專利名稱：除去沉積物的方法與組合物的制作方法
除去沉積物的方法與組合物發(fā)明背景發(fā)明領(lǐng)域以下所述的方法與組合物可用于控制和除去典型地?fù)饺虢饘俸桶虢饘傺趸锘旌衔锏墓腆w沉積物，其中包括例如在蒸汽發(fā)生體系內(nèi)的表面上形成的水垢沉積物。然而，本發(fā)明的方法與組合物不限于水垢，且還可用于除去摻入寬泛范圍的金屬和半金屬化合物混合物的沉積物，其中包括例如已經(jīng)在管道、導(dǎo)管、容器和/或其他組件內(nèi)部累積的單獨(dú)或者與硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽和/或磷酸鹽結(jié)合的無水或水合氧化物和/或氫氧化物。在任何特定沉積物內(nèi)存在的化合物的特定混合物取決于許多因素，其中包括例如水源組成，加入到水源中的處理化學(xué)品，諸組分的組成和體系在其下操作的條件。
背景技術(shù)：
說明公知引入到蒸汽發(fā)生體系內(nèi)的各種雜質(zhì)產(chǎn)生在這些體系，尤其包括牽涉在較高溫 度操作下的組件，例如換熱器，蒸汽發(fā)生器和渦輪機(jī)的組件表面上沉積的固體沉積物。這些固體，典型地包括以上所述的金屬和半金屬化合物的混合物的存在總是被描述為水垢，沉積物，或淤泥，這取決于它們的特性以及在蒸汽發(fā)生體系內(nèi)的位置。盡管努力通過控制濃縮物在體系內(nèi)的循環(huán)和在循環(huán)流體內(nèi)摻入的化學(xué)添加劑來降低這些沉積物，但水垢和其他沉積物在大多數(shù)蒸汽發(fā)生體系(如果不是全部的話)內(nèi)繼續(xù)受到人們關(guān)注。描述沉積物所使用的特定術(shù)語，在表面上和在容器內(nèi)這些化合物的累積可對蒸汽發(fā)生體系操作具有各種負(fù)面影響，其中包括(I)降低傳熱到蒸汽發(fā)生器內(nèi)的輔助冷卻劑上，從而導(dǎo)致?lián)Q熱效率的損失，(2)在管道支持件或其他內(nèi)部蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)內(nèi)堵塞或部分堵塞流體通路，(3)加速沉積物下部的腐蝕，這會導(dǎo)致受影響表面，例如在管殼式蒸汽發(fā)生器內(nèi)的管道加速的局部腐蝕，(4)賦予蒸汽發(fā)生器組件高的應(yīng)力。沉積物誘導(dǎo)的應(yīng)力可導(dǎo)致蒸汽發(fā)生設(shè)備組件的機(jī)械變形和龜裂。因此，通過化學(xué)或機(jī)械方式除去這些沉積物是理想的，且典型地通過周期性清潔操作除去沉積物來實(shí)現(xiàn)，以便減少沉積物在蒸汽發(fā)生體系的組件表面上累積。作為完全除去沉積物的替代方案，可通過控制工藝處理沉積物。水垢、沉積物或淤泥的控制輔助它們的除去和流化，這是有益的。這種控制可牽涉軟化，部分溶解，形成孔隙，固體從表面上脫層，或者其任何組合。在蒸汽發(fā)生體系內(nèi)沉積的固體通常主要含有鐵的氧化物，例如磁鐵礦，這是蒸汽發(fā)生體系和輔助體系內(nèi)所使用的結(jié)構(gòu)的典型材料導(dǎo)致的。然而，在蒸汽發(fā)生體系的不同部分上沉積的固體可具有不同的組成。例如，在蒸汽發(fā)生器的下部線圈(bundle)區(qū)域內(nèi)沉積的固體，相對于在上部線圈區(qū)域內(nèi)存在的那些，常常具有高的鋁和硅的氧化物和水合氧化物含量。這些氧化物和水合氧化物可包括例如勃姆石(A100H)和氧化硅(SiO2)。在化石燃料工廠的鍋爐內(nèi)還常常遇到含有鋁和硅的氧化物的沉積物。鋁和硅的氧化物和水合氧化物傾向于充當(dāng)粘結(jié)物種，所述粘結(jié)物種在整個(gè)蒸汽發(fā)生體系當(dāng)中使沉積物固結(jié)在一起。