一種用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學清洗技術領域，涉及一種化學中性清洗劑，特別涉及一種用于清 除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 火力發(fā)電廠石灰石-石膏脫硫系統(tǒng)的建設與運行，為完成國家"十一五" 302減排 目標發(fā)揮了重要的作用。在脫硫系統(tǒng)中，空氣預熱器布置在省煤器之后的煙道中，利用煙氣 的余熱加熱鍋爐燃燒所需的空氣，以提高整個機組的經(jīng)濟性。由于煙氣中含有水蒸氣，而煙 氣中水蒸汽的露點（即水露點）一般在30-60°C，是較低的，在燃料中水分不多的情況下， 在空氣預熱器的低溫受熱面上是不會結露的。但是在燃料燃燒過程中，根據(jù)燃料中灰分的 性質和采用的燃燒方式，燃料中的硫分可能有大部分（約70-80% )形成S02及S03并轉 入煙氣中，煙氣中的三氧化硫與水蒸汽形成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽的露點（也叫酸露點或 煙氣露點）則較高，根據(jù)有關研宄，煙氣中只要有少量的三氧化硫，煙氣的露點也會提高很 多。煙氣露點的提高，使低溫受熱面在壁溫低于煙氣露點以下的部分有大量硫酸蒸汽凝結， 引起該處受熱面金屬的嚴重腐蝕及堵灰。目前傳統(tǒng)的清洗方法就是用高壓水沖，效果不佳， 并且會引起硬垢越結越多，最后造成堵塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢，清除硬垢 徹底，能在常溫下使用，對搪瓷換熱元件和設備無腐蝕，對人體無毒，廢液可以安全排放，高 效安全的環(huán)保型中性化學清洗劑及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0005] 本發(fā)明一種用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，其特征在于：由清 洗主劑、表面活性劑、滲透劑、液堿和水復配而成，其中，所述的清洗主劑占所述中性化學清 洗劑的重量百分比為10 - 25%，所述的表面活性劑占所述中性化學清洗劑的重量百分比 為0. 2%- 1. 5%，所述的滲透劑占所述中性化學清洗劑的重量百分比為0. 1%- 1. 5%，所 述的液堿占所述中性化學清洗劑的重量百分比為10% - 30%，余量為水。
[0006] 進一步的，所述的清洗主劑選自丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-膦酸-AMPS四元共聚物 或有機羧酸類化合物（例如乙二胺四乙酸、檸檬酸、羥基丁二酸、羥基乙酸、羥基丙酸、草 酸、酒石酸等）中的一種或多種。
[0007] (其中，AMPS為2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。）
[0008] 進一步的，所述的表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚磷酸單酯鈉（鉀）鹽、脂肪醇 聚氧乙烯醚磷酸（單）酯鈉（鉀）鹽、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯鹽和烷基酚聚環(huán)氧乙烯醚 中的一種或多種。
[0009] 進一步的，所述的滲透劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇與環(huán) 氧乙烷的聚合物、聚氧乙烯醚化合物中的一種或多種。
[0010] 進一步的，所述的液堿選自氫氧化鉀和氫氧化鈉中的一種或兩種。
[0011] 進一步的，本發(fā)明所述的中性化學清洗劑的pH值為7-9。
[0012] 上述用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑的制備方法如下：
[0013]按配方所述比例，先加入水，再加入清洗主劑，然后慢慢加入液堿，（溫度控制在 50°C以下）攪拌均勻之后，再加入表面活性劑、滲透劑，攪拌均勻即可。
[0014] 本發(fā)明的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，選擇含有不同官能團 (羧酸、羥基、磺酸鹽、磷酸等）的高分子有機聚合物進行組合，其作用機理包括以下幾個方 面：
[0015] 1)滲透機理：本發(fā)明的清除空預器硬垢的中性化學清洗劑配方中的滲透劑成分， 具有很強的垢層突破能力，在堅硬的垢層結構中，擴大原有的孔隙并創(chuàng)造新的孔隙，從而形 成清洗藥劑進入垢層深處的通道，使藥劑能夠充分的擴散到盡可能多的垢層表面，提高藥 劑的作用效果。
[0016] 2)絡合（螯合）機理：本發(fā)明的清除空預器硬垢的中性化學清洗劑主劑中含有羧 基、羥基等活性官能團，同時具備了有未配對電子的氧和氮，能與金屬離子絡合，并且生成 的絡合物具有多環(huán)結構，性質穩(wěn)定不易分解。在與垢層作用時，清洗藥劑與所接觸到的垢層 表面的偏硅酸鋁鹽和硅酸鹽發(fā)生絡合作用，達到"溶解"污垢的目的。
[0017] 3)膨脹機理：本發(fā)明的清除空預器硬垢的中性化學清洗劑在垢層深處發(fā)生的絡 合所用，可以使垢層內(nèi)部發(fā)生膨脹作用，使垢層結構內(nèi)部出現(xiàn)裂紋和縫隙，增大了藥劑的作 用面積。
[0018] 本發(fā)明所采用的技術路線和工作原理如下：（1)將清洗劑與滲透劑、表面活性劑 復配，借助組分間的協(xié)同作用，與致垢金屬陽離子通過配位鍵形成親水螯合物，通過滲透 劑、表面活性劑使藥劑進入垢的里層，從而使垢膨脹融溶達到很好的清洗效果。（2)在配 方中添加滲透劑是因為垢表面必定有許多小孔以及小裂縫，利用滲透劑將藥劑滲透到垢內(nèi) 層，從而縮短清洗時間。（3)在配方中添加表面活性劑是利用其具有固定的親水親油基團， 在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降。（4)通過復配試驗，達到優(yōu)化組合，充 分發(fā)揮各組分的協(xié)同增效作用，提高清垢效果。
[0019] 本發(fā)明的有益效果：
[0020] 本發(fā)明的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，主要由羧酸、羥基、磺 酸鹽、磷酸等多官能團高分子有機聚合物組成，專用于清除偏硅酸鋁鹽和硅酸鹽等難溶鹽 垢，藥劑pH值為7-9,能在常溫下使用，清洗周期為5天左右。該清洗劑清除硬垢徹底，不腐 蝕金屬、搪瓷、玻璃等，對人體接觸無不良反應，清洗后的廢液經(jīng)處理后可以回收利用或合 格排放，高效安全。
