Технологія одержання та застосування технічних мийних засобів поліфункціональної дії

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

ТЕХНОЛОГІЯ ОДЕРЖАННЯ ТА ЗАСТОСУВАННЯ ТЕХНІЧНИХ МИЙНИХ ЗАСОБІВ ПОЛІФУНКЦІОНАЛЬНОЇ ДІЇ

Столярова Ірина Вікторівна

Київ - 2002

Анотація

Столярова І.В. Технологія одержання та застосування технічних мийних засобів поліфункціональної дії. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.01 Технологія неорганічних речовин. - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Київ, 2002 р.

Дисертацію присвячено розробці ефективних технічних мийних засобів поліфункціональної дії на основі неорганічних інгредієнтів і поверхнево-активних речовин та систем циклічного промивання технологічного обладнання з метою виведення з їх складу дефіцитних пожежонебезпечних світлих нафтопродуктів, зниження вмісту інгредієнтів, розширення умов проведення процесу промивання, а також виведення елементів радіаційного забруднення. Установлено склад відкладень технологічного обладнання, запропоновано механізм руйнування промислових відкладень мийною композицією. Різними фізико-хімічними методами вивчено взаємодію в системах "катіон відкладень інгредієнти мийних композицій". На основі вивчення механізму взаємодії в системі з елементом радіаційного забруднення запропоновано механізм промивання мийною композицією за наявності цеоліту. Здійснено вибір антикорозійних та антиоксидантних добавок до розроблених мийних композицій. Установлено, що введення окремих неорганічних солей сприяє підвищенню мийних й антикорозійних властивостей технічних мийних засобів. Одержані позитивні результати промислових випробувань.

Ключові слова: мийний засіб, відкладення, адсорбція, цеоліт, комплексоутворення, корозія, технологія, екологія.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Одним із проблемних напрямів у сучасній економіці є поліпшення використання природних ресурсів, сировини, палива, енергії та вирішення екологічних проблем. У виконанні цих завдань провідна роль належить підвищенню коефіцієнтів використання техніки, впровадженню безвідхідних та маловідхідних виробництв. Вирішення цих проблем з одночасною інтенсифікацією технологічних процесів, які забезпечують прискорений розвиток хімічної, газової, нафтопереробної, машинобудівної, суднобудівної та інших галузей промисловості, досягається також запобіганням утворенню відкладень на елементах компресорної техніки або впровадженням екологічно чистої технології очищення промислового обладнання від цих відкладень.

Так, поява відкладень на внутрішніх елементах компресорів газотурбінних установок (ГТУ) призводить до втрати їх потужності, а отже, до зростання енерговитрат, зменшення терміну служби обладнання через значне прискорення ерозійних та корозійних процесів.

При використанні замкненої системи промивання потрапляння до потоку аерозольних забруднень радіоактивних речовин призводить до накопичення розчинених у воді елементів радіаційного забруднення, які не виводяться із системи з осадом, що сприяє їх концентруванню в зоні експлуатації обладнання. Тому виникає необхідність у розробці ефективних технічних мийних засобів (ТМЗ) для очищення елементів компресорної техніки у виробництвах під надлишковим тиском неорганічних речовин, що дасть змогу вирішити питання зниження питомих енерговитрат та собівартості промислових газів, а також мийної композиції (МК), яка здатна зв'язувати радіоактивні інгредієнти відкладень із наступним їх виведенням із замкненої системи очищення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась згідно з Комплексною державною програмою енергозбереження України за постановою Кабінету міністрів України від 15.11.1995 р. №911, п.6 "Впровадження комплексу організаційно-технічних заходів на газотранспортних системах" та відповідним планом енергозберігаючих заходів АТ "Укргазпром", п.4 "Очищення проточної частини осьових компресорів рідиною, розчинами", планами науково-дослідних робіт кафедри технології неорганічних речовин та загальної хімічної технології Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут" на 19972001 рр.

Мета роботи полягає у:

розробці та застосуванні ефективних ТМЗ на основі неорганічних інгредієнтів і поверхнево-активних речовин, які

не містять дефіцитних пожежонебезпечних світлих нафтопродуктів, відрізняються низьким вмістом інгредієнтів,

дають змогу проводити процес промивання в умовах низьких і високих температур та екологічної безпеки;

встановленні механізму очищення;

розробці систем циклічного промивання технологічного обладнання.