因此，含有這些物種的沉積物通常比在蒸汽發(fā)生器沉積物內(nèi)發(fā)現(xiàn)的其他常見的固體，例如磁鐵礦或銅更加難以溶解和除去。核廢料淤泥，例如在美國和國際的長期儲存設(shè)施(所述設(shè)施可接收并累積來自各種工藝的化合物)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的那些可能甚至更加復(fù)雜，且包括鋁、鈉、鐵、鈣、錳、鉍、鈾、銀、銅、鋯和鑭系化合物的混合物。在核廢料淤泥內(nèi)鑒定到的代表性化合物包括例如Al (OH)3,水鋁礦；(NaAlSiO4)6 · (NbNO3)l6 · 2H20，NO3-鈣霞石；A10(0H)，勃姆石；NaAl (CO3) (OH)2,片鈉招石;Fe2O3,赤鐵礦(Hemtatite) ;Ca5OH(PO4)3,輕磷灰石;Na2U2O7,水鈉鈾礦;ZrO2,斜錯(cuò)石;Bi2O3,秘華;SiO2,石英-氧化娃;Ni (OH) 2, Theophrasite; MnO2,軟猛礦；CaF2,螢石;LaPO4 · 2H20; Ag2CO3 和 PuO2。可在近中性pH(約7)下伴隨用于除鐵的肼，或者在弱堿性pH(約9. 5)下伴隨用于除銅的過氧化氫，使用具有高濃度EDTA的溶劑，有效地除去富集赤鐵礦和銅的沉積物，例如在加壓水反應(yīng)器(PWR)核電站內(nèi)的蒸汽發(fā)生器當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的那些。Schneidmiller, D.和 Stiteler, D. , Steam Generator Chemical Cleaning Process Development, EPRI, Palo Alto, CA, EPRI NP-3009 (1983)。然而，這些溶劑除去富含鋁氧化物和硅氧化物的沉積物的效率小得多，所述富含鋁氧化物和硅氧化物的沉積物典型地發(fā)現(xiàn)于垂直取向的PWR蒸汽發(fā)生器內(nèi)的管板(tubesheet)交叉點(diǎn)處或其附近的管道中，但也可發(fā)現(xiàn)于蒸汽發(fā)生體系內(nèi)的其他位置處。(管板是垂直取向的蒸汽發(fā)生器的輔助(沸騰)側(cè)面的底表面。)一般地，使用兩類清潔操作，從蒸汽發(fā)生體系中除去累積的沉積物。一類清潔操作牽涉使用具有高濃度，典型地約2-約15wt%或更多溶質(zhì)的化學(xué)溶液。Severa, J. andBar, J. , Handbook of Radioactive Contamination and Decontamination, Elsevier, Amsterdam, 1991。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，盡管為了方便起見，這些工藝所使用的溶質(zhì)的濃度典型地以術(shù)語wt%表達(dá),但公知化學(xué)溶液的能力(capacity)實(shí)際上是溶質(zhì)的摩爾濃度的函數(shù)。這種濃縮的化學(xué)清潔方法要求延長的時(shí)間制備實(shí)施清潔操作所使用的臨時(shí)設(shè)備系統(tǒng)，和所要求的使用并棄置大量化學(xué)品使得使用這些方法非常昂貴。相反，第二類清潔操作利用濃度低得多的溶液，典型地小于約0. lwt%(約IOOOppm),但常常最多或略高于約lwt%(約10，OOOppm)。這種稀的化學(xué)品清潔方法不要求大的臨時(shí)設(shè)備體系適應(yīng)于待清潔的已有蒸汽發(fā)生體系，從而使得可能在短時(shí)間段內(nèi)實(shí)施這種清潔工藝，且對規(guī)則的例行維修停工期計(jì)劃的其他活動(dòng)沒有或者產(chǎn)生很小的影響。