ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2060780

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТРАБОТАННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТРАБОТАННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

Имя изобретателя: Автономова Е.Н. 
Имя патентообладателя: Тверской политехнический институт; Автономова Елена Николаевна
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1995.01.12 

Использование: для обезвреживания и утилизации жидких отходов, содержащих нефтепродукты, а именно водных эмульсий смазочно-охлаждающих жидкостей. Сущность изобретения: способ позволяет разделить отработанные смазочно-охлаждающие жидкости на фракции, причем получают фракции, которые можно использовать в производстве. Для осуществления способа отработанные смазочно-охлаждающие жидкости нагревают до 40 - 45oС и подвергают разделению в поле действия центробежных сил. В результате образуются две фазы - водная и масляная, которые по отдельности подвергают доочистке. В водную фазу добавляют последовательно щелочь и соли алюминия или железа, а масляную фазу доочищают отстаиванием на фракции - масло индустриальное отработанное и водно-масляную концентрированную эмульсию.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к процессам обезвреживания и утилизации жидких отходов, содержащих нефтепродукты, а именно водных эмульсий смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых в технологических процессах металлообработки.

Известен способ очистки промывных вод, содержащих нефтепродукты, включающий предварительное удаление минеральных и органических веществ и последующую доочистку мембранным методом, причем предварительное удаление минеральных и органических веществ осуществляют путем отстаивания при 75оС, далее обработкой до положительного значения индекса стабильности с одновременным введением силиката натрия в количестве, эквивалентном содержанию ионов ОН- [1]

Недостатком этого способа является невозможность выделения нефтепродуктов для их дальнейшего использования, а также невысокая скорость процесса.

Известен способ обезвреживания жидких отходов путем разделения отходов на легкую и тяжелую фазы, фильтрации тяжелой фазы и последующего ее сжигания, причем фильтрацию тяжелой фазы осуществляют через слой фрезерного торфа с содержанием влаги 35-95% до массового соотношения торф:вода:нефтепродукты 1: (8-12):(7-11), после чего добавляют легкую фазу с получением концентрации торфа не более 5% по массе и приготовляют суспензию с крупностью частиц не более 0,074 мм, а сжигание осуществляют при распыливании суспензии встречными струями с соударением на расстоянии 0,2-0,3 длины факела [2]

Недостатком этого способа является полное уничтожение путем сжигания продуктов обработки, содержащих нефтепродукты, торф, тяжелые металлы, и, как следствие, загрязнение окружающей среды оксидами металлов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ разделения сточных вод, предусматривающий подачу сточных вод в ротор центрифуги, имеющий перегородку, проницаемую для взвешенных частиц, и воздействие на сточные воды силами центробежного поля, причем одновременно с воздействием сил центробежного поля на сточные воды воздействуют ультразвуковыми колебаниями [3]

Недостатком способа является то, что сточная вода при этом не очищается от эмульгированных и растворенных веществ.

В основу настоящего изобретения положена задача разработать безотходный способ обезвреживания отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей за счет разделения органической и водной фаз и их доочистки.

Смазочно-охлаждающие жидкости используются как технологические средства в процессах металлообработки. Они представляют собой эмульсии типа масло в воде на основе эмульсола (Укринол, ЭГТ, СДМУ и др.) с концентрацией масляной фазы от 3 до 10% по массе.

Отработанные смазочно-охлаждающие жидкости поступают в отходы и как экологически опасные системы подлежат обезвреживанию.

Задачей изобретения является то, что отработанные смазочно-охлаждающие жидкости в результате их обработки разделяются на фракции, каждая из фракций используется по назначению в производстве. Фракция очищенной воды используется для приготовления новых порций смазочно-охлаждающих жидкостей. Масляные фракции используются как отработанное индустриальное масло и как смазочный материал в виде концентрированной эмульсии.

Для решения поставленной задачи разделение отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей на водную и масляную фазы осуществляют сепарированием в поле действия центробежных сил, предварительно нагрев смазочно-охлаждающие жидкости до 40-45оС. Полученную тяжелую водную фазу доочищают методом коагуляции при последовательном добавлении щелочи до рН 9-10 и солей алюминия или железа до рН 6-7 и фильтрацией осадка. Очищенную водную фракцию направляют на повторное приготовление смазочно-охлаждающих жидкостей или другие технические нужды.

