碳氢清洗剂的一、碳氢系清洗剂
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发布时间：2022-04-21 07:30
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时间：2022-06-18 17:35
通过蒸馏原油得到的馏分溶剂有石油系、石油系碳氢化合物、碳氢化合物系、烃（烃）、工业用汽油等称谓，其定义至今尚不明确。碳氢化合物顾名思义，只是由两种元素组成的化合物。以前曾简单将原油蒸馏精致得到的灯油直接作为清洗剂，由于有臭味，引火性以及从干燥性方面考虑以逐渐不被使用。
现在使用的大多数碳氢系清洗剂并不是原油简单蒸馏精致的产品，而是化学合成品或经过高级精炼处理的产品。碳氢系清洗剂从好、臭味小。将灯油馏分过分子筛萃取，蒸馏调整沸点。也有单一组分的物质。
异构烃：结构式为CnH2n+2的饱和链烃。与直链的正构烃相其化学结构上可以分为正构烃系、异构烃系、环烷烃和芳香烃四类。
正构烃：结构式为CnH2n+2的饱和链烃。直链烃的安定性比，异构烃具有支链，其安全性也好、臭味小。大多为合成制得。
环烷烃：结构式为CnH2n的饱和链烃。碳原子数不同，可有单纯的环状烷烃，具有侧链的环烷烃等。从结构上看比链烃的溶解性好，但安定性、臭味方面稍差。一般将含环烷烃多的原油蒸馏或向芳香系中加入核水至得。
芳香烃：含苯环，溶解力强，由于担心其毒性现在较少使用。 1、清洗机理
非水系清洗剂的清洗原理简单地说是依据溶剂的溶解力进行清洗。基于对油脂或油性污染的溶解性的脱脂机理是：相似相溶原则。汽油、灯油等碳氢化合物容易溶解重油，其它烃类，易与相近的卤代烃（四氯化碳、三氯乙烷等）互溶。水能与具有与水结构相似OH的化合物如R-COOH（低级脂肪酸）、R-OH（低级醇）等互溶也是基于此。异种液体间的溶解性与表面张力、界面张力有密切关系。例如，苯、环烷烃等溶剂的表面张力与焦油、润滑油的表面张力差别不大，两者间的界面张力值近似容易互溶。对于溶剂对油脂或油性污物的溶解性，不同溶剂一定温度下的溶液在冷却过程中，溶质分离的温度越低其对溶质的溶解度就越大。
2、KB值
KB值是喷漆、涂料工业如表示天那水的溶解力而使用的值，指25℃下从120g标准kauri gum-丁醇溶液中析出kauri gum所需要稀释剂的ml数，KB值越高溶解性越好。作为清洗用溶剂溶解力的判别曾以KB值作为指标，但KB值是指对树脂的溶解性，与清洗力无直接关系因而难于作为基准。
3、SP值
清洗用溶剂的溶解性能指标有溶解度参数SP值。SP值用下式表示：
SP值：δ=(△E/V) △E：蒸发能V：摩尔体积
SP值相近的物质具有相近的凝集能，因而易于互相溶解。此现象即相似相溶的经验规则。各物质的SP值如另页所示。一般碳氢系清洗剂的SP值为7～8，此值因与加工油的SP值（7～8）一致，因此易于溶解，且有高的清洗力。但与树脂的SP值相距甚远，因而不易侵蚀这些材料。同时对于含树脂的污物，醇类的溶解性较差清洗效果不好。选择清洗剂时SP值可以作为一个指标，但仅以数值作为判断比较危险，必须用实际污染油等作清洗性能实验进行评价。 影响清洗力的因素除溶剂的溶解力外，还有热、搅拌、摩擦力、加压、减压、研磨、超声波等物理作用力的影响。不是只考虑其中的一种因素，而是将所有因素通盘考虑才能提高清洗效果。表2是影响清洗力的因素总结。
影响清洗力的因素
化学力：溶解力…界面张力…表面活性剂（助剂）化学反应力…
物理力：加热 …促进其它清洗因素的反应、污物的物理变化，被清洗物的物性变化。超声波…由超声所引起的空化作用、加速度、直进流引起的强力剥离、分散。搅 拌…为促进被清洗表面与新鲜清洗液的接触的搅拌，由于均一化作（摇动、用提高清洗效果、机械促进被清洗表面污物的剥离，分散剥离回转）后的污物于清洗液中，防止清洗面的再附着。减压…使减压液向细微处浸透，使污物膨胀除去。根据以上影响清洗力的几点因素，碳氢清洗设备在设计和配置上要有所针对性，例如清洗的主功能槽的配置通常如下：工作原理：第一阶段：首先由操作者将欲清洗的产品放入洗篮，然后将洗篮放进设备上料区，通过操作员控制机械臂将洗篮提到清洗主槽。这时气缸驱动槽盖自动关闭清洗槽，真空脱气系统启动，将槽内空气抽尽.在真空状态下可以将需要清洗的产品的狭小缝隙内气体及含在清洗剂中的气体抽出，超声波启动，摇摆装置启动，带动洗篮转动，使清洗剂可以充分进行清洗；到设定的时间后，真空释放,气缸驱动将盖子打开,机械臂将洗篮提出,进入第二槽清洗.至于需要几个槽进行真空清洗,则需要根据产品表面的油污,杂质等物质及产品的产量来决定.
