清洗剂的分类和选用

清洗剂的分类和选用

化学清洗的分类

无机酸 酸性清洗剂 有机酸 碱性清洗剂 碱性清洗机 水基清洗液 柠檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、羟基乙酸 NaOH、Na2CO3、Na3PO4、水玻璃、Na2HPO4、Na3PO4 以表面活性剂为主，加入助剂和无机碱 HCL、HNO3、H2SO4、HF、H3PO4、氨基磺酸 常 用 清 洗 剂 络合物清洗剂 黏泥菌藻清洗剂 有机溶剂清洗剂 氧化还原剂 EDTA、PMA、PAA、HEDA 聚丙烯酸钠、聚马来酸钠、过氧化氢、洁尔灭 含氯有机阻燃清洗剂、四氯化碳、F-113三氟三氯乙烷 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

注：○表示好 △表示可用 3表示不可用

碳酸 铜系金属 盐酸 ○ △ 硝酸 HNO3-HF 氨基磺酸 ○ ○ ○ 3 3 ○ ○ ○ 3 3 ○ ○ ○ 3 3 柠檬酸 ○ ○ ○ 3 3 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 3 3 酸洗液 中性洗液 碱性洗液 奥氏体不锈钢 3 混凝土 铝 3 3 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 H2SO4 除垢类型 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 HCL HCL-HF 除硅垢之外，对其他垢溶解都很快 碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐及铁垢 HNO3 HNO3-HF 氨基磺酸 除硅垢之外的所有垢 钙、镁、铁垢及硅垢 钙、镁垢、金属碳酸盐、氢氧化物类垢（除氧化铁垢较差） 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 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 奥氏体钢 碳钢、铜、不锈钢 碳钢、铜、不锈钢、高合金钢 碳钢、铜、不锈钢、高合金钢 碳钢、铜，不可用于不锈钢 碳钢、铜，不可用于不锈钢 适用材质 碳钢 清洗剂的清洗对象与清洗目的

清洗对象 低压锅炉 清洗目的 去除新积油脂；润滑、剥离二氧化硅积垢；去除氧化铁积垢；去除硬质积垢 清洗剂 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——换热器、管线 去除氧化积铁垢和硬质积垢；去除泥渣；无机酸系清洗剂、去堆积积垢 泥渣剥离剂、排泥剂 乙烯设备——急冷换热器 钢铁厂——高锅 反应釜夹套部分 造纸设备——木釜蒸发器 翅片式空冷器 排脱设备——压滤机滤布 聚丙烯反应釜——工艺部分 船舶用造水器——蒸发器 水道用计量器等

去除氧化铁垢 去除氧化铁垢 去除氧化铁垢、硬质积垢 去除硬质积垢 去除硬质积垢及铝的氧化物 去除硬质积垢及炭质积垢 去除废催化剂 去除硬质积垢 去除锈 中性螯合清洗剂 中性螯合清洗剂 无机酸系清洗剂 无机酸系清洗剂 无机酸系清洗剂 无机碱系清洗剂 无机碱系清洗剂 有机酸系清洗剂 有机酸系清洗剂 清洗方案实例

清洗条件 清洗目的 去除油脂 清洗方法 配方/% 溶剂清洗 乳液清洗 碳系溶剂、氯系溶剂 乳液清洗剂或酸碱混合液 碱液清洗 Na2CO30.1~0.2 Na3PO40.1~0.2 表面活性剂0.1~0.2 去除SiO2 碱煮 Na2CO3 0.2 Na3PO4 0.2 Na2NO3 0.03~0.1 润化处理 Na2CO3 1~5 NaOH 1~5 表面活性剂 ＞80 10~24 150~220 12~24 60~90 12~24 温度/°C 常温~100 常温~80 时间/h 2~10 6~8 0.1~0.2 去除氧化铁、碳酸盐结垢 盐酸清洗 HCL 5~10 缓蚀剂 0.25~0.30 还原剂 0.2~0.5 （铜溶剂剂 0.5~3） （溶解促进剂 0.5~2） 有机酸清洗（柠檬酸、有机酸 2~5 羟基乙酸、柠檬酸氨） 抑制剂 B 0.3~0.5 还原剂 0.1~0.3 （溶解促进剂 适量） 螯合物清洗 EDTA 钠盐1~10 抑制剂 C 0.3~0.5 120~150 6~12 85±5 4~8 30~60 4~8 还原剂及其他 0.1~0.3 去除铜垢 氨清洗 氨水3~10 铜溶解剂 0.1~1 铜溶解促进剂 0.2 去除泥渣 剥离泥渣排泥处理 过氧化氢系药剂 1~3 抑制剂、氧化剂、还原剂

