温度。根据本发明的此类优选方面，环境空气或可能作为废热沉（wasteheatsink）可用的其它较高温度的气体或流体可用于生成传热介质代替制冷循环。此外，在优选实施方案中的本发明系统也去除或减少了任何相关制冷剂化学品的成本。根据本发明的优选方面使用的挥发性溶剂不需要那么多热量来沸腾，因此，它们的使用降低了能耗。除了降低运行成本之外，通过潜在去除制冷压缩机（一种容易发生故障的移动部件）还改善了系统可靠性。因此，本发明的脱脂/去焊药系统的优点包括但不限于：（a）去除或减少了任何制冷设备的成本（安装、维护和运行）；去除或减少了与制冷剂化学品相关的处理和环境问题；并且还减少了脱脂运行自身所需的能量输入。

本发明的一个方面涉及用于纯化挥发性化合物或溶剂的高效节能方法，其包括：a）提供能够在正压下运行的容器；b）将需要纯化的低沸点溶剂组合物装入该容器中以提供装料的容器；c）加热该装料的容器以汽化至少一部分所述溶剂组合物，所述加热还产生了足够的压力，以使该低沸点溶剂组合物在大约30℃至大约100℃、更优选大约50℃至大约100℃的范围内的至少一个温度下沸腾；和d）使用低能冷凝装置在压力下除去至少一部分的溶剂组合物以提供经纯化的化合物或混合物。在一个实施方案中，该方法进一步包括将压力释放至环境压力以收集经纯化的挥发性化合物或溶剂的步骤。在一个实施方案中，该低能冷凝装置包括环境空气冷却的热交换器。在一个优选实施方案中，该低沸点化合物或溶剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯。在另一优选实施方案中，该低沸点混合物包含含有1-氯-3,3,3-三氟丙烯和选自甲醇、乙醇和异丙醇的醇的共沸混合物或类共沸混合物。在该方法的一个实施方案中，工艺的能量使用比环境压力下运行的类似工艺低至少大约20%。在该方法的一个实施方案中，工艺的能量使用比环境压力下运行的工艺低大约20%至大约40%。

本发明的另一方面涉及用于脱脂或去焊药的高效节能方法，其包括：a）提供能够在正压下运行的加热的蒸馏容器；b）将包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯的溶剂装入该容器中以提供装料的容器；c）加热该装料的容器以产生足够的压力，从而使该溶剂在大约30℃至大约100℃、更优选大约50℃至大约100℃的温度下沸腾；d）使用包括环境空气冷却的热交换器的低能冷凝装置在压力下蒸馏该溶剂以提供经纯化的溶剂；e）将压力释放至环境压力，提供卸压的纯化溶剂；f）通过引导穿过浸泡罐底板和/或侧壁冷却该卸压的纯化溶剂；g）在浸泡罐中的浸泡浴中收集液体形式的冷却溶剂；h）在浸泡罐中进行脱脂或去焊药操作以形成沾污的溶剂；和i）将沾污的溶剂泵送回到所述加热的蒸馏容器中。在该方法的一个实施方案中，该溶剂包含含有1-氯-3,3,3-三氟丙烯和选自甲醇、乙醇和异丙醇的醇的共沸混合物或类共沸混合物。在该方法的一个实施方案中，工艺的能量使用比环境压力下运行的类似工艺低至少大约20%。在该方法的一个实施方案中，工艺的能量使用比环境压力下运行的工艺低大约20%至大约40%。

本发明的另一方面涉及一种能够与1-氯-3,3,3-三氟丙烯一起使用的加压溶剂脱脂系统，该系统包括：a）能够在正压下运行的加热的蒸馏或纯化容器；连接至b）环境空气冷却的热交换器；连接至c）能够使压力下降至环境压力的背压调节器；连接至d）包括浸泡罐和用于冷却蒸馏溶剂的底板通道和/或侧壁通道的脱脂罐；其中该浸泡罐连接至e）返回泵，用于使溶剂返回到所述加热的蒸馏或纯化容器中。在一个实施方案中，该脱脂系统进一步包含低沸点溶剂或溶剂混合物。在一个优选实施方案中，该低沸点溶剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯。在另一优选实施方案中，该低沸点溶剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯和选自甲醇、乙醇和异丙醇的醇的共沸混合物或类共沸混合物。在一个实施方案中，该脱脂系统在大约20至大约50psig的正压下运行。在该脱脂系统的一个实施方案中，该系统的能量使用比环境压力下运行的类似系统低至少大约20%。在该脱脂系统的一个实施方案中，该系统的能量使用比环境压力下运行的类似系统低大约20%至大约40%。

