仍然有价值
蒸汽脱脂在某些应用中仍然是选择的清洗过程
蒸汽脱脂已经存在很长时间了。这种方法起源于欧洲,在20世纪30年代传入美国。三氯乙烯(TCE)和全氯乙烯(PCE)是最初使用的溶剂。两者都是非常好的,不易燃的溶剂,渗透到小洞,裂缝和接缝的部分。
这两种溶剂都有较重的蒸汽(分别比空气重4.3倍和6.0倍),因此罐中不仅可以容纳液体,还可以容纳蒸汽。这使得清洁通过沸腾的液体溶剂在一个罐的底部产生一个固体的重蒸汽柱。冷凝系统,适当地放置在罐的上层,冷凝溶剂蒸汽的速率等于形成蒸汽。
蒸汽脱脂提供了一种极好的方法来清洁广泛用于机械加工、冲压和拉拔操作的油脂,并且对于这些类型的土壤,与普通的肥皂清洗工艺相比有明显的优势。不幸的是,在美国,蒸汽脱脂的近期历史一直围绕着加强监管和彻底禁止某些溶剂。
例如,另一种常用溶剂是二氯甲烷(MC)。它在104华氏度下工作,在适当的设备下非常成功。与PCE和TCE相比,它的最大优势是显著节省能源。不幸的是,当职业安全与健康管理局(OSHA)将接触限值从550ppm降低到12.5 ppm时,MC的使用基本上被消除了。
专有工艺也可用。一个例子是一种被称为Cool Phos的专利工艺,它可以一步清洁和磷化钢零件。它非常成功,有很多用户。适当的设备是必不可少的。
当加州在1966年宣布TCE为非法时,另一种溶剂1-1-1三氯乙烷(TCA)得到了广泛的接受。除了其不溶性和易分解形成盐酸外,它是一种良好的、不易燃的脱脂溶剂。稳定剂可以防止酸的形成。
氟利昂(CFC 113)是杜邦公司开发的一种杰出的蒸汽脱脂溶剂,具有良好的稳定性,能够清洁大多数塑料部件和电子组件而不造成损坏。“臭氧空洞”的发现终结了CFC 113和TCA在美国的使用。目前,TCA和CFC是被禁止的。TCE、PCE和MC仍可使用,但需遵守严格的排放和安全准则。
目前的规定
1990年的《清洁空气法》将TCE、PCE、TCA、氟利昂和MC列为189种有害空气污染物。在1984年提出的国家有害空气污染物排放标准(NESHAP)规则中,EPA测试了两种主要的控制装置。这些是冷冻干舷装置和碳吸收系统。这些控制措施都没有解决溶剂流失的主要原因——空气流动和拖出——因此该建议被撤回。不幸的是,该规则被许多州采纳,许多脱脂剂的设计也因此得到批准。
然而,这些控制确实能够解决由于机器设计不佳而造成的大量溶剂损失。导致溶剂损失过大的问题包括:
- 不充分冷凝线圈
- 没有冷凝液槽
- 可怜的水分离器
- 干舷不足
- 过度的排气
- 波动的蒸汽线。
早期OSHA对脱脂剂的规定也纵容了不良行为。他们要求50%的干舷和允许过多的排气,而想法应该是保持溶剂在机器。如此多的机器允许或纵容政府使用更多的溶剂比原来的早期设计的机器。
更新,更高效的机器已经取代了这些糟糕的机器,许多用户已经采用了其他的清洁方法。有时,蒸汽脱脂技术的潜在用户选择替代清洁方法主要是因为NESHAP规则的允许和报告要求。
这些需求是复杂的、令人困惑的,而且经常被误解。巨额、无根据的罚款并不罕见,由此产生的负面宣传。TCA和CFC 113的消亡对蒸汽脱脂是一个严重的打击,但情况确实发生了变化。
目前的技术
蒸汽脱脂仍然是一种可行的工艺,在某些应用中它几乎是不可或缺的。但前面描述的简单蒸汽脱脂剂不再被接受;今天的蒸汽除油器绝不是简单的机器。
蒸汽脱脂技术发展的主要焦点是消除溶剂排放。减少溶剂损失的首要任务是了解造成溶剂损失的真正原因。
