Патент на изобретение №2230039

(54) СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ОТРАБОТАННЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к реагентным способам обработки отработанных эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей и может быть использовано на металлообрабатывающих производствах. Для осуществления способа в отработанную смазочно-охлаждающую жидкость вводят при перемешивании фосфорную кислоту до рН 2-3 в количестве 0,2-0,25 об.%, нагревают раствор до температуры 70-80С, после отстоя осуществляют отвод масляной фазы, в выделенную масляную фазу вводят при перемешивании едкий натр NaOH в количестве 0,6-0,7 мас.% до рН 9-11, полученный продукт складируют и используют в качестве компонентов новых составов смазочно-охлаждающей жидкости. Способ обеспечивает снижение материальных затрат металлообрабатывающего производства, снижение трудоемкости и загрязнения окружающей среды путем использования продуктов разложения отработанных жидкостей в замкнутом цикле применения смазочно-охлаждающих жидкостей.

Изобретение относится к области обработки отработанных эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и может быть использовано на металлообрабатывающих производствах.

Известна очистка и разложение отработанных СОЖ на установке по а.с. 1562322. В батарею гидроциклонов подают смесь отработанной СОЖ, воздуха и водного раствора хлорной извести как коагулянта. В гидроциклонах смесь перемешивается, очищается от шлама и насыщается воздухом. Далее смесь направляют на флотатор, где она разделяется на воду и концентрат в виде масел, присадок, ПАВ и пр. Концентрат всплывает и удаляется в карман, а водная фаза перетекает далее в электрокоагулятор, выполненный с флотатором в одной емкости. Продукты растворения железных или алюминиевых анодов взаимодействуют с небольшим остатком концентрата и коагулируют этот концентрат, который в другой части флотатора всплывает и удаляется во второй карман.

К недостаткам процесса можно отнести: продукт переработки требует утилизации; используются экологически вредные вспомогательные материалы (хлорная известь); не исчерпаны возможности экономии электроэнергии.

Известен способ разложения отработанных СОЖ по авторскому свидетельству СССР №1701642, при котором в СОЖ вводят при перемешивании 0,4-0,5 об.% фосфорной кислоты и 4-5 мас.% окиси кальция для нейтрализации водного раствора. После отстоя осадок и органическую фазу разделяют и осуществляют электрокоагуляцию водной фазы в течение 10-15 мин при плотности тока 0,01-0,02 А/см². Пенный продукт электрокоагуляции отводится, а в чистую воду для корректировки рН повторно добавляют 0,05-0,1 об.% фосфорной кислоты Н₃РO₄. Данный способ позволяет снизить энергозатраты, объем осадка (гидроокиси кальция Са(ОН)₂), содержание сульфатов.

К недостаткам способа можно отнести то, что по окончанию процесса разложения СОЖ остается проблема утилизации или возможности использования осадка Са(ОН)₂; добавление к СОЖ кислоты в начале и в конце процесса разложения требует тщательного дозирования для целей сохранности оборудования. Очищенную от органической фазы (масла) и мелких твердых частиц воду сливают в водоемы. Органическая фаза имеет повышенную кислотность и не может быть использована повторно. Все в целом характеризует несовершенство в части затрат, трудоемкости и загрязнения окружающей среды известного способа разложения СОЖ.

Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы снизить материальные затраты металлообрабатывающего производства, снизить трудоемкость и загрязнение окружающей среды путем использования продуктов разложения отработанных СОЖ в замкнутом цикле применения СОЖ.

Для решения поставленной задачи предлагается способ разложения отработанных эмульсионных СОЖ и регенерации компонентов СОЖ, включающий введение при перемешивании в СОЖ фосфорной кислоты до рН 2-3, введение реагента для нейтрализации, отличающийся тем, что вводят фосфорную кислоту в количестве 0,2-0,25 об.%, нагревают раствор до температуры 70-80С, после отстоя осуществляют отвод масляной фазы, в которую вводят при перемешивании едкий натр NaOH в количестве 0,6-0,7 мас.% до рН 9-11, полученный продукт складируют и используют в качестве компонентов новых составов СОЖ.

