地熱管道清洗劑

清洗劑按用途可分為工業(yè)用清洗劑與民用清洗劑。

工業(yè)清洗劑有除油清洗劑，除蠟清洗劑，液晶清洗劑，冷脫(常溫清洗)，除銹清洗劑，鋁酸脫等品種較多。

民用清洗劑有洗衣粉，洗手液，肥皂，洗潔精、全能清洗劑等。

清洗劑按溶劑的不同可分為水基清洗劑與有機溶劑清洗劑。

水基清洗劑就是溶劑為水，如除油清洗劑，洗潔精，洗衣粉等。

有機溶劑清洗劑溶劑為有機溶劑，如三氯乙烯，丙酮(指甲水)，天那水，開油水，白電油等。

⑴水基型

水是最重要的清洗劑，有著其它任何清洗劑無法替代的作用和地位。普通的水很容易從自然界中得到，水有很強的溶解力和分散力。但是水的表面張力大，在使用中需要添加表面活性劑，以減小表面張力，增加表面濕潤性。在一般工業(yè)清洗中，酸，堿和水的配合比較常見，有些金屬用水洗要加入防銹劑;在精密和超精密工業(yè)清洗中。大部分要求將水制成純凈水。通常以電阻率來衡量水純度。半導體工業(yè)要求在18MΩ/cm以上。而TN型液晶生產(chǎn)10MΩ/cm就可以了，還有一些行業(yè)對細菌含量要求很嚴。

近幾年，中國部分地區(qū)嚴重缺水，對清洗用水提出了挑戰(zhàn)。有的城市已經(jīng)嚴禁用普通水洗車，而只能使用回收的中水，或者霧化水的節(jié)水設備。在精密工業(yè)清洗中，制備純水費用昂貴。水洗必然要加熱和烘干，增加很多漂洗工位。耗能大，運行成本通常比溶劑洗要高;另外，以往大量的含有化學活性劑和污垢的廢水未經(jīng)處理就直接排放。有些還挾帶了毒性很大的重金屬，嚴重地污染了環(huán)境，必須增加污水處理設施。

⑵半水基型

半水基型清洗劑也叫準水基型清洗劑，是由高沸點溶劑及活性劑等組成如醇類，有機烴類等。通常含有5%一20%的水分，一般不易燃燒，但加溫清洗時水含量控制不當，可能產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象。半水基型清洗與溶劑洗有一些不同，它的清洗原理是剝離去除，而不是溶解。為了防止已經(jīng)剝落的油污再附到被清洗物上，清洗液要連續(xù)地循環(huán)，并增加油水分離器。半水洗通常清洗效果很好，但運行成本較高，廢液不能再生回收，重復使用，含COD(化學耗氧量)較高，需要進行廢水處理。

⑶溶劑型

溶劑型清洗劑是指不溶于水的有機溶劑。精密工業(yè)清洗使用的非水系清洗劑主要是烴類(石油類)、氯代烴、氟代烴、溴代烴、醇類、有機硅油、萜烯等有機溶劑。

衡量溶劑的主要指標有KB值(貝殼松脂丁醇值)、AP(苯胺點)、SP溶解參數(shù))、表面張力、密度、粘度、 沸點、閃點、暴露濃度等參數(shù)。KB值很高，也就是溶解力很強的溶劑，不一定是好的清洗劑。

一個好的精密工業(yè)清洗劑必須具備以下條件:

①化學性能穩(wěn)定，不易與被清洗物發(fā)生反應;

②表面張力和粘度小，滲透力強;

③沸點低，可以自行干燥;

④沒有閃點，不易燃;

⑤KB值不應太高，避免與被清洗物相溶;

⑥低毒性，使用安全;

⑦非ODS和低GWP值(全球變 暖潛能值)，環(huán)保。

如果不考慮上述第7條。最佳的清洗劑就是CFC和TCA。它們的化學穩(wěn)定性好，可以長期保存不變質(zhì);對絕大多數(shù)金屬、塑料、漆均無作用，不會發(fā)生溶解現(xiàn)象，沒有閃點，低毒，使用安全;表面張力小，滲透力強，清洗能力強;沸點低，蒸發(fā)速度快，清洗過的工件可以自行干燥，一般不需要烘干，因而被廣泛應用在各種工業(yè)清洗中。但唯一的缺點就是破壞臭氧層，因而正在被逐步禁用。

