СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1994 года по МПК B08B3/08 

Изобретение относится к очистке поверхности преимущественно от жиров и масел, а также других нефтепродуктов и может быть использовано на предприятиях машино- и приборостроения, а также на ремонтных предприятиях.

Известен способ очистки деталей двигателей внутреннего сгорания путем их обработки двухфазным составом, включающим, об.%: керосин 20-24; олеиновая кислота 4,5-5,5; триэтаноламин 2,3-2,7; трикрезол 7-8; бутил- или амилацетат 1,3-1,4; этилацетат 0,6-0,8; ацетон 0,03-0,04; бутиловый спирт 0,77-0,86; этиловый спирт 0,8-0,9; толуол 3,5-4,0; отдушка 0,3-0,4; вода до 100 [1].

Недостатками этого способа являются пожароопасность и ограниченное время возможного использования моющей жидкости, по истечении которого она должна быть удалена из установки и заменена новой порцией. При этом многокомпонентный состав моющей жидкости делает практически невозможной ее регенерацию и многократное использование.

Известен также способ промывки деталей [2], заключающийся в мойке и ополаскивании деталей в одной ванне с использованием двух моющих жидкостей разных плотностей при движении деталей последовательно внутри концентрично установленных двух перфорированных барабанов. При этом в качестве жидкости с меньшей плотностью рекомендуется использовать керосин, а в качестве жидкости с большей плотностью - раствор каустической соды в воде.

Этому способу присущи те же недостатки, т.е. пожароопасность и ограниченное время работы моющих жидкостей.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ [3] мойки изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в моющий раствор, а в процессе очистки отмытые с поверхности изделий загрязнители удаляют из моющего раствора посредством вспомогательной жидкости с большей плотностью относительно плотности моющего раствора, причем вспомогательную жидкость располагают под слоем моющего раствора так, чтобы ее уровень находился ниже уровня размещения изделий, а удаление продуктов загрязнений осуществляют путем слива отработанной вспомогательной жидкости. При этом в качестве моющего раствора используют углеводородную жидкость, а в качестве вспомогательной жидкости - водный раствор ПАВ.

Недостатками этого способа являются пожароопасность, низкая степень очистки поверхности и большие потери рабочих жидкостей. Повышенные потери углеводородной жидкости обусловлены тем, что водный раствор ПАВ, использующийся в качестве вспомогательной жидкости, поглощает из слоя с меньшей плотностью не только загрязнители, но и саму углеводородную жидкость вследствие образования водно-органической эмульсии. Иначе говоря, вспомогательная жидкость, рекомендуемая в прототипе, не обладает свойством селективности по отношению к масляно-жировым загрязнителям. Кроме того, углеводородная жидкость, как менее плотная, находится наверху и поэтому подвержена интенсивному испарению с открытой поверхности в моечной ванне. Повышенные потери жидкости с большей плотностью (водный раствор ПАВ) вызваны тем, что известный способ не предполагает ее регенерацию и возврат в моечную ванну с целью многократного использования. Регенерация водных технологических сред, содержащих ПАВ и масляные загрязнители, представляет собой трудноосуществимую задачу. Причиной низкой степени очистки поверхности известным способом является низкая скорость и степень перехода загрязнителей из моющей жидкости во вспомогательную. С целью интенсификации этого перехода можно было бы перемешивать жидкости в области границы раздела фаз. Однако в способе по прототипу это невозможно, так как в результате перемешивания или даже из-за движения отмываемых изделий неизбежно образование моющей и вспомогательной жидкостями устойчивой эмульсии в объеме моющей ванны, что делает невозможным слив вспомогательной жидкости с целью удаления загрязнителей. Пожароопасность известного способа связана с применением углеводородной жидкости в качестве моющего раствора.

Целью изобретения является снижение потерь рабочих жидкостей, повышение степени очистки поверхности изделий и устранение пожароопасности.

Это достигается тем, что в способе очистки поверхности изделий, при котором изделия помещают в моющий раствор, под слоем которого располагают вспомогательную жидкость, предназначенную для очистки моющего раствора, с большей плотностью относительно плотности моющего раствора так, чтобы ее уровень находился ниже уровня размещения изделий, а удаление загрязнителей осуществляют путем слива отработанной вспомогательной жидкости, в качестве вспомогательной жидкости применяют жидкость, не образующую стабильную эмульсию с моющей жидкостью и обладающую способностью извлекать из моющей жидкости масляно-жировые загрязнители селективно. При этом моющую и вспомогательную жидкости в процессе очистки изделий перемешивают в области границы раздела фаз, а слитую отработанную вспомогательную жидкость регенерируют и возвращают на операцию очистки изделий. Кроме того, в предлагаемом способе в качестве моющего раствора используют водный раствор поверхностно-активных веществ, а в качестве вспомогательной жидкости - полифторированный спирт, регенерацию которого осуществляют перегонкой.

Изобретение обосновано примерами реализации способа в лабораторных условиях с применением в качестве очищаемых деталей шурупов А 2х16 с полукруглой головкой (ГОСТ 1144-70), загрязненных индустриальным маслом марки И-Г-А-32 (ГОСТ 20799-88). В качестве водного раствора ПАВ используют раствор технического моющего средства Лабомид-102 в воде при концентрации 20,0 г/дм³.

