化學清洗

化學清洗，chemical cleaning，是指利用化學方法及化學藥劑達到清洗設備目的的方法。

基本介紹

• 中文名：化學清洗
• 外文名：chemical cleaning
• 解釋：利用化學方法及化學藥劑清洗設備
• 原理 ： 從材料表面除去污垢的化學方法
• 清洗工藝：循環清洗
• 目的：除去污垢
• 方法：利用化學方法
• 化學品：氫氧化鈉等
• 特點：化學反應

簡介

化學清洗是指利用酸、鹼、有機螯合劑，分散劑等化學藥劑，溶解、清除附在金屬表面的污垢、水垢等的方法。有酸洗、鹼洗、氨洗、污泥剝離，溶劑清洗等。適用於金屬表面處理要求高的設備清洗。

工作原理

化學清洗是指從材料表面除去污垢的化學方法。以工業設備的化學清洗最為複雜。對於新設備主要進行除油、除銹、清洗和鈍化處理；而檢修後的設備則要進行酸洗，中和防鏽和污泥剝離，對於煉油廠和石油化工廠的換熱器還須考慮溶劑清洗，以除去有機垢。

所用化學藥品如下。（1）鹼洗：氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉等；（2）酸洗：鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、磷酸、檸檬酸、羥基乙酸、乙二胺四乙酸等；（3）中和除銹：亞硝酸鈉、苯甲酸鈉等；（4）污泥剝離：剝離劑和季銨鹽等；（5）溶劑清洗：四氯化碳、三氯乙烯等。

清洗工藝

循環清洗

循環清洗是利用兩條原有的平行排灰管線組成迴路，與清洗泵站形成循環系統，加入一定濃度的酸洗液，在灰水管道中循環流動清洗，並在酸度下降至一定程度時，不斷補充酸液。對於短距離的單條灰水管道，若條件許可，可鋪設一條臨時管道與其構成循環迴路清洗。該工藝需在停運狀態下進行，且工藝複雜，成本較高。

開路清洗

在清洗時不能有兩條灰管形成迴路，只能採用單條灰管開路清洗。方法是將灰管一端與清洗裝置連線，在配液罐中連續配製一定濃度的酸洗液，連續或間歇地注入灰管中。此工藝需在停運狀態下增加清洗設備，成本較高。

不停運清洗

該工藝是在灰管正常輸灰不停運的狀態下，連續注入一定量的酸液，同時注入一定量的輸灰管運行清洗緩蝕劑和管道清剝離劑，開路清洗。清洗助劑的主要作用是在一定濃度及流速的酸液中，促進酸液與灰垢的反應，同時增加二氧化碳在水中的溶解度，減少氣阻的產生，保證灰管的清洗質量。

操作方法是：清洗前，先按管道中總垢量估算出所需的酸量，再根據灰水流量及酸度計算出加酸速度及輸灰管運行清洗緩蝕劑和管道清剝離劑的加入流速。清洗時，在灰管前端取樣點每隔30 min取樣測試酸度，並通過加酸的流量調節來嚴格控制酸度。清洗後期，在灰管末端每隔15 min取樣測試pH值，當pH值達到一定數值並保持30 min不變時，可判定清洗結束。

此種工藝方法具有如下特點：

（1）不增加清洗設備（直接在灰水池加藥），清洗系統簡單。

（2）酸利用率高。由於不停機清洗，一般輸灰管道內壓力較大，酸與垢反應生成大量CO₂氣體，當輸灰管線距離較長時，在這個體系中，參加清洗反應除酸外的物質有：氣體CO₂、溶解於水中的二氧化碳（CO₂）、碳酸（H₂CO₃）、碳酸氫根離子（HCO₃^-）、碳酸根（CO₃^2-）、灰垢（CaCO₃）、活性氧化鈣（CaO）組成的反應體系。在輸灰管道清洗過程中，由於酸性灰漿液在管道中流動時間長，灰漿液中二氧化碳量相當多，從量值關係上看：