溶剂制造商以及美国环境保护署(EPA)等监管机构都不认为损失的原因可以提前衡量或确定。他们认为所有的损失都是“短暂的”。我们公司不相信这一点,我们花了大量的时间和精力来衡量不同部分的损失,周期时间,空气运动,和其他变量。
这些测试导致我们开发了我们的溶剂回收处理(SRT)工艺。该技术使用“超热”,以方便清除和回收所有液体溶剂,用于消除拖出的零件。业内其他供应商称之为“被动”或“静态”超热,它包括将部件加热到溶剂沸点以上的能力,从而在部件离开蒸汽区之前将所有溶剂从部件中除去。在最近的项目中,采用旧技术的现有系统被精整设备脱脂剂取代,溶剂消耗减少了80%。
在首先解决这些相对较大的偿债能力损失来源后,我们和其他公司开始试图解决不那么重要的来源。蒸汽脱脂中提出了许多新的溶剂,所谓的真空脱脂技术得到了广泛的宣传。真空脱脂在日本和德国广泛使用,至今已有大约40年的历史。
理论上,真空蒸汽脱脂效果很好。在实际应用中,理论上的优势并没有达到他们的承诺。为什么?有几个原因:
- 这个过程往往是缓慢而没有成效的
- 维护和操作是劳动密集型的
- 真空清洗通常是不够的
- 设备成本非常高
- 溶剂稳定性问题是经常和严重的
精加工设备在两个不同的场合认真地看着真空机器,一次大约三十年前,一次大约十年前。我们公司继续研究这些设计和消除其缺点的方法。
蒸汽脱脂剂使用的新溶剂包括n -丙基溴,其有效性和结果与TCE相似,适当的控制和稳定剂添加。Vertrel来自杜邦公司,是一种安全稳定的卤化氟碳化合物。有几种混合物可供选择。有许多其他溶剂,当然工作在现代蒸汽脱脂器,可以这样做的经济,同时满足所有环境和工人安全规则,当使用适当的设备。
蒸汽脱脂的优势
蒸汽脱脂在短时间内得到了广泛的应用,因为它在一个简单的过程中满足了有效清洗的两个基本要求。当然,这些要求是,该工艺必须能够清除待清洗部件上的污垢,部件看到的最后液体必须足够纯净,不留任何残留物。蒸汽脱脂器仍然是唯一可以提供蒸馏清洗液作为正常清洗循环的一部分的清洗系统。
在这个能源成本上升的时代,蒸汽脱脂溶剂和系统相对于水清洗系统的主要优势之一是更低的能源消耗。与水相比较,蒸汽脱脂剂通常使用1/5的能量用于加热,1/7的能量用于干燥。
举个例子,墨西哥的一家工厂每小时运行数百个铝铜线圈,运行由我们公司提供的热回收系统。该系统满足设施的总加热和冷却要求。蒸汽脱脂剂的能源成本约为每小时5美元,而不清洗部件的水系统每小时75美元。按24/7小时计算,每年仅节省的能源就超过60万美元。
蒸汽脱脂还提供优越的清洁许多零件和组件,包括:
- 小的和/或复杂的机器零件。
- 现场免费清洗。
- 在粉末或其他涂层之前,清理重叠、接缝、点焊之间的间隙。
- 电镀前清洗零件。
- 删除抛光剂
- 油管
- 钎焊前,钎焊和焊接
- 在真空钎焊之前
- 塑料抛光
一些应用仅仅需要蒸汽脱脂的能力,以提供高度清洁的表面。其中一个应用,蒸汽脱脂的优越的清洁能力可以真的是一个生死攸关的问题,在清洁飞机零件准备染料渗透检查。大约60年来,蒸汽脱脂被认为是这种应用的最佳技术,但对溶剂的恐惧导致一些大修操作,以改变清洗方法。
这种变化造成了许多人死亡的飞机事故。幸运的是,大多数飞机检修设施继续使用蒸汽脱脂,这使他们能够发现疲劳裂纹和其他小缺陷,可能危及安全。
蒸汽脱脂技术能够提供其他工艺无法媲美的关键清洁,另一个例子是以医疗行业为代价的——大约4万名需要髋关节或膝关节植入物的患者。他们的痛苦显然是由于在植入物清洗周期中蒸汽脱脂的消除。结果是一个惨痛的教训,给医疗行业造成了10亿美元的损失。