П р и м е р 1 (прототип). В моечную ванну, имеющую на дне сливной кран, заливают водный раствор ПАВ в количестве 150,0 см³, а сверху - такой же объем фракции дизельного топлива с температурным пределом выкипания 160-200^оС. В верхней жидкости промывают поочередно партии загрязненных изделий площадью по 60 см² при продолжительности 5 мин на каждую партию, причем после промывки каждой партии изделий через сливной кран удаляют из моечной ванны 40,0 см³ загрязненной жидкости с большей плотностью и заливают в ванну 40,0 см³ свежей вспомогательной жидкости (водный раствор ПАВ). После промывки каждую партию изделий сушат до постоянной массы и определяют остаточную загрязненность их поверхности. Всего промыто 8 партий изделий. Потери водного раствора ПАВ составляют 320 см³, углеводородной жидкости - 26 см³. Полученные результаты приведены в таблице.

П р и м е р 2 (предлагаемый способ). В моечную ванну, имеющую на дне сливной кран, заливают полифторированный спирт в количестве 150,0 см³, а сверху - такой же объем водного раствора ПАВ. В верхнем водном слое промывают поочередно партии загрязненных изделий площадью по 60 см² при перемешивании жидкостей в области границы раздела фаз при продолжительности 5 мин на каждую партию, причем после промывки каждой партии изделий через сливной кран удаляют из моечной ванны 10,0 см³ загрязненного полифторированного спирта, который перегоняют, а дистиллят возвращают в моечную ванну. После промывки каждую партию изделий сушат до постоянной массы и определяют остаточную загрязненность их поверхности.

Потери водного раствора ПАВ составляют 12 см³ (вынос с поверхностью изделий), полифторированного спирта - 0,9 см³.

Полученные результаты приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, в способе по прототипу для отмывки деталей общей площадью 480 см² потрачено 320 см³ жидкости с большей плотностью и 26 см³ углеводородной жидкости. При этом вследствие недостаточного удаления загрязнителя из моющей жидкости остаточная загрязненность поверхности очищенных изделий постоянно увеличивается (в примере 1 с 3,84 до 10,0 мг/дм²). В предлагаемом способе потери водного раствора ПАВ составляют 12 см³, а потери полифторированного спирта вследствие регенерации перегонкой и отсутствия испарения с поверхности жидкости в моечной ванне (он находится, как более плотный, под слоем водного раствора ПАВ) не превышают 0,9 см³. Несмотря на сравнительно небольшие порции полифторированного спирта, направляемые на регенерацию, остаточная загрязненность изделий, отмываемых предлагаемым способом, находится на более низком уровне (4,0-4,2 мг/дм²) и не увеличивается, как это наблюдается в способе по прототипу, с ростом количества отмытых деталей.

Таким образом, изобретение при его применении позволяет сократить потери рабочих жидкостей, особенно жидкости с большей плотностью. Их удельные потери (отнесенные к единице отмываемой поверхности) сокращаются с 0,67 до 0,0028 см³/см². При этом остаточная загрязненность изделий, очищенных по предлагаемому способу, ниже в 1,3-2,5 раза по сравнению с прототипом, и наблюдается тенденция к увеличению этой разницы с ростом количества отмытых изделий. Кроме того, предлагаемый способ является пожаробезопасным, так как полифторированные спирты являются негорючими веществами. Таким образом, предлагаемый способ имеет преимущества по сравнению с известным с точек зрения экономики, охраны окружающей среды и условий труда для персонала.

Использование: для очистки поверхности преимущественно от жиров и масел, а также других нефтепродуктов и может быть использовано на предприятиях машино- и приборостроения, а также на ремонтных предприятиях. Сущность изобретения: способ предусматривает помещение изделий в моющий раствор, под слоем которого располагают вспомогательную жидкость, предназначенную для очистки моющего раствора. Вспомогательная жидкость обладает большей плотностью относительно плотности моющего раствора, ее уровень находится ниже уровня размещения изделий, она не образует стабильную эмульсию с моющей жидкостью и обладает способностью из моющей жидкости извлекать масляно - жировые загрязнители селективно. Моющую и вспомогательную жидкости в процессе очистки изделий перемешивают в области границы раздела фаз. Загрязнители удаляют путем слива отработанной вспомогательной жидкости, после чего вспомогательную жидкость регенерируют и возвращают на операцию очистки изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ, при котором изделия помещают в моющий раствор, под слоем которого располагают вспомогательную жидкость, предназначенную для очистки моющего раствора, так, чтобы ее уровень находился ниже уровня размещения изделий, а удаление загрязнителей осуществляют путем слива отработанной вспомогательной жидкости, отличающийся тем, что в качестве вспомогательной жидкости применяют жидкость, не образующую стабильной эмульсии с моющей жидкостью и обладающую способностью извлекать из моющей жидкости масляно-жировые загрязнители селективно, при этом моющую и вспомогательную жидкости в процессе очистки изделий перемешивают в области границы раздела фаз, а слитую отработанную вспомогательную жидкость регенерируют и возвращают на операцию очистки изделий. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве моющего раствора используют водный раствор поверхностно-активных веществ, а в качестве вспомогательной жидкости - полифторированный спирт, регенерацию которого осуществляют перегонкой.