Способ регенерации отработанных водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей Советский патент 1987 года по МПК C10M175/04 

Изобретение относится к регенерации отработанных водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) использующихся при обработке металов давлением.

Цель изобретения - более полное отделение регенированного продукта и повышение его стабильности.

Предлагаемьй способ осуществляли следующим образом.

К 1 л тщательно перемешанной пробы отработанной водоэмульсионной СОЖ, помещенной в отстойник (стеклянную делительную воронку) емкостью 2 л, добавляют раствор коагулянта - комплекса меди и триполифосфата натрия формулы NagECu (, )2 з количестве 0,004-0,02 мас,% в расчете , на ион двухвалентной меди. Раствор перемешивают 1-2 мин и оставляют при комнатной температуре для отстаивания. Для каждого опыта берут 4 параллельных пробы, из которых две отстаивают в течение 24 ч, другие две - 48 ч.

По истечении требуемого срока отстаивания с помощью сифона переводят в первый.цилиндр слой выделившегося масла из верхней части отстойника, затем осторожно также с помбщью сифона отделяют регенерированньш продукт, шлам переводят в мерный цилинд через нижний кран отстойника. Замеряют объемы регенерированного про- дукта и отходов и исследуют физико- химические и эксплуатапд онные свойства регенерированного продукта.

Пример (известньй). 1 л тщательно перемешанной пробы помещают в отстой ник, добавляют 20; 15 или 5 мл 10%- ного раствора Al (SO ) , перемешивают и оставляют для отстаивания в течение 24 или . По истечении требуемого срока производят разделе- ние фаз,- описанным способом, замеряют их объемы и исследуют регенерированный продукт,

В обоих случаях использовапи отработанную эмульсию эмульсола ЭТ-2 различной степени загрязненности (индексы пробы А,Б,В).

Концентрация коагулянта - комплекса меди и триполифосфата натрия, ниже 0,004 мас.% недостаточна для коагуляции загрязнений и восстановления основных технологических свойств эмульсии, концентрация коагулянта выше Ор02 мас.%.применима, но нецелесообразна, так как положительный эффект от этого не увеличивается.

Растворимьй в воде триполифосфат- ный комплекс меди образуется при смептвании растворов медного купороса и триполифосфата натрия в определенных соотношениях. Это устойчивое неразрушающееся соединение, механизм действия которого связан с комплексо образованием.

Для получения стабильного комплекса необходимо смешивать только охлажденные растворы.

Для приготовления комплекса использовали материалы: медь (П) сернокислую (медньш купорос) .О, триполифосфат натрия .

Приготовление триполифосфатного комплекса меди производили следующим образом.Сначала отдельно готовили водные растворы триполифосфата натри (150 г/л) и медного купороса .(50 г/л Затем к раствору медного купороса при постоянном помешивании приливали триполифосфат натрия в соотношении 1 :2.

Основные показатели качества испытуемых отработанных СОЖ приведены в табл.1.

При использовании предлагаемого способа для регенерации отработанных проб СОЖ к каждой из проб добавляли расчетное количество раствора триполифосфатного комплекса меди.

В табл.2 приведены концентрации комплекса в СОЖ (%) в расчете на

Си

+ 2

в зависимости от объема добавляемого раствора (мл/л):

При использовании для регенерации этих же эмульсий известным способом к каждой из проб добавляли водный раствор сульфата алюминия с концентрацией в расчете на СОЖ 0,2- 0,5%. Концентрации сульфата алюминия выбирались экспериментально. Предварительно было установлено, что концентрация выше 0,2% вызывает расслоение эмульсии, а ниже 0,05% не оказывает практически никакого действия.

Приготовленные СОЖ с коагулянтами в обоих случаях отстаивали в течение 24 и 48 ч, после чего отделяли выделившуюся масляную фазу, шлам и определяли выход регенерированного продукта.

Результаты определений приведены в табл.3.

3

Как видно из табл. 3, предлагаемый способ обеспечивает более высокий выход регенерированного продукта, а именно 92% за 24 ч, в то время как известный способ за то же время 70% и при отставании в течение 48 ч.

Кроме того, предлагаемый .способ обеспечивает уменьшение объема шлама и

ценного продукта (увеличивает их компактность), что в свою очередь облегчает в дальнейшем их утилизаци

В случае, если концентрация три- полифосфатного комплекса ниже предлагаемой, то не достигаются оптимал ные показатели регенерации, а более высокие концентрации не приводят, к повышению эффекта, что подтверждает практическую нецелесообразность повышения концентрации.

После определения количественных характеристик, связанных с выходом регенерированного продукта определяли его физико-химические свойства,

Физико-химические свойства контро лировали следующими методами:

-коэффициент трения - на лабораторной машине трения ТМ-1;

-концентрацию эмульсола - rto объему масла, выделившегося при обработке 100 мл пробы серной кислотой

(после удаления несвязанного масла экстракцией бензолом); - содержание механических приме- :сей - по разности массы фильтра до и после фильтрации 100 мл СОЖ, фильтр взвешивали до постоянной массы, взвешивание производили с точностью ±0,0002 г;

-степень биологического поражения оценивали с индикатором 2,3,5- трифенилтетразолием.хлористым МРТУ 6-09г5228-68, который под действием дегидрогеназ микрофлоры восстанавливается до трифенилформазана, имеющего красную окраску.

