|
На машиностроительных и
металлургических предприятиях при обработке и прокатке металла применяются смазочно-охлаждающие
жидкости (СОЖ), которые являются эмульсиями масла в воде. Масляные
эмульсии — это коллоидные двухфазные системы, в которых одна жидкость
(масло) диспергирована в виде капелек в другой жидкости (воде). Разрушению
эмульсий, т. е. расслоению системы, препятствует упругая оболочка эмульгатора
(органической кислоты), молекулы которого ориентированы углеводородным
радикалом в сторону частицы масла, а карбоксильной группой — в сторону воды.
Приготовление эмульсии состоит в смешении масла с водой и
эмульгатором. Все масляные эмульсии обладают большой устойчивостью. При
обычном отстаивании в течение 3 месяцев концентрация масла снижается всего на
10—20 %. Обычно срок службы эмульсий не превышает 1 мес.
Сброс отработанных СОЖ в канализацию наносит вред
окружающей среде и является расточительным. Утилизация отработанных СОЖ
проводится путем разрушения эмульсии, разделения ее на компоненты и очистки
последних. Содержание масла в СОЖ достигает 50 г/л, а количество СОЖ,
подлежащих замене на предприятии, составляет от 1 до 300 м3/сут. Поэтому
регенерация отработанных эмульсий на крупных предприятиях экономически
эффективна.
Для разрушения эмульсий применяют следующие методы:
центрифугирование, реагентную коагуляцию, термический метод, а также их
комбинацию.
В процессе центрифугирования при большой частоте вращения
(фактор разделения — не менее 7250) происходит разрушение коллоидной системы,
в результате которого масло, имеющее меньшую плотность, чем вода, отделяется
от дисперсионной среды. Для облегчения этого процесса в эмульсию добавляют
кислоту, в присутствии которой разрушается гид- ратная оболочка эмульгатора
на поверхности частиц масла. Содержание ее в смеси должно обеспечивать рН
среды, равный 1—2, что требует изготовления центрифуги в кислотостойком
исполнении.
Реагентная коагуляция заключается в добавлении к эмульсии
сернокислого алюминия, хлорного или сернокислого железа в сочетании с
известковым молоком или едким натром. Общее количество реагентов составляет
7—8 г/л. После разрушения эмульсии, которое происходит вследствие протекания
химических реакций, производят отстаивание, в процессе которого минеральные
компоненты выпадают в осадок. Образующийся осадок удаляется и утилизируется.
Наиболее эффективными являются централизованная
переработка СОЖ на крупных промышленных установках методом реагентной
флотации, а также термические методы утилизации.
При этой технологии основная часть масла (85—90 %)
отделяется уже в центробежном сепараторе 2. Полученное после сепаратора масло
может использоваться в качестве топлива или для приготовления свежих
эмульсий. Более глубокая очистка эмульсии (точнее — того, что от нее осталось
после сепарации) производится во флотаторе 4 с использованием реагентов.
Принципиальная схема термической установки обезвреживания
СОЖ приведена на 13.10.
Принцип действия такой установки состоит во вспенивании
эмульсии с помощью ПАВ в сборнике 7 и подаче пены в парогенераторный реактор
4, где она равномерно сгорает при 1500—1600 °С. Дымовые газы, проходя через
барботажный аппарат 5, отдают тепло для упаривания СОЖ. Конденсация пара,
содержащегося в дымовых газах, выходящих из барботажного аппарата 5,
производится водой в скруббере 7. Выходящая из него вода является настолько чистой,
что подается в систему оборотного водоснабжения. Производительность установки
составляет 5 т/ч.
Контрольные вопросы
1. Каковы источники образования и классификация
нефтесодержащих отходов?
2. Какие известны способы механического
обезвоживания нефтеотходов?
3. Опишите схему установки для очистки моечной
воды автопредприятия.
4. Расскажите об особенностях турбобарботажной
установки сжигания нефтеотходов.
5. В чем состоит химическое обезвреживание
нефтеотходов?
6. Что такое биохимическая технология обработки
отходов?
7. Какие известны методы регенерации отработанных
масел?
8. Дайте характеристику отходов гальванического
производства.
9. Что такое шламы? Каковы методы их
обезвреживания и переработки? Расскажите об утилизации гальванических шламов.
10. Какие существуют способы регенерации серной
кислоты?
11. Расскажите о способах регенерации моющих
растворов.
12. Приведите схему рекуперации растворителей.
13. Как производится термическая технология
уничтожения отходов растворителей с использованием установок
"Вихрь"?
14. В чем состоят особенности утилизации
галогенорганических растворителей?
15. Как производится регенерация лакокрасочных
материалов?
16. Как производится регенерация и обезвреживание
смазываю- щеохлаждающих жидкостей?
|