清洗剂的分类和选用

1、清洗剂的分类和选用化学清洗的分类常 用 清 洗 剂酸性清洗剂无机酸HCL、HNO3、H2SO4、HF、H3PO4、氨基磺酸有机酸柠檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、羟基乙酸碱性清洗剂碱性清洗机NaOH、Na2CO3、NasPO、水玻璃、Na2HPO4、Na3PO4水基清洗液以表面活性剂为主，加入助剂和无机碱络合物清洗剂EDTA、PMA、PAA、HEDA黏泥菌藻清洗剂聚丙烯酸钠、聚马来酸钠、过氧化氢、洁尔火有机溶剂清洗剂含氯有机阻燃清洗剂、四氯化碳、F-113三氟三氯乙烷氧化还原剂KMnO4、H2O2、过硫酸钾、肼、二硫化钠（改变氧化还原态，改变结晶结构，使不 溶性垢可溶）化学清洗液对材质的适应性设备材

2、质有碳钢、奥氏体不锈钢、铜系金属、铝、钛等。常用的清洗液有硫酸、盐酸（或盐酸与氢氟酸）硝酸（或硝酸与氢氟酸）、氨基磺酸、柠檬酸或氨化柠檬酸等。他们的适应性见下表材质酸洗液中性洗液碱性洗液盐酸硝酸HNO3-HF氨基磺酸柠檬酸碳酸OOOOOOO铜系金属OOOOOO奥氏体不锈钢3OOOOOO混凝土33333O3铝33333O3注：O表示好表示可用3表示不可用化学清洗剂的选择在化学清洗过程中，应根据被清洗设备的材质、结构型及污垢的组成来选择清洗剂的组成，见下表。酸洗液除垢类型适用材质H2SO4金属加工表面的铁鳞、氧化皮、铁锈含钙量低的沉淀物，但除CaSO4垢不理想碳钢HCL除硅垢之外，对其他垢溶解都很

3、快碳钢、铜，不可用于不锈钢HCL-HF碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐及铁垢碳钢、铜，不可用于不锈钢HNO3除硅垢之外的所有垢碳钢、铜、不锈钢HNO3-HF钙、镁、铁垢及硅垢碳钢、铜、不锈钢、高合金钢氨基磺酸钙、镁垢、金属碳酸盐、氢氧化物类垢（除氧化铁垢较差）碳钢、铜、不锈钢、高合金钢柠檬酸或氨化柠檬酸以清除氧化垢为主，对硅垢、钙镁垢 无效。但氨化柠檬酸可以除铜垢，而 柠檬酸则不能奥氏体钢EDTA螯合出去铁垢及垢中的金属离子，价 格高，仅适用于重要场合和其他酸混 用碳钢、铜、不锈钢、高合金钢清洗剂的清洗对象与清洗目的清洗对象清洗目的清洗剂低压锅炉去除新积油脂；润滑、剥离二氧化硅积垢；去除氧化铁积

4、垢；去除硬质积垢脱脂剂、湿润剂、 有机酸、无机酸、 中性螯合清洗剂、 碱性螯合清洗剂冷却水系统一一换热器、管线去除氧化积铁垢和硬质积垢；去除泥渣；去堆积积垢无机酸系清洗剂、泥渣剥离剂、排泥剂乙烯设备一一急冷换热器去除氧化铁垢中性螯合清洗剂钢铁厂一一高锅去除氧化铁垢中性螯合清洗剂反应釜夹套部分去除氧化铁垢、硬质积垢无机酸系清洗剂造纸设备一一木釜蒸发器去除硬质积垢无机酸系清洗剂翅片式空冷器去除硬质积垢及铝的氧化物无机酸系清洗剂排脱设备一一压滤机滤布去除硬质积垢及炭质积垢无机碱系清洗剂聚丙烯反应釜一一工艺部分去除废催化剂无机碱系清洗剂船舶用造水器一一蒸发器去除硬质积垢有机酸系清洗剂水道用计量器等去除

