專利名稱:一種溶解碳酸鈣垢的方法
本發(fā)明屬于除垢的方法，確切地說是一種溶解碳酸鈣垢的方法。
在設(shè)備管道，尤其是熱交換器的冷卻水側(cè)壁上經(jīng)常沉積水垢，其主要成分是碳酸鈣?，F(xiàn)有技術(shù)用于清除水垢的化合物主要是無機(jī)酸和有機(jī)酸兩大類。其中無機(jī)酸有鹽酸、硫酸、硝酸等，使用最多的是鹽酸。無機(jī)酸清洗劑的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低、見效快，特別是對(duì)層狀的銅-四氧化三鐵積垢和含有復(fù)雜硅酸鹽硫化物的硬垢效果更好，但是無機(jī)酸對(duì)設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重，使其應(yīng)用受到限制。常見的有機(jī)酸有氨基磺酸、EDTA、聚馬來酸、檸檬酸等。有機(jī)酸對(duì)設(shè)備的腐蝕相對(duì)較小，但是它對(duì)一些硬垢如碳酸鈣垢的清洗效果不理想，而且有機(jī)酸清洗時(shí)間長(zhǎng)，一般不停車清洗往往需要半個(gè)月至一個(gè)月。
國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中公開了多種除垢的方法，如，CN1049033A公開了一種硫酸銨、膨潤(rùn)土復(fù)配的清洗劑，用于清洗新鐵鍋表面的石墨、松煙灰等污物。CN1130599A公開了一種清洗劑，是由有機(jī)酸(如氨基磺酸、檸檬酸、丙烯酸)、銨鹽(如硝酸銨、氯化銨)和氯化鈉等復(fù)配而成，用于清洗工業(yè)鍋爐和冷卻設(shè)備。JP4120286公開了一種用于清除腐蝕產(chǎn)物和垢層的清洗劑，其中的銨鹽組分為氯化銨。
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)設(shè)備腐蝕性小、清洗速度快的溶解碳酸鈣垢的方法。
本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法包括將由100～10000ppm選自硫酸銨、硫酸氫銨或過硫酸銨中的一種銨鹽或其混合物、0～200ppm緩蝕劑和0～200ppm分散劑組成的銨鹽加入到含有碳酸鈣垢的水中，攪拌均勻即可。
具體地說，本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法是在含有碳酸鈣垢的水中加入銨鹽。所說銨鹽可以是硫酸銨、硫酸氫銨或過硫酸銨，也可以是其中兩種或兩種以上的混合物，優(yōu)選硫酸銨或硫酸氫銨，或二者的混合物。銨鹽在水中的加入量可以是100～10000ppm，優(yōu)選200～5000ppm，最優(yōu)選500～2500ppm。
本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法還包括在水中加入緩蝕劑，可以是本領(lǐng)域通用的緩蝕劑，如六偏磷酸鈉、2-膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)、2-羥基膦基乙酸(HPAA)、羥基乙叉二膦酸(HEDP)、鉬酸銨、硅酸鈉、亞硝酸鈉等，優(yōu)選氧化型緩蝕劑硅酸鈉和鉬酸銨。緩蝕劑在水中的加入量可以是0～200ppm，優(yōu)選10～150ppm。
本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法還可以在水中加入分散劑，所說分散劑可以是本領(lǐng)域通用的一些有機(jī)聚合物，如丙烯酸、馬來酸和丙磺酸的共聚物，或丙烯酸和甲基丙烯酸乙酯的共聚物等。分散劑在水中的加入量可以是0～200ppm，優(yōu)選10～150ppm。
本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)由于清洗劑為無機(jī)銨鹽，對(duì)系統(tǒng)PH值影響不大，對(duì)設(shè)備腐蝕小，而且費(fèi)用低；(2)清洗速度快，一般只需5至7天就能達(dá)到很好的除垢效果。
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
溶鈣量和腐蝕速率的測(cè)試方法參見《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》(中國(guó)石化總公司生產(chǎn)部編)。腐蝕速率的單位是毫克/分米2.天(mdd)。
實(shí)例1～4說明本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法的溶鈣效果。實(shí)例1在40℃的北京自來水中(含鈣離子100ppm)，加入1000ppm的碳酸鈣粉末，攪拌均勻，加入800ppm硫酸銨，溶鈣量的測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)例2在40℃的北京自來水中，加入1000ppm的碳酸鈣粉末，攪拌均勻，分次加入1500ppm硫酸氫銨，溶鈣量的測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)例3在40℃的北京自來水中，加入1000ppm的碳酸鈣粉末，攪拌均勻，加入500ppm的硫酸銨、分多次加入1000ppm硫酸氫銨，溶鈣量的測(cè)試結(jié)果見表1。實(shí)例4在40℃的北京自來水中，加入1000ppm的碳酸鈣粉末，攪拌均勻，加入1500ppm的硫酸銨，分多次加入500ppm硫酸氫銨，溶鈣量的測(cè)試結(jié)果見表1。