另外，這些方法不要求大量化學(xué)品。因此，這類清潔操作的復(fù)雜度和昂貴程度比更加濃縮的化學(xué)品清潔方法小得多。以下討論了數(shù)種稀釋的清潔方法的實(shí)例。Fellers 的美國專利 No s. 5，779，814 ("Fellers I〃)和美國專利No. 6，017，399 ("Fellers Π 〃)公開了通過添加一種或更多種在25 °C下pKa值大于約10.61的揮發(fā)性胺到蒸汽發(fā)生體系的水相中，從蒸汽發(fā)生體系的組件表面中控制和除去固體沉積物的方法。這些胺選自烷基胺，環(huán)烷基胺，和伯、仲和叔胺衍生物。二甲胺(在25°C下，pKa為約10.61)是該組中最優(yōu)選的成員。吡咯烷，一種在25 °C下pKa為約11.27的環(huán)烷基胺也是高度優(yōu)選的。本發(fā)明中提及的其他揮發(fā)性胺范圍從25°C下pH為10. 61的單-N- 丁基胺(MBNA)到在25 °C下pH為13. 40的1，5- 二氮雜雙環(huán)(5，4, 0) -| 碳-5-烯。所采用的胺的濃度為約0. 01ppm-50ppm,優(yōu)選約0. 5ppm_50ppm,最優(yōu)選約0. 5ppm-10ppm。這一方法公開了添加這些胺到在蒸汽發(fā)生體系的在線連續(xù)操作過程中生成蒸汽所使用的水相以及當(dāng)該體系停工時(shí)在蒸汽發(fā)生體系內(nèi)存在的水相這二者中。在實(shí)踐中，添加這些胺到在蒸汽發(fā)生器內(nèi)存在的敷層(Iayup)溶液中，以便促進(jìn)除去沉積物成分，例如銅和鉛。Marks, C. , Lead Risk Minimization Program atPalisades Generating Plant, EPRI, Palo Alto, CA, EPRI 1016556 (2008)("Marks 文章〃)；Stevens, J.等人，〃Steam Generator Deposit Control Program Assessment atComanche Peak〃，Chemie 2002Proceedings: International Conference Water Chemistryin Nuclear Reactors Systems:Operation Optimization and New Development s,第 3卷，Avignon,法國，2002 年 4 月 22-26 日("Stevens") ; Fellers, B.，和 J. Wooten,在 EPRINuclear Plant Performance Improvement Seminar, Charleston, South Carolina, 1994年 8 月 3-4 日中提交的〃Alternative Amines Improve Plant Performance at ComanchePeak Steam Electric Station" ("B. Fellers")。在發(fā)電操作過程中，還添加濃度范圍為數(shù)ppb到數(shù)ppm的這些胺到輔助體系中作為控制pH在規(guī)定范圍內(nèi)的方式。Effects ofDifferent pH Control Agents on Pressurized Water Reactor Plant Systems andComponents, EPRI, Palo Alto, CA:2007. 1019042。