Состав для химической очистки поверхностей изделий от накипно-коррозионных отложений

 

Изобретение относится к химическим средствам, используемым для очистки различных поверхностей изделий из черных и цветных металлов, пластмасс, различных поверхностей с покрытиями от отложений накипи, продуктов коррозии, например, при очистке энергетического оборудования (паровых котлов, турбин, водонагревателей и др. ). Состав для химической очистки поверхностей изделий от накипно-коррозионных отложений содержит, г/л: комплексон 24,0-26,0 и аскорбиновую кислоту 1,0-3,0. Состав позволяет эффективно удалять накипно-коррозионные отложения любой плотности (с минимальным коррозионным воздействием на очищаемый металл) при скорости удаления 0,5-0,6 г/см² · ч и малом расходе состава. 2 табл.

Изобретение относится к химическим средствам, используемым для очистки изделий из металлов, пластмасс и различных типов подложек с покрытием от накипи и отложений продуктов коррозии, например при очистке энергетического оборудования (паровых котлов, турбин, водонагревателей и т.д.).

Известно, что в процессе эксплуатации для удаления железоокисных и карбонатных (накипь) отложений применяют растворы соляной и серной кислот 2-6%-ной концентрации, преимущественно 4%-ные растворы соляной кислоты [1, с. 225] . Недостаток их использования - достаточно большая скорость растворения сталей.

Известно, что для химической очистки, например теплообменных поверхностей бойлеров, котлов, конденсатных трубок от минеральных отложений, окалины и ржавчины используют концентрат низкомолекулярных кислот (КНМК), представляющий продукт азеотропной разгонки водного конденсата смеси органических кислот C₁-C₅ с альдегидами и другими примесями. КНМК содержит, %: до 30 муравьиной, 25 уксусной, 8 пропионовой, 10 масляной и до 4 капроновой кислот. Водные растворы КНМК менее агрессивны по отношению к стали, чем растворы соляной и серной кислот [2], но при этом также наблюдаются такие опасные виды коррозии, как язвенная и питинговая.

Поэтому для устранения этих опасных явления в моющие растворы вводят различные ингибиторы, например уротропин, катапин К, ингибиторы БА-6, КИ-1 [3] . Другим путем уменьшения агрессивного воздействия моющих растворов на металл при удалении накипи и других отложений является использование в них комплексонов (комплексообразователей), таких как этилендиаминтетрауксусная кислота и ее соли (Маргулова Т.Х. Применение комплексонов в теплоэнергетике.-М.: Энергия, 1973, 263 с.) Известно средство для удаления отложений, представляющее собой водный раствор соли или смеси солей азотной и некоторых органических кислот. Водный раствор содержит: а) ионы из группы ионов алюминия, железа (II) и их смеси и б) анионы кислот из группы азотной, сульфаминовой, муравьиной, уксусной, пропионовой, гликолевой, малоновой, молочной, яблочной, винной и лимонной кислот и их смесей [4]. Состав достаточно эффективен, но отличается избирательностью по отношению к типу отложений, т.е. предназначен для удаления отложений, содержащих в качестве основного компонента оксалат кальция.

Известен раствор для химической очистки оборудования от накипи, ржавчины, окалины, содержащей трилон-Б (комплексон) - 0,5 - 1,2%, лимонную кислоту - 0,5 - 1,5%, гидразингидрат - 0,1 - 0,2%, аммиак до pH 7-9 и воду - остальное (а.с. СССР N 283772, кл. C 23 F 14/00, 1964). Данный состав, являющийся наиболее близким к изобретению, является достаточно эффективным, но из-за наличия аммиака достаточно токсичен и, кроме того, при его использовании также наблюдаются высокие скорости растворения стали и особенно медных сплавов в период удаления отложений.

Технической задачей изобретения является получение нетоксичного состава, расширение области использования его, в частности, возможность очистки латунных, неметаллических и др. изделий, а также повышение эффективности процесса очистки путем снижения (в стоимости выражении) расхода состава.

Задача достигается тем, что состав для химической очистки изделий от накипно-коррозионных отложений, включающий органическую целевую добавку, комплексон и воду, содержит в качестве органической добавки аскорбиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: аскорбиновая кислота - 1,0 - 3,0; комплексон - 24,0 - 26,0; вода - остальное до 1 л.

В качестве комплексонов (комплексообразователей) в составе по изобретению используют этилендиаминтетрауксусную кислоту, диэтилентетраминпентауксусную, гексаметилдиаминтетрауксусную, 2-оксиэтилиминодиуксусную, оксиэтилидендифосфоновую кислоту и т.п.

Используемая в заявленном составе L-аскорбиновая кислота (V-лактон, 2,3-дегидрогулоновой кислоты) растворима в воде, не растворяется в органических растворителей. Входит в состав витамина C (Химический энциклопедический словарь. - М.: Сов.энциклопедия, 1983, с. 102).

Состав по изобретению готовят следующим образом.

Воду нагревают от 60^oC и выше и вводят в нее аскорбиновую кислоту и комплексон. Перемешивают. Получают прозрачный раствор без осадка. Растворение отложений осуществляют путем отмывки поверхностей нагретой композицией (более 60^oC). Способ применения состава зависит от типа очищаемого объекта (оборудования), от типа материала: состав заливают или прокачивают через систему (оборудование), подвергаемую очистке. Процесс очистки осуществляют при 60^oC и выше. Верхний предел температуры определяется термостабильностью материала оборудования (сталь, латунь, пластмасса и т.д.). Скорость очистки, удаления отложений (накипи) зависит от плотности отложений и составляет 0,5 - 0,6 г/см² · ч. Расход состава - 1 - 2 г состава на 1 г удаляемых отложений. Скорость коррозии очищаемых металлических подложек не превышает 10^-8 · 10^-9 г/см² · ч.

В табл. 1 представлены конкретные примеры, иллюстрирующие изобретение.

В табл. 2 представлены данные по эффективности очистки отложений составом по изобретению в зависимости от типа подложки и плотности накипно-коррозионных отложений (накипи).

При использовании известного состава, выбранного в качестве прототипа (а. с. N 283772), скорость очистки изделий составляет величину ≈ 0,6 г/см² · ч при температуре 100^oC. При этом расход состава по прототипу составляет 4,8 - 5,1 г на 1 г, удаляемой накипи (или в стоимостном выражении - 0,03-0,04 дол. на 1 г отложений).

Таким образом, состав по изобретению является достаточно эффективным, нетоксичным, позволяет удалять отложения (накипь) любой плотности с достаточно высокой скоростью, не нарушая качества подложки металла, полимерных материалов, а также поверхностей с покрытием.

Формула изобретения

Состав для химической очистки поверхностей изделий от накипно-коррозионных отложений, содержащий комплексон и органическую добавку, отличающийся тем, что он в качестве органической добавки содержит аскорбиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: Комплексон - 24,0 - 26,0 Аскорбиновая кислота - 1,0 - 3,0м

РИСУНКИ

Рисунок 1