實(shí)例5～6說明本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法的溶鈣及緩蝕情況。實(shí)例5在常溫下用六偏磷酸鈉和氯化鋅對(duì)20#標(biāo)準(zhǔn)I型碳鋼片進(jìn)行預(yù)膜，放入2000mL北京自來水中，在自來水中加入1000ppm的碳酸鈣粉末，攪拌均勻，加入硫酸銨900ppm，硅酸鈉50ppm，丙烯酸、馬來酸和丙磺酸的共聚物(北京林華水質(zhì)穩(wěn)定劑廠產(chǎn)品)50ppm?？刂茰囟葹?0℃，在旋轉(zhuǎn)攪拌的情況下，運(yùn)行5天。試驗(yàn)結(jié)果見表2。實(shí)例6按照實(shí)例5的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不同的是，加入硫酸氫銨800ppm、鉬酸銨80ppm、丙烯酸和甲基丙烯酸乙酯的共聚物(北京林華水質(zhì)穩(wěn)定劑廠產(chǎn)品)40ppm，試驗(yàn)結(jié)果見表2。實(shí)例7本實(shí)例為動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方法參見《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》第三部分“循環(huán)冷卻水系統(tǒng)模擬試驗(yàn)”。
實(shí)驗(yàn)中，先在常溫下對(duì)20#碳鋼管用六偏磷酸鈉和氯化鋅預(yù)膜，控制pH在6.5～7.0，一天后加入丙烯酸和甲基丙烯酸乙酯的共聚物300ppm繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一天；然后換新鮮北京自來水并加入碳酸鈉和氯化鈣，加熱控制溫差10℃左右，運(yùn)轉(zhuǎn)5天，使碳鋼管內(nèi)部結(jié)垢；再加入1000ppm的硫酸銨、分次加入1000ppm硫酸氫銨、50ppm硅酸鈉、有效濃度為30ppm的丙烯酸、馬來酸和丙磺酸的共聚物進(jìn)行5天不停車清洗。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測(cè)得溶鈣達(dá)到611ppm，腐蝕速率38.55mdd，溫差上升3℃，說明本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法完全符合現(xiàn)場(chǎng)使用要求。
表1
表2
權(quán)利要求
1.一種溶解碳酸鈣垢的方法，其特征在于按如下方式進(jìn)行將由100～10000ppm選自硫酸銨、硫酸氫銨或過硫酸銨中的一種銨鹽或其混合物、0～200ppm緩蝕劑和0～200ppm分散劑加入到含有碳酸鈣垢的水中，攪拌均勻。
2.按照權(quán)利要求
1所述的溶解碳酸鈣垢的方法，其特征在于所說銨鹽選自硫酸銨或硫酸氫銨或二者的混合物。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的溶解碳酸鈣垢的方法，其特征在于所說銨鹽在水中的用量為200～5000ppm。
4.按照權(quán)利要求
3所述的溶解碳酸鈣垢的方法，其特征在于所說銨鹽在水中的用量為500～2500ppm。
5.按照權(quán)利要求
1所述的溶解碳酸鈣垢的方法，其特征在于所說緩蝕劑選自硅酸鈉或鉬酸銨。
6.按照權(quán)利要求
1或5所述的溶解碳酸鈣垢的方法，其特征在于所說緩蝕劑的用量為10～150ppm。
7.按照權(quán)利要求
1所述的溶解碳酸鈣垢的方法，其特征在于所說分散劑選自丙烯酸、馬來酸和丙磺酸的共聚物，或丙烯酸和甲基丙烯酸乙酯的共聚物。
8.按照權(quán)利要求
1或7所述的溶解碳酸鈣垢的方法，其特征在于所說分散劑的用量為10～150ppm。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種溶解碳酸鈣垢的方法，是將由100～10000ppm選自硫酸銨、硫酸氫銨或過硫酸銨中的一種銨鹽或其混合物、0～200ppm緩蝕劑和0～200ppm分散劑加入到含有碳酸鈣垢的水中，攪拌均勻即可。本發(fā)明提供的溶解碳酸鈣垢的方法對(duì)設(shè)備腐蝕小，費(fèi)用低，清洗速度快，一般只需5至7天就能達(dá)到很好的除垢效果。
文檔編號(hào)C23F14/02GKCN1081247SQ98117813
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期1998年8月27日
發(fā)明者李本高, 張利強(qiáng), 王征, 馬欣 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化集團(tuán)石油化工科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4),