Полученную при сепарации масляную фазу разделяют отстаиванием в течение 1-2 сут на две фракции отработанное индустриальное масло и концентрированную водно-масляную эмульсию. Обе масляные фракции используются по назначению.

Осадок после фильтрации с добавками концентрированной водно-масляной эмульсии используют как смазочный материал.

В результате опытов установлено, что оптимальная степень разделения фаз эмульсий смазочно-охлаждающих жидкостей достигается в температурном интервале 40-45оС. При этом остаточная концентрация нефтепродуктов в водной фазе составляет 500-800 мг/л. При температурах ниже 40оС остаточная концентрация нефтепродуктов в водной фазе повышается до 1000 мг/л, что затрудняет процесс доочистки. Повышение температуры выше 45оС не приводит к повышению степени разделения и не оправданно экономически.

На чертеже дана технологическая схема обезвреживания отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей.

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ОТРАБОТАННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

Схема содержит следующие составляющие.

Исходная емкость 1, в которой накапливают отработанные смазочно-охлаждающие жидкости. Емкость 1 связана трубопроводом с емкостью 2, которая выполняет функцию теплообменника.

Емкость 2 связана с сепаратором 3, в качестве сепаратора можно использовать сепаратор марки ОСП. Сепаратор 3 связан с коагулятором 4 и маслосборником 5, который в свою очередь связан со сборником масла 6 и сборником концентрированной водно-масляной эмульсии 7.

Коагулятор 4 последовательно связан с фильтром 8 и сборником очищенной воды 9, а также емкостью 10 для сбора осадка. Емкость 10 связана линией трубопроводов с емкостью-сборником 7.

Пример . Лучший вариант осуществления изобретения.

Отработанные смазочно-охлаждающие жидкости собирают в емкости 1. Берут 20 дм3 отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, содержащих 5,8% эмульгированного масла (эмульсол СДМУ-2), и нагревают в емкости 2 до температуры 41 ±0,5оС. После этого направляют в сепаратор 3 марки ОСП с производительностью 0,5 м3/ч, где в течение 20 мин производят разделение на две фазы: водную (тяжелую) и масляную (легкую).

Водную тяжелую фазу в объеме около 18 дм3 после сепаратора направляют в коагулятор 4. В коагуляторе 4 к водной фазе при перемешивании добавляют раствор щелочи или кальцинированной соды до рН 9,5, потом раствор сульфата алюминия до рН 6,0. После добавления этих компонентов раствор с выпавшим осадком направляют на фильтр 8, где отделяют выпавший осадок. Осадок собирают в емкость 10. Фильтрат собирают в сборник очищенной воды 9. Очищенная вода с содержанием нефтепродуктов 3,15 мг/л направляется на приготовление смазочно-охлаждающих жидкостей или технические нужды.

Полученную сепарированием легкую масляную фазу направляют в маслосборник (отстойник) 5, в котором после отстаивания в течение 2 сут получают две фракции. Безводную фракцию с содержанием влаги менее 2% собирают в емкость 6. Эта фракция по качеству соответствует маслу индустриальному отработанному (МИО). Обводненную масляную фракцию с содержанием воды около 50% собирают в емкость 7. Она представляет собой концентрированную водно-масляную эмульсию.

К осадку, полученному после фильтрации водной фазы (емкость 10), добавляют из емкости 7 при перемешивании обводненную масляную фракцию в количестве 15% по объему. Фракции из емкостей 7 и 10 используют как смазочный материал в строительном производстве.

Изобретение может быть использовано на предприятиях, связанных с металлообработкой и применением водных эмульсий смазочно-охлаждающих жидкостей. Использование предлагаемого способа позволит обезвредить экологически опасные отходы смазочно-охлаждающих жидкостей, приведет к экономии смазочных материалов и минеральных масел.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ разделения отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, включающий обработку силами центробежного поля, отличающийся тем, что смазочно-охлаждающие жидкости предварительно нагревают до 40 45oС, полученную после обработки водную фазу доочищают последовательным добавлением щелочи до рН 8 9 и солей алюминия или железа до рН 6 7, фильтруют и возвращают для повторного приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей, а полученную масляную фазу разделяют отстаиванием на две фракции - индустриальное отработанное масло и водно-масляную концентрированную эмульсию.

Версия для печати
Дата публикации 26.02.2007гг


вверх