溴化锂吸收式制冷机组化学清洗技术

作者：薛福连阅读：1350次上传时间：2006-04-28推荐人：realtry(已传论文8套)简介：通过溴化锂吸收式制冷机成功的化学清洗实践,介绍了溴化锂吸收式制冷机化学清洗的药剂选择、配方和工艺。关键字：溴化锂吸收式制冷机清洗剂清洗溴化锂吸收式制冷机组是以水为制冷剂,溴化锂溶液为吸收剂的制冷设备。由于具有结构紧凑、安装方便、运转平稳、使用可靠、制冷量调节方便等特点,被广泛地应用于民用及工业生产过程中的降温和温度调节[1]。但随着机组的运行,腐蚀产物等污垢随着溶液的流动堵塞喷嘴或淋板,并沉积于发生器、吸收器和热交换器上,降低导热系数,从而影响了制冷量。为此,一个提高机组制冷量较为有效的办法是对机组及时进行化学清洗。1污垢成因分析溴化锂溶液的水蒸汽分压很低,吸水性强,具有吸收比它温度低得多的水蒸汽的能力,它是一种很好的吸收剂,但对金属材料有较强的腐蚀性[2]。为克服溴化锂溶液对设备的腐蚀,使用中通常添加缓蚀剂以减轻腐蚀。目前国产溴化锂溶液中普遍添加络酸锂、氢氧化锂作缓蚀剂,它们氧化性较强,可使金属表面氧化成膜,以此来保护金属;而国外通常以硝酸锂与氢氧化锂作缓蚀剂。辛醇是一种极强的表面活性剂,加进溴化锂溶液之后,使溶液和冷剂水表面张力下降,吸收效果和冷凝效果增强,10%～15%,稠性,可附着在传热管的表面影响传热效果,同时辛醇微溶于水和溴化锂溶液,因此随着机组的运行,辛醇也会粘附在喷嘴或淋板上。机组密封不严,使空气中的CO2与溴化锂溶液中含有的少量氢氧化锂反应生成碳酸锂:2LiOH+CO2→Li2CO3+H2O同时其中微量的氧气溶入溶液也会与钢铁发生电化学反应生成铁锈。Fe+O2+CO2→FeO·Fe2O3+e+H2O国内有的溴化锂溶液生产厂家为降低生产成本,Li2CO3与氢溴酸的复分解反应来取代氢氧化锂与,如用此法生产的溴化锂溶液直接用于溴化锂制冷机,CO2化锂反应产生碳酸锂结晶,对机组运行极为不利。辛醇把碳酸锂结晶、铁锈粘结在一起,形成较硬的复杂垢。经过对数台退役的设备进行解剖取样分析,垢物确实是辛醇、铁锈和碳酸锂组成的硬质复杂垢,堵塞着喷嘴。只是它们在垢中含量上有所差别。清洗剂组成的确定酸的确定氨基磺酸是中等强度的酸,它的盐大部分溶于水,对金属的腐蚀性弱,不会引起不锈钢晶间腐蚀。它是固体,易于运输,这是优于其他液体清洗剂的特点[31硫酸相比其腐蚀速度小得多，35/215/13，见表2。氨基磺酸适用于碳钢、不锈钢、铜材质的溴化锂制冷机清洗表1 氨基磺酸在水中的溶解度(g/100g)氨基磺酸与碳酸锂的反应:Li2CO3+2NH2SO3H→2LiNH2SO3+H2O+CO2↑此外氨基磺酸与钢铁腐蚀产物铁锈发生的化学反应:Fe3O4+8NH2SO3H→Fe(NH2SO3)2+2Fe(NH2SO3)2+4H2OFe2O3+6NH2SO3H→Fe(NH2SO3)2+H2OFeO+2NH2SO3H→Fe(NH2SO3)2+H2O可见,氨基磺酸能有效地除去碳酸锂和铁锈。表面活性剂的确定从化学清洗的实践经验得知,在化学清洗剂中加入一定量的某些表面活性剂,可以降低化学清洗剂的表面张力增加渗透力,提高清洗效果,并有一定的缓蚀作用。根据表面活性剂的性质,在酸性溶液条件下,可使用OP-10等非离子表面活性剂。实践表明,在溴化锂制冷机清洗中,如使用OP-10,能有效地除去辛醇,提高清洗效果。但因为溴化锂制冷机死角多,很难把OP-10冲洗干净,会导致溴化锂制冷机清洗后很难开机。我们复配的Y表面活性剂,具有优异的乳化、净洗、脱脂去油污和抑制钢铁生锈等性能,且很容易把它冲洗干净,解决了溴化锂制冷机清洗后开机难的问题。缓蚀剂的确定溴化锂制冷机的材质较复杂,有碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜、镍铜等。LX9-001固体多用酸洗缓蚀剂,运输方便,使用量小,缓蚀率高、适用酸种类多,是目前用途最广的固体酸洗缓蚀剂。在常用条件下对铜、铝、20#钢等金属的腐蚀率小于1mm/a,有优良的抑制析氢和良好的抑制Fe3+加速腐蚀的能力。实践表明,配有LX9-001的清洗剂清洗溴化锂制冷机,缓蚀效果良好。LX9-001的缓蚀性能见表3。214渗透剂的确定在清洗溴化锂制冷机的清洗剂中,添加1%左右的除垢渗透剂W,渗透剂W同表面活性剂Y产生很好的协同效应,可提高清洗速度及洁净度。214渗透剂的确定在清洗溴化锂制冷机的清洗剂中,添加1%左右的除垢渗透剂W,渗透剂W同表面活性剂Y产生很好的协同效应,可提高清洗速度及洁净度。