Способ разложения отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей
Изобретение относится к разложению отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей
(СОЖ) и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод, содержащих
мелкодисперсные коллоидные органические примеси.
Известно разложение отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей на установке
по а.с. 1562322. В батарею гидроциклонов подают смесь отработанной смазочно-охлаждающей
жидкости, воздуха и водного раствора хлорной извести как коагулянта. В гидроциклонах
смесь перемешивается и очищается от шлама. Далее смесь направляют на флотатор, где
она разделяется на воду и концентрат в виде масел, присадок, поверхностно-активных
веществ и прочее. 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.
В данном способе не исчерпаны возможности экономии электроэнергии; продукт переработки
требует утилизации; используются экологически вредные вспомогательные материалы
(например, хлорная известь).
Известен также способ разложения отработанной смазочно-охлаждающей жидкости
по авторскому свидетельству СССР №1701642, при котором в эмульсионную смазочно-охлаждающую
жидкость вводят при перемешивании 0,4-0,5 об.% фосфорной кислоты и 4-5 мас.%
окиси кальция для нейтрализации водного раствора. После отстоя осадок разделяют
и осуществляют электрокоагуляцию водной фазы в течение 10-15 минут 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 Н3PO4. Данный
способ позволяет снизить энергозатраты, объем осадка (гидроокиси кальция Са(ОН)2),
содержание сульфатов, объем масляных примесей.
Вместе с тем, по окончании процесса разложения смазочно-охлаждающей жидкости
остается проблема утилизации или возможности использования осадка Са(ОН) 2, загрязняющего
окружающую среду; добавление в смазочно-охлаждающую жидкость кислоты в начале
и в конце процесса разложения приводит к снижению эффективности процесса электрокоагуляции
ввиду пассивации электродов и снижает срок эксплуатации электрокоагуляторов, что
служит препятствием для применения известной технологии. Уменьшение процесса вводимой
кислоты снижает интенсивность коррозии, но вместе с тем и всего процесса разложения,
так как увеличивает время процесса разложения.
Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является
способ разложения синтетических и полусинтетических отработанных смазочно-охлаждающих
жидкостей 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.
К недостаткам указанного способа разложения отработанных смазочно-охлаждающих
жидкостей можно отнести следующее. Во-первых, сложность реализации способа,
так как потребуется большое 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.
Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы уменьшить себестоимость процесса
разложения за счет ликвидации реагентов и экстрагентов, улучшить экологичность производства
путем применения безопасных твердых сорбентов.
Для решения поставленной задачи предлагается способ разложения отработанных смазочно-охлаждающих
жидкостей на водную и органическую фазу с замораживанием водной фазы, оттаиванием
до температуры 0 - плюс 5°С с одновременным удалением остаточного содержания органической
фазы, отличающийся тем, что в отработанную смазочно-охлаждающую жидкость вводят
твердый сорбент в количестве 0,4-0,5 т/м3 отработанной жидкости с последующим отделением
органической фазы от водной и замораживанием ее до температуры кристаллизации минус
3 - минус 5°С.
Для осуществления способа может быть использован стандартный набор оборудования
участков приготовления смазочно-охлаждающей жидкости, присадок, моющих растворов,
утилизации отходов и пр., включающий емкости с мешалками (реакторы), скребковые
конвейеры для удаления осадков, нефтеловушки, промышленные холодильные установки,
используемые в летнее время, или в зимнее время цистерны на открытом воздухе, вспомогательные
контейнеры (емкости, бункеры) для загрузки сыпучих материалов и отвода конечных
продуктов.
Способ осуществляется следующим образом. В реактор с мешалкой, скребковым конвейером
и нефтеловушкой сливают отработанную смазочно-охлаждающую жидкость, например,
5%-ный Автокат Ф 78, Укринол 1М, ВЭЛС и др. от станков и автоматических линий, имеющие
рН=8-9, очищенные от крупного шлама. В этот же реактор засыпают твердый сорбент
в количестве, примерно, 0,4-0,5 т на 1 м3 СОЖ и перемешивают в течение двух-трех
часов. Затем смеси дают отстояться в течение 10-12 часов. После отстоя небольшое
количество органической фазы всплывает на поверхность. Остальная ее часть вместе
с сорбентом осаждается на дно реактора и совсем незначительная остается в виде дисперсии
в воде. Всплывшая органическая фаза убирается нефтеловушками (например, барабанным
маслоуловителем). Оставшаяся водная фаза вместе с сорбентом переносится в накопительную
емкость и подвергается вымораживанию при низких минусовых температурах в промышленных
холодильниках (в зимнее время на открытом воздухе в цистернах или других емкостях).
Затем после оттаивания удаляют остатки органической фазы нефтеловушками.
Для окончательного удаления оставшейся в водной среде органической фазы (примерно
1-2% по объему) пропускают ее через бумажный или тканный ленточный фильтр и очищенную
воду направляют на повторное использование для приготовления новых смазочно-охлаждающих
жидкостей.
Отстоявшийся твердый сорбент вместе с адсорбированной органической фазой выносится
со дна реактора скребковым конвейером в специальную тару. А затем или регенерируется
(например, прокаливанием при определенной температуре) для повторного использования
или отправляется на асфальтобетонный завод для использования в качестве наполнителя
битума при приготовлении асфальта (для чего обычно и используются твердые тонкоизмельченные
минеральные материалы). При этом адсорбированная органическая фаза, находящаяся
на поверхности твердых частичек сорбента, осуществляет связь их с битумом и служит
пластификатором.
Таким образом, по отношению к прототипу, экономятся дорогостоящие реагенты и
экстрагенты, отсутствует необходимость нейтрализации водной фазы после разложения
жидкостей, например, с помощью NaOH или Ca(OH)2. Поскольку в виде твердого сорбента
могут быть использованы широко распространенные природные, дешевые материалы (алюмосиликаты,
кремнеземы, силикаты, опоки, диатомиты, кальцит и др.) их специально утилизировать
нет необходимости. В итоге уменьшается себестоимость процесса разложения отработанных
смазочно-охлаждающих жидкостей на водную и органическую фазы, упрощается
способ его реализации и улучшается экологичность производства.
По отношению к прототипу предлагаемое изобретение обеспечивает следующие показатели
водной фазы после разложения отработанной смазочно-охлаждающей жидкости при
исходном содержании в ней органической фазы, равной (30000-50000)мг/л, водородном
показателе рН=9-10, температуре кристаллизации Т=-3 - минус 5°С и оттаивания Т=0
- плюс 5°С
Смотрите также: