Разложение отработанных водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей кислотами

Анализ токсикологической опасности нефтесодержащих сточных вод для водных экосистем и человека. Анализ кислотного разложения смазочно-охлаждающих жидкостей с целью удаления нефтепродуктов и органических загрязнителей содержащихся в водной фазе эмульсии.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 10.05.2018
Размер файла 14,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разложение отработанных водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей кислотами

Фазуллин Д.Д.

Младший научный сотрудник

Маврин Г.В.

Кандидат химических наук, доцент, заведующий кафедрой, «Химии и экологии» Камская государственная инженерно-экономическая академия, абережные Челны

Маврин Г.В.

Доктор технических наук, профессор, Московский государственный горный университет, Москва

Разложение отработанных водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей кислотами

Аннотация

Нефтесодержащие сточные воды представляют значительную токсикологическую опасность для водных экосистем и для человека. В работе рассмотрен процесс кислотного разложениясмазочно-охлаждающих жидкостей, с целью удаления нефтепродуктов и органических загрязнителей содержащихся в водной фазе эмульсии.

Ключевые слова: эмульсия, разложение кислотой, очистка, смазочно-охлаждающие жидкости.

Keywords: emulsion, acid decomposition, cleaning, cutting fluids.

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) представляет собой устойчивую эмульсию типа “масло в воде”, в состав смазочно-охлаждающих жидкостей входят различные стабилизаторы, также большое количество присадок (антикоррозионные, бактерицидные, противозадирные и др.).

Основными причинами замены смазочно-охлаждающих жидкостей являются наличие в них большого количества взвешенных веществ (металлическая пыль, частицы абразивных материалов), расслаивание и загнивание. Возникает необходимость разложения отработанных эмульсий.

Известен способ разложения отработанной смазочно-охлаждающей жидкости 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 [1].

К недостаткам указанного способа разложения отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей можно отнести следующее. Во-первых, сложность реализации способа, так как потребуется громоздкое 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.

Задача кислотного разложения состоит в том, чтобы уменьшить себестоимость процесса разложения отработанных СОЖ за счет удаления нефтепродуктов, органических загрязнителей содержащихся в эмульсиях,  тем самым продлить срок службы мембранных элементов применяемых для доочистки водной фазы эмульсии.

К разложению подвергались следующие отработанные смазочно-охлаждающие жидкости  «Кампрол-3» (рН=8,5) и «Инкам-1» (рН=8,9). 8 % отработанная эмульсия «Кампрол-3» содержит нефтепродукты (минеральное масло) - 5 %, НПАВ - 1,9 %, жиры _ 1,05 %, взвешенные вещества  0,13 %, вода. 3 % отработанная эмульсия «Инкам-1» содержит нефтепродукты (минеральное масло) - 0,77 %, жиры _ 0,53 %, НПАВ - 0,48 %, взвешенные вещества  0,16 %, вода.

Количественные измерения проводили согласно принятым методикам в аккредитованной лаборатории кафедры химии и экологии ИНЭКА.

Для разложения эмульсии в лабораторных условиях брали 100 мл эмульсии. Схема разложения включала: подкисление концентрированной серной кислотой (с = 1,84); отстой разложенной эмульсии; нейтрализация щелочью (раствор гидроксида натрия 100 г/л); разделение фаз.

При подкислении эмульсии рН=1-2 серной кислотой происходит расслаивание СОЖ на три фазы: верхний слой - масло, средний слой - органическая фаза, нижний слой - водная фаза с механическими примесями.

Нейтрализацию проводили после подкисления кислотой очищенной от свободного масла эмульсии. Результаты эксперимента представлены в таблице.