雖然世界各國都開發(fā)了各式各樣的替代品，世界上還沒有找到一種能夠和CFC相媲美的替代清洗劑，它們都存在這樣那樣的問題，正在使用的主要替代產(chǎn)品有:

⑴烴類

只含有碳和氫兩種元素的烴類溶劑，在日本也叫作碳化水素或碳氫溶劑。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)的不同，已經(jīng)開發(fā)了多種性能的產(chǎn)品，日本使用比較廣泛。該類清洗劑的優(yōu)點是:非ODS，對油污的洗凈力強。滲透性好。無味或微臭，毒性小。廢液處理容易?？稍偕?，價廉;缺點是有一定的易燃易爆性，干燥慢，對清洗設備要求高，一次性投入大。比較理想的是采用真空清洗方式，降低其表面張力，提高清洗能力，最后再使用真空干燥。設備造價很高，操作比較復雜，效率相對較低。

⑵氯代烴溶劑

使用的氯代烴清洗劑主要是三氯乙烯，二氯甲烷以及四氯乙烯。該類溶劑被廣泛應用于清洗領(lǐng)域，主要是有以下優(yōu)點和特征:

很低的ODP值(臭氧耗減潛能值。幾乎不會破壞臭氧層;在一般條件下使用具有不燃性。沒有火災或爆炸的危險(二氯甲烷在長時間強烈光照下可能爆炸);對金屬加工油。油脂等油污的溶解力大。對塑料和橡膠也可產(chǎn)生膨潤或溶解:其粘度及表面張力小，滲透力強，可滲透狹小縫隙，徹底溶解清除附著污物;沸點低，蒸發(fā)熱小，適合蒸汽清洗，清洗后可以自行干燥;廢液可通過蒸餾分離，循環(huán)使用;可使用與CFC和TCA相同或相近的清洗工藝和設備，操作簡單，效率高，運行費用低;缺點是毒性較高，一般在空氣中的含量限制在為50PPM以下;有些勞動保護條例對使用它有明文限制;一些歐洲國家限制進口和使用這類含氯清洗劑的產(chǎn)品。

⑶溴代烴溶劑

最近幾年。在美國，日本有溴系清洗劑面世。并在電子工業(yè)，航空工業(yè)。汽車工業(yè)，家電領(lǐng)域大量使用。溴系清洗劑的主要成分是高純度的正溴丙烷(NPB)。其性能可以與CFC-113和TCA相媲美。主要技術(shù)參數(shù)與TCA幾乎完全一樣，濕潤系數(shù)更好，對于金屬零件的清洗能力更強。沒有閃點，可以重復回收使用，運行成本很低。替代CFC和TCA，工藝完全一致，幾乎不需要更換設備。只需要調(diào)整一下蒸洗溫度就可以了，也被稱為是"第三世界的替代清洗劑"。溴系清洗劑的ODP為 0.006，在大氣中壽命為11天，幾乎沒有GWP值。關(guān)于毒性還有爭論，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)已經(jīng)組織進行了5年多的實驗。實驗結(jié)果與理論分析有很大差異。美國環(huán)保局在2002年3月27日發(fā)布的政策中明確接受NPB作為溶劑用于清洗、氣霧和膠粘劑。但是由于對其毒性尚無確切的數(shù)據(jù)，在使用中應當控制在空氣中的暴露濃度。

同時，在壓縮機和電真空領(lǐng)域，替代實驗也已經(jīng)完成，特別是通過了壓縮機冷媒和潤滑油的相溶性實 驗，開始在壓縮機行業(yè)批量使用。電 真空行業(yè)協(xié)會組織的實驗也已經(jīng)完 成，結(jié)果完全可以滿足要求。最終報告正在完成之中。

在中國生產(chǎn)HEP-2項目已經(jīng)正式得到聯(lián)合國多邊基金的批準，國家環(huán)?？偩终诮M織有關(guān)單位在國 際履約環(huán)保產(chǎn)業(yè)園內(nèi)實施該項目，屆時，HEP-2將成為中國ODS清洗劑的主要替代品。

助洗劑在體系中起著螯合、緩蝕、消泡、增溶、穩(wěn)定、抗沉積等作用。

⑷有機氟化物(HCFC、HFO、HFE、PFC)