Для досягнення поставленої мети потрібно було вирішити такі задачі:

провести фізико-хімічне дослідження складу технічних забруднень компресорної техніки;

встановити характер взаємодії в системах "інгредієнти МК компонент забруднень";

розробити нові ефективні МК на основі неорганічних інгредієнтів і поверхнево-активних речовин;

вивчити корозійну дію низки антикорозійних речовин і визначити оптимальну антикорозійну добавку;

дослідити мийні властивості розроблених МК;

розробити схему одержання технічних мийних засобів і безвідхідні системи очищення технологічного обладнання;

провести промислові випробування розроблених МК.

Об'єкт дослідження: інгредієнти МК поліфункціональної дії неорганічні солі, поверхнево-активні речовини, цеоліти; технологічні забруднення.

Предмет дослідження: складання та модифікування мийних композицій, їх мийні, комплексоутворювальні, адсорбційні, антикорозійні властивості, механізм промивання.

Методи дослідження: атомно-абсорбційна спектроскопія, полуменева фотометрія, рентгенофлуоресцентний спектральний аналіз, рентгеноструктурний аналіз, термогравіметрія, електронна спектроскопія, інфрачервона спектроскопія, електронний парамагнітний резонанс, метод поляризаційного опору, зняття поляризаційних кривих, термоелектричного охолодження.

Наукова новизна одержаних результатів. У роботі запропоновано новий підхід до складання мийних композицій, в основі якого лежить теоретичне та експериментальне визначення оптимальних концентраційних і кислотно-основних умов комплексоутворення переважних катіонів забруднень з інгредієнтами мийних композицій. Показано, що оптимальні умови комплексоутворення збігаються з оптимальними мийними властивостями композицій. Встановлено, що введення окремих неорганічних солей сприяє підвищенню мийних та антикорозійних властивостей технічних мийних засобів, а також їх стійкості.

Практична значимість одержаних результатів. Розроблено технологічні схеми одержання ТМЗ, очищення компресорної техніки та окремих деталей технологічного обладнання від аерозольних та інших промислових відкладень, промивання кремнієвих пластин для сонячних батарей після різання. Проведено промислові випробування розроблених мийних композицій на ДП "Квазар-4" з очищення кремнієвих пластин. Отримано позитивні результати випробувань.

Особистий внесок здобувача. Весь обсяг експериментальної роботи, викладеної в дисертації, виконано безпосередньо автором. Аналіз і обговорення експериментальних результатів та їх інтерпретація виконані автором спільно з науковим керівником к.х.н., доц. Г.М. Прокоф'євою.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідались на XIV Українській конференції з неорганічної хімії, 1012 вересня 1996 р., м. Київ; Міжнародній конференції "Технологии ремонта машин и механизмов" (РЕМОНТ-98), 911 червня 1998 р., м. Київ; ІІ та ІІІ Всеукраїнських науково-практичних конференціях студентів, аспірантів та молодих учених "Екологія, Людина, Суспільство", 1314 травня 1999 р. та 1112 травня 2000 р., м. Київ; Міжнародній конференції "Современные материалы, технологии, оборудование и инструмент в машиностроении", 2627 жовтня 2000 р., м. Київ.

Публікації. За результатами виконаних досліджень опубліковано 3 статті у наукових журналах, 1 патент України і 6 тез доповідей.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, шести розділів, висновків, списку використаних літературних джерел та додатка. Роботу викладено на 156 сторінках машинописного тексту, вона містить 26 таблиць, 35 рисунків, список використаних джерел із 126 назв та 1 додаток.

2. Основний зміст роботи

У першому розділі дисертації наведено аналіз розвитку і стану питання щодо характеристики забруднень техніки та способів її очищення, а також відомих мийних композицій та способів утилізації відходів промивання.

Істотним недоліком усіх розглянутих способів очищення є відсутність розробок із регенерації промивних вод і, таким чином, можливості реалізації процесу очищення технологічного обладнання за безвідхідною технологією, особливо якщо в циклічній системі промивання відбувається накопичення в промивних водах важких металів та радіоактивних елементів, що є нині характерним для низки компресорних станцій магістральних газопроводів України.