Rootham 的美國專利 No. 5，764，717 (〃Rootham I")和 Rootham 等人的美國專利 No. 5, 841, 826 TRootham Π〃)公開了清潔水溶液的用途，所述清潔水溶液包括選自載體試劑和插層劑或其組合組成的組中的至少一種清潔劑，其中所述載體試劑選自二甲胺，乙胺，1，2- 二氨基甲烷，二氨基丙烷，乙醇胺，2-甲基-2-氨基-I-丙醇，5-氨基戊醇和甲氧基丙胺，其中提供濃度為小于O. 1#%所述溶液的清潔試劑。該方法進(jìn)一步包括在所述清潔溶液中使用加壓脈沖，驅(qū)逐并流化在換熱容器內(nèi)累積的淤泥和沉積物。Rootham等人的美國專利No. 6，740，168 (〃Rootham III〃)公開了控制和除去換熱體系內(nèi)的水垢和沉積物的方法，所述水垢控制劑包括螯合劑(例如，EDTA, HEDTA,月桂基取代的EDTA和/或有機(jī)酸，例如草酸，檸檬酸，馬來酸或其混合物)，還原劑(例如，抗壞血酸，抗壞血酸的異構(gòu)體，檸檬酸，肼，催化肼或卡巴肼)，PH控制劑，尤其具有小于10個(gè)碳的含氮脂族化合物，例如三乙醇胺，二甲胺，乙胺，1，2- 二氨基乙烷，二氨基丙烷，乙醇胺，二乙醇胺，2-甲基-2-氨基-I-丙醇，5-氨基戊醇，或甲氧基丙胺，和非離子表面活性劑，例如TritonX-ΙΟΟ。在清潔水溶液內(nèi)這一水垢控制劑的處理濃度小于lwt%，處理溫度小于100°C，和處理 pH 為 3. 5-9。簡要概述本發(fā)明提供控制并從蒸汽發(fā)生體系的至少一個(gè)組件的表面上除去固體沉積物的方法，其中PKa值高于約13. 5的一種或更多種氫氧化季銨單獨(dú)或者與一種或更多種添加劑結(jié)合用作活性溶質(zhì)。這種其他添加劑可包括螯合劑，還原或氧化劑，PH調(diào)節(jié)劑，表面活性劑，腐蝕抑制劑，螯合劑，分散劑及其組合。優(yōu)選當(dāng)蒸汽發(fā)生體系“離線”時(shí)，即沒有在功率產(chǎn)生模式下操作，其中包括例如啟動(dòng)或停工操作的情況下，采用本發(fā)明提供的方法。一般地，確定控制和除去蒸汽發(fā)生體系內(nèi)的沉積物所使用的水溶液的有效性的主要因素是一種或多種活性溶質(zhì)的堿強(qiáng)度。在其中沉積物富含鋁和硅化合物的蒸汽發(fā)生體系區(qū)域，例如在核電站的蒸汽發(fā)生器的下部區(qū)域內(nèi)，要求高PH，以便在清潔操作過程中，除去這些氧化物的累積物。因此，高度期望在清潔溶液中使用最強(qiáng)可能的堿作為活性溶質(zhì)。然而，引入非揮發(fā)性無機(jī)堿，例如NaOH，Κ0Η,和Ca(OH)2是非所需的，因?yàn)槠湟雽⒘粝虏粨]發(fā)的離子(Na+，K+，Ca2+)，這些不揮發(fā)的離子將導(dǎo)致顯著加速的腐蝕過程，從而影響蒸汽發(fā)生體系的結(jié)構(gòu)完整性，若它們集中在蒸汽發(fā)生體系內(nèi)存在的裂縫內(nèi)的話。氫氧化季銨是已知的最強(qiáng)的揮發(fā)性堿。四甲基氫氧化銨(TMAH)例如是與不揮發(fā)的無機(jī)堿一樣強(qiáng)的堿，和在水溶液中，它經(jīng)歷實(shí)際上完全解離。由于許多氧化物，尤其氧化硅和氧化鋁可溶于堿介質(zhì)，因此在清潔配方中，特別是在其中清潔劑的揮發(fā)性和/或避免使用腐蝕酸的能力是有利的應(yīng)用中使用這些氫氧化物。因此，在微電子工業(yè)中，表明TMAH溶液顯示出在化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)多晶硅膜之后，從硅片表面上除去顆粒以及金屬雜質(zhì)污染物是高度有效的。參見例 如美國專利Nos. 5，466，389和5，863，344;還參見 Pan, T. M,等人，Novel cleaning solutions for polysilicon film post chemicalmechanical polishing, IEEE Electron Device Letters 21, 338-340 (2000)和 Pan, T.M.