Таблица  - Процесс разложения эмульсий

Эмульсия

Vкисл.(Н2SO4), мл

рН эмульсии после подкисления, ед. рН

Время разложения, мин

Vщел.(NaOH 100 г/л), мл

рН эмульсии после нейтрализации, ед. рН

«Кампрол-3»

0,25

4

60

1,5

7,5

1,0

1,8 - 2

5-10

11,5

7

2,5

1,5

5

35

5,5

5,0

1

5

69

7,5

«Инкам-1»

1,0

2

80

14,5

7,8

2,5

1,7

50

35

7,1

10

1

5

140

7,5

нефтепродукт вода сточный экосистема

Органическая фаза, по данным химического анализа, состоит из комплекса воды с ПАВ и взвешенных неорганических частиц. Маслообразный продукт состоит из нефтепродуктов - 89%, неорганические вещества - 3%, вода и другие вещества - 8%.

Содержание нефтепродуктов в водной фазе (при рН=7) эмульсии «Кампрол-3» составляет: 150 мг/л, жиры - 50-85 мг/л, НПАВ -  60 мг/л. Водная фаза эмульсии «Инкам-1» содержит нефтепродукты 100 мг/л, жиры - 50 мг/л, НПАВ -  50 мг/л.

Результаты исследования разложения эмульсии показывают, что для разложения 1 л эмульсии «Кампрол-3»  требуется 2,5 мл концентрированной серной кислоты (с = 1,84) и 50 мл раствор гидроксида натрия с концентрацией 100 г/л для нейтрализации. Для разложения 1 л эмульсии «Инкам-1» расход серной кислоты равен 10 мл, и расход раствора гидроксида натрия составит 145 мл. После процесса нейтрализации минерализация водной фазы  эмульсии «Кампрол-3»  составляет 4 - 4,5 г/л, у эмульсии «Инкам-1» минерализация 7 г/л.

Для удаления оставшейся в водной среде органической фазы и нефтепродуктов, проводят электрофлотацию, далее ультрафильтрацию. Высокая минерализация водной фазы устраняется нанофильтрацией либо обратным осмосом.

Литература

1. Способ разложения синтетических и полусинтетических СОЖ [Электронный ресурс]. http://www.ntpo.com/patents_water/water_1/water_123.shtml(дата обращения 20.10.12.).

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Современные СОЖ представляют собой сложные многокомпонентные композиции, отвечающие всем требованиям к их свойствам. Для комплексной утилизации СОЖ используются гидрофобизированные порошки (ГФП) на основе природных сорбентов (диатомита, опоки).

    доклад [14,4 K], добавлен 28.02.2008

  • Специфичность водных экосистем Беларуси. Влияние естественных и антропогенных факторов воздействия на состояние водных экосистем. Водные экосистемы Бреста и Брестской области. Анализ их загрязнения. Карстовые озера. Озера-старицы. Водохранилища. Пруды.

    курсовая работа [804,8 K], добавлен 16.05.2016

  • Особенности воздействия стойких органических загрязнителей на различные природные среды и организм человека. Методики количественного определения содержания загрязнителей в природе. Факторы эмиссии ПХДД/ПХДФ при производстве чёрных и цветных металлов.

    курсовая работа [51,1 K], добавлен 02.12.2015

  • Изучение особенностей воздействия судовых сточных вод. Определение суточных накоплений нефтесодержащих сточных вод. Расчет природоохранного оборудования. Оценка размеров вреда водным объектам в случае несанкционированного (аварийного) сброса сточных вод.

    практическая работа [33,3 K], добавлен 03.02.2017

  • Классификация сточных вод: по источнику происхождения, составу загрязнителей, концентрации загрязняющих веществ, кислотности, токсическому действию загрязнителей на водные объекты. Очистка сточных вод. Описание метода моделирования и основных определений.

    курсовая работа [348,4 K], добавлен 19.06.2011

  • Особенности воздействия судовых сточных вод на окружающую среду. Определение суточных накоплений нефтесодержащих и сточных вод. Выполнение расчета природоохранного оборудования. Вред водным объектам в случае несанкционированного (аварийного) сброса.

    контрольная работа [21,6 K], добавлен 05.01.2014

  • Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения атмосферы, водных ресурсов. Расчет показателей относительной опасности загрязнения. Расчет платы за размещение твердых отходов. Методы очистки газообразных выбросов и сточных вод от загрязнителей.