У технології очищення деталей, вузлів, обладнання потрібна також розробка нових ефективних мийних засобів і способів, які забезпечують одержання комплексу поліфункціональних властивостей.

Аналіз науково-технічної та патентної літератури показав необхідність проведення досліджень із розробки ефективних вітчизняних мийних засобів поліфункціональної дії, а також дав змогу визначити вихідні вимоги до них та основні завдання досліджень.

У другому розділі розглянуто експериментальні фізико-хімічні методи досліджень.

Досліджувались зразки відкладень з компресорів газотурбінних агрегатів та електродвигунів, водні розчини інгредієнтів мийної композиції неорганічних солей і поверхнево-активних речовин, зразки цеолітів.

У третьому розділі наведено методики та результати проведених експериментальних досліджень з установлення складу технологічних забруднень. Усі дослідження проводились за загальноприйнятими методиками.

Проведені дослідження показали, що мийні властивості ТМЗ значною мірою залежать від хімічного складу забруднень, співвідношення в них органічних та неорганічних сполук. Тому одним із перспективних шляхів прогнозування складу ТМЗ є встановлення хімічного складу забруднень.

З цією метою досліджено тверді відкладення, що утворюються на основних частинах робочих лопаток осьових компресорів газотурбінних установок типу ГТН-6, ГТН-10, ГТН-25, які експлуатуються на компресорних станціях УМГ "Черкаситрансгазу".

Дослідження зразків забруднень методом рентгеноструктурного аналізу показало наявність рефлексів, характерних для змішаного оксиду Fe₃O₄ і оксиду Fe₂O₃.

Визначення кількісного вмісту елементів у твердих відкладеннях виконано методом рентгеноспектрального флуоресцентного аналізу, полуменевої фотометрії, атомно-абсорбційної спектроскопії. Результати досліджень відкладень лопаток ротора ГТН-6, взяті на компресорній станції м. Тальне Черкаської обл., наведено в табл.1.

Таблиця 1. Склад відкладень

Проведені дослідження відкладень, що утворюються на лопатках осьового компресора, свідчать, що це складна система органічного й неорганічного походження. Неорганічна частина наведена здебільшого сполуками Fe, вміст якого становить 1012% (в розрахунку на чистий елемент) залежно від профілю та ступеня лопатки. Це дає підставу при прогнозуванні рецептури мийних композицій цілеспрямовано вводити такі інгредієнти і в таких співвідношеннях, за яких відбувається ефективне руйнування відкладень.

Четвертий розділ присвячено встановленню оптимального вмісту інгредієнтів мийних композицій.

Попередні дослідження взаємодії інгредієнтів мийних композицій з катіоном Fe(ІІІ), як переважного компонента у відкладеннях, свідчать про перебіг процесів комплексоутворення, за яких оптимальні умови зв'язування Fe(ІІІ) в комплекс відповідають найбільшій ефективності мийних властивостей технічних мийних засобів.

Для встановлення видаткових коефіцієнтів інгредієнтів мийної композиції було вивчено подвійні та потрійні системи на основі цих інгредієнтів. Як інгредієнти були досліджені лейканол, ОП-10, гідрофосфати калію і натрію, гексадецилацетамід, амінофеноли, низькотемпературні компоненти (моно-, ді- та поліетиленгліколь, гліцерин), карбамід, сульфіт натрію, гідроксиди калію і натрію.

Основним методом дослідження цих систем, який дає змогу визначити оптимальні умови комплексоутворення основного компонента забруднень з інгредієнтами МК, був спектрофотометричний.

Залежності світлопоглинання від довжини хвилі А=() досліджуваних систем указують на утворення безбарвних комплексних сполук, стійких у часі, які характеризуються максимумами світлопоглинання в ультрафіолетовій або видимій ділянках спектра.

На залежностях А=() для різних співвідношень Fe(ІІІ):ліганд спостерігається деяке зміщення максимумів у довгохвильову ділянку, що, вочевидь, пов'язано зі ступінчастим характером процесу комплексоутворення: за невеликих надлишків лігандів утворюється проста сполука; збільшення концентрації лігандів приводить до утворення на залежностях світлопоглинання від концентрації ліганду нових смуг світлопоглинання, що свідчить про формування складнішої комплексної сполуки.