CO₂（氣）>>CO₂（液）>>H₂CO₃，這樣為反應：

CaCO₃+H₂CO₃=Ca(HCO₃)₂

提供有利條件，從而提高酸的利用率。

（3）除垢徹底。

（4）不影響輸灰管道的正常運行。

防護處理

安全措施

（1）在化學清洗前，必須對鍋爐進行嚴格的檢查，如果發現鍋爐熱交換管有嚴重的局部腐蝕（小孔腐蝕、潰瘍腐蝕）和任何形式的裂開、鼓泡，都必須將這些部位進行切換，然後才能進行清洗。

（2）臨時管線的安裝必須嚴格保證質量，安裝完畢後必須經過水壓試驗，試壓合格後方可投入工作。對於任何細小的滲、漏都必須重新補焊直到完全合格為止。

（3）化學清洗系統的最高部位，應安裝排氣出口，以防止因緩蝕劑效果不好或使用不當而使鐵腐蝕產生的氫氣的危害。同時，最高部位放氣後，可保證整個清洗系統充滿清洗介質，不留死角。

（4）清洗現場必須照明充足，道路通暢。動力電源和照明電源分開，並將電源控制板設定在離開清洗系統較遠，而又操作方便的地方。

（5）準備必要的急救藥品和勞保用品。急救藥品一般有如下幾種：2～3%的重碳酸鈉和碳酸鈉溶液；飽和石灰水；1～2%的硼酸水溶液；1～2%的醋酸或鹽酸水溶液；蒸餾水等。勞保用品有：橡皮手套、圍裙；防護眼睛；工作服；毛巾；藥棉；洗眼用的器具等。

（6）操作時必須統一指揮，分工負責。所有重要部位（如酸泵、閥門、加藥點）都要設定專人值班。值班人員必須嚴守崗位，聽從指揮。

（7）化學清洗現場不得動用明火（如電焊、抽菸，取暖等）。以防火災及其他事故的發生。

（8）清洗現場必須設定專門的休息室供非值班人員休息，不許在酸洗系統旁邊睡覺和休息。飲水及食品需放在休息室內，不得和化學藥品混放，以免誤食中毒。

（9）每一化學操作步驟，都必需嚴格按照操作規程和要求進行，不得圖省事而任意改變操作程式。特別是嚴禁用人工抱住酸瓶子直接往鍋爐中加酸，這樣會因酸液隨氣體（二氧化碳）的大量產生而濺出，造成人身事故。

廢液處理

廢液排放的標準必須按照國家規定的廢液排放標準執行，對超過排放標準的鹼洗液、酸洗液和鈍化液應當作相應的後處理，經處理後的溶液達到國家規定的排放標準之後方可排放。對於中小型鍋爐化學清洗工藝而言，後處理方法一般是稀釋和中和法。當選用了特殊毒性的清洗劑、緩蝕劑或鈍化劑時，就必須針對所選用的物質作特殊的後處理，廢液才能排放。

稀釋法主要適用於濃度不高的一般酸、鹼清洗液。當濃度不高的鹽酸和碳酸鈉或氫氧化鈉、磷酸三鈉溶液從鍋爐中排放時，用較大量的水沖稀排放，使得混合後進入污水管道的廢液的pH值為6～9，懸浮物小於500毫克/升，這樣排出的廢液基本上符合國家標準。當然，對於濃度較高的酸、鹼清洗液排放時採用這一方法是不適宜的，因為它需要消耗的水量太大。對於這樣的排放液，應當先作適當的中和，然後再稀釋排放。

