Pages Navigation Menu

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ЭЛ № ФС 77 - 80772, 16+

Страницы: 43-44 Выпуск: № 05(5) Часть 1 () Искать в Google Scholar
Цитировать

Цитировать

Электронная ссылка | Печатная ссылка

Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.
Фазуллин Д. Д. РАЗЛОЖЕНИЕ ОТРАБОТАННЫХ ВОДОЭМУЛЬСИОННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ КИСЛОТАМИ / Д. Д. Фазуллин, Г. В. Маврин, Г. В. Маврин // Международный научно-исследовательский журнал. — 2012. — № 05(5) Часть 1. — С. 43—44. — URL: https://research-journal.org/chemistry/razlozhenie-otrabotannyx-vodoemulsionnyx-smazochno-oxlazhdayushhix-zhidkostej-kislotami/ (дата обращения: 14.06.2021. ).
Фазуллин Д. Д. РАЗЛОЖЕНИЕ ОТРАБОТАННЫХ ВОДОЭМУЛЬСИОННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ КИСЛОТАМИ / Д. Д. Фазуллин, Г. В. Маврин, Г. В. Маврин // Международный научно-исследовательский журнал. — 2012. — № 05(5) Часть 1. — С. 43—44.

Импортировать


РАЗЛОЖЕНИЕ ОТРАБОТАННЫХ ВОДОЭМУЛЬСИОННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ КИСЛОТАМИ

РАЗЛОЖЕНИЕ ОТРАБОТАННЫХ ВОДОЭМУЛЬСИОННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ КИСЛОТАМИ

Фазуллин Д.Д.¹, Маврин Г.В.², 

1, 2 Камская государственная инженерно-экономическая академия, Набережные Челны, Россия

² Московский государственный горный университет, Москва, Россия

Аннотация

Нефтесодержащие сточные воды представляют значительную токсикологическую опасность для водных экосистем и для человека. В работе рассмотрен процесс кислотного разложения смазочно-охлаждающих жидкостей, с целью удаления нефтепродуктов и органических загрязнителей содержащихся в водной фазе эмульсии.

Ключевые слова: эмульсия, разложение кислотой, очистка, смазочно-охлаждающие жидкости.

Keywords: emulsion, acid decomposition, cleaning, cutting fluids.

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) представляет собой устойчивую эмульсию типа “масло в воде”, в состав смазочно-охлаждающих жидкостей входят различные стабилизаторы, также большое количество присадок (антикоррозионные, бактерицидные, противозадирные и др.).

Основными причинами замены смазочно-охлаждающих жидкостей являются наличие в них большого количества взвешенных веществ (металлическая пыль, частицы абразивных материалов), расслаивание и загнивание. Возникает необходимость разложения отработанных эмульсий.

Известен способ разложения отработанной смазочно-охлаждающей жидкости по патенту РФ №2129990 (М. Кл. С 10 М 175/04, опубл. в БИ №13, 1999 г.), включающий предварительное подкисление их фосфорной кислотой до рН=4‑6 (т.е. в количестве 1,5-2% по массе), экстракцию с помощью алифатического спирта (изоамилового, гексилового или бутилового) с последующим замораживанием до температуры кристаллизации, равной минус 3 – минус 4°С, а затем оттаиванием до температуры 0 – плюс 5°С с одновременным удалением органической фазы с экстрагентом [1].

К недостаткам указанного способа разложения отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей можно отнести следующее. Во-первых, сложность реализации способа, так как потребуется громоздкое оборудования. Во-вторых, используются дорогостоящие реагенты (фосфорная кислота), экстрагенты (алифатические спирты). В-третьих, водную фазу с рН=4-6 после отделения от нее органической фазы необходимо нейтрализовать. В-четвертых, ухудшается экологичность производства в связи с использованием реагентов и экстрагентов.