Математична обробка залежності А=([Lig]) дозволяє зробити висновок про склад комплексних сполук, що утворюються. Використовуючи метод обмеженого логарифмування

Бента-Френча, за тангенсом кута нахилу залежності lg=(lg[Lig]), що відповідає кількості координованих груп лігандів, встановили, що процес взаємодії характеризується утворенням комплексів зі співвідношенням Fe(ІІІ): ліганд = 1:1 та 1:2 або тільки 1:1.

Математична інтерпретація залежності А=(рН) дає змогу визначити кількість йонів H⁺, що виділяються. На рис.2 наведено результати розрахунково-графічного методу для системи Fe(III) поліетиленгліколь, з якого видно, що за невеликих надлишків ліганду утворюється комплексна сполука зі співвідношенням Fe(III):ПЕТ=1:1.

Аналогічне дослідження потрійних систем свідчить про утворення сполук зі співвідношеннями Fe(III) ліганд ліганд₁=1:1:1, що, найімовірніше, пов'язано зі стеричними факторами. Розрахунок значень констант дисоціації з припущення утворення простої і складнішої комплексних сполук також свідчить про координацію одного або двох лігандів залежно від їх концентрації. В системі Fe(ІІІ) гексадецилацетамід (RNH₂) процес взаємодії характеризується утворенням комплексів зі співвідношенням Fe(ІІІ):RNH₂=1:1 і 1:2. На підставі одержаних даних процес комплексоутворення можна подати так:

неорганічний забруднення техніка очищення

Fe³⁺ + RNH₂ FeHNR²⁺+ H⁺, (1)

FeHNR²⁺ + RNH₂ Fe(HRN)⁺₂+ H⁺. (2)

Дані вимірів світлопоглинання ряду розчинів зі сталою концентрацією йонів Fe і зростаючою концентрацією гексадецилацетаміду використовували для розрахунку констант нестійкості комплексів:

K₁= і K₂=. (3)

Концентрації не зв'язаного в комплекс Fe³⁺ обчислювали за рівняннями відповідно при утворенні простої та складнішої сполук:

[Fe³⁺]=[Fe³⁺]_заг [FeHNR²⁺]=[Fe³⁺]_заг , (4)

[Fe³⁺]=[Fe³⁺]_заг 2[FeHNR²⁺]=[Fe³⁺]_заг , (5)

де А оптична густина для даного значення концентрації ліганду;

коефіцієнт екстинкції, =, де l товщина шару розчину в кюветі (l=1 см).

При розрахунку концентрацій вільного ліганду вводять відповідну поправку, яка враховує дисоціацію ліганду:

[HNR^-]=(c2)(1+), (6)

де с загальна концентрація гексадецилацетаміду,

К' константа дисоціації RNH₂.

Утворені комплексні сполуки мають достатню міцність, про що свідчать результати дослідження процесу комплексоутворення за в наявності деяких інших лігандів, які мають високу комплексоутворювальну здатність: йони ацетатної, оксалатної, фторидної, цитратної, тартратної кислот. Установлено, що вплив вивчених лігандів при співвідношенні метал:ліганд=1:50 збільшується так: Ac^- > C₂H₄O₆^2- > C₂O₄^2- > F^- > C₆H₅O₇^2-.

Статистичну обробку результатів експериментів здійснювали з використанням програми Statistica for Windows.

П'ятий розділ присвячено модифікуванню розроблених МК з метою надання їм сорбційних, антикорозійних, антиоксидантних властивостей.

Як сорбційні добавки до МК обрано цеоліти Закарпатських родовищ кліноптилоліт і морденіт. На підставі спектрофотометричних та ІЧ-спектроскопічних досліджень системи кліноптилоліт ОП-10 лейканол Fe(ІІІ) запропоновано такий механізм промивання МК: перша стадія зв'язування Fe(ІІІ) в комплексні сполуки з поверхнево-активними речовинами композиції. Оскільки утворені комплексні сполуки є позитивно зарядженими, а поверхневі функціональні групи цеоліту типу SiO^- негативно, то логічно припустити, що другою стадією буде адсорбція одержаних комплексних сполук на цеоліті. Це підтверджується появою смуг ефірної групи СОС (=1700 см^-1) та зв'язку C=C (=1300 см^-1) на ІЧ-спектрі досліджуваної системи та відсутністю їх на спектрі цеоліту, а також зникненням смуги лейканольної спиртової ОН-групи (=900 см^-1).