本发明的进一步方面涉及使用脱脂溶剂组合物的高效节能脱脂系统，所述脱脂溶剂组合物包括（a）包含选自甲醇、乙醇和异丙醇的醇的第一组分，（b）选自二醇醚、萜烯、卤代烃及其组合的第二组分，和（c）选自氢氟烃（不同于卤代烃第二组分）、氢卤醚、十卤代戊烷及其组合的第三组分，其中第二组分和第三组分不同。在附加的方面，第三组分以有效地与第一组分的至少一种醇形成共沸物或类共沸组合物的量提供。

在某些实施方案中，第二脱脂溶剂组分包括卤代烃，其可以以本文中的量提供。该卤代烃可以包括选自c1至c8烷基基团、c2至c8烯基基团、c1至c8醇基团、c2至c10醚和c5至c7环烯基基团的烃链，其被至少一个选自f、cl、br或i的卤素取代。在某些实施方案中，该卤代烃被至少一个cl取代。在进一步的实施方案中，其选自反式-1,2-二氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯及其组合。

在某些实施方案中，第二脱脂溶剂组分包括二醇醚，其可以以本文中的量提供。该二醇醚可以包括结构r'o-r-or'。r选自c1至c8烷基基团、c2至c8烯基基团、c1至c8醇基团、或c2至c10醚基团、c5至c7环烷基基团、c5至c7环烯基基团、c5至c7杂环烷基基团、或c5至c7杂环烯基基团，并且各个r'独立地选自h、c1至c8烷基基团、c2至c8烯基基团、c1至c8醇基团或c2至c10醚基团、c5至c7环烷基基团、c5至c7环烯基基团、c5至c7杂环烷基基团或c5至c7杂环烯基基团。在某些实施方案中，r包含c1-c4烷基基团。在进一步的实施方案中，该二醇醚由结构r'-o-(ch2)2-o-r'组成，特别是其中至少一个r'是h且另一个r'选自c1至c8烷基基团、c2至c8烯基基团、c1至c8醇基团、c2至c10醚和c5至c7环烯基基团。在甚至进一步的实施方案中，该二醇醚选自乙二醇单丁基醚、2-乙氧基乙醇、2-甲氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-苄氧基乙醇、甲基卡必醇、卡必醇溶纤剂（carbitolcellosolve）、二乙氧基乙烷、二甲氧基乙烷、二丁氧基丁烷、二丙二醇甲基醚、二丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯和/或丙二醇苯基醚。

在某些实施方案中，第二脱脂溶剂组分包括萜烯，其可以以本文中公开的量提供。虽然该萜烯可以是本文中提供的萜烯中的任一种或组合，在某些优选方面，该萜烯是d-柠檬烯和/或蒎烯。

第三脱脂溶剂组分可以包括氢卤醚。在某些方面，该氢卤醚具有结构r-o-r'，其中r和r'各自独立地选自c1至c20烷基基团、c2至c20烯基基团、c1至c20醇基团、c2至c20醚基团、c5至c7环烷基基团、c5至c7环烯基基团、c5至c7杂环烷基基团或c5至c7杂环烯基基团，其中r和/或r'中的至少一者在一个或多个位置处被卤素原子取代。在某些优选实施方案中，该氢卤醚是氢氟醚，其中在某些实施方案中，其具有或包括亚结构–ch2ocf2cf2cf2cf3。该氢卤醚可以以大约25重量%至大约99重量%的量、在某些实施方案中以大约50重量%至大约99重量%的量、在某些实施方案中以大约75重量%至大约99重量%的量、在某些实施方案中以大约90重量%至大约99重量%的量和在某些实施方案中以大约92重量%至大约96重量%的量提供。

第三脱脂溶剂组分还可以（或可替代地）包括十卤代戊烷，其在某些实施方案中是十氟戊烷。该十氟戊烷可以选自1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷（其等同于1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟戊烷）和/或1,1,1,2,3,3,4,5,5,5-十氟戊烷。该十卤代戊烷可以以大约30重量%至大约99重量%的量、在某些实施方案中以大约50重量%至大约99重量%的量、在某些实施方案中以大约70重量%至大约99重量%的量、在某些实施方案中以大约90重量%至大约99重量%的量、和在某些实施方案中以大约92重量%至大约96重量%的量提供。

本发明的某些方面还涉及采用本文中描述的高效节能脱脂系统从部件上除去残余污垢或表面污染的方法。这样的方法可以包括将部件浸泡在包含本文中所述组分的溶剂组合物中。该溶剂组合物在正压下加热以形成包含上述（a）并且基本不存在第二组分的可燃性抑制覆盖层。该部件随后在可燃性抑制覆盖层中干燥。