替代CFC-11 3的氟系清洗劑主要有HCFC(含氫氟氯化碳)、HFC(含氫碳氟化物)、HFE(氫氟醚)、PFC(全氟化碳)等。其中HFC，HFE，PFC本身不具有清洗力，需要和其它化合物組合后才能使用。該類清洗劑具有與CFC-113接近的清洗性能，穩(wěn)定。低毒。不燃。安全可靠，但是通常價格昂貴。HCFC對臭氧層有一定的影響，大量使用的有HCFC-141B、HCFC-225。屬于過渡性替代品，最終還要被禁用;HFC和HFE類清洗劑過于穩(wěn)定。在大氣中的壽命高達數(shù)千年甚至幾萬年。是非常厲害的溫室氣體。在<;京都議定書>;正式生效以后，可能也要被限制使用。

⑸天然有機物(植物系)

從植物中提取的烴類有機物品種很多，使用較多的主要有松節(jié)油和檸檬油。松節(jié)油是一種比較有代表性的植物系烴類溶劑。存在于天然的松脂中。將松脂蒸餾，餾出物就是松節(jié)油，固體剩余物就是松香。主要成分是和蒎烯，其溶解能力介于石油醚和苯之間。沸點和燃點較高，使用安全性較好。

檸檬油是由柑橘。柚子。檸檬類水果皮中蒸餾提煉得到的一種烴類溶劑。主要化學成分是叫苧烯(甲基丙烯基環(huán)己烯)的單環(huán)萜烯，組分很復雜。沸點為1 75.5-1 76℃，物理性能與松節(jié)油相似，具有柑橘(檸檬)水果香味。檸檬油本身不溶于水。添加活性劑后與水任意比例混配。它的去油脫污能力很強。在美國應用很廣泛。包括機械加工。車輛維修去油污清洗，保齡球道的清洗，油罐清洗。電子部件清洗等。特別是它來自純天然水果，被美國FDA認定可以作為食品添加劑。不用擔心殘留，并被證明具有殺菌作用，被應用到食品加工機械。餐具的清洗。啤酒罐的清洗等直接與飲食相關(guān)的領(lǐng)域，在民用和家庭清洗領(lǐng)域也具備良好的應用前景。

柑橘油對油脂的相溶性很強，通過棉紗過濾，可以將油污分離。重復使用。廢液可以生物降解，不會造成污染，環(huán)保費用低。缺點是去油和溶解能力太強。直接接觸皮膚會造成皮膚脫油干燥;不能直接清洗有漆的物件和很多種塑料、橡膠，容易造成油漆脫落和溶解。日本曾經(jīng)用該類溶劑融化一次性餐具盒和包裝用泡沫塑料，也就是白色垃圾，溶解力很強。

中國有關(guān)單位已經(jīng)開始植物系清洗劑的研究和應用。國內(nèi)公司從1998年開始，從美國引進柑橘油清洗劑和相關(guān)的清洗技術(shù)，并開發(fā)生產(chǎn)了配套的專業(yè)清洗設備。在機械加工等領(lǐng)域進行了推廣應用。

用于工業(yè)污垢清洗的化學制劑，一般應滿足下述的技術(shù)要求。用于不同的清洗目的與清洗對象的清洗劑，對于這些要求可以有所側(cè)重或取舍。

⑴清洗污垢的速度快，溶垢徹底。清洗劑自身對污垢有很強的反應、分散或溶解清除能力，在有限的工期內(nèi)，可較徹底地除去污垢。

⑵對清洗對象的損傷應在生產(chǎn)許可的限度內(nèi)，對金屬可能造成的腐蝕有相應的抑制措施。

⑶清洗所用藥劑便宜易得，并立足于國產(chǎn)化;清洗成本低，不造成過多的資源消耗。

⑷清洗劑對生物與環(huán)境無毒或低毒，所生成的廢氣，廢液與廢渣，應能夠被處理到符合國家相關(guān)法規(guī)的要求。

⑸清洗條件溫和，盡量不依賴于附力口的強化條件，如對溫度、壓力、機械能等不需要過高的要求。

⑹清洗過程不在清洗對象表面殘留下不溶物，不產(chǎn)生新污潰，不形成新的有害于后續(xù)工序的覆蓋層，不影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