5、锈有机酸系清洗剂清洗方案实例清洗目的清洗方法清洗条件配方/%温度/ C时间/h去除油脂溶剂清洗碳系溶剂、氯系溶剂常温100210乳液清洗乳液清洗剂或酸碱混常温8068合液碱液清洗Na2CO30.10.260901224Na3P040.10.2表面活性剂 0.10.2去除SiO2碱煮Na2CO30.21502201224Na3PO40.2Na2NO30.030.1润化处理Na2CO315 801024NaOH15表面活性剂0.10.2去除氧化铁、碳酸盐盐酸清洗HCL510306048结垢缓蚀剂0.250.30还原剂0.20.5（铜溶剂剂 0.53）（溶解促进剂 0.52）有机酸清洗（柠檬酸、有机

6、酸2585 548羟基乙酸、柠檬酸氨）抑制剂B 0.30.5还原剂0.10.3（溶解促进剂 适量）螯合物清洗EDTA钠盐110120150612抑制剂C 0.30.5还原剂及其他0.10.3去除铜垢氨清洗氨水310铜溶解剂0.11铜溶解促进剂0.2406046去除泥渣剥离泥渣排泥处理过氧化氢系药剂 13抑制剂、氧化剂、还原剂常温315化学清洗助剂化学清洗的目的是除垢去锈，但由于清洗剂本身含有腐蚀性物质等多种原因，清洗时金属受腐蚀是难以避免的。对于不同的腐蚀因素，应采取不同的预防措施，见下图原因措施酸引起的腐蚀选择正确的缓蚀剂氧化性物质引起的腐蚀使用还原剂，铜封锁剂；改善施工技术温度差浓度差引起

7、的腐蚀循环清洗，使清洗液混合均匀；改施共技术因此，在化学清洗主剂中，要适当加入缓蚀剂、铜溶解剂、溶解促进剂、润湿剂等助剂，这样不仅能阻止主剂对 金属材料的腐蚀，还能够在清洗效果的其他方面起到促进作用。各种化学清洗助剂将在以后介绍，更多请关注陕 西凯禾U清洗 各种酸性清洗剂化学清洗常用无机酸和有机酸作清洗剂。无机酸有盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸和氨基磺酸等，溶解力 强速度快，效果明显，费用低。但即使有缓蚀剂存在，对金属材料的腐蚀性仍很大，易产生氢脆和应力腐蚀，并 在清洗过程中产生大量酸雾，造成环境污染。有机酸有柠檬酸、甲酸、草酸、羟基乙酸、酒石酸、EDTA、PMA、PAA、HEDP、EDTMP

8、 等。有机酸大多为弱酸，不含有害的氯离子成分， 对设备本体腐蚀倾向小。 有机酸对垢的溶解速度较慢，清洗温度在80 C以上,清洗时间要常一些，成本高，适用于清洗贵重设备。一、无机酸清洗剂1. 盐酸清洗液盐酸是清洗水垢最常用的清洗剂。盐酸与铜铁、铁锈、氧化皮反应速度比硫酸、柠檬酸、甲酸快得，而且清 洗后表面从常温至 60 C均可。盐酸清洗液对碳酸盐水垢和铁垢有效，清洗速度快，又经济，所以工业上清洗换 热器、各种反应设备、锅炉均使用盐酸清洗剂。它适用于碳钢、黄铜、紫铜、铜合金等材质。其缺点为：对硅垢 溶解能力差；虽然有一定注意温度不能过高；另外，有刺激性气味，对人体有害；最重要的，盐酸不能清洗不锈