为了辅助形成蒸气覆盖层，第二组分可以具有比第一组分和第三组分和/或在这二者之间形成的任何共沸物或类共沸组合物高至少10℃、在某些方面高至少25℃和在进一步的方面高至少50℃的沸点。

本发明的附加实施方案和优点在所提供的公开内容的基础上容易地显现。

附图概述

图1呈现了根据本发明的一个实施方案的冷凝操作器系统的示意图。

图2呈现了根据本发明的一个实施方案的加压溶剂脱脂/去焊药系统的示意图。

发明详述

现在已经发现，包括冷凝操作器（condensingmanipulator）并能够与特定的低沸点溶剂1-氯-3,3,3-三氟丙烯（hcfo1233zd）一起使用的加压溶剂脱脂系统令人惊讶地是高效节能的。该加压溶剂脱脂系统能够与1-氯-3,3,3-三氟丙烯一起使用，所述系统包括：a）用于含有包含所述1-氯-3,3,3-三氟丙烯的溶剂的加热容器，优选在某些实施方案中为蒸馏容器，具有再沸器或其它装置以便向至少一部分所含液体增添热并且在其中产生加压蒸气空间，所述容器能够在正压下运行；连接至b）环境空气冷却的热交换器；连接至c）能够使压力下降至环境压力的背压调节器；连接至d）包括浸泡罐和在某些优选实施方案中包括用于冷却蒸馏溶剂的底板通道和/或侧壁通道的脱脂罐；其中该浸泡罐连接至e）用于使液体溶剂返回至该容器的装置，所述装置在优选实施方案中包括返回泵和导管以便使溶剂返回到该容器中。

本发明的某些实施方案涉及系统和方法，涉及在溶剂纯化或脱脂器应用中使用冷凝操作器（如背压阀），其通过消除对于在大气压或降低的压力（真空）下冷凝挥发性溶剂通常所需的制冷装置的需求来降低运行成本。优选的冷凝操作器一般与压力容器结合使用。为了改变在压力容器中产生的溶剂蒸气的相态，最低限度必须除去足够的热以冷凝该蒸气，优选使用热交换器或类似装置。在正压下，可以提高该系统的运行温度，由此产生更大的温差，并允许环境空气充当传热介质代替制冷循环。例如，对于10加仑脱脂器，通过在正压下进行操作并使用更高温度的流体以除去至少一部分冷凝该蒸气所需的热量，可以从低于周围环境的总制冷需求中去除大约1500至2500瓦特的运行热负荷。此外，本发明的设计还去除了相关制冷剂化学品的成本。挥发性更高的溶剂不需要那么多热量来沸腾（即显热输入最小化），因此，它们的使用通过减少形成溶剂蒸气所需的能量降低了能耗。除了降低运行成本之外，还通过去除制冷压缩机（一种容易发生故障的移动部件）或减小其尺寸改善了系统可靠性。由此，本发明的优选方法不仅去除了制冷设备的全部或大部分的成本（安装、维护和运行），还优选去除或至少减少了与制冷剂化学品相关的处理和环境问题。在优选实施方案中，脱脂操作自身所需的能量输入显著降低。

术语“hcfo-1233zd”是指化合物1-氯-3,3,3-三氟丙烯，与其为顺式形式或反式形式无关。术语“顺式-hcfo-1233zd”和“反式-hcfo-1233zd”或者可替代地“hcfo-1233zd(z)”和“hcfo-1233zd(e)”分别用于描述1-氯-3,3,3-三氟丙烯的顺式形式和反式形式。术语“hcfo-1233zd”因此在其范围内包括顺式-hfco-1233zd（hcfo-1233zd(z)）、反式-hcfo-1233zd（hcfo-1233zd(e)）以及这些的所有组合和混合物。

术语“顺式-hcfo-1233zd”指的是相对于hcfo-1233zd的所有异构体，顺式-hcfo-1233zd的量为至少大约95%、更优选至少大约98%、甚至更优选至少大约99%、甚至更优选至少大约99.9%。在某些优选实施方案中，顺式-hcfo-1233zd组分是基本上纯的顺式-hcfo-1233zd。

术语“反式-hcfo-1233zd”指的是相对于hcfo-1233zd的所有异构体，反式-hcfo-1233zd的量为至少大约95%、更优选至少大约98%、甚至更优选至少大约99%、甚至更优选至少大约99.9%。在某些优选实施方案中，反式-hcfo-1233zd组分是基本上纯的反式-hcfo-1233zd。