Количество микроорганизмов определяется по степени окрашивания эмульсии и выражается в баллах: О - отсутствие микроорганизмов; 1 - от О до 100000 кл/мл, 2 - от 10000 до 100000 кл/мл, 3 - от 100000 до 1000000000 кл/мл, 4 - вьш1е 100000000 кл/мл.

Результаты испытаний представлены в табл.4.

Как видно из приведенных результатов, применение предлагаемого способа позволяет полностью восстановит

10

30

15 20

25

33701

основные эксплуатационные свойства СОЖ до требуемых величин и таким образом получить эмульсию с показателями качества, соответствующими требованиям, предъявляемым к рабочим СОЖ (табл.1).

Концентрация эмульсола в регенерированной предлагаемым способом СОЖ близка к исходной - это свидетельствует о том, что при регенерации отсутствует дестабилизация эмульсии.

Предлагаемый способ регенерации практически не влияет на смазочные свойства эмульсий. Некоторое повьппе- ние коэффициента трения при регенерации известным способом связано со снижением концентрации эмульсола.

Регенерация с применением известного способа не обеспечивает требуемого уровня технологических свойств (низкие антикоррозионные свойства, недостаточная стабильность, высокое микробопоражение и т.д.). Концентрация эмульсола в регенерированных СОЖ значительно ниже, Ч&А в исходной, что является следствием дестабилизации имульсии в процессе регенерации. О дестабилизации свидетельствует низкий выход регенерированного продукта, который получают за счет больг- шого объема шлама и пенного продукта.

Были проведены испытания по показателю износа инструмента и шероховатости поверхности.

О влиянии СОЖ на стойкость инструмента при деформации судили по диаметру пятна износа при испытаниях на

машине трения МАСТ-1, на качество

А поверхности - по ее шероховатости

до и после испытаний на лабораторной машине трения MT-J.,

35

40

Результаты испытаний приведены в табл.5.

Для сравнения в табл.5 представлег- ны результаты определения технологических свойств свежеприготовленной эмульсии с концентрацией эмульсола ЭТ-2 4,5% (состав 19).

Из представленных результатов i видно, что предлагаемый способ позволяет улучшить эксплуатационные свойства регенерированного продукта, а именно повысить стойкост ь инструмента, снизить шероховатость поверхности и устранить налипание металла на инструмент.

о1333701

Как следует из представленных отделением регенерированной жидкости данных, регенерированная СОЖ по эк- от всплывшего масла и от шлама, о т- сплуатационным свойствам практичес- личающийся тем, что, с ки не отличается от свежеприготов- . более полного отделения регенерированного продукта и повышения -его стабильности, в качестве коагулянта используют комплекс меди и триполи- фосфата натрия формулы Способ регенерации отработанных ю

водрэмульсионньгх смаз очно-охлаждающих Na g Си (Pj О ) г J

Жидкостей путем их отстаивания в при- в количестве 0,004-0,02 мас.% в ра,с- сутствии коагулянта с последуюпщм чете на ион двухвалентной меди.

Таблица I

ленной эмульсии той же концентрации. Формула изобретения

Внешний вид

Запал

Стабильность

Коррозионная агрессивность

ГОСТ 62АЗ-7Л Однородная жидкость Неоднородная жидкость грязного светло-бежевого цвета цвета

Органо-лептическнй Специфический нераздра-Неприятный гнилостный икающий

ГОСТ 6243-75 В течение 2 ч должно 4 3 . 4 /выделяться не более 1% масла

ГОСТ 6243-75 Вьщерживает испытание Не выдерживает испытания

Объем раствора комплекса; мл/л СОЖ

Концентрация комг- плекса в СОЖ,% в расчете на Си

10

20

30

40

50

60

Э,002

0,004 0,008 0,012 0,016 0,020 0,024

А

В

В

А

0,2

0,15

0,05

0,002

30

40

50

60

Таблица 3

Содержание механических примесей, 0,07 0,04 0,04 0,04 0,05 0,05 0,05 0,05

Микробопоражение,

баллы40000000

Коэффициент трения 0.075 0,062 0,060 0,058 0,065 0,060 0,058 0,068 0,063 0,065

Продолжение табл.3

0,645 0,04

Таблица 5

Изобретение относится к способу регенерации отработанных водоэмульсионных сказочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), использующихся при обработке металлов давлением. Цель изобретения - более полное отделение регенерированного продукта и повьше- ние его стабильности. Цель достигается тем, что отработанную водоэмульсионную СОЖ отстаивают в присутствии коагулянта - комплекса меди и трипо- лифосфата натрия формулы :. NagCu()l,взятого в количестве 0,004-0,02 мае.% ,в расчете на ион двухвалентной меди. По истечении времени отстаивания верхний слой выделившегося масла удаляют и затем регенерированный продукт отделяют от шлама. Предлагаемый способ обеспечивает выход регенерированного продукта до 92% (против 70%). При этом уменьшается объем шлама и пенного продукта, повьш аются бактерицидные свойства. 5 табл. (Л 00 со 00 Ч