基本介紹
曾經被廣泛使用的清洗行業的優秀清洗劑CFC-113（氟裡昂）以及1.1.1-三氯乙烷（乙烷）已經被全面禁止生産、進口、使用。目前仍在使用的有氯系清洗劑（三氯乙烷、三氯乙烯、二氯甲烷等）、水系清洗劑及碳氫系清洗劑等替代品，面對于大多數用戶而言，由于含氯系清洗劑可以通過對原有設備略加改造即可使用的優點，可以推測這些用戶曾有一段時間均改為使用含氯清洗劑。
然而含氯清洗劑由于有毒，環境控制很嚴，且由于ISO14000系列對含氯清洗劑有限制要求，企業為了取得ISO14000證書，現在都開始改用碳氫系的清洗劑和水系清洗劑。而水系清洗劑的設備投資成本高、不易幹燥，清洗後的産品常會生鏽迹、斑點，還需考慮排水問題，及在中國水資源缺乏等問題，現在各廠家已逐步開始研究其替代品。
另一方面，使用非水系清洗劑時需要分開考慮可燃性和不可燃性的問題。碳氫系有可燃性，而且與含氯系清洗劑相比具有不易幹燥的弱點。但這些方面已逐步在清洗設備上得到補償，從而預測碳氫系清洗劑将逐步成為當今替代清洗劑的主流。因此本文以碳氫清洗劑及設備為中心進行介紹。
種類
通過蒸餾原油得到的餾分溶劑有石油系、石油系碳氫化合物、碳氫化合物系、烴（烴）、工業用汽油等稱謂，其定義至今尚不明确。碳氫化合物顧名思義，是由兩種元素組成的化合物。以前曾簡單将原油蒸餾精緻得到的燈油直接作為清洗劑，由于有臭味，引火性以及從幹燥性方面考慮以逐漸不被使用。
現在使用的大多數碳氫系清洗劑并不是原油簡單蒸餾精緻的産品，而是化學合成品或經過高級精煉處理的産品。碳氫系清洗劑從好、臭味小。将燈油餾分過分子篩萃取，蒸餾調整沸點。也有單一組分的物質。
異構烴：結構式為CnH2n+2的飽和鍊烴。與直鍊的正構烴相其化學結構上可以分為正構烴系、異構烴系、環烷烴和芳香烴四類。
正構烴：結構式為CnH2n+2的飽和鍊烴。直鍊烴的安定性比，異構烴具有支鍊，其安全性也好、臭味小。大多為合成制得。
環烷烴：結構式為CnH2n的飽和鍊烴。碳原子數不同，可有單純的環狀烷烴，具有側鍊的環烷烴等。從結構上看比鍊烴的溶解性好，但安定性、臭味方面稍差。一般将含環烷烴多的原油蒸餾或向芳香系中加入核水至得。
芳香烴：含苯環，溶解力強，由于擔心其毒性現在較少使用。
清洗原理
1、清洗機理
非水系清洗劑的清洗原理簡單地說是依據溶劑的溶解力進行清洗。基于對油脂或油性污染的溶解性的脫脂機理是：相似相溶原則。汽油、燈油等碳氫化合物容易溶解重油，其它烴類，易與相近的鹵代烴（四氯化碳、三氯乙烷等）互溶。水能與具有與水結構相似OH的化合物如R-COOH（低級脂肪酸）、R-OH（低級醇）等互溶也是基于此。異種液體間的溶解性與表面張力、界面張力有密切關系。
例如，苯、環烷烴等溶劑的表面張力與焦油、潤滑油的表面張力差别不大，兩者間的界面張力值近似容易互溶。對于溶劑對油脂或油性污物的溶解性，不同溶劑一定溫度下的溶液在冷卻過程中，溶質分離的溫度越低其對溶質的溶解度就越大。
2、KB值
KB值是噴漆、塗料工業如表示天那水的溶解力而使用的值，指25℃下從120g标準kauri gum-丁醇溶液中析出kauri gum所需要稀釋劑的ml數，KB值越高溶解性越好。作為清洗用溶劑溶解力的判别曾以KB值作為指标，但KB值是指對樹脂的溶解性，與清洗力無直接關系因而難于作為基準。
3、SP值
清洗用溶劑的溶解性能指标有溶解度參數SP值。
SP值用下式表示：SP值：δ=(E/V)E：蒸發能V：摩爾體積
SP值相近的物質具有相近的凝集能，因而易于互相溶解。此現象即相似相溶的經驗規則。各物質的SP值如另頁所示。一般碳氫系清洗劑的SP值為7～8，此值因與加工油的SP值（7～8）一緻，因此易于溶解，且有高的清洗力。但與樹脂的SP值相距甚遠，因而不易侵蝕這些材料。同時對于含樹脂的污物，醇類的溶解性較差清洗效果不好。選擇清洗劑時SP值可以作為一個指标，但僅以數值作為判斷比較危險，必須用實際污染油等作清洗性能實驗進行評價。