中和法主要適用於較高濃度的鹽酸，氫氧化鈉排放液。如果排放液是鹽酸，則用燒鹼或石灰中和，如果是鹼則用鹽酸中和，中和到pH值為7～9之間，再經適當稀釋就可排放了。這種方法需要消耗一點酸或鹼，但所耗代價是不高的，而且比較容易達到排放標準。具體操作是在排放過程中，將廢液先排到一個過渡坑內，廢液進坑的同時加入處理藥劑，藥劑加入速度正好保證從過渡坑出去的廢液符合廢液排放標準。如果鹼洗排放液和酸洗排放液正好是相互中和的酸和鹼，而又有條件儲存先排放出的鹼液的話，那么，利用鹼洗和酸洗廢液相互中和，而節省中和所消耗的原料是可行的。

必須注意，並不是所有的酸、鹼溶液都能採用中和法進行處理的。如氫氟酸排放液的後處理，它不僅考慮排放液的pH值達到標準，還必須考慮F^-的濃度不能大於國家規定的排放標準。因此，對於氫氟酸廢液的處理只能採用石灰中和法，既提高排放液的pH值到6～9，還降低游離F^-離子的濃度到10毫克/升以下，方可排放。石灰用量一般不低於純氫氟酸量的2倍。

在中小型鍋爐清洗工藝中，鈍化液一般採用磷酸三鈉溶液，鈍化後廢液的處理按鹼類物質，採用中和法處理即可！如果採用亞硝酸鈉鈍化，那么，鈍化液必須經過特殊化學處理措施。保證NaNO₂殘餘濃度符合排放要求。亞硝酸鈉處理的方法尚沒有成熟定型的方法，在酸性介質中用尿素分解使其生成氮氣是比較好的方法。

控制pH值是完成上述反應的關鍵，在人口密集的地區進行這一化學處理前必須經過充分的小型實驗，使操作人員充分熟練掌握好工藝條件後，才能夠進行工業性的化學處理。我們認為，中小型鍋爐的鈍化最好採用磷酸鹽，只有在特殊要求時才選用亞硝酸鹽。

兩條灰管形成迴路，只能採用單條灰管開路清洗。方法是將灰管一端與清洗裝置連線，在配液罐中連續配製一定濃度

行業套用

電力業

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石化業

冷卻水系統水垢清洗、換熱器清洗、鍋爐清洗、貯罐清洗、輸油管線清洗、蒸汽管線清洗、、粘泥剝離清洗、常壓系統防腐、空氣壓縮機清洗、儲油罐清洗、柴油貯罐清洗、重油貯罐清洗 、貯水罐清洗、物料貯罐清洗、氣體貯罐（球罐）清洗。

製藥業

凝汽器清洗、管道清洗、反應釜水夾套清洗、混合器清洗、換熱器清洗、冷凝器清洗、反應器清洗、過濾器清洗、蒸發器清洗、壓縮機清洗、貯罐清洗、鍋爐清洗、蒸餾器清洗、中央空調清洗、風管清洗、風機管道清洗 。

紡織化纖業

化纖企業循環冷卻水系統結垢清洗、鍋爐清洗、制冷機冷凝器清洗、中央空調清洗、鋁翅片清洗、冷卻管線清洗、離子交換器清洗、印染機清洗、滾桶、染缸清洗、上下水管線清洗、漿池清洗、煤氣管線、煤氣櫃清洗、冷卻器清洗、蒸發發器清洗、加濕器噴頭、加濕水系統清洗。

造紙印刷業

造紙廠黑液蒸發器清洗、黑液垢清洗、鍋爐清洗、紙漿輸送管道清洗、輸水管道清洗、排污管道清洗、加熱器清洗、印刷機冷卻系統清洗、空調系統清洗、蒸煮器清洗、紙漿殺菌防腐 。

