專(zhuān)利名稱(chēng):一種不銹鋼熱交換設(shè)備水垢除垢劑的制作方法
本發(fā)明屬于化工水垢清除技術(shù)領(lǐng)域：
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根據(jù)國(guó)際聯(lián)機(jī)查索和有關(guān)文獻(xiàn)〔1〕已知，當(dāng)前工業(yè)上常用鹽酸或檸檬酸等有機(jī)酸類(lèi)清除鍋爐等熱交換設(shè)備中的水垢。鹽酸因?yàn)楹蠧l-對(duì)不銹鋼有腐蝕作用，所以不適用清除不銹鋼熱交換設(shè)備中的水垢;用檸檬酸清除不銹鋼熱交換設(shè)備中的水垢時(shí)，由于成本較高也不適于工業(yè)設(shè)備使用。
本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)發(fā)明者考慮到作為不銹鋼熱交換設(shè)備除垢劑。應(yīng)滿(mǎn)足下列使用條件1.除垢速度適中，效果良好;
2.對(duì)不銹鋼無(wú)腐蝕作用或極微少的可允許的腐蝕作用;
3.對(duì)環(huán)境和操作人員無(wú)害;
4.使用方便，價(jià)格便宜。
根據(jù)這些條件要求，提出用硝酸鋁作為不銹鋼熱交換設(shè)備中的水垢除垢劑。
使用硝酸鋁水溶液清除以鈣、鎂碳酸鹽為主要成分的水垢，其除垢反應(yīng)原理可用下列化學(xué)方程式表示
由于發(fā)生這些反應(yīng)，而使水垢破壞乃致從沉敷的不銹鋼表面上清除。
可以將硝酸鋁工業(yè)品配成水溶液，也可以用硝酸與可溶性工業(yè)氫氧化鋁反應(yīng)配制成水溶液，用于不銹鋼熱交換設(shè)備清除水垢。為了配制適用濃度的硝酸鋁清垢液，所需原料量可按下式計(jì)算
采用硝酸鋁除垢劑清除以鈣、鎂碳酸鹽為主要組分的水垢，其除垢速度隨溫度的升高和硝酸鋁濃度的增加而增加;對(duì)于清除河水水垢的速度大于清除自來(lái)水水垢的速度，這是因?yàn)樵诤铀钢谐锈}、鎂碳酸鹽之外還含有被吸附的有機(jī)物質(zhì)及夾雜的泥砂，因其較疏松而容易去除。
實(shí)驗(yàn)表明，采用硝酸鋁不銹鋼除垢劑，其最佳操作濃度為25-30%;最佳操作溫度為45-50℃。但也可采用常溫操作，不過(guò)這時(shí)需要較長(zhǎng)的除垢時(shí)間。
采用本發(fā)明技術(shù)對(duì)不銹鋼的實(shí)際腐蝕測(cè)定實(shí)例如下例1.取OOCr17Ni13M02(M03)奧氏體不銹鋼試樣，用30%Al(NO3)3溶液微沸27小時(shí)，測(cè)得表面腐蝕率為2.94×10-3克/米2·小時(shí)，相應(yīng)的深度腐蝕率為0.001-0.005毫米/年。測(cè)試后，試樣表面仍保持原來(lái)如鏡的外觀。這證明奧氏體不銹鋼在30%Al(NO3)3除垢液中是耐腐蝕的。在操作條件相同的情況下，用1∶7的鹽酸除垢液對(duì)奧氏體不銹鋼作測(cè)試，表面腐蝕率達(dá)253.4克/米2·小時(shí)。
例2.取OOCr17Ni13Mo2(Mo3)奧氏體不銹鋼，作成長(zhǎng)4-5厘米、寬1厘米、厚0.33厘米的一長(zhǎng)條形后彎成馬蹄形狀，再將其兩終端相對(duì)打孔用穿釘固定，而后將一其一個(gè)側(cè)面按要求打平拋光，分別在20%、30%、40%三個(gè)濃度的硝酸鋁溶液中微沸30小時(shí)后，出取試樣在250倍金相顯微鏡下觀察，未發(fā)現(xiàn)任何裂。而后，在試樣的彎曲處鋸下一段，作電解浸蝕，最后用NEOPHOT21型光學(xué)金相顯微鏡拍照。沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何裂縫。證明奧氏體不銹鋼，在此機(jī)加工條件下，在硝酸鋁除垢液中不發(fā)生腐蝕。
將上述馬蹄形奧氏體不銹鋼鋸斷后再焊接起來(lái)，再進(jìn)行同上述的應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)。此時(shí)所拍光學(xué)金相顯微鏡照片，亦未見(jiàn)任何裂縫，證明在硝酸鋁除垢液中對(duì)奧氏體不銹鋼的焊縫無(wú)應(yīng)力腐蝕作用。
例3.取普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，長(zhǎng)7.52厘米、寬4.00厘米、厚0.28厘米、表面積6.66×10-3厘米，按規(guī)定要求打磨、拋光，經(jīng)過(guò)1∶4鹽酸處理后，分別浸泡在20%的硝酸鋁溶液和加有下列組成緩蝕劑的20%硝酸鋁溶液中，作對(duì)照腐蝕實(shí)驗(yàn)
烏洛托品7克/升;動(dòng)物膠10克/升;糊精10克/升;尿素3克/升;糠醛15毫升/升。浸泡經(jīng)過(guò)1小時(shí)，測(cè)定結(jié)果證明由于在硝酸鋁除垢液中加入以烏洛托品為主要組分的緩蝕劑?？梢允瓜跛徜X溶液對(duì)普通碳素鋼的腐蝕作用顯著降低，緩蝕率達(dá)到92.7%。
參考文獻(xiàn)〔1〕貝茨公司〔美〕，工業(yè)水處理手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社(1982)。
〔2〕張康著，不銹鋼局部腐蝕。
〔3〕克林諾夫著，化工機(jī)械之腐蝕及耐腐蝕材料。
權(quán)利要求
1.一種由酸溶液構(gòu)成的不銹鋼熱交換設(shè)備水垢除垢劑，其特征在于該溶液用硝酸鋁或用硝酸與可溶性氫氧化鋁配制而成。
2.按照權(quán)利要求
1所述的除垢劑，其特征在于最佳操作濃度為25-30%，最佳操作溫度為35-50℃。
3.按照權(quán)利要求
1或2所述的除垢劑，其特征在于當(dāng)用于普通碳素鋼或由不銹鋼與普通碳素鋼共同構(gòu)成的熱交換設(shè)備時(shí)，加入以烏洛托品為主要組分的緩沖劑。
專(zhuān)利摘要
硝酸鋁或用硝酸與可溶性氫氧化鋁配制的硝酸鋁水溶液可以作不銹鋼換熱設(shè)備中以鈣、鎂碳酸鹽為主要成分的自來(lái)水或河水水垢的除垢劑。該除垢劑的最佳使用條件(1)硝酸鋁在除垢液中的含量為25～30％；(2)除垢的操作溫度為45～50℃。對(duì)于普通碳素鋼或由不銹鋼和普通碳素鋼所共同構(gòu)成的熱交換設(shè)備，在加入以烏洛托品為主要組分的緩沖劑條件下，硝酸鋁也可作除垢劑使用，其他條件與上述同。
文檔編號(hào)C02F5/08GK85100271SQ85100271
公開(kāi)日1986年8月6日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者張德山, 于潤(rùn)湖, 張文樸, 陳寅 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan