一   碳氫清洗劑的優(yōu)勢  

碳氫清洗劑是餾程在140-190℃左右的正構(gòu)和異構(gòu)烷烴。一般是石油經(jīng)粗蒸餾、加氫、精餾、異構(gòu)化制成。碳氫清洗劑與其他清洗劑相比有許多優(yōu)勢：  1、    清洗性能好。碳氫清洗劑與大多數(shù)的潤滑油、防銹油、機加工油同為非極性的石油餾分，根據(jù)相似相容的原理，碳氫清洗劑清洗這些礦物油的的效果要好于鹵代烴和 水基清洗劑。  2、    無毒。經(jīng)毒理試驗，碳氫清洗劑的吸入毒性、經(jīng)口毒性和皮膚接觸毒性均為低毒， 且不屬于致癌物質(zhì)，與鹵代烴相比對清洗操作人員更安全。  3、    材料相容性好。碳氫清洗劑中不含水份和氯、硫等腐蝕物，對各種金屬材料不會 產(chǎn)生腐蝕和氧化。另外，由于其屬于非極性溶劑，對大部分塑料和橡膠沒有溶解、 溶脹和脆化作用，因此應(yīng)用范圍極廣。   4、    可徹底揮發(fā)無殘跡。碳氫清洗劑是非常純凈的精制溶劑，在常溫和加溫狀態(tài)下均可完全揮發(fā)，沒有任何殘留。   5、    不破壞環(huán)境。碳氫清洗劑可以自然降解，清洗廢液可以放入燃煤或燃油鍋爐中焚燒， 焚燒的生成物主要為CO2和水，對空氣沒有污染。碳氫清洗劑中不含氯，對臭氧的 破壞系數(shù)為零。   6、    價格便宜。普通碳氫清洗劑的價格相當(dāng)于F-113價格的50%以下，是某些ODS替代品 價格的二十分之一。由于碳氫清洗劑的密度為0.75左右，大大低于鹵代烴溶劑的密度，因此在同樣容積的清洗槽中碳氫清洗劑的加入量僅為鹵代烴清洗劑的一半。   7、    蒸發(fā)損失小。碳氫清洗劑沸點一般在150℃以上，在使用保管過程中揮發(fā)損失要比 沸點在40~80℃的鹵代烴小得多，對包裝物和設(shè)備的密封要求很低。        盡管碳氫清洗劑有諸多優(yōu)點，但與ODS清洗劑相比，其沸點高（150～190℃） 而閃點低（ 50～70℃）。雖然較高的沸點可以減少清洗劑在儲存、運輸和使用過  程中的揮發(fā)損耗，但也使清洗后工件的干燥速度大大降低，使清洗劑的蒸餾再生變得困難。較低的閃點則提高了清洗、干燥和蒸餾再生中的防火要求。（見附表1：常用碳氫清洗劑與鹵代烴清洗劑沸點和閃點比較）          為了使經(jīng)濟適用的碳氫清洗劑得到更好的利用，日本企業(yè)將真空技術(shù)應(yīng)用到清洗設(shè)備中，開發(fā)出一種全新的清洗設(shè)備——真空清洗干燥機，徹底克服了碳氫清洗劑的弱點，使碳氫清洗在日本得到廣泛的應(yīng)用。    

 表1 常用清洗溶劑沸點和閃點比較 

二    真空技術(shù)在清洗中的作用           真空清洗干燥機利用液體在真空狀態(tài)下的物理變化，改變了碳氫清洗劑和被清洗物的某些特性，從而趨利避害，使碳氫清洗劑的優(yōu)勢得到更好的發(fā)揮。真空技術(shù)在清洗中的主要作用是：    