3清洗方法311化学清洗工艺流程(见图1)312清洗步骤水洗:将机组中的溴化锂溶液排出,用水冲洗机器内部,至无溴离子为止(可用硝酸银检验),并检验系统及临时管线有无泄漏。清洗剂清洗:7的氨基磺酸011LX9·001缓蚀剂011%Y复配表面活性剂,1%W,配成清洗剂溶液,在常温状态下,8～10h,断是否达到清洗终点。钝化:排净清洗液,并用水冲洗至近中性,加1%磷酸三钠,并加热到80～90℃,8h后排放。用水冲洗至中性、水质澄清为止。4清洗效果202冷机在清洗前,机组腐蚀都很严重,70%以上不通,制冷量大幅度下降,制冷量一般仅为新机时的50%～60%。清洗后,通过视镜观察,传热铜管表面光洁无油泥锈迹,锈,不锈钢结水盘、滤网露出本色,100%畅通,制冷量显著提高,80%～90%的制冷量。挂片分析,紫铜平均腐蚀率在(0106～0107)g/m2h,碳钢平均腐蚀率在(4189～5110)g/m2h,HG/T2387-92《化工设备化学清洗质量标准》规定。5小结溴化锂制冷机的化学清洗技术尚处探索阶段。氨基磺酸适合含不锈钢、碳钢、铜多种材质的溴化锂制冷机的化学清洗。选取合适的表面活性剂、渗透剂,能明显提高清洗效果,但清洗成本偏高。6参考文献[1]制冷工程设计手册编写组1制冷工程设计手册[M]1 北京:中国建筑工业出版社,1998[2]1制冷原理与技术[M]1北京:科学出版社2001[3]1实用化学清洗技术[M]1北京:化学工业出溴化锂吸收式冷水机清洗技术2006-09-1316:39:21.0本文根据清洗工作实践，在溴化锂吸收式冷水机组腔体进行化学清洗时，加入了氟化此进行了有价值的探讨和研究。一．前言溴化锂吸收式冷水机组以热能为动力，以水为制冷剂，以溴化锂为吸收剂，制取0噪音低、运行平稳、能量调节范围广、自动化程度高、安装、维护、操作简单等特建筑中。溴化锂吸收式冷水机组的缺点是在有空气的情况下，溴化锂溶液对普通碳钢具有强烈的腐蚀性。这不仅影响机组的寿命，而且影响机组的性能和正常运转。机组在真空下运行，空气容易漏入，气密性要求高。运行管理不当，将造成机组腔体内部严重腐蚀。腐蚀物不仅使溶液污染，缓蚀剂消耗大，而且，腐蚀物可使机组喷淋系统的喷嘴（或淋激孔）锂吸收式冷水机组组腔体内部腐蚀物，使机组喷淋系统的喷嘴（或淋激孔）疏通，机组恢复原有性能，是溴化锂吸收式冷水机组维护保养的一项重要内容。二、垢样分析溴化锂吸收式冷水机组主要有碳钢、紫铜、不锈钢等金属材料加工而成，而铁和铜在溴化锂溶液中的腐蚀与通常在碱性电解液中的腐蚀相类似。存在下列反应： Fe（OH）2+0.5H2O+0.25O2→Fe（OH）34Fe（OH）2→Fe3O4+Fe+4H2O2Cu+0.5O2→Cu2OCu2O+4H2O→2Cu(HO)2在氧的作用下，金属铁和铜在通常呈碱性的溴化锂溶液中被氧化，失去2个或3个电子,生成铁和铜的氢氧化物，最后形成腐蚀产物，其主要成分为Fe3O4和Fe2O3占80%以上，为深褐色片状或颗粒状沉淀物。三、氟化物与金属氧化物反应机理在无机或有机酸性清洗剂中，加入氟化物，如氟化氢铵或氟化钠。加入氟化物后有氢氟酸生成。氢氟酸是若酸，但低浓度的氢氟酸却比盐酸、柠檬酸、硫酸等酸类具有更强的溶解氧化铁的能力，这显然不是依靠H+-使氧化铁溶解。其反应为氢氟酸电离：HF=H++F-，F-具有一弧电子对，很容易填入以Fe3+为中心离子的6个配价键的络合物，即：铁-铁-冰晶石，从而使氧化铁溶解。2Fe3++6F-→Fe<FEF6>(铁-铁-冰晶石)氟对铁的络合能力很强，理论计算表明，每升HF10.4HF30-4065%，1%浓度的HF95%的理论计算值，可以在低温下清洗。当HF和具有络合能力的有机酸混合使用时，若离解的HFFHF只起催化剂作用，并不参加反应。例如HF在柠檬酸中的反应如下：Fe3O4+8HF→2Fe3++Fe2++8F-+4H2O2Fe3++Fe2++3HCit→2FeCit+H+8H+Fe3O4+8HF+3HCit→2FeCit+H+8HF+4H2O实际清洗中，HF起双重作用，主要的作用为催化，其次也进行络合反应，所以要消耗少量的HF。四．氟化物在溴冷机腔体清洗中的应用特点及问题我们曾对江苏、河南等客户的溴化锂吸收式机组腔体有机清洗剂中加入氟化物，利用溴冷机自身循环系统进行化学清洗。清洗结束后，对腔体淋激板部位割开检查，没有发现锈渣等金属氧化物沉积物。清洗工作取得明显效果。有机或无机酸性清洗剂中加入氟化物，