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工业清洗技术类型

2021-09-07 15:57
工业设备表面及管道易受物理、化学或生物的作用形成污垢,可通过清洗技术去除设备在工业生产过程中产生的污染物或覆盖层而使其恢复原表面状况。从作用原理上,工业清洗技术可以分为物理清洗、化学清洗以及微生物清洗。

物理清洗技术是指利用声学、光学、电学、热学的原理,依靠外来能量的作用,如机械摩擦、超声波、负压、高压、冲击、紫外线、蒸汽等去除物体表面污垢的方法。常见物理清洗技术见图1,包括高压水射流清洗、激光清洗、超声波清洗等。
物理清洗方式
图一 物理清洗技术
 
高压水射流清洗技术能在空间狭窄复杂和操作环境较差的条件下进行清洗,主要针对的是反应塔、容器、管道及换热器等设备在实际应用过程中留置、产生部分难以清理的附着物、污垢、水垢、油垢等;激光清洗技术无机械接触,不存在磨损问题,也不需要使用化学试剂,不会造成化学腐蚀,主要对模具内花纹除胶、古建筑与石质文物除尘垢、船舶板材表面除锈、飞机金属蒙皮和复合材料部件除漆、高铁表面除漆等起作用;超声波清洗技术精度高、速度快、效果好、污染小、无不良副产物,主要对表面形状较复杂,带有细孔、狭缝的工件进行清洗,例如医疗器械清洗、表面喷涂处理等领域。

化学清洗技术指的是依靠化学反应的作用,利用化学药品或其他溶剂去除物体表面污垢的方法。这种方法主要是用清洗剂先将污垢浸润、渗透,使清洗剂组分中的亲水基定向排列在外围,亲油基吸附在油污上,浸润不易沾水的油污,从而使吸附到油污上的清洗剂渐渐地被膨润,见图2。由于污垢分散于清洗液中,用水洗便可冲走污垢,达到除污的效果。
图2  化学清洗原理
图2  化学清洗原理

化学清洗技术中常用到化学清洗剂,根据pH值进行划分,化学清洗剂可以分为碱性清洗剂和酸性清洗剂。碱性清洗剂中的主要成分有表面活性剂、氢氧化钾、氢氧化钠等,对于清洗一些油脂类污垢和酸性污垢有较好效果,在光学产品中多用于光学玻璃清洗剂使用。碱性清洗剂还可用于清除加工部件表面的切削、研磨、压力等高黏度油酯,机械表面的污垢,半导体等精密工件的清洗等。酸性清洗剂中含有机酸(柠檬酸、葡萄糖酸、酒石酸等)、无机酸(盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、磷酸)、表面活性剂、螯合剂、缓蚀剂等,具有一定的杀菌除臭功能,能够溶解长时间沉积下来的物质,如建筑外墙的清洗、楼盘的清洗等,还可用于医院清洁毛刷、搪瓷、陶瓷等物品的清洗消毒。

微生物清洗技术是指利用微生物将设备上附着的污物进行分解,形成小分子的无毒可溶性物质的方法。这一方法主要是通过释放微生物到清洗剂中并让其存活下来,微生物分泌酶可以破坏污垢中烃类化合物的分子键,使污垢分子分解并随着清洗剂一起被排出。微生物清洗技术成本低、安全环保,不腐蚀仪器设备,可以提高清洗剂的清洁性能,广泛应用于石油化工厂、食品加工厂、机械工厂部件清洗、地下水处理等领域。