Для вивчення здатності цеолітів до поглинання радіонуклідів експерименти проводили в статичних умовах. Результати свідчать про те, що поглинальна здатність заданої незмінної кількості радіонуклідів зростає зі збільшенням маси кліноптилоліту й морденіту і практично не змінюється після встановлення раціонального вмісту цеоліту. Виходячи з цього, рекомендовано раціональну кількість цеоліту в мийних композиціях.

Для всіх досліджуваних систем з інгредієнтами МК вивчали мийні властивості, зокрема пінність, стійкість, час змивання забруднень. Контроль якості очищення здійснювали методом водяного розриву з кольоровим індикатором. Показано, що оптимальні концентраційні та кислотно-основні умови комплексоутворення збігаються з оптимумом мийних властивостей.

Вибір антикорозійної добавки до МК здійснювали методом поляризаційного опору. Було вивчено вплив на антикорозійні властивості МК багатьох неорганічних сполук (понад 40 неорганічних солей та їх комбінацій): найкращі результати показали гідрофосфати натрію і калію, за наявності яких одночасно поліпшуються мийні властивості. МК з антикорозійною добавкою перевіряли за допомогою гравіметричного методу, який здійснювали на зразках металів і сплавів технологічного обладнання, а також методу зняття поляризаційних кривих. Результати вимірювань свідчать про незначний перебіг процесу корозії (швидкість корозії W_K=110^-4 мм/рік).

Вивчали можливість введення в рідинні ТМЗ антиоксидантів, серед яких найбільшу ефективність мають карбамід і сульфіт натрію. Проведені фізико-хімічні дослідження свідчать про те, що ці інгредієнти не вступають у хімічну взаємодію з іншими інгредієнтами МК. Шляхом визначення мийних властивостей встановлено оптимальний вміст антиоксидантів у МК.

Здійснено порівняльний аналіз мийних властивостей, а також технологічних показників розроблених ТМЗ "КПІ-ТНР" з технічними мийними засобами, які широко застосовуються в світі ("Синвал", "Castrol", "Rochem"). Результати проведених досліджень свідчать про незначну відмінність визначених показників, однак мийні властивості розроблених МК серії "КПІ-ТНР" були набагато ефективнішими.

У шостому розділі результати проведених досліджень покладені в основу розробки технологічної схеми одержання ТМЗ, замкнутої технологічної схеми очищення ГТУ, що включає регенерацію відпрацьованого промивного розчину, напівзамкнутої технологічної схеми очищення кремнієвих пластин для сонячних батарей після різання кремнієвих блоків.

В основі отримання твердих і рідинних мийних засобів лежать типовий процес технології неорганічних речовин змішування, яке відбувається за певної послідовності внесення інгредієнтів. Для одержання ТМЗ його інгредієнти з баків дозуються в змішувач. У разі, коли готують рідинний ТМЗ, у бак ТМЗ з напірного бака подається дистильована вода. Готовий ТМЗ направляється на розфасування в поліетиленові мішки, або, у випадку одержання рідинного ТМЗ, у поліетиленові каністри чи бочки.

Для проведення процесу очищення елементів ГТУ (рис.4) на основі розробленого мийного засобу готують робочий промивний розчин, який направляється в систему промивання осьового компресора ГТУ (1) або в мийну машину (2). Промивний розчин з бака промивного розчину (5) під надлишковим тиском подається в колектор для мийної композиції (6) і диспергується пневматичними форсунками по всьому об'єму вхідного патрубка компресора. Утворена форсунками аерозольна хмара рухається під дією набігаючого потоку в бік напрямного апарата. Відпрацьований мийний засіб перед камерою згоряння (7) відводиться в збірник (8), у якому тверді забруднення збираються на дні у вигляді осаду і періодично виводяться.