等人,One-step cleaning solution to replace the conventional RCA two-stepcleaning recipe for pregate oxide cleaning, J. Electrochemical Soc. 148, G 315—G320(2001) ("Pan參考文獻(xiàn)〃)。在所公開的清潔工序中，使用TMAH，從硅-基電子組件中溶解濕和干層的娃氧化物二者。Thong, J. T. L.等人，TMAH etching of silicon and theinteraction of etching parameters, Sensors and Actuators, 63，243-249(1997)。該文獻(xiàn)包含許多額外的實(shí)施例使用TMAH用于清潔金屬基底，特別是在微電子工業(yè)中。含有TMAH的含水汽提已用于從鋁化的無機(jī)基底中清潔有機(jī)殘?jiān)?，正如美國專利No. 5，563，119所公開的。TMAH溶液用于從照相平版印刷蝕刻的銅帶部件中光致抗蝕劑汽提，正如美國專利No. 4，714，517所公開的。最近，TMAH溶液用于清潔電子組件。在半導(dǎo)體制造中使用的互連件(Interconnect)過去由招制造,但自那以后招大部分被銅替代。盡管與鋁相比，銅具有數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)，(具體地，較大的導(dǎo)電率，這允許制造較小的比較快速的處理器)，但與鋁相比，銅更加容易被后-CMP溶液損壞。已發(fā)現(xiàn)，TMAH溶液兼有從銅的互連件中有效地清潔加工的殘?jiān)c對互連件本身的損壞最小的特點(diǎn)，正如美國專利No. 6，492，308 ("’308專利〃)所公開的?？墒褂肨MAH溶液，除去在銅的配線和半導(dǎo)體器件的表面上形成的氧化銅，正如日本專利公布2003155586所公開的。也可使用TMAH溶液，清潔其中組件，例如金屬互連件主要是銅或銅合金的含金屬的微電子基底，和由諸如Al，W，TiN, Ta, TiW之類的材料(作為銅擴(kuò)散阻擋金屬)，以及氧化硅組成的微電子表面，正如美國專利No. 7，365，045所公開的。類似地，使用TMAH溶液清潔由Al或Al/Cu合金組成的微電子基底，正如美國專利No. 7，419，945所公開的。在非電子應(yīng)用中的清潔溶液中和在清潔鋼表面中使用TMAH表明含TMAH的清潔溶液高度有效地從金屬掩膜(mask)，例如Cu，Cu/Ni, Cu/Ni/Cu, Mo和不銹鋼中除去絲網(wǎng)印調(diào)合色料殘?jiān)缑绹鴮＠鸑o. 6，277，799 (〃’799專利〃)所公開的。開發(fā)了含有TMAH的溶液清潔用于電子槍的Wenhelt電極，正如日本專利04087146(〃JP ‘146專利〃)所公開的。TMAH是可用于在150-250°C的溫度下，非腐蝕性清潔螺旋槳或渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，例如刀片(blade)，渦輪葉片，噴嘴，燃燒室襯里，和高壓釜內(nèi)翼片可使用的一組堿中的一種。表明這種清潔應(yīng)用實(shí)現(xiàn)從渦輪機(jī)部件的表面和裂紋中完全除去表面氧化物、灰塵、堿式鹽和有機(jī)雜質(zhì)，且沒有損壞底下的粘合層，其中該粘合層是金屬組合物，例如Pt-Al，Al，Al-Ni，Ni-Cr-Al-Y, Fe-Cr-Al-Y, Co-Cr-Al-Y，Ni-Co-Cr-Al-Y,及其混合物，或金屬基底表面，其中基底是Ni-，Cr-,或Fe-基超耐熱合金或不銹鋼，正如美國專利No. 