本发明的一个方面涉及用于纯化挥发性化合物或溶剂的高效节能方法，其包括a）提供容器，在某些实施方案中为蒸馏容器，其能够在正压下运行并且能够将热增添至其内容物；b）将处于液体状态下并需要纯化的低沸点化合物、溶剂或混合物装入该容器中以提供装料的容器；c）加热该装料容器的内容物的至少一部分以产生足够的压力，从而使该低沸点化合物、溶剂或混合物在大约30℃至大约100℃、更优选大约50℃至大约100℃的温度下沸腾，由此在含有处于压力下的化合物、溶剂或混合物的所述容器中形成蒸气；并在提高的压力下使用低能热沉冷凝所述蒸气，该方法在某些优选实施方案中提供液体形式的经纯化的化合物或混合物。

在一个实施方案中，该溶剂或混合物在压力下的沸点为大约55℃至大约95℃；在另一实施方案中，该沸点为大约60至大约90℃；在另一实施方案中，该沸点为大约65℃至大约85℃；在另一实施方案中，该沸点为大约70℃至大约80℃；在一个实施方案中，该沸点为大约75℃。该溶剂或混合物在压力下的沸点还可以选择为大约50℃、大约55℃、大约60℃、大约65℃、大约70℃、大约80℃、大约85℃、大约90℃、大约95℃或大约100℃。

在某些实施方案中，该方法进一步包括降低该蒸气的压力，优选在某些实施方案中降低至大约环境压力以获得液体形式（优选为相对纯化的液体）的挥发性化合物或溶剂的步骤。

在一个实施方案中，低能冷凝装置包括环境空气冷却的热交换器。这种热交换器还可以包括风扇。在一个优选实施方案中，低沸点化合物或溶剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯。在另一优选实施方案中，低沸点混合物包含含有1-氯-3,3,3-三氟丙烯和选自甲醇、乙醇和异丙醇的醇的共沸混合物或类共沸混合物。在该方法的一个实施方案中，工艺的能量使用比环境压力下运行的类似工艺低至少大约20%。在该方法的一个实施方案中，工艺的能量使用比环境压力下运行的工艺低大约20%至大约40%；在一个实施方案中，该能量使用低大约20%至大约30%；在另一实施方案中，该能量使用低大约30%至大约40%。在该方法的一个实施方案中，该能量使用低大约20%；在一个实施方案中，该能量使用低大约25%；在一个实施方案中，该能量使用低大约30%；在一个实施方案中，该能量使用低大约35%；在一个实施方案中，该能量使用低大约40%。

本发明的另一方面涉及用于脱脂或去焊药的高效节能方法，其包括：a）提供能够在正压下运行的加热的蒸馏容器；b）将包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯的溶剂装入该容器中以提供装料的容器；c）加热该装料的容器以产生足够的压力，从而使该溶剂在大约30℃至大约100℃、更优选大约50℃至大约100℃的温度下沸腾；d）使用包括环境空气冷却的热交换器的低能冷凝装置在压力下蒸馏该溶剂以提供经纯化的溶剂；e）释放压力至环境压力，提供卸压的纯化溶剂；f）通过引导穿过浸泡罐底板和/或侧壁冷却该卸压的纯化溶剂；g）在浸泡罐中的浸泡浴中收集液体形式的冷却溶剂；h）在浸泡罐中进行脱脂或去焊药操作以形成沾污的溶剂；和i）将沾污的溶剂泵送回到所述加热的蒸馏容器中。在一个实施方案中，该溶剂或混合物在压力下的沸点为大约55至大约95℃；在另一实施方案中，该沸点为大约60至大约90℃；在另一实施方案中，该沸点为大约65至大约85℃；在另一实施方案中，该沸点为大约70至大约80℃；在一个实施方案中，该沸点为大约75℃。该溶剂或混合物在压力下的沸点还可以选择为大约50、大约55、大约60、大约65、大约70、大约80、大约85、大约90、大约95或大约100℃。在该方法的一个实施方案中，该溶剂包含含有1-氯-3,3,3-三氟丙烯和选自甲醇、乙醇和异丙醇的醇的共沸混合物或类共沸混合物。在该方法的一个实施方案中，工艺的能量使用比环境压力下运行的类似工艺低至少大约20%。在该方法的一个实施方案中，工艺的能量使用比环境压力下运行的工艺低大约20%至大约40%；在一个实施方案中，该能量使用低大约20%至大约30%；在另一实施方案中，该能量使用低大约30%至大约40%。在该方法的一个实施方案中，该能量使用低大约20%；在一个实施方案中，该能量使用低大约25%；在一个实施方案中，该能量使用低大约30%；在一个实施方案中，该能量使用低大约35%；在一个实施方案中，该能量使用低大约40%。

