[发明专利]一种用于清除脱硫系统空预器硬垢的中性化学清洗剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学清洗技术领域，涉及一种化学中性清洗剂，特别涉及一种用于清除脱硫系统空预器硬垢的中性化学清洗剂及其制备方法。

背景技术

火力发电厂石灰石-石膏脱硫系统的建设与运行，为完成国家“十一五”SO₂减排目标发挥了重要的作用。在脱硫系统中，空气预热器布置在省煤器之后的烟道中，利用烟气的余热加热锅炉燃烧所需的空气，以提高整个机组的经济性。由于烟气中含有水蒸气，而烟气中水蒸汽的露点(即水露点)一般在30-60℃,是较低的，在燃料中水分不多的情况下，在空气预热器的低温受热面上是不会结露的。但是在燃料燃烧过程中，根据燃料中灰分的性质和采用的燃烧方式，燃料中的硫分可能有大部分(约70-80％)形成SO2及SO3并转入烟气中，烟气中的三氧化硫与水蒸汽形成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽的露点(也叫酸露点或烟气露点)则较高，根据有关研究，烟气中只要有少量的三氧化硫，烟气的露点也会提高很多。烟气露点的提高，使低温受热面在壁温低于烟气露点以下的部分有大量硫酸蒸汽凝结，引起该处受热面金属的严重腐蚀及堵灰。目前传统的清洗方法就是用高压水冲，效果不佳，并且会引起硬垢越结越多，最后造成堵塞。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于清除脱硫系统空预器硬垢，清除硬垢彻底，能在常温下使用，对搪瓷换热元件和设备无腐蚀，对人体无毒，废液可以安全排放，高效安全的环保型中性化学清洗剂及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明一种用于清除脱硫系统空预器硬垢的中性化学清洗剂，其特征在于：由清洗主剂、表面活性剂、渗透剂、液碱和水复配而成，其中，所述的清洗主剂占所述中性化学清洗剂的重量百分比为10－25％，所述的表面活性剂占所述中性化学清洗剂的重量百分比为0.2％－1.5％，所述的渗透剂占所述中性化学清洗剂的重量百分比为0.1％－1.5％，所述的液碱占所述中性化学清洗剂的重量百分比为10％－30％，余量为水。

进一步的，所述的清洗主剂选自丙烯酸-丙烯酸羟丙酯-膦酸-AMPS四元共聚物或有机羧酸类化合物(例如乙二胺四乙酸、柠檬酸、羟基丁二酸、羟基乙酸、羟基丙酸、草酸、酒石酸等)中的一种或多种。

(其中，AMPS为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。)

进一步的，所述的表面活性剂选自壬基酚聚氧乙烯醚磷酸单酯钠(钾)盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸(单)酯钠(钾)盐、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐和烷基酚聚环氧乙烯醚中的一种或多种。

进一步的，所述的渗透剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷的聚合物、聚氧乙烯醚化合物中的一种或多种。

进一步的，所述的液碱选自氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或两种。

进一步的，本发明所述的中性化学清洗剂的pH值为7-9。

上述用于清除脱硫系统空预器硬垢的中性化学清洗剂的制备方法如下：

按配方所述比例，先加入水，再加入清洗主剂，然后慢慢加入液碱，(温度控制在50℃以下)搅拌均匀之后，再加入表面活性剂、渗透剂，搅拌均匀即可。

本发明的用于清除脱硫系统空预器硬垢的中性化学清洗剂，选择含有不同官能团(羧酸、羟基、磺酸盐、磷酸等)的高分子有机聚合物进行组合，其作用机理包括以下几个方面：

1)渗透机理：本发明的清除空预器硬垢的中性化学清洗剂配方中的渗透剂成分，具有很强的垢层突破能力，在坚硬的垢层结构中，扩大原有的孔隙并创造新的孔隙，从而形成清洗药剂进入垢层深处的通道，使药剂能够充分的扩散到尽可能多的垢层表面，提高药剂的作用效果。

2)络合(螯合)机理：本发明的清除空预器硬垢的中性化学清洗剂主剂中含有羧基、羟基等活性官能团，同时具备了有未配对电子的氧和氮，能与金属离子络合，并且生成的络合物具有多环结构，性质稳定不易分解。在与垢层作用时，清洗药剂与所接触到的垢层表面的偏硅酸铝盐和硅酸盐发生络合作用，达到“溶解”污垢的目的。

3)膨胀机理：本发明的清除空预器硬垢的中性化学清洗剂在垢层深处发生的络合所用，可以使垢层内部发生膨胀作用，使垢层结构内部出现裂纹和缝隙，增大了药剂的作用面积。