Способ разложения отработанных синтетических или полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей

Способ разложения отработанных синтетических или полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей

Реферат

 

Изобретение возможно использовать в металлообрабатывающей, химической и других отраслях промышленности с целью повышения производительности способа разложения синтетических и полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Предлагаемый способ разложения синтетических и полусинтетических СОЖ, включающий удаление органических примесей с помощью экстракции при добавлении 10 - 13% экстрагента (изоамилового, изобутилового спирта и др.), причем при экстракции в синтетические и полусинтетические СОЖ добавляют фосфорную кислоту в количестве 1,0 - 1,3% по объему и известковое молоко в количестве 4-5% по массе до достижения pH = 5-6. 1 ил.

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, содержащих высококонцентрированные мелкодисперсные органические и минеральные примеси, а более конкретно к разложению отработавших синтетических и полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и может быть использовано в металлообрабатывающей, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения производительности способа разложения синтетических и полусинтетических отработанных СОЖ.

Известен способ разложения отработанных СОЖ, в соответствии с которым в СОЖ добавляют концентрированную серную кислоту (см. кн. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием. Справочник / Под ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. -М. Машиностроение, 1986, 352 с.) до pH 2-3, а затем нейтрализуют до pH 5 6 20%-ным раствором кальцинированной соды, а органические примеси (нефтепродукты) удаляют с помощью флотации.

К недостаткам указанного способа можно отнести следующие: во-первых, в водной фазе все же остается большое количество нефтепродуктов (до 100 -200 мг/л); во-вторых, образуются хорошо растворимые соли серной кислоты, которые необходимо деминерализовать; в-третьих, производительность отделения водной фазы от нефтепродуктов невысока (отстой длится в течение нескольких часов). Самый главный недостаток невозможность разложения синтетических и полусинтетических СОЖ.

Известен также способ разложения отработанных СОЖ (а.с. N 1701642. Способ разложения отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей.кл. C 02 F 1/46. Опубл. в БИ N 48, 1991 г.), заключающийся в том, что перед электрокоагуляцией в жидкость вводят фосфорную кислоту в количестве 0,4 0,5% от объема обрабатываемой жидкости, окись кальция в количестве 4-5% от массы и процесс ведут при плотности тока 0,01 0,02 А/см² с последующей обработкой водной фазы фосфорной кислотой в количестве 0,05 0,1% по объему жидкости.

Недостатком этого аналога можно считать невысокую производительность процесса разложения, так как для отделения органических примесей от водной фазы требуется время отстоя в течение нескольких часов. Основной недостаток заключается в том, что разложить по этому способу синтетические и полусинтетические СОЖ можно лишь частично.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ разложения путем экстракции (см. кн. Проскуряков В.А. Шмидт Л.Н. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л. Химия, 1977. 464 с.), заключающийся в том, что в жидкость вводят экстрагенты (например, амиловый спирт, этилацетат, бутилацетат, амилацетат и др. ), которые плохо растворяются в воде, однако хорошо растворяют органические примеси. Экстрагенты отстоя отделяются от водной фазы, а затем удаляются одним из методов (реакций, маслоловушками и др.).

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: во-первых, имеется возможность разложить синтетические и полусинтетические СОЖ, в основу концентрата которых входят полигликоли, хорошо растворимые в экстрагентах, а последние растворимы в водной фазе; во-вторых, не образуются хорошо растворимые соли (например, сульфаты, хлориды, нитраты и т.д.).

Недостатком прототипа является низкая производительность процесса экстракции. Указанный недостаток обусловлен тем, что отделение экстрагента с растворенными в нем органическими примесями (полигликолями и минеральными эмульгированными маслами) происходит очень медленно (в течение 12-14 часов, а иногда и суток, что установлено по результатам исследований).

Цель изобретения повышение производительности разложения отработанных синтетических и полусинтетических СОЖ путем экстракции за счет добавления в СОЖ в процессе экстракции минеральной кислоты, образующей плохо растворимые соли (например, фосфорной кислоты) в количестве 1,0 1,3% по объему и известкового молока в количестве 4 5% по массе до достижения pH 5-6.