本发明的另一方面涉及能够与1-氯-3,3,3-三氟丙烯一起使用的加压溶剂脱脂系统，该系统包括：a）能够在正压下运行的加热的蒸馏容器；连接至b）环境空气冷却的热交换器；连接至c）能够使压力下降至环境压力的背压调节器；连接至d）包括浸泡罐和用于冷却蒸馏溶剂的底板通道和/或侧壁通道的脱脂罐；其中该浸泡罐连接至e）返回泵，用于使溶剂返回到所述加热的蒸馏容器中。在一个实施方案中，该脱脂系统进一步包含低沸点溶剂或溶剂混合物。在一个优选实施方案中，该低沸点溶剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯。在另一优选实施方案中，该低沸点溶剂包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯和选自甲醇、乙醇和异丙醇的醇的共沸混合物或类共沸混合物。在一个实施方案中，该脱脂系统在大约20至大约50psig的正压下运行。在一个实施方案中，该正压为大约25至大约45psig；在另一实施方案中，该正压为大约30至大约40psig；在另一实施方案中，该正压为大约35psig。该正压可以选自大约20、大约25、大约30、大约35、大约40、大约45或大约50psig。在该脱脂系统的一个实施方案中，该系统的能量使用比环境压力下运行的类似系统低至少大约20%。在该脱脂系统的一个实施方案中，该系统的能量使用比环境压力下运行的系统低大约20%至大约40%；在一个实施方案中，该能量使用低大约20%至大约30%；在另一实施方案中，该能量使用低大约30%至大约40%。在该脱脂系统的一个实施方案中，该系统的能量使用低大约20%；在一个实施方案中，该能量使用低大约25%；在一个实施方案中，该能量使用低大约30%；在一个实施方案中，该能量使用低大约35%；在一个实施方案中，该能量使用低大约40%。

醇可以是指具有连接至其上的醇基团的任何组分。在某些非限制性实施方案中，该醇包括c1-c3醇，在某些优选实施方案中，该醇包含甲醇、乙醇或异丙醇中的至少一种。

本文中所用的术语“卤代烃”是指其中至少一个位置被卤素原子取代的烃链或烃环。该烃链可以包括c1至c20烷基基团、c2至c20烯基基团、c1至c20醇基团、c2至c20醚、c5至c7环烯基基团、c5至c7杂环烷基基团或c5至c7杂环烯基基团，其任一种可以是直链或支链的（如果适用的话）和/或任选在一个或多个位置处被取代。在某些方面，其包括c1至c8烷基基团、c2至c8烯基基团、c1至c8醇基团、c2至c10醚或c5至c7环烯基基团，其任一种可以是直链或支链的（如果适用的话）和/或任选在一个或多个位置处被取代。在任何前述实施方案中，该烃优选被至少一个选自f、cl、br或i的卤素取代。

在某些实施方案中，该卤代烃是c1至c5烷基基团或c2至c5烯基基团。在进一步的实施方案中，其是含有至少一个氯原子的c2烯基基团。此类溶剂的非限制性实例包括反式-1,2-二氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯及其组合。在某些方面，用作第二组分的卤代烃不包括十卤代戊烷，特别是十氟戊烷。

在第一组分中提供的（一种或多种）醇可以总体上以基于该组合物的总重量计大于大约0重量%至大约15重量%的量提供。在某些方面，第一组分以基于该组合物的总重量计大约0.01重量%至大约10重量%的量提供。在某些优选实施方案中，第一组分以基于该组合物的总重量计大约1重量%至大约5重量%的量提供。

当第二组分是卤代烃时，其可以以基于该组合物的总重量计大于大约0重量%至大约50重量%、大约0.01重量%至大约40重量%、或大约1重量%至大约30重量%的量提供。

当第二组分是反式-1,2-二氯乙烯时，其可以以基于该组合物的总重量计大约1至大约99%、大于大约5重量%至大约50重量%、大约6重量%至大约30重量%和在某些实施方案中大约6重量%至大约20重量%的任意量提供。在某些优选实施方案中，反式-1,2-二氯乙烯以基于该组合物的总重量计大约6重量%至大约35重量%的量提供。

这些（一种或多种）附加组分可以以实现本文中所论述的优点、方法或用途的任何有效量提供。在某些非限制性实施方案中，此类第二组分与第一组分或第三组分中的任一种是非共沸的，或以不与此类组分共沸的量提供。

