多用酸洗缓蚀剂HDH.docx
第六届电厂化学年会会议论文集
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多用酸洗缓蚀剂HDH-1的研究
张玉福 冯斌 许文 湖南省电力试验研究所（411102）邓世松 湖南省湘潭新电厂
摘要利用协同效应，以含硫合氮有机物及离子和非离子表面活性剂为主组分，设计得到的HDH-1缓蚀剂对多种锅炉钢在盐酸，柠檬酸等多种酸洗介质中缓蚀效率达98%以上，该缓蚀剂与其他缓蚀剂相比，缓蚀性能和综合使用性能优良，具有很好的开发应用前景。
前言
近年来，柠檬酸酸洗缓蚀剂为目前大型火力发电厂化学清洗中急需的一种专用缓蚀剂。国内关于柠檬酸酸洗缓蚀剂已开展的研究工作推荐二邻苯硫脲和十二烷基二甲基苄基溴化铵，N，N-二羟乙基对甲苯胺等化合物。通常应用的有胺类、硫脲类、亚砜类、硫氰酸盐等，黄原酸盐类也曾被采用，并收到较好的效果。陕西化工研究院利用吡唑酮药物副产物 FAA胶体等制成SH-405柠檬酸酸洗缓蚀剂，经济性好，但性能不够稳定，保质期较短。国内常用的Lan-826缓蚀剂存放后出现沉淀现象，缓蚀效率下降，且毒性相对较高，LD50（小鼠口服）：1130mg/kg。
盐酸对铁氧化物溶解能力较强，酸洗后表面状态良好，无残留物，对金属的氢脆敏感性小。价格相对便宜，操作简单安全。因而在电力大型锅炉清洗中得到广泛应用。目前盐酸酸洗常用底缓蚀剂IS-129缓蚀效率较高，但有时泡沫较多，严重时还会影响酸洗进程。
为了满足生产急需，我们开展了新型盐酸、柠檬酸多用酸洗缓蚀剂的实验研究。生产现场对缓蚀剂的要求为：
缓蚀剂来源容易。
加入少量即可起缓蚀作用，腐蚀速率低于3g/(m2·h)，并不会产生针状点蚀或扩大加深原始的腐蚀斑痕
清洗试片光亮，不残留有害薄膜，无明显镀铜现象。
溶垢能力强，不会在65℃内分解、变质，耐长期存放。
废液无恶臭，毒性低，符合排放标准。
上述条件和指标是我们研制新型缓蚀剂的出发点和基本依据。
试验方法
缓蚀剂缓蚀性能平定采用锅炉钢试片，在参照现场使用条件下用经典静态腐蚀失重法进行。将材料切割成35㎜×10㎜×3㎜试片，用砂纸逐级打磨至400目、除盐水洗涤、丙酮除油他、置于干燥器中。将三块平行试片挂在盛介质的玻璃杯中，浸入测试温度下的恒温水浴中，达到规定时间后洗掉腐蚀产物，用除盐水及丙酮清洗后吹干称重。
盐酸溶液介质中的试验条件为：5%盐酸（CP.36%），温度：50℃，酸洗时间：5h，材质：
20A、BHW-35。柠檬酸溶液介质为3%柠檬酸，以氨调Ph3.5，操作温度80℃，其余条件同前。
结果与讨论
盐酸中的缓蚀性能试验
三种钢材在5%HCl溶液中的腐蚀速率和添加0.3%HDH-1缓蚀剂的缓蚀效果列于表1。未加缓蚀剂的三种钢材的表面状况均呈乌黑切有点蚀；添加0.3%HDH-1缓蚀剂后，试片表面光亮，缓蚀效率高于97.2%。5%HCl溶液中添加不同量的HDH-1缓蚀剂的缓蚀效果示于表2和图1。不难看出，随着缓蚀剂用量的增加，三种材料的腐蚀速率都呈下降趋势。HDH-1缓蚀剂浓度在0.3%时，三者的腐蚀速率都小于0.4g/(m2·h),达到优秀缓蚀剂的标准。综合成本
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方面的考虑，实际使用中的缓蚀剂浓度取0.3%即可。
表1不同材料在5%HCl+0.3%HDH-1中的腐蚀速率
材质
缓蚀剂
K[g/(m2·h
)]
Ke(㎜/y)
η
表面状况
20A
空白
86.78
97.19
-
表面乌黑、点蚀
HDH-1
0.3709
0.4154
99.57
均匀腐蚀、表面光亮
SA-299
空白
8.78
9.83
-
表面乌黑、点蚀
HDH-1
0.2404
0.2692
97.26
均匀腐蚀、表面光亮
BHW-35
空白
12.79
14.32
-
表面乌黑、点蚀
HDH-1
0.2414
0.2704
98.11
均匀腐蚀、表面光亮
0.8
0.7
20A
0.6
SA-299
0.5
BHW-35
度
0.4
速
0.3
蚀
0.2
腐
0.1
0
0.10%
0.20%
0.30%
0.40%
0.50%
浓度
图15%HCl添加不同浓度HDH-1缓蚀剂下的腐蚀速率
由上可知，加入0.1%HDH-1缓蚀剂，即可使腐蚀速率降至0.8g/(m2·h)以下。假如量增加，缓蚀效率提高，但变化不大。0.5%添加量下，腐蚀速率在0.2g/(m2·h)以内。三种材质在加入0.5%HDH-1缓蚀剂时的腐蚀速率及缓蚀效率参见表2。随着盐酸浓度增加，腐蚀速率呈上升趋势，即使在10%盐酸溶液中，其腐蚀速率仍小于0.45g/(m2·h)，而缓蚀效率