⑺不產(chǎn)生影響清洗過程及現(xiàn)場衛(wèi)生的泡沫和異味。

如非水系清洗劑的原理部分所述，非水系清洗劑的清洗力依賴于溶解作用。污染物加工油是礦物油時也有不能溶解的物質(zhì)。用選定的清洗劑能否溶解污物需事前試驗，從而選擇溶解性能好的清洗劑。

用同樣的清洗劑清洗同樣的污物，若清洗條件(溫度、時間、物理作用力等)不同也會得到不同的清洗效果。溫度越高、時間越長，拋動或加超聲波等物理作用力，則清洗效果越好。必須在與實際使用清洗機相同或更加嚴格的條件下先進行試驗。

洗劑失效后，液體將被更換，廢液便成了廢棄物。碳氫清洗劑由于可燃可以燃燒廢棄，還有可能作為燃料得到再利用。但含氯系清洗劑自己是無法處理的，需委托專門的廢棄物處理公司，此時會增加費用。因此需選擇易于處理的清洗液以降低費用。

減少殘油量的方法:

1、減少附著的清洗劑量。

2、減少附著清洗劑中的加工油量。

附著清洗劑量的方法主要由產(chǎn)品的形狀、表面粗糙程度、清洗劑性質(zhì)(表面張力、膜厚等)決定，因此通過在清洗設備上采取相應措施如除液法(旋轉(zhuǎn)除夜等)、除液時間(長時間)、溫度(高溫下降低粘度)等。

降低附著清洗劑中加工油的量的方法有設置潤濕槽、增加潤濕槽數(shù)量清洗設備方面的相應措施以及最終清洗采用新清洗液，設備蒸餾再生機使?jié)櫇癫蹆?nèi)加工油濃度控制在一定量以下等。液體管理措施。

2、蒸餾再生法

介紹前面提到的蒸餾再生。清洗劑可由于被清洗物上附著的污物(加工油、潤滑脂、防銹油、蠟、液晶等)的混入，主要成分的分解、添加劑的消耗等原因被污染從而變質(zhì)，隨污染變質(zhì)的進行清洗劑將逐漸不能再使用。蒸餾再生裝置利用液體的沸點隨壓力降低而降低的性質(zhì)進行減壓蒸餾，只回收清洗液中的清洗劑而將加工油等作為廢液處理的方法。

濾器除去溶劑中的金屬粉等雜質(zhì)，用預熱器加熱溶劑使之汽化，通過分離槽除去不純物。再生后的溶劑經(jīng)凝氣液化，暫時停留在溶劑回收槽后返回清洗槽。

一般的運行條件為壓力50~100Torr 溫度90~120℃，要得到純度較好的回收品提高回收率可根據(jù)清洗液和加工油的性狀改變上述條件。一般提高了回收品的純度其回收率便降低，要得到高回收率其純度就低。

應根據(jù)清洗槽、混入加工油的量、加工油的種類、清洗性能等的要求選擇適當?shù)恼麴s再生機。

一般作為廢液排出的是混入的加工油量+α量，因此要選擇適宜于可處理混有大量加工油清洗液的再生機。

還要注意，若無法保證清洗效果。一般選擇每日可處理1次清洗槽內(nèi)液體的蒸餾機。例如清洗槽+潤濕槽內(nèi)液體的總量為360L，工作時間為8h/日，則30L/h的蒸餾機清洗槽內(nèi)液體理論上的清洗頻度可達0.7次/日。若此時蒸餾機的回收率為95%，則30L/h×0.05×8h=12L/日即每日排出的廢液量為12L，若每月工作25日，則需補充300L的清洗液。回收率為98%時，30L/h×0.02×8h=4.8L/日同樣每月工作25日，需補充清洗液12L?；厥章?%則損失的量差2.5倍，故需認真研究廢液量(或補充液量)的差額。

含氯及氟系列清洗劑與碳氫系相比沸點較低，與其說是通過減壓蒸餾使溶劑再生，不如說引入可進行蒸汽清洗的清洗設備一邊再生一邊清洗。此時重要的是要管理清洗槽內(nèi)清洗液中究竟混入了多少加工油。選擇清洗劑時除了清洗劑的價格外，還需研究蒸餾再生時的回收率，純度等，綜合考慮總的費用再決定。