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    超分子膜化技術(shù)在工業(yè)設(shè)備清洗預(yù)膜領(lǐng)域的應(yīng)用

    超分子膜化節(jié)能技術(shù)在工業(yè)設(shè)備管道的清洗除垢領(lǐng)域表現(xiàn)出了優(yōu)異特性,常溫中性超分子膜化節(jié)能技術(shù),就是利用超分子膜化原理進(jìn)行化學(xué)清洗和鈍化防腐的新技術(shù),該方法對(duì)系統(tǒng)安全、高效。

    新設(shè)備開(kāi)車(chē)前的清洗鈍化和舊系統(tǒng)的清洗預(yù)膜,主要方法總結(jié)起來(lái)有以下幾種主要化學(xué)清潔技術(shù)的比較:

    特點(diǎn)/項(xiàng)目堿洗鈍化酸洗鈍化中性螯合清洗超分子膜化
    作用機(jī)理堿與油脂發(fā)生皂化反應(yīng),使油垢乳化分散溶解到堿液中,一般是5~10%的堿溶液,加熱到60℃以上,反應(yīng)8小時(shí)以上,溫度過(guò)高、堿液濃度>10%,易發(fā)生堿脆現(xiàn)象。酸與金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成鹽類(lèi)溶解于水中,一般用5~10%的酸溶液,加3‰酸洗緩蝕劑,因?yàn)樗嵋材芎驮O(shè)備金屬本體反應(yīng),要防止過(guò)洗腐蝕和氫脆的發(fā)生。螯合劑與金屬離子形成穩(wěn)定的配合物,將污垢滲透分散、溶解到溶液里。通常使用5~10%的螯合劑,加熱到60℃以上(部分情況下甚至需加熱到120℃以上),反應(yīng)8小時(shí)以上(部分情況72小時(shí)以上)。超分子藥劑的選擇性組裝作用將金屬表面鈍性污垢清除,然后和金屬形成穩(wěn)定、致密的超分子膜。一般使用8~10%的超分子藥劑,常溫浸泡或循環(huán)36~48小時(shí)。超分子藥劑呈中性,常溫清洗,清洗膜化過(guò)程中不會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕、堿脆、氫脆等現(xiàn)象。
    優(yōu)點(diǎn)

    1、要用于除油脫脂,可以快速除油。2、對(duì)設(shè)備腐蝕性小,可以對(duì)碳鋼設(shè)備鈍化防腐。3、操作相對(duì)比較安全。

    1、反應(yīng)速度快,除垢較徹底。2、原料易得,易組織清洗施工。3、清洗成本低,效率高

    1.對(duì)設(shè)備幾乎無(wú)腐蝕,安全系數(shù)高。2.溶液毒性小,廢液污染輕。3.清洗鈍化一步完成。4.除垢種類(lèi)多,適用范圍廣。5.操作較安全。6.可以不停車(chē)清洗。

    1.可以清除各種難溶垢,清洗液中不殘留固體顆粒,除垢最干凈徹底。2.清潔鈍化一步完成,形成干凈致密的超分子膜。3.超分子膜的單分子層保護(hù)金屬本體,使設(shè)備幾乎不再被腐蝕。傳熱速度快,安全系數(shù)高。4.常溫膜化,不需加熱,清洗速度是螯合清洗的5倍以上,節(jié)約能源。5.超分子藥劑中性無(wú)毒,無(wú)重金屬污染,對(duì)環(huán)境友好。6.可以清潔膜化各種材質(zhì)的設(shè)備和系統(tǒng),精密儀器和零件,適用范圍廣。7.操作簡(jiǎn)便,可以循環(huán)、噴淋、浸泡等方式進(jìn)行清潔膜化。8.可以不停車(chē)在線(xiàn)清潔膜化。

    缺點(diǎn)

    1.僅對(duì)油脂垢有效,對(duì)其他垢無(wú)效。2.對(duì)軋制鱗片無(wú)效。3.易發(fā)生堿脆現(xiàn)象。4.需要加熱,過(guò)程煩瑣不節(jié)能。

    1.對(duì)一些難溶垢如硫酸鈣、硅垢等洗不掉。2.軋制鱗片洗不干凈。3.易發(fā)生氫脆現(xiàn)象,降低鋼鐵延伸率,造成設(shè)備爆管,搪瓷反應(yīng)釜爆瓷。;4.容易局部過(guò)洗,損壞設(shè)備。5.除垢不徹底,鈍化不完全。6.對(duì)油脂除垢無(wú)效,必須先加熱堿洗再酸洗,過(guò)程繁瑣。7.必須停車(chē)清洗。8.一般酸洗不需加熱,但是檸檬酸清洗必須加熱到85℃以上,否則易產(chǎn)生檸檬酸鐵沉淀,二次污染系統(tǒng)。

    1.對(duì)硫酸鈣、硅質(zhì)垢、Fe3O4等難溶垢幾乎無(wú)效,除垢不徹底。2.對(duì)軋制鱗片無(wú)效。3.防垢效果差,鈍化不徹底。4.需要加熱清洗,操作不方便,不節(jié)能。

