溴化鋰吸收式冷水機組腔體化學清洗技術
一、前言
溴化鋰吸收式冷水機組以熱能為動力，以水為制冷劑，以溴化鋰為吸收劑，制取0℃以上的冷媒水，具有耗電省、噪音低、運行平穩、能量調節范圍廣、自動化程度高、安裝、維護、操作簡單等特點。同時，它還有對環境無污染，對大氣臭氧層無損壞作用的獨特優勢，廣泛應用于紡織、化工、冶金、機械制造、石油化工等行業及賓館等各種公共建筑中。
溴化鋰吸收式冷水機組的缺點是在有空氣的情況下，溴化鋰溶液對普通碳鋼具有強烈的腐蝕性。這不僅影響機組的壽命，而且影響機組的性能和正常運轉。機組在真空下運行，空氣容易漏入，氣密性要求高。運行管理不當，將造成機組腔體內部嚴重腐蝕。腐蝕物不僅使溶液污染，緩蝕劑消耗大，而且，腐蝕物可使機組噴淋系統的噴嘴（或淋激孔）堵塞。機組制冷 減嚴重，壽命大大縮短。因此，用化學方法去除溴化鋰吸收式冷水機組組腔體內部腐蝕物，使機組噴淋系統的噴嘴（或淋激孔）疏通，機組恢復原有性能，是溴化鋰吸收式冷水機組維護保養的一項重要內容。
二、垢樣分析
溴化鋰吸收式冷水機組主要有碳鋼、紫銅、不銹鋼等金屬材料加工而成，而鐵和銅在溴化鋰溶液中的腐蝕與通常在堿性電解液中的腐蝕相類似。
存在下列反應：
Fe+H2O+0.5O2→Fe（OH）2
Fe（OH）2+ 0.5H2O+0.25O2→Fe（OH）3
4Fe（OH）2→Fe3O4+ Fe+ 4H2O
2Cu+0.5O2→Cu2O
Cu2O+ 4H2O→2Cu(HO)2
在氧的作用下，金屬鐵和銅在通常呈堿性的溴化鋰溶液中被氧化，失去2個或3個電子,生成鐵和銅的氫氧化物，最后形成腐蝕產物，其主要成分為Fe3O4和Fe2O3占80%以上，為深褐色片狀或顆粒狀沉淀物。
三、氟化物與金屬氧化物反應機理
在無機或有機酸性清洗劑中，加入氟化物，如氟化氫銨或氟化鈉。加入氟化物后有氫氟酸生成。氫氟酸是若酸，但低濃度的氫氟酸卻比鹽酸、檸檬酸、硫酸等酸類具有更強的溶解氧化鐵的能力，這顯然不是依靠H+的作用。而主要是依靠F+的作用。氫氟酸與磁性氧化鐵接觸，先進行氟-氧交換，繼而進行F-的絡合，使氧化鐵溶解。其反應為氫氟酸電離：HF=H++F-，F-具有一弧電子對，很容易填入以Fe3+為中心離子的空的價電軌道中，形成6個配價鍵的絡合物，即：鐵-鐵-冰晶石，從而使氧化鐵溶解。
2Fe3++6F-→Fe[FeF6]( 鐵-鐵-冰晶石)
氟對鐵的絡合能力很強，理論計算表明，每升HF可以溶解10.4克鐵，試驗表明：0.1%濃度的HF在30-40℃時，溶解氧化鐵的能力達到上述理論計算值的65%，1%濃度的HF則有95%的理論計算值，可以在低溫下清洗。當HF和具有絡合能力的有機酸混合使用時，若離解的HF中F不再具有絡合作用，此時，HF只起催化劑作用，并不參加反應。
例如HF在檸檬酸中的反應如下：
Fe3O4 +8HF→2Fe3++Fe2++8F-+4H2O
2Fe3++Fe2++3HCit →2FeCit+H[FeCit]+8H+
Fe3O4+8HF+3HCit →2FeCit+H [FeCit]+8HF+4H2O
實際清洗中，HF起雙重作用，主要的作用為催化，其次也進行絡合反應，所以要消耗少量的HF。

四、氟化物在溴冷機腔體清洗中的應用特點及問題
我們曾對江蘇、河南等客戶的溴化鋰吸收式機組腔體有機清洗劑中加入氟化物，利用溴冷機自身循環系統進行化學清洗。清洗結束后，對腔體淋激板部位割開檢查，沒有發現銹渣等金屬氧化物沉積物。清洗工作取得明顯效果。
（1）有機或無機酸性清洗劑中加入氟化物，對α- Fe2O3和磁性Fe3O4有獨特的溶解性能。加入量不大于0.5%。
（2）有機或無機酸性清洗劑中加入氟化物后，其和金屬氧化物的反應速度是單一品種的幾十倍甚至成百倍。適合于常溫或低溫清洗。
（3）清洗結束后，金屬表面潔凈，并能有短暫的鈍化膜出現，為下一步鈍化并生成良好的磁性氧化鐵創造了必要的條件。
（4）清洗所用的時間大為縮短，溶解金屬氧化物的起始速度高，能將溴化鋰吸收式冷水機組腔體中形成的金屬氧化物及其它沉積物很快溶解，并隨清洗液排出。
（5）選用Lan-826多用酸洗緩蝕劑，在清洗過程中對金屬材料的腐蝕速度較低。
（6）由于在清洗劑中加入氟化物，對金屬氧化物的溶解有溶解和絡合雙重作用，溶解氧化鐵的性能好，利用溴冷機自身循環噴淋系統即可滿足清洗循環需求。
（7）盡管清洗工作取得了明顯效果，但也存在著廢液處理麻煩的問題，含氟清洗廢液需經石灰一次處理后，在對廢液用1%Al2（SO4）3.5H2O進行二次處理，使氟離子小于10mg/l，然后排放。