化学清洗中的还原剂.doc

化学清洗中的还原剂在酸洗过程中，随着垢皮和铁锈的溶解，酸洗液中的Fe3+不断增加。由于Fe3+是一种有效的阴极极化剂，当它在阴极区被还原成Fe2+的同时，在阳极区有相应的金属被腐蚀下来。从而进一步加速了金属设备的腐蚀。绝大多数的缓蚀剂对Fe3+的抑制作用较差。化学清洗过程中还原剂的加入目的是抑制Fe3+，使腐蚀速率降低，避免点蚀的出现。通过大量实验证明，最为安全可靠的还原剂是氯化亚锡和抗坏血酸，即使加过量也不会引发负效应。其他还原剂不仅不能达到预期效果，反而对金属设备基体造成损害，其中一些废液的大量排放还可能对环境造成污染，故建议清洗部门慎用。漂洗化学清洗除垢后设备表面活化，极易被腐蚀，因此，除垢后要求进行钝化处理。为了提高钝化效果，要求设备表面具有一定的清洗洁度，所以在钝化之前一段需进行漂洗，否则酸洗后的表面将出现二次锈。1、 二次锈的生成机理在酸洗结束后用水冲洗时，其水溶液要求pH4.0.从腐蚀角度分析，在pH4.0的水溶液中，钢铁受酸性介质腐蚀，水溶液仍具有溶解铁的能力，氧化钢铁的腐蚀较弱，所以钢铁在此溶液中不会产生二次锈。当溶液的pH=4.0-5.0时，钢铁腐蚀与溶液中含氧多少、扩散快慢和温度有关。当含有氧的除盐水在540C、pH=58时，氧对钢铁的腐蚀最厉害。这个阶段腐蚀主要受氧的控制，最易产生二次锈。二次锈的严重程度主要决定于时间。冲洗时间短，产生二次锈积微；冲洗时间场，溶液中Fe2+浓度很高，甚至还有Fe3+，在有氧存在的条件下，会产生二次锈。因而水洗后，金属表面上有一层黑色粉末状或棕色点沉淀物。这种二次锈在钝化时可以力求避免的，即对水冲洗的方式应加以改进，例如用氮气排水，目的是使二次锈产生锈产生量最少。2、 漂洗方法漂洗一般用柠檬酸作漂洗剂。一般情况下，3份柠檬酸能中和一份铁离子，在漂洗中加入0.1%0.2%柠檬酸，可以使水冲洗时产生的二次锈形成柠檬酸铁络合物而溶解。柠檬酸漂洗应注意的事项如下：1） 、铁离子的控制。因为柠檬酸和铁有一定的络合比，所以漂洗中铁离子的含量需要控制，按0.2%柠檬酸漂洗液，控制含铁离子不大于650mg/L。2） 、PH值控制。用稀柠檬酸溶液漂洗时，应加氨提高pH，但也不能提的太高，而则可能会产生氢氧化铁沉淀。pH值一般在3.54之间较适宜。3） 、加入一定量的缓蚀剂。目前漂洗液采用浓度一般为0.2%0.5%的柠檬酸。虽然浓度较低，但在无缓蚀剂的情况下，在大型机组漂洗实例测中腐蚀速度最大达5g/(mh)，一旦加入0.05%的缓蚀剂，其腐蚀速度可减少至0.05/（mh），这是较理想的。4） 、漂洗温度维持在75C90C之，循环2h左右。此外HF也可做漂洗机。低pH值漂洗采用0.005%左右的氢氟酸，此时除盐水的pH=3，用此除盐水顶出系统中的酸洗液。由于HF浓度很低，对金属腐蚀不大，所以不必加缓蚀剂。但HF浓度必须控制正确，使进口端的HF有个“突降”。为防止金属表面暴露在比较“浓”的HF中，致使产生对金属的腐蚀，所以要求迅速地形成一个低浓度的“酸塞”，进行顶废HF，即低pH的漂洗。低pH漂洗一结束，立即要进行高pH冲洗。将除盐水加氨很快将pH提高到9.5以上，形成“氨塞”，以迅速代替“酸塞”交界面有一过渡pH值状态，应设法尽可能缩短这个过渡状态。HF低pH漂洗必须注意一下三个环节：低pH冲洗时，浓度确定为0.005%左右；pH的“突破”升高时必须在1015min内达到。冲洗流量应不低于酸洗流量。HF酸洗后采用低pH冲洗以代替漂洗，经多次实践证明，的确实一个简便、经济、有效的方法。陕西凯利清洗有限公司管道清洗请访问： 钝化处理化学清洗完毕后，为了防止余液对设备的进一步腐蚀，应进行后处理，即碱中和、水洗和钝化处理。钝化处理的方法：1、 连胺法连胺法钝化是在氨和联氨的作用下，在钢铁表面形成磁性氧化铁保护膜（棕红色）。2、 亚硝酸钠法亚硝酸钠法钝化主要是在微碱性条件下，NaNO2与磁性氧化铁作用，在钢铁表面形成氧化铁或磁性养护铁保护膜（银灰色）。3、 磷酸盐法常用于钝化的磷酸盐有Na3PO4、Na5P3O10、NaH2PO4、Na2HPO4。它们能在钢铁表面形成磷酸铁和磷酸盐络合物保护膜。4、 二甲基酮肟法二甲基酮肟法是一种新型钝化剂，它能与钢铁作用形成磁性氧化铁钝化膜。5、 其他钝化方法在化学清洗时，有时由于水冲洗时间过长或钢铁表面已暴露在空气中，形成了少量浮锈而需要进行漂洗处理，或由于污垢中含少量铜垢，在清洗过程中产生了铜垢现象，需进行除铜处理后再钝化。主要方法有柠檬酸漂洗钝化、微酸性除铜钝化和过氧化氢除铜钝化等。实际工作中，要根据设备的类型、结垢的成分及生产工艺条件要求和清洗现场所具备的条件，选择最佳的钝化方法。其中亚硝酸钠钝化方法工艺简单，钝化温度低，时间短，钝化膜致密而牢固，表面状况和保护效果最佳，是工业常用的钝化剂，但毒性大，使用时要注意控制pH值变化，防止分解污染。6、 钝化处理应用实例1） 、H2O2钝化处理 陕西凯利清洗有限公司在为某厂清洗锅炉时选用过氧化氢钝化，使金属表面生成紧密均匀深灰黑色的Fe3O4保护膜。陕西凯利清洗有限公司采用HCL清洗锅炉，用0.2%0.3%柠檬酸加氨水调pH值至3.5，进行漂洗，防止Fe（OH）3沉淀，并彻底除去有腐蚀性的CL-。H2O2钝化条件：H2O2浓度 0.3%（质量分数） 温度 （655）CpH值 910 时间 4hH2O2无污染，可一步完成除垢除铜清洗。2） 、丙酮肟钝化处理 丙酮肟是一种肟基还原剂，对高价铁离子和氧化铜均有还原作用。现已被广泛用作高参数火电厂锅炉给水的除氧剂，又是一种金属钝化剂。陕西凯利清洗有限公司在给某电力系统中4台670t/h锅炉的化学清洗钝化时，采用了丙酮肟，它能在金属表面形成均匀的灰色钝化膜。其钝化工艺条件：丙酮肟含量 550800mg/L 钝化时间 68pH 911 流速 250t/h温度 （805）C3） 、磷酸盐钝化法 大部分锅炉都采用磷酸盐钝化法4） 、清洗钝化一步法 清洗锅炉时，也有使用清洗钝化一步法的，即在E