Для достижения поставленной цели заявляемое изобретение способ разложения отработанных синтетических и полусинтетических СОЖ содержит следующие общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной связанной с целью изобретения задачи, а именно, в отработанную СОЖ вводят экстрагенты в количестве 13% по объему.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки. В процессе экстракции в отработанную СОЖ добавляют минеральную кислоту, образующую плохо растворимые соли (например, фосфорную) в количестве 1,0 1,3% по объему и известковое молоко в количестве 4-5% по массе. Образующиеся хлопья фосфорнокислого кальция и гидроокиси кальция интенсивно осаждаются на дно, адсорбируют частицы экстрагента и растворимые в нем органические примеси, способствуя тем самым повышению производительности экстракции.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат новое свойство объекта совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в металлообрабатывающей, химической, пищевой и др. областях промышленности.

С получением технического результата, заключающегося в интенсификации удаления органических примесей в отработанных синтетических и полусинтетических СОЖ в процессе экстракции, обуславливает обеспечение достижения поставленной цели повышение производительности экстракции в 12 - 14 раз, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная ценность".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема установки экстракции.

Способ разложения отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей может быть реализован с помощью установки, состоящей из трубопроводов 1 и 2 для подачи соответственно загрязненной СОЖ и экстрагента (например, изоамилового, изобутилового, гексилового и др. спиртов), экстрактора 3, трубопровода 4 для подачи воздуха в экстрактор для перемешивания жидкостей, трубопровода для сброса осадков 11, вентилей 12 и 13, патрубков 14 и 15, 16, емкости 17, патрубка 18 и емкости 19.

Согласно первому пункту формулы изобретения заявляемого способа процесс разложения отработанных синтетических и полусинтетических СОЖ целесообразно осуществить следующим образом: Загрязненная отработанная синтетическая или полусинтетическая СОЖ по трубопроводу 1 сливается в экстрактор 3, туда же по трубопроводу 2 подается экстрагент, а по трубопроводу 4 сжатый воздух для перемешивания экстрагента с СОЖ. После перемешивания смесь сливается по трубопроводу 5 в емкость для отстоя 6. Из дозаторов 8 и 9 для кислоты и известкового молока соответственно сливается кислота в количестве 1,0 1,3% по объему и известковое молоко в количестве 4-5% по массе для достижения pH 5-6. Эти реагенты сливаются по трубопроводам 14 и 15. После перемешивания указанных реагентов с экстрагентом и СОЖ с помощью сжатого воздуха, поступающего по трубопроводу 7 в течение одного часа, смеси дают отстояться также в течение одного часа. Осевшие на дно механические примеси сбрасываются в емкость 10 по трубопроводу 11. Регулировка подачи воздуха и сброса примесей осуществляется с помощью вентилей 12 и 13.

Всплывшие органические примеси с помощью маслоуловителя сливаются по трубопроводу 16 в емкость 17. Очищенная вода сливается по трубопроводу 18 в емкость 19, а затем к потребителю.

Для регенерации экстрагента смесь его с органическими примесями направляется из емкости 17 на упаривание, конденсацию паров экстрагента (не показано). Регенерированный экстрагент направляется вновь в экстрактор, а органические примеси на повторное применение при приготовлении новых СОЖ (добавляя их в количестве 20 25% в свежую СОЖ) или на утилизацию.

Согласно данным проведенных экспериментов, заявляемое изобретение может быть использовано в народном хозяйстве и в сравнении с прототипом обеспечивает повышение производительности экстракции в 12-14 раз.

Заявляемое изобретение способ разложения синтетических и полусинтетических отработанных СОЖ представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит значительно повысить производительность разложения отработанных синтетических и полусинтетических СОЖ и обеспечить охрану природы путем использования очищенной воды, полученной после разложения СОЖ, в замкнутом цикле для приготовления новых объемов СОЖ.

Формула изобретения

Способ разложения отработанных синтетических или полусинтетических смазочно-охлаждающих жидкостей путем экстракции при добавлении 10 13 мас. в качестве экстрагента алифатического спирта, отличающийся тем, что совместно с экстрагентом вводят фосфорную кислоту в количестве 1,0 1,3 об. и известковое молоко в количестве 4 5 мас. до достижения pH 5 6.

РИСУНКИ

Рисунок 1