[0021] 本發(fā)明的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，具有清除硬垢徹底， 不腐蝕金屬、搪瓷、玻璃等，對人體無毒，廢液可以安全排放，高效安全的環(huán)保型中性清洗劑 的特點。該清洗劑能夠清洗特殊難溶的偏硅酸鋁鹽和硅酸鹽硬垢，對空預器表面的頑固結 垢也能進行快速、有效的清洗，為順利解決脫硫系統(tǒng)空預器結垢堵塞，提高脫硫系統(tǒng)投運率 和脫硫效率做出了重要的貢獻。
[0022] 本發(fā)明的中性化學清洗劑由清洗主劑、表面活性劑、滲透劑、液堿和水復配而成， 本發(fā)明的中性化學清洗劑通過與所接觸到的空預器表面的偏硅酸鋁鹽和硅酸鹽垢發(fā)生絡 合作用，達到"溶解"污垢的目的。通過滲透作用和膨脹作用，使垢層結構內(nèi)部出現(xiàn)裂紋和 縫隙。本發(fā)明的清除空預器硬垢的中性化學清洗劑采用了安全環(huán)保的中性方案，無毒，主要 復配物清洗主劑易生物降解，不存在環(huán)境問題；該清洗劑具有快速除垢、不腐蝕鋼架、不傷 搪瓷換熱原件、不破壞鱗片防腐材料等特點。在空預器清洗應用中，硬垢的去除率達到98 % 以上，空預器透光率達到95%以上，提高了換熱設備的換熱效率及疏通通風通道，保證了機 組的安全、經(jīng)濟運行。
【具體實施方式】
[0023] 下面將結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明，應該理解，這些具體實施例僅用 于說明本發(fā)明的目的，并不意在限制本發(fā)明。本領域技術人員在閱讀說明書之后，將能顯而 易見地對其進行各種修改、變型和修正，這些修改、變型和修正都落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0024] 實施例1
[0025]本發(fā)明一種用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，配方如下：
【主權項】
1. 一種用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，其特征在于：由清洗主劑、 表面活性劑、滲透劑、液堿和水復配而成，其中，所述的清洗主劑占所述中性化學清洗劑 的重量百分比為10 - 25%，所述的表面活性劑占所述中性化學清洗劑的重量百分比為 0. 2%- 1. 5%，所述的滲透劑占所述中性化學清洗劑的重量百分比為0. 1%- 1. 5%，所述 的液堿占所述中性化學清洗劑的重量百分比為10% - 30%，余量為水。
2. 如權利要求1所述的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，其特征在 于：所述的清洗主劑選自丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-膦酸-AMPS四元共聚物或有機羧酸類化 合物中的一種或多種。
3. 如權利要求1所述的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，其特征在 于：所述有機羧酸類化合物為乙二胺四乙酸、檸檬酸、羥基丁二酸、羥基乙酸、羥基丙酸、草 酸、酒石酸中的一種或多種。
4. 如權利要求1所述的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，其特征在 于：所述的表面活性劑選自壬基酚聚氧乙烯醚磷酸單酯鈉鹽或鉀鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磷 酸單酯鈉鹽或鉀鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鈉鹽或鉀鹽、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯鹽和 烷基酚聚環(huán)氧乙烯醚中的一種或多種。
5. 如權利要求1所述的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，其特征在 于：所述的滲透劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇與環(huán)氧乙烷的聚合 物、聚氧乙烯醚化合物中的一種或多種。
6. 如權利要求1所述的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，其特征在 于：所述的液堿選自氫氧化鉀和氫氧化鈉中的一種或兩種。
7. 如權利要求1所述的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑，其特征在 于：所述中性化學清洗劑的PH值為7-9。
8. -種如權利要求1所述的用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑的制備 方法，其特征在于：按所述比例，先加入水，再加入清洗主劑，然后慢慢加入液堿，溫度控制 在50°C以下，攪拌均勻之后，再加入表面活性劑、滲透劑，攪拌均勻即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于清除脫硫系統(tǒng)空預器硬垢的中性化學清洗劑及其制備方法。該中性化學清洗劑由清洗主劑、表面活性劑、滲透劑、液堿和水復配而成。該清洗劑通過與所接觸到的空預器表面的偏硅酸鋁鹽和硅酸鹽垢發(fā)生絡合作用，達到“溶解”污垢的目的；通過滲透作用和膨脹作用，使垢層結構內(nèi)部出現(xiàn)裂紋和縫隙。該清洗劑采用了安全環(huán)保的中性方案，無毒，主要復配物清洗主劑易生物降解，不存在環(huán)境問題；該清洗劑具有快速除垢、不腐蝕鋼架、不傷搪瓷換熱原件、不破壞鱗片防腐材料等特點。在空預器清洗應用中，硬垢的去除率達98％以上，空預器透光率達95％以上，提高了換熱設備的換熱效率及疏通通風通道，保證了機組的安全、經(jīng)濟運行。
【IPC分類】C11D10-02
【公開號】CN104745337
【申請?zhí)枴緾N201510167699
【發(fā)明人】劉建鳳, 陸軍, 姚永清
【申請人】上海未來企業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月9日