    超分子膜化藥劑的原料價(jià)格。較高,但綜合使用成本低。

    綜合考慮,采用超分子膜化技術(shù)更具性?xún)r(jià)比:

    采用JN-818超分子膜化劑進(jìn)行超分子膜化,其突出優(yōu)點(diǎn)有:

    1、超分子中性膜化劑水溶液是常溫操作,不需加熱。

    2、超分子膜化劑無(wú)毒,可以洗手、洗衣服,刺激性比洗衣粉還小,可以安全環(huán)保排放,是目前最安全、環(huán)保、高效的中性膜化劑。

    3、超分子膜化比普通的螯合速度快,除垢徹底干凈,并在金屬表面形成超分子膜,達(dá)到除垢和鈍化一步完成的效果。一方面提高了設(shè)備運(yùn)行的安全系數(shù),延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命;同時(shí)也提高了換熱效率和產(chǎn)汽量,保證裝置高效率生產(chǎn)。

    4、超分子膜化的過(guò)程,就是分子識(shí)別與組裝的過(guò)程,可以將金屬表面的所有難溶垢徹底清除,不會(huì)有酸洗和堿洗過(guò)程中剝離的顆?,F(xiàn)象存在,廢液容易排凈,系統(tǒng)無(wú)殘?jiān)せ粫?huì)存在死區(qū)。

    5、超分子中性膜化操作容易,可以循環(huán)沖洗膜化,也可以浸泡膜化,也可以不停車(chē)在線(xiàn)清潔膜化,操作安全、簡(jiǎn)便,適應(yīng)范圍廣。

    6、超分子中性膜化能快速形成分子保護(hù)膜,不會(huì)產(chǎn)生酸洗的返銹現(xiàn)象,防腐蝕安全性能大大提高。而且膜化對(duì)鍋爐及管線(xiàn)上的監(jiān)測(cè)控制裝置和儀表無(wú)腐蝕。

    針對(duì)換熱設(shè)備的化學(xué)超分子膜化,比堿洗、酸洗具有以下優(yōu)勢(shì):

    1、酸洗和堿洗的時(shí)候,會(huì)發(fā)生氫脆和堿脆現(xiàn)象,雖然有抑制堿脆發(fā)生的措施,但還是存在一定的安全隱患。中性超分子膜化沒(méi)有這種隱患。

    2、酸洗容易造成過(guò)洗腐蝕,損壞設(shè)備本體,引發(fā)質(zhì)量甚至安全事故,中性超分子膜化不會(huì)過(guò)洗,一旦分子膜形成,就會(huì)有防腐蝕能力。

    3、酸洗很難將鋼鐵表面的軋制鱗片清洗干凈,會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行中形成以軋制鱗皮為陰極,鍋爐本體為陽(yáng)極的電化學(xué)腐蝕,而中性超分子膜化可以將金屬表面的各種難溶垢徹底清除干凈,并形成分子膜保護(hù)層,提高了設(shè)備的安全性和換熱效率。

    4、檸檬酸清洗必須烘爐到85℃以上,再投加檸檬酸清洗,一旦溫度低于85℃,會(huì)很快形成檸檬酸鐵沉淀,導(dǎo)致清洗失敗,甚至產(chǎn)生大量檸檬酸鐵沉淀的二次污垢,此垢很難去除。超分子中性膜化沒(méi)有殘存的污垢。

    5、酸洗的加熱和腐蝕控制難度較大,而且易剝離堆積大量垢渣堵塞管道,一般電站鍋爐不敢要求對(duì)過(guò)熱器進(jìn)行酸洗,這樣眾多的過(guò)熱器管線(xiàn)上的污垢就會(huì)污染蒸汽,影響蒸汽品質(zhì),延長(zhǎng)打靶時(shí)間。

    下圖為鍋爐采用超分子膜化前后同一系統(tǒng)的對(duì)比。

    鍋爐采用超分子膜化前后同一系統(tǒng)的對(duì)比

             超分子膜化處理前                    超分子膜化處理后

    而中性超分子膜化,則可以將整個(gè)電站鍋爐的水、汽系統(tǒng)全部串聯(lián)起來(lái),一次清潔鈍化徹底,大大縮短打靶時(shí)間,一般打靶不會(huì)超過(guò)72小時(shí)。而一般的酸洗和EDTA清洗,打靶時(shí)間要15天,或者更多。以130噸的鍋爐計(jì)算,每噸蒸汽耗煤140公斤計(jì),每天打靶消耗的燃煤費(fèi)用就是436800元人民幣,超分子中性膜化節(jié)約打靶時(shí)間7天計(jì)算,僅此一項(xiàng)就節(jié)約3057600元,還不算提前發(fā)電的生產(chǎn)效益,僅僅節(jié)約煤就達(dá)300多萬(wàn)元。

    根據(jù)以上分析比較可以看出:超分子膜化方法簡(jiǎn)便、高效、環(huán)保,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和安全、環(huán)保效益。該技術(shù)已在石化、船舶、熱電、化工、橡膠、鋼鐵、造紙、鍋爐、空調(diào)、汽車(chē)機(jī)械等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

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