Промишлени химикали

Инструменти, материалиСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 2, 2015

Pазлични по химичен състав и функция химикали намират широко приложение във всички сектори на съвременната индустрия. Те могат да се използват както като спомагателни средства в различни производствени и обработващи операции, така и като изходни продукти за производството на други химически субстанции.

Видове промишлени химикали
В зависимост от състава използваните видове химикали в промишлеността и техните компоненти могат да бъдат химични елементи, прости органични и неорганични съединения, сложни продукти от химични реакции и др. За редица приложения се използват соли, окиси, основи, киселини и алкохоли в чист вид или като съставен компонент на по-сложни продукти.

Голяма част от индустриалните химикали са базирани на т. нар. повърхностно активни вещества – разнородна категория химични съединения, които имат миещи, разпенващи, мокрещи, диспергиращи и емулгиращи свойства и намират широко приложение в производството на миещи препарати, бои, лепила, мастила, смазки, избелващи вещества, селскостопански химикали, дезинфектанти, пожарогасители и др.

Според широко разпространената класификация индустриалните химикали се подразделят на: технически – предназначени предимно за промишлена употреба; чисти – за общолабораторна и промишлена работа; фармакопейни – за приложение в хранителната и фармацевтичната промишленост; особено чисти – химикали с максимална степен на чистота, използвани главно в производството на други химически продукти и др. Дали един химикал попада в категорията "промишлен" се определя главно от неговата функция и начин на употреба.

Функции и приложения
В зависимост от функцията промишлените химикали могат да бъдат: индустриални покрития – бои, лакове, грундове и други субстанции, използвани за механична и химическа защита на третираните повърхности; разтворители и разредители – предимно органични течни химикали, които могат да се използват както за технически цели, така и като чисти продукти; детергенти - индустриални почистващи препарати, обезмаслители, дезинфектанти и др.

Сред промишлените химикали намират място и различните смазочни и охлаждащи флуиди; топло- и студоносители; субстанции за обработка на питейни и отпадъчни води; химикали, използвани при термичната обработка на метали; адхезиви и антистатици; лепила, силикони и други свързващи материали, използвани главно в строителството.

Промишлени химикали се прилагат във всички индустриални сектори и сегменти, включително в производството на метали и металообработката, хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост, бутилиращата индустрия, вино- и пивопроизводството, индустриалната водообработка, пречиствателните станции за питейни и отпадъчни води, лабораторната дейност (за хроматография, спектрография, анализ и др.), строителната индустрия и много други сфери.

Индустриални почистващи препарати, обезмаслители, дезинфектанти
В зависимост от функциите си индустриалните почистващи препарати могат да бъдат с най-различен химичен състав, като често използвани са както течни, така и прахообразни разтворими и твърди детергенти. В редица индустрии, като хранително-вкусовата, фармацевтичната, козметичната и др., са налице стриктни регулации и високи изисквания по отношение на хигиената на производство.

На стриктен контрол в промишлеността подлежат и всички операции, при които има риск от разпространението на микроби, насекоми, гризачи и др. За да покрият тези изисквания, предприятията разработват специални санитарни програми, които включват хигиенизация на изходните суровини, повърхностите в досег с продукта, оборудването, помещенията, транспортните средства.

Дейностите в рамките на тези програми обикновено се извършват посредством специални химикали – детергенти, дезинфектанти и други. Когато продуктите влизат в директен досег с човешкото тяло (чрез консумация, прилагане върху кожата, използване с ръце и др.), основно изискване към химикалите, с които се извършва почистване и дезинфекция, е те да бъдат безвредни.

В индустрията обикновено се използват миещи и дезинфектиращи препарати за контейнерите, в които се държи продукцията, както и за транспортната система в производството, която често включва тръбни инсталации. Силно пенливи и по-агресивни химикали се използват за почистване и дезинфекция на труднодостъпни зони в производствените системи.

Киселинни и алкални детергенти с различни разпенващи свойства се прилагат за специфични почистващи дейности. За контактните повърхности в хранителната индустрия обикновено са задължителни бактерицидните почистващи препарати, за да се гарантира абсолютната безопасност на произвежданите хранителни продукти. Образуваният по стените на оборудването котлен камък се премахва със специални химикали за разтваряне на минерални натрупвания.

В производствата, в които се преработват масла, мазнини и други сходни суровини, се налага прилагането на специални индустриални обезмаслители на алкална основа. Такива химикали се използват и за обезмасляване на готови детайли след металообработка, в която се прилагат различни лубриканти и смазки на базата на мазнини. Освен оборудването, на високи хигиенни изисквания подлежи и персоналът, като на пазара се предлага широка гама от продукти за почистване и дезинфекция на ръце например.

Охлаждащи течности
Охлаждащите течности са флуиди, които циркулират в дадена система или се прилагат върху дадена повърхност, за да предотвратят прегряването, като извличат произведената топлина и я транспортират извън системата.

За да извършват тази функция, използваните в индустрията охладители имат специфичен химичен състав, който осигурява висок топлинен капацитет, нисък вискозитет и необходимата инертност. Препоръчително е тези химикали да не са токсични и агресивни към оборудването. Някои приложения изискват охлаждащите флуиди да притежават и електроизолационни свойства.