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 酸引起的腐蚀 氧化性物质引起的腐蚀 温度差浓度差引起的腐蚀

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，更多请关注陕西凯利清洗http://www.kailiclean.com

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等。有机酸大多

措施 选择正确的缓蚀剂 使用还原剂，铜封锁剂；改善施工技术 循环清洗，使清洗液混合均匀；改施共技术 常温 3~15 40~60 4~6

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 5%~15% 5%~15% 10% 16% 15% 10% 15% 8%

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；

酸洗温度/°C 93 20~30 20~30 100~110 50 50 50 60 缓蚀剂名称 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# Lan-826 SH-406 Lan-893 缓蚀剂加入量 0.5% 0.2% 0.3% （3+0.5）% 0.4% 0.2% 0.42% 0.3% 缓蚀效果 90%~95% 95% 98.7% 高效 93.95% 99.4% 98% 0.98%mm/a（腐蚀速率） 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CaSO4）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50~80°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 5% 10%~20% 10% 10% 15% 酸洗温度/°C 20~80 60~80 65 65 65 缓蚀剂 苯胺和乌洛托品反应物EA6 二丁基硫脲+OP 缓蚀剂加入量 0.5% （0.5±0.25）% 0.6% 0.25% 0.3% 缓蚀效果 95%~99% 高效 99% 99.9% 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，铜腐蚀速度极低，缓蚀效果高。只要适用于清洗不锈钢、碳钢、黄铜、铜、碳钢—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α-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 3%~14% ＞17% 10%

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缓蚀剂，在50~60°C温度下，对15CrMo铜腐蚀速率为0.41g/(m22h)，对20#碳钢腐蚀速率66g/(m22h)，缓蚀率99.41%； 3、清洗时间短，约1.5~2h ; 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。

酸洗温度°/C 20~80 40 25 缓蚀剂 Lan-5 Lan-5 Lan-826 缓蚀剂加入量 0.6% 0.6% 0.25% 缓蚀率 99.6% 失败 99.9% 5.盐酸-氢氟酸清洗液

盐酸-氢氟酸清洗液主要用来除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、α-FE2O3、磁性Fe2O3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、HNO3-HF酸洗液加入不容缓蚀剂的缓蚀效果 酸浓度 HF2% HF2%~5% HCL12% HF5% HNO38% HF2% HCL7% HF6%

30 四甲基吡啶釜残液 0.1%~0.5% 98.4% 25 Lan-893 0.25% 酸洗温度°/C 60 60 40 缓蚀剂名称 Lan-826 Lan-826 缓蚀剂加入量 0.05% 0.3% 缓蚀效率 99.4% 99.9% ＜0.1mm/a （腐蚀速率） 0.1~1.04%（腐蚀速率） 高级吡啶碱（N-1-4） 0.2% 7.其他含氢氟酸的清洗剂

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：

HF 5%~12% Lan-826 0.25% Na2P2O7210H2O 2% 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/(m22h)（对20#碳钢）。

8、HNO3-HCL-FeCL3系清洗剂

HNO3-HCL-FeCL3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HF-HNO3-HCL系清洗剂。HNO3-HCL-FeCL3系溶液中，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（NH2SO3H）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

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