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中央空調清洗中常用的有機酸

中央空調清洗中常用的有機酸

用于酸洗的有機酸很多,常用的有氨基磺酸、羚基乙酸、檸檬酸、乙二胺四乙酸等。用有機酸酸洗與無機酸相比,成本比較高,需要在較高溫度操作,清洗耗費時間較長.這是它的缺點.但有機酸往往腐蝕性較小。有的有機酸有贅合能力,可以用在中央空調不停車清洗上,所以有其特點和使用價植。

(1)氨基磺酸。氨從磺酸分子式為NHSOH,市售商品為固體,工業上用尿素與發煙硫酸反應制取,其密度為2.1269/cm(25℃),熔點205℃。它具有不揮發、無臭味和對人體毒性極小等特點。

氨基磺酸的水溶液具有與鹽酸、硫酸等同的強酸性,故別名叫固體硫酸。

氨基磺酸易溶于水,當相對濕度大于70%時,開始具有潮濕性,其溶解度

氨基磺酸的水溶液在常溫下較穩定,但在較高溫度下,會水解成硫酸銨和硫酸氫按。

當溫度大于130℃時,濃氨基磺酸水溶液在密閉容器中會快速分解.并產生大量蒸汽而引起爆炸。有研究表明,氨基磺酸水溶液在60℃以下幾乎不分解,但在80℃時分解較大。在使用氨基磺酸進行清洗時,溫度一般控制在60℃以下。

氨基磺酸對堿土金屬鹽有很好的溶解性。氨基磺酸與鈣鎂垢反應劇烈。通常在中央空調清洗中使用7%~10%含量的銨基磺酸水溶液作清洗劑.在60℃以下溫度下除垢,一般在lh內可將90%的鈣鎂垢轉變成可溶性氨基酸鹽而去除。

氨基磺酸對鐵銹作用較慢,可添加一些氯化物如NaCI等,使之緩慢產生鹽酸,從而有效地溶解鐵銹。

由于氨基磺酸鹽的多數金屬盆在水中溶解度較高.不會在清洗液中產生沉淀.而氨基磺酸對金屬腐蝕性小,所以常被用來清洗鋼鐵、銅、不銹鋼、鋁以及陶瓷等材料制造的設備表面上的鐵銹和水垢。氨基磺酸還是惟一可用做鍍鋅金屬表面清洗的酸。

(2)乙酸。俗稱醋酸,是一種一元有機弱酸,其熔點為16.7℃。純醋酸在低溫下結晶成固體,所以又稱為冰醋酸。乙酸常溫下為無色有一定刺激性醋味的液體,,與水、乙醇、乙醚都可以混溶。醋酸對金屬腐蝕性低,對人體毒害作用小,它的鹽易溶于水,所以適合清洗水垢和鐵銹等腐蝕產物。特別是黃銅和對晶間腐蝕敏感的材料適合用乙酸清洗。

(3)羥基乙酸。羥基乙酸是一種很好的酸性清洗劑,因國內市場供應量少等原因.未廣泛應用于中央空調清洗實踐中。在國外,羚基乙酸已廣泛應用于許多領域的清洗工程,特別是美國杜邦公司已將羥基乙酸成功地用于火力發電廠材質為奧氏體不銹鋼的超臨界及亞臨界鍋爐的清洗。

羥基乙酸又名乙醇酸或甘醇酸,是羥基酸族的第一個成員。水果中如甘蔗、甜菜、葡萄等都含有微量的天然羥基乙酸.而市場上所需的大量羥基乙酸主要依靠人工合成的方法制造的。

羥基乙酸的分子式為HOCHH,其分子量76.05。羥基乙酸易溶于水、甲醉、丙酮、乙酸和乙酸乙酚,但幾乎不溶于碳氫化合物溶劑;熔點78~79℃。

羥基乙酸具有腐蝕性低、不易燃、無臭、毒性低、生物分解性強、水溶性高等特點,是幾乎不揮發的有機合成物,因此用途廣泛,使用方便。

羥基乙酸對堿土金屬類的垢物有較好的溶解能力。與鈣、鎂等化合物作用較為劇烈,羥基乙酸鈣、鎂鹽在水中的溶解度較大,所以羥基乙酸適合于清洗鈣、鎂鹽垢。

在試驗過程中發現,若銹垢所占比重較大時,單純的羥基乙酸溶解效果不顯著.改用2%的羥基乙酸和l%甲酸的混合酸其清洗效果良好。甲酸具有強刺激性.在應用上受到限制。

每l000mML2%的羥基乙酸+1%甲酸溶液能夠去除13.49的氧化鐵垢,10ooml 12%的EDTA二鈉鹽則能去除6.239的垢;每l000ML 3%和6%EDTA的銨鹽溶液則分別能去除3.09和6.09的垢。清洗劑溶解不同水垢的情況如表4