Прояснений промивний розчин може бути використаний для приготування вихідного промивного розчину і тому повертається в бак промивного розчину (5). Стабілізація концентрації промивного розчину циркуляційного ТМЗ періодично здійснюється в блоці корекції розчину (9).

Під час промивання компресора ГТУ від відкладень, що містять радіоактивні забруднення, промивний розчин спрямовується в змішувач (10), куди одночасно вводиться цеоліт, що забезпечує адсорбцію радіоактивних включень. Суспензія надходить до осадника (11), з якого прояснений промивний розчин спрямовується в бак промивного розчину (5).

Під час промивання окремих деталей у мийних машинах (2) використовується суспензія ТМЗ з цеолітами, яка готується в змішувачі (10). Відпрацьована суспензія з мийної машини (2) надходить в осадник (11), з якого тверда фаза підводиться до приймача твердих відходів (13), які у разі радіоактивних забруднень направляються на консервацію. Відпрацьований промивний розчин після розбавляння до гранично допустимих концентрацій направляється в каналізацію.

Для очищення кремнієвих пластин для сонячних батарей (рис.5) технічний мийний засіб із бака ТМЗ (6) надходить у бак промивного розчину (7), куди з бака (8) надходить також дистильована вода. Одержаний промивний розчин направляється в перші дві камери чотирикамерної мийної машини (9). Дві останні камери (3,4) заповнюються дистильованою водою.

Пластини послідовно піддають очищенню мийним засобом, промиванню дистильованою водою та сушінню на ультразвуковій установці (10), режим роботи якої задається ультразвуковими генераторами (11). Переміщення підставки з касетами здійснюється за допомогою пневматичних завантажувальних пристроїв (13). Контакт пластин з розчином ТМЗ триває впродовж 20 хв у перших двох ваннах, що забезпечує грубе й тонке очищення. Відпрацьований промивний розчин із ванн (1,2) підводиться до бака (14). До ванн (3,4) при промиванні дистильованою водою подається повітря для здійснення барботажу, яке попередньо проходить крізь фільтр (15). Вода після промивання проходить крізь фільтри (16,17) і направляється в бак промивного розчину (7). Сушіння пластин після очищення здійснюється в сушарці (18) гарячим повітрям.

Відходи промивання з переважним вмістом органічних сполук було використано для розробки паливних композицій на основі дизельного палива з добавками мазуту та відходів промивання. Встановлено, що максимальний вміст відходів промивання в паливній композиції становить 10 % мас. Розробка утилізації відходів промивання дає змогу вирішити одночасно з енергетичними екологічні проблеми.

Порівняльні випробування розробленої МК і МК "Синвал" на ДП "Квазар-4" свідчать про зменшення часу промивання вдвічі та її кращі мийні властивості.

Висновки

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення науково-технічного завдання, що полягає у встановленні механізму промивання на основі вивчення взаємодії інгредієнтів МК з компонентами забруднень, а також у розробці конкурентоспроможних вітчизняних ТМЗ поліфункціональної дії на основі неорганічних інгредієнтів і поверхнево-активних речовин.

2. Фізико-хімічними методами (РСФА, РСА, ААС, полуменевої фотометрії, термогравіметрії) досліджено склад аерозольних відкладень, які утворюються на елементах проточної частини компресорів ГТУ. Встановлено, що переважним катіоном відкладень є Fe(ІІІ), масова частка якого становить 1012 % залежно від профілю та ступеня лопаток.

3. Проведено фізико-хімічне дослідження взаємодії в подвійних та потрійних системах Fe(III) інгредієнт ТМЗ. Встановлено утворення комплексних сполук зі співвідношенням Fe(III):Lig_n=1:1, 1:2; Fe(III):Lig_n1:Lig_n2=1:1:1.

4. Запропоновано механізм руйнування відкладень, в основі якого лежить процес комплексоутворення йонів Fe(ІІІ) з інгредієнтами МК.

5. Запропоновано новий підхід до складання мийних композицій, в основі якого лежить визначення оптимальних концентраційних і кислотно-основних умов комплексоутворення переважних катіонів забруднень з інгредієнтами мийних композицій. Показано, що оптимальні умови комплексоутворення збігаються з оптимальними мийними властивостями композицій. Розроблено ефективні рідинні та низькотемпературні ТМЗ поліфункціональної дії, які використовують у широкому інтервалі температур (від 30 до +100 С).

