В процессе промышленного производства в оборудовании и трубопроводах производственных систем накапливаются различные виды отложений, такие как коксование, остатки масла, накипь, осадки и коррозионные отложения. Эти отложения часто приводят к поломкам оборудования и трубопроводов, снижению эффективности производственных систем, увеличению энергопотребления, а в тяжелых случаях — даже к инцидентам, связанным с безопасностью.
В последние годы, с быстрым развитием новых синтетических отраслей промышленности, постоянно появляются новые виды промышленных загрязнений, молекулярные структуры которых становятся все более сложными. Кроме того, механизмы и формы адгезии промышленных загрязнений к различным объектам очистки часто зависят от типа загрязнения, а также от структурного состава и физико-химических свойств поверхности очищаемых объектов. В связи с требованиями охраны окружающей среды растет спрос на биоразлагаемость и нетоксичность химических реагентов, что постоянно ставит новые задачи перед технологиями химической очистки.
Химическая очистка — это комплексная технология, включающая изучение образования и свойств загрязнений, выбор и состав чистящих средств и добавок, выбор ингибиторов коррозии, методы очистки, разработку и использование очистного оборудования, технологии мониторинга в процессе очистки, очистку сточных вод и многое другое. При этом выбор чистящих средств является критически важным фактором, определяющим успех очистки, поскольку он напрямую влияет на эффективность очистки, скорость удаления накипи, скорость коррозии и экономическую выгоду от использования оборудования.
Чистящие средства в основном состоят из трех основных компонентов: основного чистящего средства, ингибиторов коррозии и поверхностно-активных веществ. Благодаря своей молекулярной структуре, содержащей как гидрофильные, так и гидрофобные группы, поверхностно-активные вещества играют роль в адсорбции, проникновении, эмульгировании, растворении и промывке во время химической очистки. Они используются не только в качестве вспомогательных средств, но и широко рассматриваются как ключевые компоненты, особенно в таких процессах, как кислотная очистка, щелочная очистка, ингибирование коррозии, обезжиривание и стерилизация, где они все чаще демонстрируют свою значительную эффективность.
Основными компонентами химических чистящих растворов являются чистящее средство, ингибиторы коррозии и поверхностно-активные вещества. Уникальная химическая структура поверхностно-активных веществ обеспечивает их значительное снижение поверхностного натяжения в растворе при растворении, что повышает его смачиваемость. Особенно заметные изменения происходят при достижении концентрации поверхностно-активных веществ в растворе критической концентрации мицеллообразования (ККМ) в поверхностном натяжении, осмотическом давлении, вязкости и оптических свойствах раствора.
Смачивающие, проникающие, диспергирующие, эмульгирующие и солюбилизирующие свойства поверхностно-активных веществ в процессах химической очистки позволяют добиться вдвое большего результата при вдвое меньших усилиях. В целом, поверхностно-активные вещества в химической очистке выполняют две основные функции: во-первых, они повышают кажущуюся концентрацию плохо растворимых органических загрязнителей за счет солюбилизирующего действия мицелл, известного как эффект солюбилизации; во-вторых, благодаря своим амфифильным группам, поверхностно-активные вещества адсорбируются или накапливаются на границе раздела фаз масла и воды, снижая поверхностное натяжение.
При выборе поверхностно-активных веществ особое внимание следует уделять свойствам чистящего средства, ингибиторов коррозии и поверхностно-активных веществ, а также совместимости их взаимодействия.
Дата публикации: 28 августа 2025 г.