Терминът „охладител” се използва главно в ОВК и автомобилната индустрия. В преработващата промишленост често се среща названието „топлопреносен флуид” за течностите, използвани във високо- и нискотемпературни операции. Охлаждащи течности се използват интензивно в металообработката и металорязането. Охладителят може или да запази агрегатното си състояние, или да премине фазов преход по време на процеса на охлаждане. Когато охлаждащият флуид се използва за постигане на по-ниски температури в системата, обикновено се нарича хладилен агент.

Смазочни флуиди
Смазочните флуиди, наричани още лубриканти или смазки, са промишлени химикали, използвани за изпълняването на някои ключови функции в индустриалните операции. Сред тях са осигуряване на безпроблемно движение на съседни подвижни части в машините, значително намаляване на триенето в контактните зони, трансфер на топлина, извеждане на замърсители или отпадни продукти от обработката (например стружки) извън системата, както и предотвратяване на корозия и ерозия.

Сред функциите на индустриалните смазки са още предпазване на компонентите от износване, както и предотвратяване на риска от възникване на пожар. В зависимост от химичния си състав лубрикантите се отличават и с различни смазочни свойства. Обикновено смазочните материали включват в състава си масла и други добавки, които им придават желаните свойства.

Традиционни приложни сфери на индустриални смазочни течности са автомобилната промишленост, машиностроенето, металообработката и др. Смазващи флуиди се използват в различни компоненти на индустриалното оборудване: двигатели, помпи, лагери, транспортни системи и др.

Химикали за третиране на води
В индустриалната водообработка, пречиствателните станции за питейни и отпадъчни води се използват широка гама от химикали за третиране на водата. Сред тях са различни химически реактиви – коагуланти, флокуланти, дисперганти, химикали за деконтаминация, неутрализация, обезсоляване, пречистване и др.

С химическото третиране се цели постигане на необходимото качество и химичен състав на водата в зависимост от нейното приложение – за питейни, битови, технологични цели и др. Прилагат се и специални актикорозионни добавки, чиято цел е защита на повърхностите в досега с водата.

Във водообработката широко се използват дезинфектанти, които убиват наличните нежелани микроорганизми. Сред традиционните средства за дезинфекция на вода са хлор, хлор диоксид, озон, натриев хипохлорит и др. Озонът се използва най-често във фармацевтичната индустрия, в бутилирането на питейна вода, третирането на технологични води, както и в приготвянето на ултрачиста вода за дезинфекция под налягане на различни повърхности. Хлорният диоксид се използва предимно за питейна водоподготовка и дезинфекция на тръбопроводи.

Във водния сектор масово се използват и т. нар. алгициди, предназначени за борба с алгите (вид едноклетъчни водорасли, които се развиват във водните басейни). Примери за такива химикали са различни амониеви съединения, меден сулфат, железни соли, колофонови аминови соли, бензалкониев хлорид.

Друг тип разпространени химикали за водообработка са противопенните или пеногасителни смеси. Обикновено те съдържат масла, комбинирани с малки количества от силициев диоксид. Пеногасителните химикали са налични под формата на прахове и емулсии.

В индустриалната водообработка се прилагат и коагуланти, посредством които фините частици замърсители във водата се слепват и се образуват агрегати, които лесно се утаяват. Най-голямо приложение в практиката като коагуланти са получили солите на алуминия, желязото, мангана и калция. Процесът е силно зависим от дозите добавен коагулант, pH-баланса на водата и концентрацията на колоиди.

Химикали за обработка на метали
В обработката на метали и метални детайли се използват различни химически съединения (соли, спойки, абразиви и др.). Обикновено те са в основата на специални процеси и методи за обработка. Широко такива субстанции се използват за термообработка на метали, свързване на отделни метални компоненти, например чрез запояване.

Алуминиевите спойки осигуряват отлична флуидност (течливост), здравина на връзката, лесно почистване и малко количество шлака. За отгряване на инструментални стомани се нанасят временни химически покрития, базирани на въглеродни химични съединения.

Повърхностната обработка на металите обикновено включва употребата на химикали за почистване, обезмасляване, пасивиране, нанасяне на защитно покритие чрез хроматиране, галванизиране, поцинковане, безтоково никелиране, полагане на фосфатни покрития и др. В металообработката се използват още фамилия солни съединения, предназначени за почистване и отстраняване на котлен камък и други минерални наслоявания по метала.

Специлизирани втърдяващи/закаляващи соли, например калиев нитрат, се прилагат при обработката на инструментални стомани за високоскорстни приложения като молибден, волфрам и кобалт. Закаляването се извършва посредством потапяне на инструмента в солна баня.

Химикали за строителната индустрия
Гамата химикали, използвани в строителството, постоянно се разширява с най-новите технологични разработки в областта на строителните материали. Почти всеки съвременен производител на такъв тип решения предлага стотици видове продукти с различни функции и приложения.

Продуктовите групи химикали, използвани в строителството включват: импрегниращи течности и спрейове; адхезиви, лепила и фугиращи смеси; продукти за ремонт и обновяване на сгради и конструкции, включително пени; добавки за бетон и строителни разтвори; покрития и покривни защитни системи и много други.

Сред продуктите за корозионна защита намират място различни лакобояджийски защитни системи за стоманени конструкции, базирани на химически инхибитори. Добавките за бетон включват пластификатори, ускорители на свързването и втвърдяването и др.

Top