    контрольная работа [114,7 K], добавлен 25.04.2012

  • Проблема влияния целлюлозно-бумажного производства на состояние водных экосистем. Физико-химические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов. Дезинфекция сточных вод. Производственный контроль качества воды. Расчет вертикального отстойника.

    курсовая работа [477,2 K], добавлен 14.05.2015

  • Определение качественного состава микроорганизмов водных экосистем. Бактерии группы кишечной палочки. Грамположительные неспорообразующие кокки. Метод мембранных фильтров. Дрожжевые и плесневые грибы. Санитарно-вирусологический контроль водных объектов.

    контрольная работа [40,1 K], добавлен 15.02.2016

  • Понятие качества воды и круговорот органических веществ в водных экосистемах. Определение сапробности по Пантле и Букку при изучении санитарного состояния реки. Самозагрязнение и самоочищение водоемов, дрейссены и их личинки-идикаторы загрязнения.

    реферат [32,5 K], добавлен 30.11.2010

  • Классификация загрязнителей и источников загрязнения окружающей среды. Технологическая схема получения бутилового спирта гидрированием кротонового альдегида. Паспорта загрязнителей при производстве бутилового спирта. Паспорт опасности твердых отходов.

    курсовая работа [399,6 K], добавлен 11.05.2014

  • Загрязнение водных ресурсов сточными водами. Влияние выпуска сточных вод металлургических предприятий на санитарное и общеэкологическое состояние водоемов. Нормативно-правовая база в области очистки сточных вод. Методика оценки экологических аспектов.

    дипломная работа [214,2 K], добавлен 09.04.2015

  • Анализ структуры водных и прибрежно-водных растений Кетовского района Курганской области. Морфологические особенности водных и околоводных растений изученной флоры с анализом спектра жизненных форм. Редкие и нуждающиеся в охране виды водных растений.

    дипломная работа [2,0 M], добавлен 27.05.2014

  • Характеристика современной очистки сточных вод для удаления загрязнений, примесей и вредных веществ. Методы очистки сточных вод: механические, химические, физико-химические и биологические. Анализ процессов флотации, сорбции. Знакомство с цеолитами.

    реферат [308,8 K], добавлен 21.11.2011

  • Основные потребители воды в горном деле. Структура промышленных сточных вод и регулирование водного потока. Условия образования и состав сточных вод горных предприятий. Качество воды, анализ сточных вод, основные способы их очистки и обеззараживания.

    реферат [190,3 K], добавлен 08.12.2010

  • Анализ деятельности Архангельского нефтеналивного терминала как источника экологической опасности при транспортировке через него нефти и нефтепродуктов. Мероприятия по предупреждению аварийных сбросов сточных вод. Основные сценарии возможных аварий.

    дипломная работа [3,2 M], добавлен 31.08.2012

  • Особенности загрязнения окружающей водной среды железнодорожным транспортом. Классификация основных загрязнителей гидросферы. Физические, биологические, механические и химические методы очистки сточных вод. Описание и функциональность очистных сооружений.

    реферат [1,9 M], добавлен 14.05.2014

  • Разлив нефтепродуктов на воде и возможные последствия. Технологии устранения разлива нефтепродуктов. Неорганические, синтетические и природные органические сорбенты. Очистка сточных и поверхностных вод. Ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов.

    курсовая работа [38,8 K], добавлен 01.10.2008

  • Методы очистки производственных сточных вод. Электрохимическая очистка от ионов тяжелых металлов. Описание принципиальной технологической схемы. Расчет решетки, песколовки, нефтеловушки, усреднителя, барботера, вертикального отстойника, адсорбера.

    курсовая работа [688,5 K], добавлен 26.05.2009

  • Исследование особенностей эволюции и общая характеристика экологических ниш человека. Размещение населения и анализ комплекса требований к факторам окружающей среды и жизни современного человека. Оценка состояния радиационной экологии наземных экосистем.

    контрольная работа [153,3 K], добавлен 16.09.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.