實驗室研究表明:2%羥基乙酸十1%甲酸溶液不到4h就能除掉氧化鐵垢(水垢<4009/M);而EDTA則需要6h以上。

在清除三價鐵垢時.羥基乙酸不用任何附加的化學處理就能夠去除;而EDTA則需用NH等還原劑將三價鐵轉化為二價鐵。

羥基乙酸不僅可以像大多數無機酸、檸檬酸、EDTA等,用于中央空調、高壓不銹鋼蒸汽鍋爐及熱交換器的清洗。它在許多領域都有很廣闊的用途。如水井的清洗、乳制品設備的清洗、磚石材料的清洗、印制電路板清潔劑、銅器增光等。

(l)檸檬酸。檸檬酸的分子式為H3C6H?;莆?-羥基-3-玫基戊二酸(1.5)或2-羥基丙烷-1、2、3-三梭酸,分子量為210。具有檸檬的水果香味.是易溶于水的晶體。

檸檬酸是在中央空調設備運行前清洗中使用多的有機酸,它可以溶解氧化鐵、氧化銅等銹垢,其作用原理一方面是利用H離子與堿性的金屬氧化物作用,另一方面是檸檬酸的絡合作用(檸檬酸是分析化學中常用的一種絡合掩蔽劑)。它與鐵銹生成的檸檬酸鐵在水中溶解度小.如在檸檬酸溶液中加人氨,俗稱氨化檸檬酸,這時它就通過絡合作用生成溶解度很高的檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸高鐵銨鹽等而達到提高去除氧化鐵的效應。其反應過程為檸檬酸與氨水反應生成檸檬酸單銨鹽,再發生絡合反應。檸檬酸單按與鐵的氧化物反應生成檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸鐵銨離子等易溶物質而把銹垢溶解。

當設備中同時存在鐵銹和銅銹時.可以通過控制pH值(加氨水)使之等于3.5,使容易絡合的鐵離子形成檸檬酸亞鐵鈴和檸檬酸鐵而被去除,同時也可防止溶度積很小的Fe(OH)3沉淀產生。 在鐵化合物被溶解之后再測量 pH=9.提高溶液中的檸檬酸根離子濃度以絡合銅離子而去除銅銹污垢。

檸檬酸在中央空調化學清洗中常被用于去除鐵銹為主的銹垢。清洗時為加快清洗速度.縮短酸洗時間,常保持較高溫度;另外,為防止酸對金屬的腐蝕還要加入緩蝕劑。

(5)乙二胺四乙酸(EDTA)。乙二胺四乙酸又稱乙底酸。乙二胺四乙酸能與許多金屬離子形成穩定而易溶于水的鰲合物,因此可用于金屬化合物垢類的清洗。EDTA是一個四元酸,常用H4Y表示其分子式。

EDTA溶解去除金屬銹垢主要不是靠H+離子的溶解作用、而是靠Y離子的鰲合作用。EDTA離子與一至四價金屬離子都是按1:1的比例進行絡合。

EDTA在室溫下水中溶解度是很小的.100水僅能溶解0.02gEDTA,為了加大其溶解度,清洗溫度需要提高至100℃以上,所以通常使用在水中溶解度較大的乙二胺四乙酸二鈉鹽,把乙二胺四乙酸的鈉鹽也簡稱為EI)rA(注意不要混淆)。EDTA對不同金屬離子鰲合能力是不同的,對Fe+離子的贅合能力要比對Ca擴離子強.所以在較低pH值溶液中游離的Y離子較 少時即可把Fe完全贅合。為防止溶液中Fe3與OH離子結合成Fe OH沉淀,要控制溶液pH值和oH離子濃度,所以一般溶解鐵銹垢時要控制PH<9.5。而EDTA對ca及MG離子鰲合能力較差,要控制pH>10,使溶液中游離的Y離子濃度較大時才能完全去除碳酸鈣等水垢。
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