1、 脫出清洗劑中的空氣，減少超聲波的衰減。   為提高清洗效果，清洗機中一般都采用超聲波技術(shù)，利用超聲波振子每秒鐘幾萬次頻率的振動，發(fā)出超過人耳可聽見的10萬倍以上的聲壓。在清洗的情況下超聲波在液體中呈放射狀，使清洗液體流動而產(chǎn)生大量的真空氣泡，這種現(xiàn)象就是空穴作用。由這種空穴作用而產(chǎn)生的液體流動和數(shù)以萬計的高壓真空氣泡瞬間爆破時產(chǎn)生的能量，不斷地沖擊被清洗物表面，使表面及縫隙中的污垢迅速剝落。 但在常壓狀態(tài)下，清洗劑中溶解的空氣粒子遇到超聲波時產(chǎn)生氣泡，超聲波的空穴作用會被大幅度衰減，清洗效果被減弱。在真空狀態(tài)下，清洗劑中的氣體會被脫出，從而避免了超聲波的衰減。  

 2、 排 除工件表面和孔隙中的空氣，提高清洗效果。在傳統(tǒng)清洗中，清洗效果不理想常常是因為盲孔、粗糙表面和細小縫隙中的空氣不能排出，影響清洗劑的浸潤，產(chǎn)生清 洗盲區(qū)。應(yīng)用真空技術(shù)后，可使部件表面、縫隙和盲孔內(nèi)的空氣全部排出，使清洗劑完全浸入工件的每個部位，使工件的各個部位都達到最好的清洗效果。對于構(gòu)造 復(fù)雜、盲孔較深的工件，通過兩次以上的抽真空和排氣過程，也可以將空氣全部排出。所以在真空狀態(tài)下，清洗效果要比常壓下更好。

 3、 降低沸點，使碳氫清洗劑也可以實現(xiàn)氣相清洗。  使 用鹵代烴清洗劑的超聲波清洗機，利用鹵代烴清洗劑沸點低的特點，在清洗的最后一步，將清洗劑加熱使之產(chǎn)生純凈的清洗劑蒸汽，用溶液蒸汽對工件進行氣相清 洗，使溶解在清洗溶液中的油污不會殘留在工件表面。由于碳氫清洗劑的沸點高于閃點，在常壓狀態(tài)下不可能對工件進行蒸汽清洗。真空清洗干燥機利用液體在真空 狀態(tài)下沸點降低的原理，通過對密封的清洗槽抽真空，使碳氫溶劑的沸點大大降低，只需將碳氫清洗劑加熱到80℃左右，就可使其沸騰，實現(xiàn)氣相清洗。 

 4、 利用真空突沸效應(yīng)，提高干燥速度。 由于碳氫清洗劑的沸點都在140℃ 以上，在常溫常壓下徹底揮發(fā)一般需要一小時左右。這樣的干燥速度肯定不能滿足工藝清洗的節(jié)拍要求。而用加熱烘干的方法又容易產(chǎn)生火險，這也是碳氫清洗劑在 中國未得到廣泛應(yīng)用的主要原因之一。真空清洗干燥機一般是將蒸汽清洗與真空干燥在一個槽中進行，在對工件進行蒸汽清洗的同時使工件溫度升高，然后使干燥槽 迅速進入更高的真空狀態(tài)，工件表面的清洗液會突然沸騰（真空突沸效應(yīng)）而迅速揮發(fā)干凈這樣可以將工件的干燥時間降低到1分鐘以內(nèi)。

三 真空清洗干燥機的種類和構(gòu)造      

     慧超洗凈碳氫真空清洗干燥機有自己的定型產(chǎn)品。也可以根據(jù)用戶的工件形 狀、尺寸、材質(zhì)，油污種類和污染程度，清洗后的潔凈度要求，清洗車間的場地條件等為客戶設(shè)計和生產(chǎn)專用機。       真空清洗干燥機按照工件搬運的自動化程度可分為全自動、半自動和手動；按照清洗槽的數(shù)量可分為單槽機、雙槽機、多槽機等；按照清洗工件體積可分為大型機、中型機和小型機；按照蒸餾裝置與清洗裝置的結(jié)合方式可分為一體式和分離式，按照清洗對象還有 電鍍、熱處理、卷材清洗專用機。根據(jù)真空清洗干燥機各部分的作用，可分為清洗系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、蒸餾再生系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全輔助裝置幾部分。     生產(chǎn)廠家經(jīng)過多年的研究開發(fā)，使真空清洗干燥機的技術(shù)水平逐步提高，功能不斷完善，洗凈力大幅度提高、成本進一步下降、可以滿足更多客戶的清洗要求，從而使碳氫清洗技術(shù)日臻成熟，被越來越多的客戶所認同，在替代ODS和有害清洗溶劑中發(fā)揮了巨大作用。 真空清洗干燥機中運用的技術(shù)有：   