Для осуществления способа может быть использован стандартный комплект оборудования участков приготовления СОЖ, присадок, моющих средств, утилизации отходов и пр., включающее емкости с мешалками (реакторы), дозаторы для жидких и сыпучих продуктов, вспомогательные контейнеры (емкости, бункеры) для загрузки исходных материалов и отвода конечного продукта.

Способ осуществляется следующим образом.

В реактор загружают отработанную и предназначенную для разложения эмульсионную СОЖ, имеющую рН 7-8, очищенную от крупного шлама. При перемешивании в реактор вводят 0,2-0,25 об.% фосфорной кислоты до рН 2-3 и нагревают раствор, например, паром до температуры пастеризации 70-80С. В течение 2-3 мин перемешивания в растворе происходит коалесценция масляных частиц, а нагрев интенсифицирует процессы коалесценции этих частиц и их подъема. После 1-2-часового отстоя основная часть органической (масляной) фазы (~95%) всплывает вверх и отводится из реактора (например, переливом) в другую емкость (реактор). При этом масляная фаза имеет показатель рН 2-3. В емкость с масляной фазой вводят при перемешивании в течение 5-10 мин чешуйчатый едкий натр NaOH в количестве 0,6-0,7 мас.%. В результате полученный продукт включает следующие ингредиенты СОЖ: органическая (масляная) фаза с рН 9-11, тринатрийфосфат в количестве 0,40-0,48 об.%, усиливающие моющие свойства органической фазы. Полученный продукт складируют и используют в качестве компонента эмульсола, предназначенного для приготовления новых составов СОЖ или добавления небольшими дозами в эксплуатируемую СОЖ.

Количество используемых ингредиентов определено опытным путем для целей достижения заявленного результата. Так количество едкого натра рассчитывается, исходя из того, чтобы, с одной стороны, материала было достаточно для полной реакции нейтрализации кислой среды и достижения рН 9-11, с другой стороны, чтобы избежать перерасхода насыпного материала.

Применение заявленных реагентов повышает экономические показатели способа. Введение в отработанную СОЖ фосфорной кислоты и едкого натра создали возможность применения СОЖ в замкнутом цикле, а именно: при нейтрализации водной фазы раствора едким натром (в соответствии с заявкой на изобретение того же заявителя) было получено эффективное моющее средство; при смешивании масляной фазы с едким натром получены компоненты эмульсола для получения новых составов СОЖ. В соответствии с заявляемым способом полученный продукт не требует дополнительной обработки, утилизации и других приемов по обеспечению экологической безопасности, что снижает трудоемкость и эксплуатационные расходы процесса разложения СОЖ. Создается экономия по статье материальных затрат на приобретение СОЖ.

Формула изобретения

Способ разложения отработанных эмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей, включающий введение при перемешивании в смазочно-охлаждающую жидкость фосфорной кислоты до рН 2-3, введение реагента для нейтрализации, отличающийся тем, что вводят фосфорную кислоту в количестве 0,2-0,25 об.%, нагревают раствор до температуры 70-80С, после отстоя осуществляют отвод масляной фазы, в которую вводят при перемешивании едкий натр NaOH в количестве 0,6-0,7 мас.% до рН 9-11, полученный продукт складируют и используют в качестве компонентов новых составов смазочно-охлаждающей жидкости.

PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

(73) Патентообладатель(и):

ГОУВПО “Ульяновский государственный технический университет”

(73) Патентообладатель:

ООО “Экоспецсервис”

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 09.02.2006 № РД0006360

Извещение опубликовано: 10.04.2006 БИ: 10/2006

PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

(73) Патентообладатель(и):

Общество с ограниченной ответственностью “Экоспецсервис”

(73) Патентообладатель:

Булыжев Евгений Михайлович

Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 27.10.2008 № РД0042611

Извещение опубликовано: 10.12.2008 БИ: 34/2008