制藥用水設(shè)備紅銹如何去除?
紅銹程度分級(jí)
根據(jù)紅銹的嚴(yán)重程度,我們可以將紅銹分為三個(gè)等級(jí)。但是,系統(tǒng)中的紅銹并不單純屬于某一個(gè)級(jí)別。
一級(jí):附著在不銹鋼表面,容易去除的金屬氧化物或氫氧化物,主要是feo,顏色從橙色到橙紅色不等。
二級(jí):未鈍化表面的原位氧化,主要是fe2o3,也含有一定量的cr、ni的氧化物和碳,顏色多樣,如橙、紅、藍(lán)、黑等,主要是氯等鹵素對(duì)不銹鋼表面的腐蝕。
三級(jí):高溫導(dǎo)致氧化物沉淀。其成分和結(jié)構(gòu)與一、二級(jí)紅銹不同,主要是fe3o4。結(jié)構(gòu)中還含有一定量的鉻、鎳、硅,顏色為金、藍(lán)、黑,較難去除。
根據(jù)不銹鋼鈍化層的分析方法,發(fā)展了幾種常見(jiàn)的紅銹分析方法,分為流體分析和不銹鋼表面分析。流體的分析方法主要有**痕量無(wú)機(jī)分析(icp/ms)、標(biāo)準(zhǔn)粒子分析-光刻膠法、**痕量無(wú)機(jī)分析(sem/edx)和傅里葉變換紅外光譜(ftir)。不銹鋼表面分析的方法主要包括顯微鏡或人眼檢查、掃描俄歇微分析(sam)或俄歇電子能譜(aes)、化學(xué)分析電子能譜(esca)或x射線光電子能譜(xps)和電化學(xué)阻抗譜。其中,不銹鋼表面的分析方法大多是破壞性的。
清潔方法
目前去除紅銹的方法主要有溶劑清洗和電化學(xué)清洗。清洗用的溶劑多為酸性,也出現(xiàn)一些中性溶劑。根據(jù)紅銹的不同等級(jí),應(yīng)采用合適的酸或酸混合物及其濃度,并控制清洗時(shí)間和溫度,以達(dá)到滿意的紅銹清除效果。
1.溶劑清洗
a.磷酸:用于去除一級(jí)和二級(jí)紅銹,不會(huì)腐蝕不銹鋼表面。其濃度為5%-25%,操作條件為2h-12h(一級(jí)紅銹)或2h-24h(二級(jí)紅銹),40℃-80℃。當(dāng)此濃度的磷酸與各種濃度的檸檬酸或硝酸混合時(shí),可用于去除所有的紅銹,其操作條件為:2-12小時(shí),40℃-80℃;二級(jí)紅銹:2h-24h,40℃-80℃;三級(jí)紅銹:8h-48h以上,60℃-80℃。
b.硫代硫酸鈉:可用5%-10%的硫代硫酸鈉去除原生紅銹,但會(huì)產(chǎn)生硫化物。其操作條件為2h-12h,40℃-80℃。
c.檸檬酸混**酸或hf(或nh4hf2): 3%-10%檸檬酸混**酸可用于去除一級(jí)紅銹。操作條件為2h-12h和40-80℃。而5%-10%的檸檬酸與**酸混合去除次生紅銹,操作條件為2h-24h,40℃-80℃。當(dāng)5%-10%的檸檬酸與**酸或hf(或nh4hf2)混合時(shí),可用于去除三級(jí)紅銹。工作條件在8小時(shí)-48小時(shí)和60℃-80℃以上。在這種情況下,不銹鋼表面將被蝕刻。
d.草酸:用2%-10%的草酸在40℃-80℃下去除二次紅銹2h-24h。而用10%-20%的草酸在60℃-80℃下去除三級(jí)紅銹8h-48h以上。草酸會(huì)腐蝕不銹鋼表面。
e.硝酸和hf(或nh4hf2):用15%-40%的硝酸和1%-5%的hf(或nh4hf2)去除三級(jí)紅銹1h-24h。工作溫度可以從室溫到40℃,但會(huì)腐蝕不銹鋼表面。
2.電化學(xué)清洗
紅銹越嚴(yán)重,除銹用酸濃度越高,操作時(shí)間越長(zhǎng),溫度越高。新工藝還采用中性溶劑去除一、二級(jí)紅銹,其效果比酸性溶劑溫和。對(duì)于難以去除的紅銹,我們也可以使用25%-85%的磷酸進(jìn)行電化學(xué)清洗,操作時(shí)間在10min/m2左右。這種方法不會(huì)腐蝕不銹鋼表面,而只會(huì)腐蝕可接觸到的表面,主要是容器。
其他的
紅銹清除程序完成后,通過(guò)目測(cè)、棉簽擦拭、重金屬濃度檢測(cè)來(lái)確定合格標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗。部分紅銹去除工藝會(huì)對(duì)不銹鋼表面造成腐蝕損傷,然后可能會(huì)進(jìn)行鈍化工藝。值得注意的是,無(wú)論紅色除銹還是鈍化,使用的溶劑大多具有腐蝕性,因此在制定方案時(shí)應(yīng)充分考慮ehs。
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