6. На основі дослідження корозійної активності методами поляризаційного опору та зняття поляризаційних кривих понад 40 неорганічних солей та їх комбінацій запропоновано гідрофосфат калію (натрію) як антикорозійну добавку до розроблених ТМЗ.

7. Запропоновано механізм промивання мийною композицією у присутності цеоліту: перша стадія утворення комплексних сполук Fe(ІІІ) з інгредієнтами МК, друга стадія адсорбція утворених комплексних сполук на цеоліті. Розроблено ТМЗ із добавками морденіту й кліноптилоліту. На основі даних про адсорбцію цеолітами радіонуклідів підтверджено можливість використання мийних композицій з добавками цеолітів для очищення від забруднень, що містять радіоактивні сполуки.

8. Розроблено паливні композиції з введенням до їх складу відходів промивання технологічного обладнання. Встановлено, що максимальний вміст відходів промивання в паливній композиції становить 10 %.

9. Розроблено технологічні схеми одержання ТМЗ, очищення компресорної техніки та окремих деталей обладнання від аерозольних та інших промислових відкладень, а також промивання кремнієвих пластин для сонячних батарей після різання кремнієвих блоків.

10. Впровадження в промисловість даних розробок дасть змогу відновлювати паливно-енергетичні характеристики ГТУ практично до паспортних значень, збільшити термін роботи ГТУ, проводити процес промивання в замкнутій схемі з одночасною переробкою відходів.

11. Проведено промислові випробування з позитивними результатами розроблених МК на ДП "Квазар-4".

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Прокоф'єва Г.М., Столярова І.В. Дослідження систем залізо(ІІІ) амінофеноли // Вісник Державного університету "Львівська політехніка". Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 1997. №332. С. 67-69.

2. Прокоф'єва Г.М., Столярова І.В. Фізико-хімічні дослідження взаємодії в системі залізо (ІІІ) гексадецилацетамід // Труды Одесского политехнического университета. Одесса. 2001. №3(15). С. 271274.

3. Прокофьева Г.Н., Столярова И.В. Комплексообразование в системах железо (ІІІ) этиленгликоль (диэтиленгликоль) // Украинский химический журнал. 1999. Т. 65, № 78. С. 9598.

4. Пат. 32380 А України, МКИ 6 С 11 D 1/00. Миюча композиція / Г.М. Прокоф'єва, І.В. Столярова (Україна). № 99052800; Заявл. 20.05.1999; Опубл. 15.12.2000, Бюл. №7-11.

5. Прокоф'єва Г.М., Столярова І.В. Фізико-хімічні дослідження нафтіонових комплексів заліза (ІІІ) // Тези доповідей XIY української конференції з неорганічної хімії. Київ. 1996. С. 256.

6. Прокофьева Г.Н., Столярова И.В., Стешенко Н.И. Безотходная технология очистки при техническом обслуживании и ремонте техники // Материалы Международной конференции "Технологии ремонта машин и механизмов". Киев. 1998. С. 67.

7. Прокоф'єва Г.М., Столярова І.В., Скубрій Н.В., Шарапова. Д.А. Фізико-хімічні дослідження екологічно безпечного рідинного технічного миючого засобу // Зб. тез доповідей ІІ всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених "Екологія, Людина, Суспільство". Київ. 1999. С. 61.

8. Столярова І.В., Косюк Є.А. Фізико-хімічне дослідження систем цеоліти - стронцій - технічний миючий засіб // Зб. тез доповідей ІІІ всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених "Екологія, Людина, Суспільство". Київ. 2000. С. 152.

9. Прокофьева Г.Н., Столярова И.В. Пути повышения надежности технологического оборудования // Материалы международной научно-технической конференции "Надежность машин, механизмов, оборудования". Карпаты, п. Славское. 2000. С. 9697.

10. Прокофьева Г.Н., Столярова И.В., Косюк Е.А. Разработка моющих средств полифункционального действия // Материалы международной конференции "Современные материалы, технологии, оборудование и инструмент в машиностроении". Киев. 2000. - С. 6162.

Размещено на Allbest.ru