1、多種技術(shù)協(xié)力，提高洗凈力。    超聲波震蕩。與 其他清洗設(shè)備一樣，真空清洗干燥機中也采用超聲波震蕩提高洗凈力。在真空清洗干燥機中由于清洗劑中的空氣粒子被抽出，超聲波的沖擊力較普通清洗機大大提 高。一些生產(chǎn)廠家還在真空清洗干燥機中運用了雙周波和三周波超聲技術(shù)，利用不同功率和波長的超聲波使溶液產(chǎn)生高頻震蕩，以提高洗凈能力。   搖動和滾動清洗。利用搖動機構(gòu)使清洗籃做上下左右搖動和旋轉(zhuǎn)滾動，以利于污垢盡快脫離工件表面。  噴淋清洗和蒸汽清洗。根據(jù)清洗對象的形狀和清洗工藝要求，有些真空清洗干燥機中還運用了加壓噴淋和蒸汽清洗技術(shù)，以提高清洗力和清潔度。  水基清洗和碳氫清洗協(xié)同作用。碳氫清洗劑對礦物油的溶解力較強，而對水溶性污垢清洗效果較差。有些真空清洗干燥機針對工件上的特殊污垢先用水基清洗機洗掉水溶性污垢，再用碳氫清洗劑將水基清洗劑置換掉并進一步溶解礦物油污垢，不僅使成份復(fù)雜的污垢也可以清洗干凈，還避免了水基清洗造成的金屬銹蝕。   清洗液的連續(xù)循環(huán)更新。隨著清洗工作的進行，清洗液不停的從末端的凈洗槽逐級溢流到前端的初洗槽，而初洗槽中的清洗液則不停的被抽入真空蒸餾再生裝置經(jīng)蒸餾和冷凝變成純凈的清洗液流回末端的凈洗槽，從而保證清洗機中的清洗液始終處于清潔狀態(tài)。   2、點滴入手，降低清洗劑消耗。   清洗劑在清洗過程中的損耗發(fā)生在以下環(huán)節(jié)：使用和儲存過程中的自然揮發(fā)損失、通風(fēng)和干燥過程中的排放損失以及蒸餾再生后排放廢液的帶出損失。  由于碳氫清洗劑的沸點都超過150℃，在儲運和使用過程中的揮發(fā)損失較沸點為40℃～70℃的鹵代烴清洗劑要小得多。而真空清洗干燥機中全封閉的清洗槽和真空系統(tǒng)設(shè)計，使清洗劑的揮發(fā)損失減少到最低。   為減少抽真空和干燥過程中的排放損失，真空清洗干燥機中設(shè)計了排氣冷凝回收裝置，可以將真空系統(tǒng)排氣和真空干燥過程中帶出的清洗劑中的絕大部分冷凝回收。 真空蒸餾再生過程排放的臟污廢液中必然會夾帶一部分清洗劑。真空清洗干燥機中一般采用多段蒸餾再生和廢液濃縮排放，將廢液中的清洗劑“榨干”后再排放。   以上一系列的節(jié)省措施，可以使碳氫清洗劑的使用成本降低到三氯乙烷、三氯乙烯、二氯甲烷等方法的五分之一到十分之一。   3 、 精心設(shè)計，節(jié)省能源。   在清洗過程中不僅要考慮清洗劑的消耗，各種能源的消耗也是清洗成本的重要組成部分。碳氫清洗因為增加了真空系統(tǒng)和加熱干燥，較鹵代烴清洗增加了一些電力消耗。但其他部分的精心設(shè)計，使得真空清洗干燥機的能源總消耗與鹵代烴清洗機接近。   在鹵代烴清洗機中為使沸點較低的清洗劑減少揮發(fā)損失并有效冷凝回收，必須在清洗槽上部設(shè)置冷凝區(qū)，并配置冷凍機組制冷。由于碳氫清洗劑沸點較高，在真空清洗干燥機中只需采用25℃以下的冷卻水就能保證冷卻效果，從而省去了制冷機組的能源消耗。   