5，685，917 (〃’ 917專利〃)所公開的。TMAH溶液用于清潔和鈍化在諸如氣流設(shè)備，制藥設(shè)備，和半導(dǎo)體加工設(shè)備之類的應(yīng)用中使用的不銹鋼組件的表面，正如美國專利No.5，858，118(〃 ‘118專利〃)所公開的。在室溫下使用TMAH-基清潔溶液，在拋光之后，除去在不銹鋼上的雜質(zhì)，從而在表面上沒有引起腐蝕，正如韓國專利No. 2008027610 ("KR ‘610專利〃)所公開的。TMAH通常不是清潔溶液的唯一組分。例如，在Pan參考文獻(xiàn)中是公開的，除去粒狀物和金屬污染物用的常規(guī)后-CMP清潔溶液配方含有2. 38wt%TMAH, 29wt%氨水，IOOppmEDTA,和水，且所得pH為12. 75。類似地，使用O. 45%單乙醇胺，O. 25wt%TMAH,和O. 175wt%抗壞血酸在水中的結(jié)合溶液，清潔氧化硅-基，含銅表面，正如‘308專利所公開的。抗壞血酸是強(qiáng)還原劑，以及絡(luò)合劑。從絲網(wǎng)印掩膜(例如，不銹鋼或鎳合金掩膜)中除去絲網(wǎng)印調(diào)合色料的清潔溶液除了包括氫氧化季銨(TMAH或2-羥乙基-三甲基氫氧化銨)以外，還包括至少一種羥基羧酸的水溶性鹽，例如乳酸，水，和表面活性劑(O. 02-0. 3wt%的非離子，離子或兩性表面活性劑)。這種清潔溶液的實(shí)例由I. 7-1. 8wt%pH為12. I-約12. 3的活性成分組成，正如‘799專利所公開的。從鎂或鎂合金的制品中除去油的清潔溶液由TMAH和堿金屬的酒石酸鹽的混合物制成，正如美國專利No. 2，346，562所公開的。TMAH和過氧化氫的混合溶液被開發(fā)用于清潔 電子槍用電極，正如JP ‘146專利所公開的?！?17專利中公開了與螺旋槳或渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件一起使用而提出的清潔溶液含有有機(jī)溶劑，例如甲醇，堿，例如TMAH，和水。在‘ 118專利中公開了在加工設(shè)備中推薦用于不銹鋼表面的清潔組合物包括20-35wt%TMAH，2-8wt%螯合劑，例如EDTA，和57-78wt%水。在KR ‘610專利中公開了拋光的不銹鋼表面用的非腐蝕性清潔溶液含有TMAH，有機(jī)溶劑和水。盡管在其他工業(yè)和應(yīng)用中采用氫氧化季銨具有良好的經(jīng)驗(yàn)，但現(xiàn)有技術(shù)除去或控制在蒸汽發(fā)生體系內(nèi)形成的沉積物，例如含硅或鋁的無水或水合氧化物或氫氧化物的沉積物和在儲存罐內(nèi)發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜淤泥組合物(它可包括例如寬泛范圍的金屬和半金屬化合物的混合物，其中包括例如單獨(dú)或者與硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽和/或磷酸鹽結(jié)合的無水或水合氧化物和/或氫氧化物)的方法沒有利用單獨(dú)或與一種或更多種添加劑結(jié)合的作為活性溶質(zhì)的氫氧化季銨。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，取決于金屬表面和待除去的污染物的性質(zhì)，含有單獨(dú)或與添加劑，其中包括例如有機(jī)酸、絡(luò)合劑或螯合劑，例如EDTA，檸檬酸，草酸，馬來酸和類似物，PH調(diào)節(jié)或穩(wěn)定劑，例如硼酸或碳酸氫銨，腐蝕抑制劑，表面活性劑，還原劑，例如肼或抗壞血酸，氧化劑，例如，過氧化氫，分散劑等結(jié)合的氫氧化季銨，例如TMAH的清潔溶液促進(jìn)有效地除去蒸汽發(fā)生體系內(nèi)的沉積污染物。