Раствор для химического обезжиривания металлической поверхности Советский патент 1993 года по МПК C23G1/14 

сшие жирные спирты, полиэтиленгликоли, алкилоамиды, синтамиды, синтанолы, смачиватели ОП-7.0П-10, моно- или триэтано- ламин и др.). а также неорганические содопродукты, нитрит натрия и проч., которые дополнительно вводятся в состав СОЖ при их приготовлении.

Качественный и количественный состав пермеата от ультрафильтрации отработанных СОЖ определяется техническими параметрами используемых ультрафильтров, а именно: величиной пор, регламентирующих фильтруемость различных компонентов в зависимости от величины их молекулярной агрегативности. Стандартные отечественные ультрафильтры типа БТУ-0,5/2 Ф-1 ТУ 6-05-221-704-83 имеют среднюю величину

о

пор в пределах 500 А. Это означает, что в процессе ультрафильтрации отработанных СОЖ концентрируются за счет фильтрации и выводятся высокомолекулярные вещества, в т.ч. масла и нефтепродукты, продукты бактериологической жизнедеятельности, микровзвеси и др. Поэтому основу пермеата составляют более низкомолекулярные компоненты, среди которых большинство вышеуказанных моющих компонентов, а также неорганические водорастворимые соли - сода кальцинированная, нитрит натрия и др.

Пермеат от ультрафильтрации отработанных СОЖ представляет собой прозрачный раствор с остаточным суммарным количеством органических составляющих, определяемых по значению ХПК, составляющим 200-500 мг О/л.

Введение ультрафильтрата (пермеата) СОЖ в раствор указанного состава, содержащего соду кальцинированную и тринатрийфосфат, связано не только с возможностью повышения экологично- сти процесса за счет утилизации отходов, но и обеспечивает высокие эксплуатационные свойства обезжиривающего раствора. Одновременно снижаются затраты на приготовление обезжиривающих растворов. Степень обезжиривания образцов металлической поверхности, содержащей 20-25 г/м2 масла, за 2-3 мин в указанном растворе при 50-60°С составляет 98-99,5%. Показатель маслоемкости предлагаемого раствора, определяющий его эмульгирующие свойства, составляет 5-6%, что позволяет очистить (обезжирить) до 2000 м2 поверхности деталей с их исходной маслозагрязиен- ностью до 20-25 г/м2.

Это объясняется также и тем, что повышенные эмульгирующие свойства раствора устраняют накопление масел на его поверхности, которые являются вторичными загрязнителями обезжиривающих деталей при их извлечении из ванн.

Особая значимость раствора связана с

возможностью его многократной ультрафильтрационной регенерации на установках типа Ультра-ОР разработки

Кишиневского НПО Технология, поскольку щелочность такого раствора, определяемая показателем рН, составляет 12±0,5, обеспечивая химическую устойчивость стандартных ультрафильтров типа БТУ. Содержащиеся в основе состава компоненты обладают достаточной мембранной проницаемостью и не препятствуют процессу ультрафильтрации (как это происходит при наличии силиката натрия), и в основном сохраняют исходный состав при регенерации по указанному методу. В то же время эмульгированные масла в процессе ультрафильтрации концентрируются, коалесцируют и непрерывно отводятся на промышленных установках Ультра-ОР, снабженных фло- тационнным и барабанно-скребковым устройством. При этом несмотря на наличие ПАВ в предлагаемом растворе не наблюдается обильного пенообразования при его турбулизации, сопровождающей процесс в ультрафильтрационном режиме.

Поэтому предлагаемый раствор может быть использован в стационарных, барабанных ваннах и установках струйного типа в диапазоне температур 50-70°С при химическом обезжиривании стальных деталей,

время обезжиривания 2-3 мин.

Раствор готовят следующим образом: в воду в ванне вводят пермеат от ультрафильтрации СОЖ, нагревают до 40-50°С и добавляют поочередно соду кальцинированную,

тринатрийфосфат и поверхностно-активное вещество. Детали обезжиривают при 50- 60°С в течение 2-3 мин. После обработки не требуется обезжиривания в органических растворителях.

Пример 1. Обезжиривание стальных деталей плоской формы, замасленных смесью машинного масла и солидола (25-30 г/м2), производят струйным методом в растворе, содержащем, г/л: сода кальцинированная 5; тринатрийфосфат 60; ПАВ ДС-10 1, пермеат от ультрзфильтрации СОЖ - 500.

Пермеат содержит: смесь низкомолекулярных органических составляющих (неионогенные ПАВ, стабилизаторы и другие присадки), суммарно определяемые по значению ХПК после ультрафильтрации СОЖ, в мг О/л - 420;

сода кальцинированная - 18: нитрит натрия .- 12.

Время обезжиривания - 2 мин, температура раствора - 50-60°С. Степень очистки составила 99,5%.

Пример 2. Обезжиривание производят в растворе состава, г/л: сода кальцинированная 10; тринатрийфосфат 20; ПАВ ДС-103; пермеат250.

Время обезжиривания 2 мин, температура раствора 50-60°С. Степень очистки 99,5%. Пример 3. Обезжиривают детали в растворе, г/л: сода кальцинированная 10; тринатрийфосфат 60; ПАВ ДС-10 1; пермеат 500.

Время обезжиривания 2 мин, температура 50-60°С. Степень очистки 99,7%.

В табл. 1 приведены свойства растворов.

Анализ результатов испытаний показывает, что предлагаемый состав позволяет обеспечивать высокую степень обезжиривания как в свежеприготовленном растворе, так и после его ультрафильтрационной регенерации.

Пример 4. Обезжиривание проводят в растворе состава, г/л: сода кальцинированная 10; тринатрийфосфат 20; пермеат от ультрафильтрации отработанных СОЖ, мл/л 500 с различными значениями ХПК. Для сравнения процесс обезжиривания проводили в растворе по условиям прототипа с содержанием ПАВ ДС-10 4 г/л.

Время обезжиривания 2 мин, температура раствора 50-60°С.

Оптимальность значений ХПК определяли по условиям, представленным в табл.2.

Как свидетельствуют приведенные данные, при значении ХПК ниже 200 мг О/л (опыт 2) степень очистки металлической поверхности ниже, чем в известном составе

раствора (опыт 1). С повышением значений ХПК от 200 до 500 мг О/л (опыты 3 и 4) степень очистки возрастает, однако при дальнейшем повышении ХПК(опыт5)увели5 чение обезжиривающего воздействия добавки пермеата не происходит. Это свидетельствует об оптимальности принятых значений ХПК пермеата.

Таким образом, при использовании

0 предлагаемого раствора для химического обезжиривания металлической поверхности достигается повышение степени очистки и экономичности процесса за счет утилизации отходов производства, которые

5 ранее не имели путей утилизации, и возможности многократной регенерации растворов предложенного состава.

Формула изобретен ия1.Раствор для химического обезжи- 0 ривания металлической поверхности, содержащий кальцинированную,соду тринатрийфосфат и воду, отличающий- с я тем, что, с целью повышения степени очистки и повышения экономичности про5 цесса за счет утилизации отходов, он допол- нительно содержит пермеат от ультрафильтрации отработанных водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) при следующем соотно- 0 шении компонентов;

Кальцинированная сода, г5-10

Тринатрийфосфат, г20-60

Пермеат от ультрафильтрации СОЖ, мл250-500 5 Вода, л До 1.

2.Раствор по л. 1,отличающийся тем, что количественное содержание органических моющих компонентов в пермеате

0 равно 200-500 мг О/л.

Таблица 1

Таблица 2