所有真空清洗干燥機均將氣相清洗與真空干燥設(shè)置在一個槽中，利用氣相清洗過程中蒸汽的熱量給工件加熱，使工件在真空干燥過程中利用自身的溫度加速干燥。   為了實現(xiàn)能源的再利用，真空清洗干燥機將各工作步驟排出的熱風(fēng)重新回到需要加熱的部分循環(huán)利用，不僅節(jié)約了加熱中的能源消耗，而且減輕了環(huán)境壓力。 在一些真空清洗干燥機的各個真空部分之間，抽真空和恢復(fù)常壓的過程也被精心設(shè)計，使高真空部分在恢復(fù)常壓之前先與即將進入真空的部分進行壓力平衡，使“真空能”得到最大限度的利用   4、 防患未然，保證安全。   使 用碳氫清洗劑替代鹵代烴清洗劑，人們最擔(dān)心的是碳氫清洗劑閃點較低易燃的問題。真空清洗機除了用真空技術(shù)使碳氫清洗劑在清洗機中失去燃燒條件外，還通過使 用防爆電機、防爆開關(guān)、防火閘門、導(dǎo)熱油間接加熱、溫度自動控制、可燃氣體濃度報警、機門自動封閉、電源自動切斷及自動滅火等裝置確保使用安全。    四   碳氫清洗在中國的應(yīng)用      近年來，中國逐步向世界加工中心的方向發(fā)展，大批國外和港、澳、臺企業(yè)在中國建立工廠，生產(chǎn)機械、電子零部件，清洗劑和清洗機的需要量迅速增長。這些企業(yè)在中國設(shè)廠的原因除了廉價的勞動力外，環(huán)保方面管理的相對寬松也是重要因素。近兩年隨著中國淘汰ODS進程的加快，以及政府對環(huán)境保護和勞動者人身健康的重視，企業(yè)目前仍大量使用的ODS和其他鹵代烴清洗劑面臨淘汰的巨大壓力，許多企業(yè)急于尋找適合的替代方法。       雖然大部分中國企業(yè)對碳氫清洗還知之甚少，但日本生產(chǎn)的真空清洗干燥機和碳氫清洗劑已經(jīng)在中國使用多年。這些企業(yè)都是日本獨資企業(yè)，他們在日本的本部就使用碳氫清洗工藝，在中國建廠時也將這一工藝帶入中國。據(jù)統(tǒng)計，目前在中國使用的真空清洗干燥機有近千余臺，由日本cleanvy、ACT5、sharp等企業(yè)生產(chǎn)，主要分布在珠江三角洲、長江三角洲和大連地區(qū)使用的碳氫清洗劑 

真空蒸餾再生機，這樣 設(shè)備投資較少，日常清洗劑的消耗量約為鹵代烴清洗劑的1/2，投入的設(shè)備資金約在10個月收回。               現(xiàn)以某廠為例：該廠為多家電子企業(yè)配套生產(chǎn)各種金屬沖壓件，產(chǎn)品在電鍍和出廠前都要進行清洗。現(xiàn)有的清洗設(shè)備是四槽全自動超聲波清洗機，使用三氯乙烯清洗劑，每月消耗約20桶。由于當(dāng)?shù)卣h(huán)境保護和勞動保護部門的限制，企業(yè)決定使用碳氫清洗劑替代現(xiàn)在使用的三氯乙烯清洗劑。現(xiàn)根據(jù)我企業(yè)改造設(shè)備和使用碳氫清洗劑的經(jīng)驗數(shù)據(jù)列表說明用以上三種方法進行替代的投資、成本和和效益情況：   

 由此不難看出， 用碳氫清洗替代ODS和其 他鹵代烴清 洗劑不僅對 社會有巨大的環(huán)境效益、健康效益，對企業(yè)也有巨大的經(jīng)濟