9、钢设备，因为它含有氯离子，会使不锈钢产生应力腐蚀。下表为加入不同缓蚀剂的盐酸清洗液的缓蚀效果。加入不同缓蚀剂的盐酸清洗液的缓蚀效果清洗液中HCL浓度酸洗温度/ C缓蚀剂名称缓蚀剂加入量缓蚀效果5%15%5%15%10%16%15%10%15%8%932030203010011050505060苯胺和乌洛托品反应物（JIE6-5）乌洛托品苯胺甲醛反应物（沈1D）乌洛托品+JI6-5抚缓2#La n-826SH-406La n-8930.5%0.2%0.3%（3+0.5）%0.4%0.2%0.42%0.3%90%95%95%98.7%咼效93.95%99.4%98%0.98%mm/a （腐 蚀速率

10、）2. 硫酸清洗液硫酸多用于处理钢铁表面的氧化皮、铁锈。在化工设备清洗除垢中，逐渐被盐酸代替，原因有三:1用硫酸酸洗易产生氢脆;2、产生的硫酸盐能使脂肪族有机缓蚀剂凝聚、失效；3、 反应物（如CaSO）溶解度低，易沉积在设备表壁上， 酸洗后表面状态不理想。 若垢含量低，也可用硫酸除垢。工业上常用5%15%H2SO4做清洗液，既可除去多种腐蚀产物及Ca（ PO4）2，又可有效地清除铁垢。但是硫酸不可清除硫酸盐水垢，因为会生成难溶的硫酸钙。在硫酸清洗液中加入非离子表面活化剂，可以大大提高除垢能 力。硫酸清洗液的清洗温度为5080 C。硫酸加硝酸可除焦油、焦炭、海藻类生物等一系列的污垢。硫酸对人体和

11、设备均有危险，使用时要注意。下表列出了加入不同缓蚀剂的硫酸清洗液的缓蚀效果。不同缓蚀剂的硫酸清洗液的缓蚀效果。硫酸浓度酸洗温度/ C缓蚀剂缓蚀剂加入量缓蚀效果5%2080苯胺和乌洛托品反应0.5%95%99%物EA6咼效10%20%6080丁基硫脲+OP(0.5 0.25) %10%650.6%99%10%650.25%99.9%15%650.3%1.1343mm/a (腐蚀速率）3. 硝酸盐清洗液硝酸是一种强氧化性的无机酸。低浓度的硝酸对大多数金属均由强烈的腐蚀作用，高浓度的硝酸度i 一些金属不腐蚀，有钝化作用。硝酸清洗液除垢去锈速度快，时间短，加入适当缓蚀剂后，对碳钢，不锈钢，铜腐蚀速 度

12、极低，缓蚀效果高。只要适用于清洗不锈钢、碳钢、黄铜、铜、碳钢一不锈钢、黄铜-碳钢焊接组合体等材质的设备。可除去碳酸盐水垢，并对a -FE2O3和磁性Fe2O3有良好的溶解力。一般的缓蚀剂容易被硝酸分解而失效，目前多用Lan-5作硝酸缓蚀剂。下表为加入不同缓蚀剂的硝酸清洗液的缓蚀效果。加入不同缓蚀剂的硝酸清洗液的缓蚀效果硝酸浓度酸洗温度 /C缓蚀剂缓蚀剂加入量缓蚀率3%14%2080Lan-50.6%99.6% 17%40Lan-50.6%失败10%25La n-8260.25%99.9%注：Lan-5缓蚀剂是由六次甲基四胺、亚铁氰化钾、苯胺组成的。硝酸加氢氟酸、硝酸加盐酸酸洗液，清洗效果和作用

13、更理想，凯利清洗会在以后跟大家讲到，请继续关注哟4氢氟酸清洗液氢氟酸和氢氟酸盐一般用于清洗硅酸盐垢及铁垢。在锅炉垢中，硅酸盐垢高达40%50%，铝和铁的氧化物高达25%30%，常用氢氟酸清洗液清洗，也可采用氢氟酸加氟化物溶液作清洗液。氢氟酸除硅、铁垢的能力，是目 前其他清洗剂无法相比的。氢氟酸是一种弱的无机酸，在空气中发烟，蒸气中具有强烈的腐蚀性和毒性，对金属的腐蚀能力低于硫酸和盐酸。氢氟酸清洗液的优点：1常温下对氧化铁垢、硅垢溶解力强、快，相同低浓度的氢氟酸比盐酸、硫酸、柠檬酸溶解氧化皮能力强得多； 可清洗奥氏体不锈钢，不产生应力腐蚀；2、对金属腐蚀性小，1%2%的HF加0.5%SH-416