Задача кислотного разложения состоит в том, чтобы уменьшить себестоимость процесса разложения отработанных СОЖ за счет удаления нефтепродуктов, органических загрязнителей содержащихся в эмульсиях,  тем самым продлить срок службы мембранных элементов применяемых для доочистки водной фазы эмульсии.

К разложению подвергались следующие отработанные смазочно-охлаждающие жидкости  «Кампрол-3» (рН=8,5) и «Инкам-1» (рН=8,9). 8 % отработанная эмульсия «Кампрол-3» содержит нефтепродукты (минеральное масло) – 5 %, НПАВ – 1,9 %, жиры ‑ 1,05 %, взвешенные вещества  0,13 %, вода. 3 % отработанная эмульсия «Инкам-1» содержит нефтепродукты (минеральное масло) – 0,77 %, жиры ‑ 0,53 %, НПАВ – 0,48 %, взвешенные вещества  0,16 %, вода.

Количественные измерения проводили согласно принятым методикам в аккредитованной лаборатории кафедры химии и экологии ИНЭКА.

Для разложения эмульсии в лабораторных условиях брали 100 мл эмульсии. Схема разложения включала: подкисление концентрированной серной кислотой (ρ = 1,84); отстой разложенной эмульсии; нейтрализация щелочью (раствор гидроксида натрия 100 г/л); разделение фаз.

При подкислении эмульсии рН=1-2 серной кислотой происходит расслаивание СОЖ на три фазы: верхний слой – масло, средний слой – органическая фаза, нижний слой – водная фаза с механическими примесями.

Нейтрализацию проводили после подкисления кислотой очищенной от свободного масла эмульсии. Результаты эксперимента представлены в таблице.

Таблица  – Процесс разложения эмульсий

Эмульсия

Vкисл.2SO4), мл

рН эмульсии после подкисления, ед. рН

Время разложения, мин

Vщел.(NaOH 100 г/л), мл

рН эмульсии после нейтрализации, ед. рН

«Кампрол-3»

0,25

4

60

1,5

7,5

1,0

1,8 – 2

5-10

11,5

7

2,5

1,5

5

35

5,5

5,0

1

5

69

7,5

«Инкам-1»

1,0

2

80

14,5

7,8

2,5

1,7

50

35

7,1

10

1

5

140

7,5

Органическая фаза, по данным химического анализа, состоит из комплекса воды с ПАВ и взвешенных неорганических частиц. Маслообразный продукт состоит из нефтепродуктов – 89%, неорганические вещества – 3%, вода и другие вещества – 8%.

Содержание нефтепродуктов в водной фазе (при рН=7) эмульсии «Кампрол-3» составляет: 150 мг/л, жиры – 50-85 мг/л, НПАВ –  60 мг/л. Водная фаза эмульсии «Инкам-1» содержит нефтепродукты 100 мг/л, жиры – 50 мг/л, НПАВ –  50 мг/л.

Результаты исследования разложения эмульсии показывают, что для разложения 1 л эмульсии «Кампрол-3»  требуется 2,5 мл концентрированной серной кислоты (ρ = 1,84) и 50 мл раствор гидроксида натрия с концентрацией 100 г/л для нейтрализации. Для разложения 1 л эмульсии «Инкам-1» расход серной кислоты равен 10 мл, и расход раствора гидроксида натрия составит 145 мл. После процесса нейтрализации минерализация водной фазы  эмульсии «Кампрол-3»  составляет 4 – 4,5 г/л, у эмульсии «Инкам-1» минерализация 7 г/л.

Для удаления оставшейся в водной среде органической фазы и нефтепродуктов, проводят электрофлотацию, далее ультрафильтрацию. Высокая минерализация водной фазы устраняется нанофильтрацией либо обратным осмосом.

Список литературы / References

1. Способ разложения синтетических и полусинтетических СОЖ [Электронный ресурс]. http://www.ntpo.com/patents_water/water_1/water_123.shtml (дата обращения 20.10.12.).

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.