前言
热力生产运行中往往由于水质问题容易造成管道及热交换器等设备结垢、生锈。污垢影响热力生产的经济性,增加运行成本,降低热值输出,严重时会影响运行的安全稳定性。利用化学清洗剂与污垢之间的有效化学反应，使产生的污垢脱离结垢表面--这一化学清洗技术，在现代工业和日常生活中越来越显现其重要性。如何选择合理的化学清洗技术,是人们不断探究的课题。酸洗是化学清洗过程中最重要的手段。柠檬酸作为一种安全的清洗剂,在化学清洗中得到广泛应用,取得了良好的清洗效果。
性质和用途
柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，其在自然界分布很广，所以获取较为容易。柠檬酸是一种无色晶体,常含有一分子结晶水,无臭,有很强的酸味,易溶于水,其钙盐在冷水中比在热水中更易溶解;从结构上讲，柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质，是一种较强的有机酸,有3个H+可以电离。其在水中的电离常数为:PK1=3.13,PK2=4.76,PK3=6.40,从电离常数来看,柠檬酸酸性比较强,电离后主要存在形式和PH值有关。
柠檬酸是有机酸中的第一大酸，由于物理性能、化学性能、衍生物的性能,已广泛用于食品工业，作为添加剂;用于化工和纺织业,作为化学分析用试剂;用于环保,为锅炉烟气脱硫,是极具开发价值的脱硫吸附剂;用于化学清洗,作为其他无机酸的替代品,具有使用安全、效果优良等优点。
柠檬酸清洗机理
由于柠檬酸不含氯离子，故而对金属的腐蚀性小,不会引起设备的应力腐蚀,起到络合Fe3+,减弱Fe3+对腐蚀的促进作用。作为一种安全的清洗剂，下表是柠檬酸与部分无机酸、有机酸对金属的腐蚀性对比表。
首先，柠檬酸要进行氨化，生成柠檬酸铵。作为有效成份,它与铁系氧化物反应以络合物的形式存在于清洗液中，热力设备采用柠檬酸进行酸洗时，使用药品浓度为2.5~5%，加0.2~0.3%抑制剂-氨水,调至PH=3.5~4.0,加热至90℃左右,进行酸泵循环或浸泡，清洗时间控制在3~5小时内。
柠檬酸铵将水垢主要成分碳酸钙、碳酸镁等水中游离钙、镁沉积物及铁锈分解,生成可溶于水的络合物后,反应结束。这时不应用放空的办法将废液排走，因为空气进入锅内会使其发生严重腐蚀。所以应用除盐水或软化水排挤的方法排挤酸液,并进行清洗。为了提高冲洗效果,应尽量提高冲洗流速、缩短冲洗时间,当排水的PH值为5~6时为止。
最后再加0.1%~0.2%的柠檬酸进行柠檬酸漂洗，这是利用柠檬酸将铁离子络合的能力，除去酸洗和水冲洗后残留在清洗系统内的铁离子，也可避免水冲洗在金属表面产生铁锈;还可在漂洗液中添加若丁(浓度为0.05%),并使用氨水进行钝化处理[1]。
除垢能力与除垢速度
用柠檬酸作清洗剂时，要在清洗液中加氨水,调节清洗液PH值,在此种条件下,清洗液的主要成分变为柠檬酸单铵,其与金属离子反应生成易溶的络合物，实现清洗目标。
柠檬酸酸洗是在盐酸酸洗易引起奥氏体不锈钢应力腐蚀破裂的情况下发展起来的。由于柠檬酸不含氯离子，不会引起奥氏体的应力腐蚀破裂，所以特别适用于奥氏体钢和蛇形管的清洗。
柠檬酸酸洗的优点
①与无机酸相比,其酸性较弱,对设备腐蚀小,若用60℃的5%的盐酸与30%的柠檬酸相比,腐蚀比值为12:1。
②柠檬酸除锈力强，其与氨水螯合后生成的螯合剂,可以和铁的氧化物完全反应,使清洗后的金属表面非常光洁，因而减少水流阻力、降低动力输出功效明显。
③柠檬酸清洗人工操作安全可靠，废液处理容易,对环境无破坏[1]。
参考文献
[1] 赵江. 浅析柠檬酸化学清洗除垢除锈技术[J]. 区域供热,2015(1):60-62. DOI:10.3969/j.issn.1005-2453.2015.01.012.