特長和注意點
1、特長
前面已經提到碳氫清洗劑可分為正構烴、異構烴、環烷烴和芳香烴等。其特點為：
對金屬加工油的清洗力強→由于表面張力小，細縫、細孔部的清洗效果好。
對液晶污物，尤其是聯苯系污物的相溶性好。
最近已有了各種污物（水溶性加工油、login、flaks）具有清洗作用的清洗劑。
不腐蝕金屬。
對樹脂的影響小→正構烴、異構烴、環烷烴。
大多數碳氫系清洗劑經過蒸餾可以再循環利用，使用經濟。
2、注意點
碳氫系的弱點在于引火點低，需注意清洗設備及周圍場所的防爆。
選擇的要素
1、清洗力
如非水系清洗劑的原理部分所述，非水系清洗劑的清洗力依賴于溶解作用。污染物加工油是礦物油時也有不能溶解的物質。用選定的清洗劑能否溶解污物需事前試驗，從而選擇溶解性能好的清洗劑。
2、清洗條件
用同樣的清洗劑清洗同樣的污物，若清洗條件（溫度、時間、物理作用力等）不同也會得到不同的清洗效果。溫度越高、時間越長，抛動或加超聲波等物理作用力，則清洗效果越好。必須在與實際使用清洗機相同或更加嚴格的條件下先進行試驗。
3、廢氣物的可處理性
洗劑失效後，液體将被更換，廢液便成了廢氣物。碳氫清洗劑由于可燃可以燃燒廢棄，還有可能作為燃料得到再利用。但含氯系清洗劑自己是無法處理的，需委托專門的廢棄物處理公司，此時會增加費用。因此需選擇易于處理的清洗液以降低費用。
減少殘油量的方法：
1、減少附着的清洗劑量。
2、減少附着清洗劑中的加工油量。
附着清洗劑量的方法主要由産品的形狀、表面粗糙程度、清洗劑性質（表面張力、膜厚等）決定，因此通過在清洗設備上采取相應措施如除液法（旋轉除夜等）、除液時間（長時間）、溫度（高溫下降低粘度）等。
降低附着清洗劑中加工油的量的方法有設置潤濕槽、增加潤濕槽數量清洗設備方面的相應措施以及最終清洗采用新清洗液，設備蒸餾再生機使潤濕槽内加工油濃度控制在一定量以下等。液體管理措施。
2、蒸餾再生法
介紹前面提到的蒸餾再生。清洗劑可由于被清洗物上附着的污物（加工油、潤滑脂、防鏽油、蠟、液晶等）的混入，主要成分的分解、添加劑的消耗等原因被污染從而變質，随污染變質的進行清洗劑将逐漸不能再使用。蒸餾再生裝置利用液體的沸點随壓力降低而降低的性質進行減壓蒸餾，隻回收清洗液中的清洗劑而将加工油等作為廢液處理的方法。
濾器除去溶劑中的金屬粉等雜質，用預熱器加熱溶劑使之汽化，通過分離槽除去不純物。再生後的溶劑經凝氣液化，暫時停留在溶劑回收槽後返回清洗槽。
一般的運行條件為壓力50～100Torr溫度90～120℃，要得到純度較好的回收品提高回收率可根據清洗液和加工油的性狀改變上述條件。一般提高了回收品的純度其回收率便降低，要得到高回收率其純度就低。
應根據清洗槽、混入加工油的量、加工油的種類、清洗性能等的要求選擇适當的蒸餾再生機。一般作為廢液排出的是混入的加工油量+α量，因此要選擇适宜于可處理混有大量加工油清洗液的再生機。
還要注意，若無法保證清洗效果。一般選擇每日可處理1次清洗槽内液體的蒸餾機。例如清洗槽+潤濕槽内液體的總量為360L，工作時間為8h/日，則30L/h的蒸餾機清洗槽内液體理論上的清洗頻度可達0.7次/日。若此時蒸餾機的回收率為95%，則30L/h×0.05×8h=12L/日即每日排出的廢液量為12L，若每月工作25日，則需補充300L的清洗液。回收率為98%時，30L/h×0.02×8h=4.8L/日同樣每月工作25日，需補充清洗液12L。回收率3%則損失的量差2.5倍，故需認真研究廢液量（或補充液量）的差額。
含氯及氟系列清洗劑與碳氫系相比沸點較低，與其說是通過減壓蒸餾使溶劑再生，不如說引入可進行蒸汽清洗的清洗設備一邊再生一邊清洗。此時重要的是要管理清洗槽内清洗液中究竟混入了多少加工油。選擇清洗劑時除了清洗劑的價格外，還需研究蒸餾再生時的回收率，純度等，綜合考慮總的費用再決定。