在一个实施方案中，第三组分是氢卤醚。本文中所用的氢卤醚是指具有结构r-o-r'的一类溶剂。r和r'可以独立地选自c1至c20烷基基团、c2至c20烯基基团、c1至c20醇基团、c2至c20醚基团、c5至c7环烷基基团、c5至c7环烯基基团、c5至c7杂环烷基基团或c5至c7杂环烯基基团，其中前述任一种（如果适用的话）可以是直链或支链的，并且至少一个基团在一个或多个位置处被卤素原子取代。

在某些优选实施方案中，该氢卤醚是氢氟醚，其可以包括单体或聚合的根据前述的结构，其中r或r'取代基中的一个或多个被氟原子取代。在某些非限制性实施方案中，该氢氟醚包括至少一种九氟烷基醚，其中该烷基可以包括1-10个碳原子。在某些非限制性实施方案中，该九氟烷基醚包括九氟丁基醚和/或九氟异丁基醚，包括但不限于以商品名novec®商购可得的那些，特别但非排它地为novec®7200（可获自3m）。在某些非限制性实施方案中，该氢卤醚具有或以其它方式包括以下结构：ch3ocf2cf2cf2cf3、(cf3)2cfcf2och3、ch3ocf2cf2cf3或这些与反式-1,2-二氯乙烯的任意组合。

在进一步的实施方案中，第三组分包括十卤代戊烷。本文中所用的“十卤代戊烷”指的是被10个卤素原子取代的五碳烷基链，所述卤素原子可以选自f、cl、br或i。在某些优选实施方案中，该十卤代戊烷是十氟戊烷。这样的化合物的非限制性实例包括1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟戊烷（其等同于1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟戊烷）和/或1,1,1,2,3,3,4,5,5,5-十氟戊烷。在某些实施方案中，该十卤代戊烷或十氟戊烷包括至少一种以商品名vertrel®商购可得的此类化合物（可获自dupont），包括但不限于vertrelsfr和/或vertrelxf。

在某些方面，此类第三组分以基于该组合物的总重量计大于0.01重量%至大约99重量%的量提供。在某些方面，第三组分以基于该组合物的总重量计大约25重量%至大约99重量%、或在某些实施方案中大约20重量%至大约99重量%的量提供。在某些优选实施方案中，第三组分以基于该组合物的总重量计大约50重量%至大约99重量%的量提供。在某些优选实施方案中，基于该组合物的总重量计，第三组分以大约70重量%至大约99重量%的量提供，或第三组分以大约75重量%至大约99重量%的量提供。在甚至进一步的实施方案中，基于该组合物的总重量计，第三组分以大约90重量%至大约99重量%的量提供，在某些实施方案中，第三组分以大约92重量%至大约96重量%的量提供。

在某些实施方案中，第一组分和第三组分形成类共沸组合物。本文中所用的术语“类共沸物”涉及严格共沸或通常表现得类似共沸混合物的组合物。共沸混合物是两种或更多种组分的体系，其中液体组成和蒸气组成在所述及的压力和温度下是相等的。在实践中，这意味着共沸混合物的组分是恒沸的或基本上恒沸的，并且在相变过程中通常不能热力学分离。通过共沸混合物的沸腾或蒸发形成的蒸气组成与原始液体组成相同或基本上相同。因此，当组合物沸腾或以其它方式蒸发时，类共沸组合物的液相和蒸气相中的组分浓度仅最小程度地改变（如果有的话）。相反，使非共沸混合物沸腾或蒸发在显著程度上改变了液相中的组分浓度。

在任何前述实施方案中，加入第二组分以形成本发明的组合物。在某些优选但非限制性的方面，第二组分是溶剂，特别是能够按照本文论述的方法和优点起作用的溶剂。在某些非限制性方面，该溶剂能够至少部分溶解与印刷电路板制造相关的焊剂（solderflux）和其它残余物或能够从金属或非金属基材上除去残余物（如油和油脂）。在进一步的实施方案中，第二组分是高沸点溶剂化合物。本文中所用的术语“高沸点溶剂”是指沸点高于至少上文论述的第一组分和第三组分和/或由此类组分形成的任何共沸物或类共沸物组合物的沸点的溶剂化合物。在某些优选实施方案中，“高沸点”化合物的沸点比至少第一组分和第三组分和/或由其形成的任何共沸物或类共沸物组合物的沸点高至少10℃、在某些优选实施方案中高至少25℃、在某些优选实施方案中高至少50℃或更高。