水泥建材業

水泥廠循環冷卻水系統結垢清洗、換熱器清洗、冷凝器清洗、格珊、地板、輸送線、料箱、冷卻槽清洗、預熱器清洗、旋轉爐清洗、容器清洗、鍋爐清洗、擠壓機清洗、冷卻器清洗。

冶金業

採礦廠：空壓機清洗、柴油機冷卻系統清洗。選礦廠：過濾機清洗、管道清洗。制氧廠：循環水管道清洗、冷卻器清洗、冷卻塔清洗、貯罐清洗空氣壓縮機清洗。燒結廠：水冷系統清洗、空氣壓縮機清洗、氮壓機清洗、氧壓機清洗、氧氣管線、氮氣管線清洗。軋鋼廠：熱交換器清洗：水冷卻系統水垢清洗、油系統清洗。煉鐵廠：煉鐵爐清洗、水冷卻系統水垢清洗。煉鋼廠：水冷卻系統水垢清洗、油系統清洗。焦化廠：換熱器清洗、煤氣管線清洗、工藝管線清洗、初冷器清洗。鐵合金廠：水冷系統水垢清洗、冶煉爐清洗。有色冶金：鍋爐清洗、電爐清洗、閃速熔煉爐清洗、貧化爐、轉爐冷卻水系統清洗、空分裝置清洗、中頻爐、高頻爐、燒結爐清洗。

食品業

發酵罐清洗、發酵罐換熱蛇型管水垢清洗、洗瓶機清洗、冷熱水系統清洗、鍋爐清洗、生產線清洗、冷凝器清洗、貯罐清洗、冷卻器清洗、結晶器清洗、涼水塔清洗、蒸發罐清洗、冷庫水系統水垢清洗。

機械業

鍋爐清洗、中央空調清洗、空氣冷卻器清洗、空氣壓縮機清洗、水壓機冷卻系統清洗、擠壓機清洗、模具冷卻系統清洗、表冷器清洗。

餐飲業

蒸汽蒸鍋清洗、開水器水垢清洗、水浴爐清洗、茶水爐水垢清洗、製冰機水垢清洗、各種水系統水垢清洗、 生物粘泥剝離清洗、熱交換器清洗。

運輸業的化學清洗：船舶：鍋爐清洗、油路管線清洗、海水淡化系統清洗、油艙、閃蒸器清洗、貯水箱清洗、空冷器清洗、淡水冷卻器、海水冷卻器清洗。車輛：內燃機積炭清洗、冷卻水系統清洗、車輛外表、汽車水箱、汽缸水套清洗、噴油咀、潤滑系統清洗、開水器水垢清洗、茶爐水垢清洗、機車散熱器清洗。

煤炭業

管道：送熱水管（下）、地下水管清洗、井下液壓系統清洗；機械加工廠：鐵軌、裝煤車（除銹、防腐）； 動力廠：鍋爐清洗、空氣預熱器清洗；空壓站：空壓機清洗、換熱器清洗。

石油開採業

鍋爐清洗、換熱器清洗、輸油管線清洗、套管、導管、注水管線清洗、抽油泵清洗、柴油機冷卻系統水垢清洗、加熱管道清洗 。

核工業

放射性污染的設施、設備清洗；空調系統清洗。

菸草業

乾燥器清洗、鍋爐清洗、換熱器清洗、蒸汽管線清洗、上水管道清洗、排污管道清洗、空調水系統除水垢清洗、加濕水系統清洗、空壓機清洗。

公用事業

管線：自來水管線、煤氣管線、污水管線清洗、暖氣管網清洗、暖氣片清洗除垢、採暖系統清洗、採暖系統換熱器清洗、空調系統清洗；鍋爐：蒸汽鍋爐清洗、熱水鍋爐清洗、茶水爐清洗；熱水器：太陽能熱水器清洗、燃氣熱水器清洗、電熱水器清洗、熱交換器清洗。

航空航海

飛機清洗、機場跑道清洗、輪船清洗、船塢清洗、候機樓中央空調清洗、通風管道清洗、風機盤管清洗。

製冷空調行業的化學清洗：冷水機組清洗除垢，中央空調清洗，冷凍水、冷卻水系統水垢清洗、冷凝器清洗、冷卻塔殺菌粘泥剝離清洗、風機盤管清洗、風管清洗；冷庫製冰機組清洗。