這些清潔溶液提供改進(jìn)的清潔，同時(shí)維持或者甚至減少對該溶液施加到其上的蒸汽發(fā)生體系內(nèi)的金屬表面的損壞。在常見的教科書中，胺通常定義為具有一對孤對電子的氮原子且可被視為取代的氨分子，其通式為RXNH(3x)。胺的這一定義通常被本領(lǐng)域的技術(shù)人員接受為包括伯、仲和叔胺。下述結(jié)構(gòu)式(I)中示出了叔胺的基本結(jié)構(gòu)。在這一附圖
中所示的孤對電子是決定胺的化學(xué)行為的主要因素。
N
RS%1 xR
P
K
相反，氫氧化季銨缺少在胺中出現(xiàn)的孤對電子，和特征反而在于通過單鍵鍵合到四個(gè)碳原子上的氨氮原子。由于氫氧化季銨不含孤對電子，因此，它們的化學(xué)行為顯著不同于胺類。氫氧化季銨既不親核，也不參與水的水解。以下的結(jié)構(gòu)式(2)中示出了氫氧化季銨的通式結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.控制和除去包括無機(jī)化合物的混合物在內(nèi)的沉積物的方法，該方法按序包括下述步驟 a)形成含處理濃度的氫氧化季銨的清潔水溶液； b)將沉積物與該清潔水溶液接觸一段處理時(shí)間； c)在這一段處理時(shí)間內(nèi)，維持清潔水溶液在處理溫度以內(nèi)；和 d)在這一段處理時(shí)間之后，除去基本上所有的清潔水溶液。
2.權(quán)利要求I的控制和除去沉積物的方法，進(jìn)一步包括 在這一段處理時(shí)間內(nèi)，維持清潔水溶液在處理pH范圍內(nèi)。
3.權(quán)利要求I的控制和除去沉積物的方法，其中 該清潔水溶液進(jìn)一步包括選自螯合劑，絡(luò)合劑，有機(jī)酸及其混合物中的組分。
4.權(quán)利要求3的控制和除去沉積物的方法，其中 清潔水溶液進(jìn)一步包括選自還原劑，氧化劑，PH控制或穩(wěn)定劑，腐蝕抑制劑，非離子表面活性劑及其混合物中的額外的組分。
5.權(quán)利要求I的控制和除去沉積物的方法，其中 氫氧化季銨選自四烷基氫氧化銨，氫氧化膽堿及其混合物。
6.權(quán)利要求I的控制和除去沉積物的方法，其中 清潔水溶液進(jìn)一步包括選自EDTA，HEDTA，月桂基取代的EDTA，有機(jī)酸及其混合物中的螯合劑。
7.權(quán)利要求I的控制和除去沉積物的方法，其中 a)在清潔水溶液內(nèi)氫氧化季銨的處理濃度在0.0001%和15wt%之間； b)處理溫度低于氫氧化季銨的熱分解溫度；和 c)處理水溶液的室溫pH為至少7。
8.權(quán)利要求I的控制和除去沉積物的方法，進(jìn)一步包括 在這一段處理時(shí)間的至少一部分時(shí)間，攪拌該清潔水溶液，其中通過選自流動(dòng)誘導(dǎo)的混合，惰性氣體起泡，加壓脈沖及其組合的方法，實(shí)現(xiàn)攪拌。
9.權(quán)利要求I的控制和除去沉積物的方法，進(jìn)一步包括 估計(jì)沉積物內(nèi)目標(biāo)化合物的總沉積物負(fù)載； 調(diào)節(jié)清潔水溶液內(nèi)氫氧化季銨的用量，實(shí)現(xiàn)相對于總沉積物負(fù)載的目標(biāo)摩爾比。
10.權(quán)利要求9的控制和除去沉積物的方法，其中 目標(biāo)摩爾比為至少1:1。
11.控制和除去利用傳熱液體的換熱體系內(nèi)水垢和沉積物的方法，該方法按序包括下述步驟 a)從換熱體系中除去至少一部分傳熱液體； b)將含處理濃度的氫氧化季銨的清潔水溶液引入到換熱體系內(nèi)； c)維持清潔水溶液在處理溫度范圍內(nèi)持續(xù)一段處理時(shí)間； d)從換熱體系中除去基本上所有的清潔水溶液；和 e)引入更換傳熱液體。
