硫酸的應(yīng)用

[db:作者] / 2023-02-07 00:00

[應(yīng)用]硫酸是一種不易揮發(fā)的強(qiáng)酸，因此，可以通過(guò)適當(dāng)加熱來(lái)加快清洗速度。一般用5%～15%濃度的硫酸做清洗液時(shí)，可以加熱到50～60℃。硫酸清洗液的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，對(duì)不銹鋼和鋁合金設(shè)備沒(méi)有腐蝕性。但與鹽酸相比，硫酸用于鋼鐵表面氧化皮、鐵銹、化工設(shè)備的清洗除垢，效果較差。硫酸酸洗時(shí)產(chǎn)生氫脆，還能使脂肪族有機(jī)緩蝕劑失效。對(duì)鐵銹的溶解能力較差。對(duì)含鈣的水垢雖然具有一定的清洗效果，但水中鈣離子濃度高時(shí)易生成難溶的硫酸鈣沉淀，清洗后表面狀況不理想，故硫酸不宜做冷卻水設(shè)備上碳酸鈣和碳酸鈣垢的清洗劑。一般采用硫酸和鹽酸混合，去除金屬表面鐵銹、氧化皮、鱗鐵，效果極好。以硫酸為清洗主劑的清洗工藝條件見(jiàn)表8-2。

表8-2 以硫酸為清洗主劑的清洗工藝條件

鄒聯(lián)沛等將硫酸用于一體式膜生物反應(yīng)器的清洗，采用的膜的清洗順序?yàn)椋合扔米詠?lái)水沖洗，去除纖維絲間淤泥，通量可恢復(fù)11%；然后用0.033%的次氯酸鈉浸泡12h，自來(lái)水沖洗，通量可以恢復(fù)23%；最后用0.33%的硫酸浸泡6h，自來(lái)水沖洗，通量可以恢復(fù)31%。

目前，用硫酸清洗設(shè)備使用得不多，已被鹽酸取代。

硫酸和鹽酸混合使用，作為金屬表面處理除去鐵銹、氧化皮，表面狀態(tài)極好。硫酸加硝酸可除焦油、焦炭、海藻類(lèi)生物等一系列的污垢。

硫酸清洗工藝大致為：水洗一酸洗一水洗一中和一水洗一弱酸洗一調(diào)pH值一鈍化。

酸洗工序條件為：H2SO4 6%～8%；若丁緩蝕劑0.5%；80℃循環(huán)清洗6～8h終點(diǎn)；Ca2+、酸濃度變化不大，鐵離子濃度驟升，放空水洗。用5% Na2CO3中和殘酸，然后用弱酸中和放空。用0.6%左右檸檬酸溶液除去浮銹1h后放空。用0.5% Na2CO3溶液循環(huán)3～4h鈍化放空。

硫酸是二元酸，能和許多金屬或金屬氧化物反應(yīng)生成硫酸鹽或酸式硫酸鹽。硫酸有很強(qiáng)的吸水性，在與水迅速結(jié)合的同時(shí)放出大量的熱。濃硫酸有很強(qiáng)的氧化性。在稀釋硫酸時(shí)，務(wù)必把硫酸緩慢加入水中，并隨時(shí)攪拌；切不可把水注入硫酸，以免酸液猛烈飛濺，引起嚴(yán)重事故!

在工業(yè)清洗中常用98%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))及其以下濃度的硫酸，用硫酸作為清洗介質(zhì)的特點(diǎn)和應(yīng)注意的事項(xiàng)如下。

(1)硫酸的稀釋熱很大，在進(jìn)行稀釋操作時(shí)一定要注意只可把酸注入水中，以免發(fā)生事故。

(2)清洗中生成的許多硫酸鹽的溶解度較小。例如，在用硫酸清除碳酸鈣垢時(shí)，又生成了水溶性差的硫酸鈣，因此，除垢效果不好。若用鹽酸清洗，就沒(méi)有這種問(wèn)題，因?yàn)樗傻穆然}是可溶于水的。所以，只有在不能選用鹽酸時(shí)，再考慮應(yīng)用硫酸，例如用于奧氏體不銹鋼的清洗。

(3)稀硫酸和鋼鐵反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣，因此用稀硫酸進(jìn)行酸洗，比較容易引起材料的滲氫和氫損傷。

(4)硫酸水溶液不易揮發(fā)，穩(wěn)定性好，使用硫酸比用鹽酸環(huán)境中的酸霧較少。可以采用加熱方法，提高清洗速度。例如，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%～15%的硫酸水溶液清洗時(shí)，可以加熱到60℃左右。

(5)稀硫酸的酸根SO42-無(wú)氧化性，比硝酸安全；它又不含有會(huì)引起奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和其他局部腐蝕的氯離子，因此，在另一些場(chǎng)合，它又比鹽酸安全。

(6)60%(質(zhì)量)以上的濃硫酸水溶液，對(duì)鋼鐵有鈍化作用，使鋼鐵具有耐蝕性。在一定濃度范圍內(nèi)的硫酸對(duì)鋁合金、不銹鋼幾乎沒(méi)有腐蝕作用。

(7)硫酸的價(jià)格也比較便宜。

根據(jù)上述性能，在工業(yè)清洗中，凡是能采用鹽酸的場(chǎng)合，一般不用硫酸。在用硫酸清洗時(shí)，一般采用15%(質(zhì)量)以下的水溶液。一般用在清洗不銹鋼、鋁合金等的特殊設(shè)備。

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