14、缓蚀剂，在5060 C温度下，对15CrMo铜腐蚀速率为 0.41g/(m 22 h)，对20#碳钢腐蚀速率 66g/(m22 h)，缓蚀率99.41% ；3、清洗时间短，约 1.52h ;4、清洗效率高，表面状态好。缺点是有污染。通常，氢氟酸不单独使用呢，而与盐酸或硝酸等混合使用。氢氟酸和氟化氢铵主要用来清洗硅垢，氢氟酸是唯一能溶解硅垢的清洗剂，但通常不单用。可用5%酸性氯化铵+3%H2O2+非离子表面活化剂酸洗，能除去含有3%的硅垢。至于氧化铁垢，采用单一的氢氟酸就比盐酸效果好，也可将氟化氢铵、氢氟酸加入盐酸或硝酸中清洗铁锈，效果也很好。5. 盐酸-氢氟酸清洗液盐酸-氢氟酸清洗液主要用来除

15、去含有硅酸盐水垢及氧化铁的碳酸盐水垢。盐酸溶解盐酸盐水垢速度快，但 不能溶解硅酸盐水垢，只有氢氟酸能溶解硅酸盐和氧化铁。氢氟酸虽然是弱酸，低浓度的氢氟酸比盐酸、柠檬酸、 硫酸溶解氧化铁的能力强得多。盐酸酸洗液中有时加入氟化氢铵，其原因是氟化氢铵与盐酸反应生成氢氟酸，能 加速清洗液对碳酸盐、硅酸盐及铁垢的溶解能力。6、硝酸-氢氟酸清洗液硝酸-氢氟酸清洗液对碳酸盐水垢、a-FE2O3、磁性F&03和硅酸盐水垢有良好的溶解力。它去除氧化皮、铁锈及水垢的速度快、时间短，腐蚀速率小，且不产生渗氢，材料来源方便；主要适用于碳钢、不锈钢、合金钢、 铜、铜合金、碳钢-不锈钢、碳钢-铜等材质，是目前国内清洗换热

16、器、铜炉及各种化工设备中的碳酸盐、硅酸盐 及铁垢的最佳酸洗液。下表是HF、HCL-HF、HNO3-HF酸洗液加入不容缓蚀剂的缓蚀效果。HF、HCL-HF、HN0 3-HF酸洗液加入不容缓蚀剂的缓蚀效果酸浓度酸洗温度 /C缓蚀剂名称缓蚀剂加入量缓蚀效率HF2%60La n-8260.05%99.4%HF2%5%60La n-8260.3%99.9%HCL12%40高级吡啶碱（N-1-4 ）0.2%v 0.1mm/aHF5%（腐蚀速率）HNO38%25La n-8930.25%0.11.04%（腐蚀速率）HF2%HCL7%30四甲基吡啶釜残液0.1%0.5%98.4%HF6%7. 其他含氢氟酸的清

17、洗剂目前有一种氢氟酸、聚磷酸盐、氟化物加缓蚀剂、渗透剂等组成的清洗液，清洗硅垢效果什么理想。有资料介绍，日本清洗地热发电厂含高硅的垢就是这种清洗剂清洗的；中国山西化肥厂清洗汽轮车含硅垢（硅垢含量80%）时也采用了这种含氢氟酸的清洗剂，其组成如下：HF5%12%La n-8260.25%Na2P2O?2 lOWO2%渗透剂0.5清洗温度为65 C,清洗时间4h,除垢率达80%99%，腐蚀速率为0.5g/（m22 h）（对20#碳钢）。8、HNO3-HCL-FeCL 3 系清洗齐HNO3-HCL-FeCL 3系清洗剂是专门用来清洗18-8不锈钢制品的，能防止不锈钢发生应力腐蚀开裂，代替了过去使用的