许多附加化合物或组分，包括表面活性剂、润滑剂、稳定剂、金属钝化剂、腐蚀抑制剂、可燃性抑制剂和调控该组合物的特定性质（如成本或可燃性，举例而言）的其它化合物和/或组分可以被包含在本发明的组合物中。为此，所有此类化合物及组分的存在均在本发明的宽范围内。

申请人已经令人惊讶和出人意料地发现，本文中所述的在正压下运行的高效节能脱脂/去焊药系统的组合，特别是与包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯（hcfo-1233zd）的溶剂组合，是如此高效节能，以致于与大气压下运行的类似系统相比能量节约大约20%至大约40%。此外，申请人已经认识到，这些系统和方法倾向于表现出相对较低的全球变暖潜势（“gwp”），优选低于大约1000、更优选低于大约500、甚至更优选低于大约150、更接近低于10。

在本发明的某些优选实施方案中，本文中描述的系统和方法可以作为溶剂用于通过擦拭、蒸气脱脂或其它手段从各种基材上清理各种污垢，如矿物油、松香基焊药、硅油、润滑剂等等。在其它实施方案中，本发明的组合物用于蒸气脱脂机中，特别是用于从印刷电路板上除去焊剂和其它残余物和/或从金属或非金属表面上除去基于油或油脂的残余物。

基于本文中提供的公开内容，附加的特征和优点对于本领域技术人员而言将容易地显现。提供以下实施例来举例说明本发明的某些实施方案。它们不一定限制本发明。为此，至少基于所提供的公开内容，对于本领域技术人员而言，此类实施方案的修改将容易地显现。

实施例

实施例1.室温下的溶剂回收和净化

举例说明了根据本发明的一个实施方案的系统。将挥发性溶剂如1-氯-3,3,3-三氟丙烯（hcfo-1233zd）装入配有压力计和阀的压力容器（压力缸体）——容器10中。在该缸体周围包裹加热毯，并将软管连接至缸体的蒸气空间。将该软管连接至环境空气冷却的热交换器20，其又连接至具有压力计的背压调节阀30。初始调节该背压阀以将系统压力控制在30psig。空气的环境温度为大约70℉。该背压调节器直接连接至填充有相同溶剂的现有脱脂池/浸泡罐40的排放阀。

将该缸体加热，系统内的压力开始提高。在开始加热后，空气冷却的热交换器风扇随即开启。连接空气冷却的热交换器和背压调节阀的管道是半透明的，由此可以观察到液体形成。随着压力增加，在大约20psig下在半透明的管道中开始观察到液体。当达到30psig时，背压调节阀打开，在蒸气脱脂池40内可以看到清洁溶剂流。使压力保持在30psig，在该压力下离开容器的蒸气的温度为大约120℉。继续运行，直到加热的缸体10排空所有液体。该操作与制冷成本或设备无关。

实施例2.hcfo-1233zd（e）与其它溶剂比较

清洁溶剂返回至清洁罐/浸泡浴的速率取决于加热溶剂的压降和蒸气密度。无论使用何种溶剂，合意的是其通过蒸馏清洁并返回至清洁罐/浸泡浴的速率应保持恒定。为了比较加压溶剂脱脂系统（参见图2）中各种溶剂的特性，可以使用下式计算溶剂体积流量。

假定管具有相似的直径和长度，并且摩擦系数相似，两种流体的质量流量将与(ρ·δp)^1/2成正比。如今市场上常用的两种脱脂溶剂是hfe-7100和hfc-43-10mee。其它常用脱脂溶剂包括三氯乙烯（tce）、溴代正丙烷、反式-二氯乙烯（dce）和反式-二氯乙烯共混物。使用表1中的数据，在50℃下运行hcfo-1233zd(e)的系统将具有43psi的压力和26的(ρ·δp)^1/2值。如果期望hfe-7100和hfc-43-10mee具有与hcfo-1233zd(e)相同的溶剂返回率（returnrate），那么它们需要被加热至80-90℃（参见表1）。由于hcfo-1233zd(e)可以在较低温度下运行，其带来构成材料更廉价、溶剂或污垢分解机会更少和更易处理的优点。

对比例1.

