煤制乙二醇联产PGA：引领绿色清洗除垢未来

目前，工业清洗废液的排放引起的环境污染问题日益突出，市场需要环保，可生物降解的无毒、高效、防锈等具有多功能的清洗剂。目前我国还没有生物降解的无毒、高效、防锈等具有多功能的环保清洗剂。

PGA(聚乙醇酸)水解液具有完全生物降解性能和水解性能，无毒，它的分解产物为乙醇酸，最终分解产物为水和二氧化碳。完全降解环保清洗剂是将中低分子量聚乙醇酸水解得到的乙醇酸水解液，这种水解液是无味可生物降解的酸性水溶液，没有毒性，不会挥发。主要用来清洗腐蚀性锈垢，钙，镁，金属氢氧化物等碱性物质，是一种完全降解环保清洗剂。浓度10-12%的PGA水解液与35%的纯盐酸清洗除垢力度一样，不同浓度的PGA水解液可广泛用来清洗金属，瓷砖，玻璃，木板等。

乙醇酸异味小，颜色呈淡黄色，挥发性小。乙醇酸具有极强的水溶性，其70%的水溶液用来作为清洗剂，腐蚀性小，其与甲酸的混合物含Cl-离子的浓度极低，不会使被清洗的钢部件产生氯化物应力腐蚀损伤，乙醇酸羟基和羧酸基团可与多价金属形成螯合物，这种金属离子络合能力可用于硬水垢的溶解和防止沉积，这些特性使其作为锅炉清垢剂、清洗剂、金属离子鳌合剂，用于锅炉、电厂输送管道、冷凝器、热交换器等清洗。2%的羟基乙酸和1%的甲酸混合酸清洗超临界锅炉，清洗除垢率高，管壁内部清洁无积渣，除垢彻底，清洗效果良好。聚乙醇酸水解液可清洗金属铁锈，铜锈，使金属表面更光亮。清洗反渗透膜、电渗析膜，超过滤膜等高分子膜上的金属氢氧化物，碳酸钙和其它类型的碱性结垢，清洗效果也好，所排废液可以生物降解.

PGA水解液还可以用于电视电脑屏幕清洗、玻璃清洗、饮水机除垢。PGA水解液清洗玻璃有独到好处，擦拭过的玻璃光亮不需再过水，不留水迹，适合清洗玻璃幕墙，外玻璃窗，浴室玻璃等。

除垢清洗机理

乙醇酸对碱金属类的垢污有较好的溶解能力,与钙镁等化合物作用强烈,且羟基乙酸钙,镁盐在水中的溶解度很大,所以乙醇酸适合与清洗钙镁盐垢。

除垢能力上，每1000ml2％的乙醇酸+1％甲酸溶液能够去除13.4 g的氧化铁垢,1000ml2％的EDTA二钠盐则能去除 6.23 g的垢；而每1000ml 3％和6％EDTA的铵盐溶液则分别能去除 3.0 g 和 6.0 g的垢。除垢速度上，2％(质量分数)羟基乙酸+ 1％(质量分数)甲酸溶液不到4小时就能除掉氧化铁垢 (水垢400g/m 2)；而EDTA则需要 6 小时以上，在清除三价铁垢时 ，乙醇酸不用任何附加的化学处理就能够去除，而EDTA则需用 N2H4 等还原剂将三价铁转化为二价铁。当锈垢比较重时,单纯的羟基乙酸溶解效果不显著,改用2%(质量分数)的羟基乙酸+1%(质量分数)甲酸的沉合酸其清洗效果较好。

盐酸

盐酸清洗具有清洗能力强、速度快，价格便宜、货源广、废液易于处理等优点，因此对一般运行锅炉进行化学清洗时首选盐酸作为清洗剂。但是对于已经产生了腐蚀的受热面，产生大量针眼状点蚀坑，如果采用盐酸作为清洗剂，可能使氯离子积存于点蚀坑内，不易冲洗彻底，造成锅炉的进一步腐蚀。因此，对于已有孔蚀、尤其是已有晶间腐蚀的锅炉不宜用盐酸清洗，以免氯离子的腐蚀.