18、HF-HNO 3-HCL系清洗剂。HNO3-HCL-FeCL療溶液中，18-8不锈钢一直保持低电位，从而避免了晶间腐蚀。加入了 FeCL3的目的是保持酸洗液长期有效，控制钢件的电位，使其离开晶界腐蚀范围，以避免产生应力腐蚀开裂。9、氨基磺酸清洗液氨基磺酸清洗液氨基磺酸（NHSOH）是中等酸性无机酸。氨基磺酸的水溶液具有与盐酸、硫酸等同等的强酸性，故别名又叫固体硫酸氨基磺酸及其盐类与多种金属化合物都能生成可溶性盐类，具有在水中溶解高度。氨基磺酸及其盐类与多种金属化合物都能生成可溶性盐类，具有在水中溶解高度不析出沉淀而对金属的腐蚀小的特点。作为清洗剂，氨基磺酸水溶液可去除铁、钢、铜、不锈钢等材料制

19、造的设备表面的铁锈、水垢和腐蚀产物。氨基磺酸清洗剂使用范围很广，可用于清洗锅炉、冷凝器、换热器、夹套及化工管道。氨基磺酸水溶液对铁的腐蚀产物作用较慢，可适当地添加一些助剂，从而有效地溶解铁垢。特点1不挥发，避免因酸挥发而造成的一系列问题，又因是固体物料，所以便于运输，而且只要维持干燥，则比较稳疋；2、水中溶解性能好，清洗时生成的盐易于溶解，不生成盐类沉淀；3、不含卤素离子，对金属腐蚀性小；4、只适用于清洗钙、镁碳酸盐、氢氧化物垢，清除铁垢的能力差。目前仅用于材质为碳钢、不锈钢、铜及其合金等的热交换器、管道等设备的清洗。氨基磺酸可与氯化钠 混合，这样可以慢慢地产生盐酸，从而有效地溶解铁垢。在氨基

20、磺酸化学清洗工艺中，采用了柠檬酸低温漂洗方法，取得了良好的漂洗效果，低温漂洗在现场实施中利于设备的安全运行。在钝化工艺中 ，采用了绿色环保钝化剂双氧水钝化，针对双氧水不稳定易分解的特性，通过添加双氧水稳定剂，既减少了双氧水用量又保证了钝化效果。二、有机酸清洗剂化学清洗常用无机酸和有机酸作清洗剂。有机酸有柠檬酸、甲酸、草酸、羟基乙酸、酒石酸、EDTA、PMA、PAA、HEDP、EDTMP等。有机酸大多为弱酸，不含有害的氯离子成分，对设备本体腐蚀倾向小。有机酸对垢的溶解速度较慢，清洗温度在80 C以上，清洗时间要常一些，成本高，适用于清洗贵重设备。有机酸化学清洗主要利用有机酸的氧化性、酸性和活性基

21、团的螯合能力，加上缓蚀剂、表面活性剂、渗透剂等作用，将垢层剥离、浸润、分散、溶解、螯合至清洗液中，以达到清洗的目的。有机酸螯合能力的大小根据其离解度来决定。常用的有机酸25 C下pK值：草酸pKi=1.19 , pK2=4.21 ;柠檬酸pKi=3.1 , pK2=4.7 , pK3=6.4 ; EDTApK i=0.9 , pK2=1.6。pK代表有机酸离解常数的负对数值。此值越小，则酸的离解度越大，酸性越大，络合能力越强。由此可见EDTA络合能力最强，草酸其次，柠檬酸最弱。1、醋酸清洗液10% 醋酸加 0.25%Lan-826醋酸（CH3C00H ）可以清洗铝设备中碳酸盐水垢，但对清除铁垢