清洗（五槽清洗机举例）
序分 清洗工程 清洗方式清洗介质 清洗时间 使用温度 过滤方式 加热方式 真空脱气 备注
1 初 洗 超声浸洗抛动+旋转 炭化水型号另选 3–30min可以调节 常温–100℃根具选用的清洗液定可以调节筒式过滤 导热油加热 有 强制冷却有
2 精 洗 超声浸洗抛动+旋转 炭化水型号另选 3–30min可以调节 常温–100℃根具选用的清洗液定可以调节筒式过滤 导热油加热 有 强制冷却有
3 漂 洗 超声浸洗抛动+旋转 炭化水型号另选 3-30min可以调节 常温–100℃根具选用的清洗液定可以调节筒式过滤 导热油加热 强制冷却有
4 5 切液+真空干燥 高速风刀+旋转真空干燥 高速热 风 3-30min可以调节 RT-150℃ 中效过滤 电加热 排气有
6 回 收 真空减压蒸馏回收 炭化水型号另选多段式蒸馏回收 ------------ ----------- 导热油加热 -----
三、碳氢系清洗剂的特长和注意点
1、特长
前面已经提到碳氢清洗剂可分为正构烃、异构烃、环烷烃和芳香烃等。其特点为：
对金属加工油的清洗力强→由于表面张力小，细缝、细孔部的清洗效果好。
对液晶污物，尤其是联苯系污物的相溶性好。
最近已有了各种污物（水溶性加工油、login、flaks）具有清洗作用的清洗剂。
不腐蚀金属。
对树脂的影响小→正构烃、异构烃、环烷烃。
大多数碳氢系清洗剂经过蒸馏可以再循环利用，使用经济。
2、注意点
碳氢系的弱点在于引火点低，需注意清洗设备及周围场所的防爆。 1、清洗力
如非水系清洗剂的原理部分所述，非水系清洗剂的清洗力依赖于溶解作用。污染物加工油是矿物油时也有不能溶解的物质。用选定的清洗剂能否溶解污物需事前试验，从而选择溶解性能好的清洗剂。
2、清洗条件
用同样的清洗剂清洗同样的污物，若清洗条件（温度、时间、物理作用力等）不同也会得到不同的清洗效果。温度越高、时间越长，抛动或加超声波等物理作用力，则清洗效果越好。必须在与实际使用清洗机相同或更加严格的条件下先进行试验。
3、废弃物的可处理性
洗剂失效后，液体将被更换，废液便成了废弃物。碳氢清洗剂由于可燃可以燃烧废弃，还有可能作为燃料得到再利用。但含氯系清洗剂自己是无法处理的，需委托专门的废弃物处理公司，此时会增加费用。因此需选择易于处理的清洗液以降低费用。
减少残油量的方法：
1、减少附着的清洗剂量。
2、减少附着清洗剂中的加工油量。
附着清洗剂量的方法主要由产品的形状、表面粗糙程度、清洗剂性质（表面张力、膜厚等）决定，因此通过在清洗设备上采取相应措施如除液法（旋转除夜等）、除液时间（长时间）、温度（高温下降低粘度）等。
降低附着清洗剂中加工油的量的方法有设置润湿槽、增加润湿槽数量清洗设备方面的相应措施以及最终清洗采用新清洗液，设备蒸馏再生机使润湿槽内加工油浓度控制在一定量以下等。液体管理措施。
2、蒸馏再生法
介绍前面提到的蒸馏再生。清洗剂可由于被清洗物上附着的污物（加工油、润滑脂、防锈油、蜡、液晶等）的混入，主要成分的分解、添加剂的消耗等原因被污染从而变质，随污染变质的进行清洗剂将逐渐不能再使用。蒸馏再生装置利用液体的沸点随压力降低而降低的性质进行减压蒸馏，只回收清洗液中的清洗剂而将加工油等作为废液处理的方法。
滤器除去溶剂中的金属粉等杂质，用预热器加热溶剂使之汽化，通过分离槽除去不纯物。再生后的溶剂经凝气液化，暂时停留在溶剂回收槽后返回清洗槽。
一般的运行条件为压力50～100Torr 温度90～120℃，要得到纯度较好的回收品提高回收率可根据清洗液和加工油的性状改变上述条件。一般提高了回收品的纯度其回收率便降低，要得到高回收率其纯度就低。
应根据清洗槽、混入加工油的量、加工油的种类、清洗性能等的要求选择适当的蒸馏再生机。
一般作为废液排出的是混入的加工油量+α量，因此要选择适宜于可处理混有大量加工油清洗液的再生机。
还要注意，若无法保证清洗效果。一般选择每日可处理1次清洗槽内液体的蒸馏机。例如清洗槽+润湿槽内液体的总量为360L，工作时间为8h/日，则30L/h的蒸馏机清洗槽内液体理论上的清洗频度可达0.7次/日。若此时蒸馏机的回收率为95%，则30L/h×0.05×8h=12L/日即每日排出的废液量为12L，若每月工作25日，则需补充300L的清洗液。回收率为98%时，30L/h×0.02×8h=4.8L/日同样每月工作25日，需补充清洗液12L。回收率3%则损失的量差2.5倍，故需认真研究废液量（或补充液量）的差额。
含氯及氟系列清洗剂与碳氢系相比沸点较低，与其说是通过减压蒸馏使溶剂再生，不如说引入可进行蒸汽清洗的清洗设备一边再生一边清洗。此时重要的是要管理清洗槽内清洗液中究竟混入了多少加工油。选择清洗剂时除了清洗剂的价格外，还需研究蒸馏再生时的回收率，纯度等，综合考虑总的费用再决定。
