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柠檬酸

发表时间:2021-04-07

                                                    柠檬酸

      柠檬酸分子式为H3C6H5O7·H2O,结构式为:C3H4(OH)(COOH)3·H2O,全称为3-烃基-3羧基戊二酸,分子量为210,无色斜方形晶体,有可口酸味,易溶于水,随着ph的增加其溶解度增大。柠檬酸和柠檬酸根能与铁离子发生络合作用,因而能溶解铁的氧化物,并且随着酸液浓度的增加和温度的升高,溶解氧化皮的速度增大。

      在清洗过程中用的多的有机酸就是柠檬酸,它可以溶解氧化铁和氧化铜,其原理一方面是柠檬酸溶液的酸性可以促进氧化铁的溶解。另一方面柠檬酸也能络合铁可把氧化铁除去,直到表面没有氧化铁为止,但是络合后的络合物亚铁柠檬酸酸性盐难溶解,会再沉淀出来。如果采用含氨的柠檬酸溶液,就能生成溶解度很大的柠檬酸亚铁铵和柠檬酸高铁铵络合物。含单氨基的柠檬酸在ph值为3.5时,对去除铁的氧化物是有效的。如果同时存在铜锈时,可在铁的氧化物被溶解以后,调整ph值到9,再加入氧化剂以去除铜。同时钢的表面在清洗过程中也自然形成了一层钝化膜,这可使装置在投入运行前防止生锈。当锅炉先用盐酸清洗后留下铁盐时,常用较稀的柠檬酸溶液来漂洗清除,这样做的目的就是为了使钝化更易进行。

柠檬酸酸洗除氧化皮的过程,可分为三个阶段:

第一阶段,柠檬酸和氨水反应,生成柠檬酸铵盐

C3H4(OH)(COOH)3+NH4OH→C3H4(OH)(COOH)2COONH4+ H2O

第二阶段,发生溶解反应

Fe+2H+→Fe2++ H2

FeO+2H+→Fe2++ H2O

Fe2O3+6H+→2 Fe3++ 3H2O

Fe3O4+8H+→Fe2++2 Fe3+ + 4H2O

第三个阶段,综合络合反应

Fe2++NH4H2C6H5O7→FeNH4C6H5O7+2H+

Fe3++NH4H2C6H5O7→FeC6H5O7+2H++NH4+

用柠檬酸酸洗锅炉,如酸洗液中铁盐含量过高和溶液PH值大于4时,便容易发生柠檬酸铁沉淀析出,影响酸洗效果。防止发生柠檬酸铁沉淀的措施有:

(1)在酸洗过程中,不要突然降低温度或维持过低的温度。一般可取98~105℃,不能低于80℃;

(2)在腐蚀率允许的条件下,可采用最高流速。一般用0.5m/s。必要时可采用1~1.5 m/s。

(3)在保证垢物能清除的前提下,酸洗时间应尽量缩短,一般以3~4个小时为宜,不得超过6小时。

(4)如果溶液中铁离子浓度迅速降低和ph值升高(ph达4.5)时,应立刻用热水置换出柠檬酸溶液。因柠檬酸铁沉淀不溶于柠檬酸中,而溶于热水中,故出现沉淀后要用热水循环清洗。

(5)采用柠檬酸单胺溶液清洗。因柠檬酸单胺对铁的溶解度较大,可避免产生沉淀,在3%柠檬酸中添加氨水将溶液PH调到3.0~3.5,即得柠檬酸单胺溶液。若添加0.1%的渗透剂,则清洗效果会更好。

Lan-826是较好的柠檬酸酸洗缓蚀剂。在90℃,ph为3.5的3%柠檬酸胺中,加入0.1% Lan-826,碳钢和合金钢在其中的腐蚀率降至1mm/a以下。

 

 

 


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