12.權(quán)利要求11的控制和除去換熱體系內(nèi)水垢和沉積物的方法，該方法進(jìn)一步包括 在引入清潔水溶液之前，停止使用換熱體系；和在引入更換傳熱液體之后，恢復(fù)使用換熱體系。
13.權(quán)利要求11的控制和除去換熱體系內(nèi)水垢和沉積物的方法，進(jìn)一步包括 在這一段處理時(shí)間內(nèi)，維持清潔水溶液在處理pH范圍內(nèi)。
14.權(quán)利要求11的控制和除去換熱體系內(nèi)水垢和沉積物的方法，其中 該清潔水溶液進(jìn)一步包括選自螯合劑，絡(luò)合劑，有機(jī)酸及其混合物中的組分。
15.權(quán)利要求14的控制和除去換熱體系內(nèi)水垢和沉積物的方法，其中 清潔水溶液進(jìn)一步包括選自還原劑，氧化劑，PH控制或穩(wěn)定劑，腐蝕抑制劑，非離子表面活性劑及其混合物中的額外的組分。
16.權(quán)利要求11的控制和除去換熱體系內(nèi)水垢和沉積物的方法，其中 氫氧化季銨選自四烷基氫氧化銨，氫氧化膽堿及其混合物。
17.權(quán)利要求11的控制和除去換熱體系內(nèi)水垢和沉積物的方法，其中 清潔水溶液進(jìn)一步包括選自EDTA，HEDTA，月桂基取代的EDTA，有機(jī)酸及其混合物中的螯合劑。
18.權(quán)利要求11的控制和除去換熱體系內(nèi)水垢和沉積物的方法，其中 a)在清潔水溶液內(nèi)氫氧化季銨的處理濃度在0.0001%和15wt%之間； b)處理溫度低于氫氧化季銨的熱分解溫度；和 c)處理水溶液的室溫pH為至少7。
19.控制和除去沉積物的方法，該方法包括下述步驟 a)形成第一清潔水溶液，所述第一清潔水溶液包括處理濃度的選自螯合劑，絡(luò)合劑，有機(jī)酸及其混合物中的組分； b)將沉積物與第一清潔水溶液接觸一段第一處理時(shí)間，產(chǎn)生控制過的沉積物； c)形成第二清潔水溶液,所述第二清潔水溶液包括處理濃度的氫氧化季銨； d)將控制過的沉積物與第二清潔水溶液接觸一段第二處理時(shí)間； e)在這一段處理時(shí)間內(nèi)，維持清潔水溶液在處理溫度范圍以內(nèi)；和 f)在這一段第二處理時(shí)間之后，除去基本上所有的第二清潔水溶液。
20.權(quán)利要求19的控制和除去沉積物的方法，進(jìn)一步包括 在這一段第一處理時(shí)間之后，除去基本上所有的第一清潔水溶液。
21.權(quán)利要求19的控制和除去沉積物的方法，進(jìn)一步其中 第一清潔水溶液包括選自EDTA，HEDTA，月桂基取代的EDTA及其混合物中的螯合劑。
22.權(quán)利要求I的控制和除去沉積物的方法，進(jìn)一步包括 在這一段處理時(shí)間過程內(nèi)改變處理濃度。
全文摘要
本發(fā)明提供可用于控制和除去在一個(gè)或更多個(gè)組件之上形成或者在其他情況下在其內(nèi)累積的固體沉積物，其中包括例如在蒸汽發(fā)生體系內(nèi)形成的水垢的方法與組合物。該含水清潔組合物摻入特征在于pKa值不小于約13.5的一種或更多種氫氧化季銨。這些氫氧化季銨可單獨(dú)或者與一種或更多種添加劑結(jié)合使用，所述添加劑包括例如螯合劑，還原或氧化劑，pH調(diào)節(jié)劑，表面活性劑，腐蝕抑制劑，絡(luò)合劑，分散劑及其組合。
文檔編號C02F5/12GK102811955SQ201080064954
公開日2012年12月5日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者小R·D·瓦林, M·J·利特勒, C·E·安德森 申請人:控制工程學(xué)公司