柠檬酸

柠檬酸清洗工艺控制要求很高，使用柠檬酸清洗时如果浓度控制不当，在铁离子达到极限浓度时容易产生柠檬酸亚铁难溶物，若同时处在富氧环境下甚至还会析出大量黑色四氧化三铁粉末。采用单一的柠檬酸清洗时，清洗液中的铁离子会迅速升高，产生柠檬酸亚铁沉淀的几率大幅增高，为避免产生柠檬酸亚铁沉淀，必须多次更换清洗液，这样大幅增加了药品用量，还会产生大量的清洗废液，经济效益、环保性都不理想。

甲酸

甲酸的酸性很强，能任意比例溶于水，甲酸及其水溶液能溶解许多金属、金属氧化物 、氢氧化物及盐所生成的常见甲酸盐都能溶于水，因此，常用作化学清洗剂。而甲酸不含氯离子，可以广泛应用于含不锈钢和钛材料的设备清洗，甲酸酸性较柠檬酸、乙醇酸酸性强 ，对金属的腐蚀明显较大，使用时必须选择合适、有效的缓蚀剂。采用甲酸清洗，虽然反应速度快，不产生沉淀，但甲酸的酸性较强，对设备的腐蚀伤害较大，尤其是在清洗后期，部分过热器、再热器管裸露出金属基体，长时间接触甲酸将会加重金属基体的腐蚀。

EDTA

EDTA 中含有氯离子，尤其是用HCI回收的EDTA中氯离子含量更高，不宜用于奥氏体不锈钢的清洗中，乙醇酸氯离子含量是EDTA的1%，用乙醇酸清洗锅炉过热器和再热器不会因氯脆而腐蚀失效。

用乙醇酸进行清洗，能与设备中的铁垢、钙、镁盐等充分反应而达到除垢目的，作为一种有机弱酸，其对各种金属材质的腐蚀性都很小，且清洗时不会产生有机酸铁的沉淀，酸中不含氯离子，还适合于奥氏体钢材质的清洗。大容量电站锅炉以其参数高、所用材质的腐蚀敏感性强和易于产生闭塞区腐蚀失效而应优先使用乙醇酸(加甲酸 )为清洗剂。

经长时间运行的火力电厂锅炉过热器、再热器管会生成大量高温氧化皮，这些换热管不仅垢量大，而且垢成份复杂多样，如果仅仅采用单一的清洗介质或工艺并不能达到理想的清洗效果，采用多种有机酸复合清洗成为方向。

结合各种清洗介质的特性，前期以乙醇酸+甲酸清洗，清洗初始过热器 、再热器管氧化皮致密且完整覆盖换热管材金属基体。乙醇酸和甲酸能迅速与氧化皮发生反应，而不会接触到金属基体，这样就减小了对金属的腐蚀，虽然过热器、再热器管开始垢量很大，清洗液中铁离子会迅速升高，但清洗介质中的甲酸对铁离子近乎有无限的溶解度，不会产生有机酸铁沉淀，能够长时间进行清洗。后期采用柠檬酸+乙醇酸清洗，此时换热管内的氧化皮大部分已经清洗掉 ，采用柠檬酸清洗即可避免清洗液中铁离子迅速升高产生柠檬酸铁沉淀的风险 ，也可减小清洗液对金属基体的腐蚀。

前期采用溶垢量高、溶解速度快的羟基乙酸+甲酸作为清洗介质，不仅能快速溶解氧化铁，且清洗液稳定，不易沉淀物析出，而且在清洗前期，清洗剂还未直接与金属基体接触，能极大减小甲酸对金属的腐蚀，清洗后期采用柠檬酸+羟基乙酸作为清洗介质，不仅能有效减小金属的腐蚀 ，而且杜绝了柠檬酸铁沉淀，可达到彻底除垢的清洗目的。复合型清洗工艺，既避免了单一清洗介质的缺点，又能充分发挥出各种清洗介质的优势。

煤制乙二醇联产聚乙醇酸，生产能力大，如果不聚合，直接用乙醇酸作为除垢除锈清洗剂，乙醇酸生产成本也就在3500元/吨，成本优势、规模优势大幅提高了清洗性价比，一个基本的事实是，其规模生产之日，就是引领清洗除垢之时。

（转公众号“中国化工报”）

http://www.chinacem.net/info.asp?id=1335