22、无效。常用配方为清洗温度90 Co2、柠檬酸清洗液柠檬酸是酸洗中应用最多、最早的一种有机酸，它可以溶解氧化铁和氧化铜等垢；其原理是：柠檬酸溶解的酸性增加了氧化铁的溶解，而柠檬酸络合铁克把氧化铁除去，直到表面没有氧化铁为止，但是生成的络合物-亚铁柠檬酸难溶解；如果采用含氨的柠檬酸溶液，就能生成溶解度很大的柠檬酸和柠檬酸高铁络合物。用柠檬酸清洗锅炉，早在1956年法国和美国电厂就已应用过了。柠檬酸清洗液不仅对氧化铁垢清洗效果好，还可清除锅炉中的铜垢。常用配方为3%柠檬酸（用氨水调pH值34）加0.15%Lan-826缓蚀剂，清洗温度为90 C;该清洗液对碳钢腐蚀速率为0.31mm/a，缓蚀率达99

23、.6%。现在，常用柠檬酸-氨基磺酸、柠檬酸-羟基乙酸等混合酸来清洗锅炉。柠檬酸是弱有机酸，对铜铁腐蚀性小（同样为5%浓度60 C时HCL与90 C的柠檬酸比，其对钢铁的腐蚀比是1:2），无危险，使用方便；可清除氧化物、碱性沉淀物，但对清除钙镁垢、硅垢无效。目前多用于清洗奥氏体钢大型锅炉。3、EDTA清洗液EDTA清洗液为乙二胺四乙酸的简称，分子式为：（HOOCCH 2）2NCH 2CH 2N（CH2COOH） 2,常用H4Y表示，其清洗机理如下。发生电离反应：+ _H4Y t H +H3YH3Y t h +H3Y2H3Y2-t h+hy3-HY3J h+y4-发生溶解反应：Fe 2O3+2H

24、+ f 2Fe 3+0发生络合反应：Fe3+Y4FeY-EDTA与14价的金属离子一般都是按 1:1比例络合。EDTA二钠盐在pH值58时除垢能力较强，pH值超过7,溶液使金属表面逐渐进入钝化状态。EDTA二钠盐既有清洗垢的作用又起钝化作用，清洗和钝化一步完成。由于EDTA在室温下在水中的溶解度很小么，每 100g水中仅能溶解0.03g，所以在清洗时要加热升温到 140160 C，以提高溶解度和清洗效果。4、羟基亚乙基二磷酸清洗液羟基亚乙基二磷酸清洗液简称HEDP。HEDP在水溶液中能电离成 H+和酸根离子，酸根离子能和铁等许多金属离子形成稳定的络合物。HEDP具有优异的络合能力及一定的缓蚀能

25、力。它不但对Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+等金属离子有很好的螯合功能， 甚至对这些金属的无机盐类加CaSO4、MgSiO 3等也有较好的清洗作用，当HEDP的浓度为1%5%时，其除锈效果可以与盐酸相媲美。5、羟基乙酸清洗剂羟基乙酸清洗剂的分子式HOOCCH 2COOH，其分子式76.05,。羟基乙酸易溶于水、甲醇、乙酸和乙酸乙酯，但几乎不溶于碳氢化合物溶剂，熔点7879 C，沸点分解。羟基乙酸具有腐蚀性低、不易燃、无臭、毒性低、生物分解性强、水溶性好、不挥发等特点，因此使用方便，用途广泛。羟基乙酸对碱土金属类的垢物有较好的溶解能力，与钙、镁等化合物作用较为剧烈。羟基乙酸钙、镁盐在水中的溶解度较大。所以羟基乙酸适用于清洗钙、镁盐垢。在试验过程中发现，若锈垢占比重比较大，单纯的羟基乙酸溶解效果