在典型的溶剂脱脂器中，提供2组冷却盘管。一组上层盘管或液面上盘管（freeboardcoils）用于从空气中除去水分并防止溶剂的任何过量损失。下层盘管或主盘管连接至制冷剂系统，并且其主要功能是冷凝来自脱脂罐的溶剂蒸气并使其返回到清洁漂洗罐中。冷却主盘管所需的能量由蒸气压缩制冷系统提供，其容量大于在沸腾罐/加热缸体中提供的热量。该脱脂器容纳10-15加仑的溶剂，供应至沸腾罐的热量需要1500-2500瓦特，因此主盘管中的制冷剂容量为2500瓦特。

实施例3.降低能量的脱脂器

运行本发明的系统和方法，并如图2中所示并入以下元件：加压容器50、环境空气冷却的热交换器60、背压调节器形式的冷凝操作器70、和连接至返回泵的浸泡浴。该浸泡浴具有一组低容量盘管，和用于使沾污的溶剂返回到污垢蓄积器/加热的压力容器的再循环泵。液体溶剂在压力容器/污垢蓄积器50中加热并在由背压控制机构70决定的温度和压力下汽化。溶剂蒸气（减去任何高沸点污染物——其保留在压力容器中以便随后去除）从压力容器转移至空气冷却的热交换器60，其将蒸气冷凝成液相。液体随后通过背压控制机构70，其降低了阀下游的系统的压力和温度，并使得溶剂能回填敞顶式浸泡浴或罐80，其中高沸点污染物在脱脂操作过程中进入该系统。返回的经纯化溶剂经由穿过浸泡罐底板和/或侧壁中的通道90被冷却、经由浸泡浴中的溶剂池冷却，使得即使压力经由穿过背压调节器70突然释放至大气压，大部分溶剂仍保持为液体形式。在脱脂操作后，将污染的溶剂从浸泡罐中任选通过微粒过滤系统泵送回到压力容器/污垢蓄积器中。当附加的高沸点污染物进入该系统时，压力容器内部的溶剂因发生闪蒸过程变得富含高沸点污染物。环境空气由此有效地用于产生与对比例1相当的结果，但是不使用需要大约1500至2500瓦特运行能量的主制冷盘管。用于运行如该实施方案中所例示的本发明的系统的净能量显著低于对比例1中所需的能量，节省接近并优选对比例1的主盘管中消耗的能量的大约70%或更高、更优选80%或更高和甚至更优选90%或更高。

实施例4a.脱脂溶剂

制备包含3重量%的甲醇、92-96重量%的十氟戊烷（作为vertrel®商购可得）和1-5重量%的选自2-乙氧基乙醇、2-甲氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-苄氧基乙醇、甲基卡必醇、卡必醇溶纤剂、二乙氧基乙烷、二甲氧基乙烷、二丁氧基丁烷以及这些中的任意两种或更多种的组合的二醇醚的混合物。印刷电路板用多种市售焊料芯线如kester44、alphareliacore15、alphaenergizedplus焊接，并随后在沸腾溶剂中清洁10分钟，取出并干燥。发现这些清洁过的板是干净的。

实施例4b

制备包含3重量%的甲醇、92-96重量%的氢氟醚（hfe）（作为novec®7200商购可得）和1-5重量%的选自2-乙氧基乙醇、2-甲氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-苄氧基乙醇、甲基卡必醇、卡必醇溶纤剂、二乙氧基乙烷、二甲氧基乙烷和二丁氧基丁烷以及这些中的任意两种或更多种的组合的二醇醚的混合物。印刷电路板用多种市售焊料芯线（soldercorewire）如kester44、alphareliacore15、alphaenergizedplus焊接，并随后在沸腾溶剂中清洁10分钟，取出并干燥。发现这些清洁过的板是干净的。

实施例4c

制备包含3重量%的甲醇和97重量%的十氟戊烷（作为vertrel®sfr商购可得）的混合物。该混合物随后与二醇醚2-丁氧基乙醇合并，使得共混物以80%提供，二醇醚2-丁氧基乙醇以20%提供。印刷电路板用焊膏alphaom-338pt焊接，随后在沸腾溶剂中清洁10分钟，取出并干燥。发现这些板是干净的。

实施例4d

制备包含3重量%的甲醇和97重量%的氢氟醚（hfe）（作为novec®7200da商购可得）的混合物。该混合物随后与二醇醚2-丁氧基乙醇合并，使得共混物以80%提供，二醇醚2-丁氧基乙醇以20%提供。印刷电路板用焊膏alphaom-338pt焊接，随后在沸腾溶剂中清洁10分钟，取出并干燥。发现这些板是干净的。

由此已经描述了本发明的几个具体实施方案，本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。如通过本公开内容而变得明显的此类改变、修改和改进意在为本说明书的一部分，尽管本文中没有明确述及，并且意在落入本发明的精神和范围内。因此，前面的描述仅是示例性的，而不是限制性的。本发明仅如以下权利要求及其等同物限定。