Способ регенерации отработанных водоэмульсионных смазочно- охлаждающих жидкостей

 

Изобретение относится к способу регенерации отработанных водоэмульсионных сказочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), использующихся при обработке металлов давлением. Цель изобретения - более полное отделение регенерированного продукта и повьшение его стабильности. Цель достигается тем, что отработанную водоэмульсионную СОЖ отстаивают в присутствии коагулянта - комплекса меди и триполифосфата 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

701 А1 (19) (11) (51) 4 С 10 М 175/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4022118/23-04 (22) 27.12.85 (46) 30.08.87. Бюл. № 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промъпплен- ности (72) Е.Э.Карасик, Э.Н.Пащенко, А.Г.Клингер и Л.А.Нетесина (53) 621.892:621.7.016.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 941419, кл. С 10 M 175/04, 1982.

Грудев А.П. и др. Трение и смазки при обработке металлов давлением.

Справочник. M. Металлургия, 1982, с. 290-291. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ

ВОДОЭМУЛЬСИОННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЯЩАЮ—

ЩИХ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к способу регенерации отработанных водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), использующихся при обработке металлов давлением. Цель изобретения — более полное отделение регенерированного продукта и повьппение его стабильности. Цель достигается тем, что отработанную водоэмульсионную СОЖ отстаивают в присутствии коагулянта — комплекса меди и триполифосфата натрия формулы йавСи(Р30„0),взятого в количестве

0,004-0,02 мас.7.,в расчете на ион двухвалентной меди. По истечении времени отстаивания верхний слой выделившегося масла удаляют и затем регенерированный про) укт отделяют от шлама. Предлагаемый способ обеспечивает выход регенерированного продукта до 927 (против 70K) . При этом уменьшается объем шлама и пенного продукта, повышаются бактерицидные свойства. 5 табл.

13

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.

Предлагаемый способ осуществляли следующим образом.

К 1 л тщательно перемешанной пробы отработанной водоэмульсианной

СОЖ, помещенной в отстойник (стеклянную делительную воронку) емкостью

2 л, добавляют раствор коагулянта— комплекса меди и триполифосфата натрия формуль NaeLCu(РЗО„) ) в 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 регенерированный продукт, шлам переводят в мерный цилиндр через нижний кран отстойника. Замеряют объемы регенерированного продукта и отходов и исследуют физикохимические и эксплуатационные свойства регенерированного продукта.

Пример (известный). 1 л тщательно перемешанной пробы помещают в отстойник, добавляют 20; 15 или 5 мл 10%ного раствора Al (SÎ ) 18Н О, перемешивают и оставляют для отстаивания в течение 24 или 48 "ч. По истечении требуемого срока производят разделение 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 0,02 мас.Х применима, но неце33701 2

55 лесообразна, так как положительный эффект от этого не увеличивается.

Растворимый в воде триполифосфатный комплекс меди образуется при смешивании растворов медного купороса и триполифосфата натрия в определенных соотношениях. Это устойчивое неразрушающееся соединение, механизм действия которого связан с комплексообразованием.

Для получения стабильного комплекса необходимо смешивать только охлажденные растворы.

Для приготовления комплекса использовали материалы: медь (П) сернокислую (медный купорос) Си50,- 5Н О, триполифосфат натрия Na>P>0>.

Приготовление триполифосфатного комплекса меди производили следующим образом. Сначала отдельно готовили водные растворы триполифосфата натрия (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 в зависимости от объема добав42 ляемого 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 0,20,5%. Концентрации сульфата алюминия выбирались экспериментально. Предварительно было установлено, что концентрация выше 0,2Х вызывает расслоение эмульсии„ а ниже 0,05Х 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.

3701

55

133

Как видно из табл. 3, предлагаемый способ обеспечивает более высокий выход регенерированного продукта, а именно 927. за 24 ч, в то время как известный способ за то же время

70Х 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 утилизацию.

В случае, если концентрация триполифосфатного комплекса ниже предлагаемой, то не достигаются оптимальные 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 контролировали следующими метоДами: коэффициент трения — на лабораторной машине трения TM-1; — концентрацию эмульсола — по объему масла, выделившегося при обработке 100 мл пробы серной кислотой (после удаления несвязанного масла экстракцией бензолом); содержание механйческих приме, сей — по разности массы фильтра до и

1 после фильтрации 100 мл СОЖ, фильтр взвешивали до постоянной массы, взвешивание производили с точностью

+0,0002 г; степень биологического поражения оценивали с индикатором 2,3,5трифенилтетразолием.хлористым МРТУ

6-09-.5228-68, 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

0 до 100000 кл/мл, 2 — от 10000 до !

00000 кл/мл, 3 — от 100000 до

1000000000 кл/мп, 4 — вьнпе

100000000 кл/мл.

Результаты испытаний представлены в табл.4.

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

40 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 повьппение 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, че л в исходной, что является следствием дестабилизации имульсии в процессе регенерации.

О дестабилизации свидетельствует низкий выход регенерированного продукта, который получают за счет боль-.: 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 ИАСТ-1, на качество б поверхности — по ее шероховатости до и после испытаний на лабораторной машине трения NT-1.

Результаты испытаний приведены в табл,5.

Для сравнения в табл.5 представлены результаты определения технологических свойств свежеприготовленной эмульсии с концентрацией эмульсола

3Т-2 4 SX (состав 19).

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

13337

Как следует из представленных данных, регенерированная CORno эксплуатационным свойствам практически не отличается от свежеприготовленной эмульсии той же концентрации.

Формула изобретения

Способ регенерации отработанных водоэмульсионных смазочно-охлаждающих жидкостей путем их отстаивания в присутствии коагулянта с последующим

Таблица I

Значения для отработанных СОж

Нов>в> для СОЖ свежепрнготовленной "1

Методы испытаний

Показатели Р

Внепннй внд

Однородная жидкость Неоднородная жидкость грязного светло-бежевого цвета цвета

ГОСТ 6243-75

Органо-лептнческнй Специфический нераэдра-Непрнятньа1 гнилостный жвющнй

Запал

ГОСТ 6243-75

4 3 . 4

В течение 2 ч должно ,выделяться не более

12 масла

Стабильность

Коррознонная вгресснв- ГОСТ 6243-75 ность

Не выдерживает испытания

Выдерживает испытание

8,5-10

Отсутствует

ГОСТ 6243-75

7,5 7,0 7>5 рН

0 09 0,12 0,09

Содержание механических примесей

4,5 5,0

4,0

Концентрация эмульсола>X

5-10

4 4

Ннкробопорвженне, бвлпы С индикатором ТТХ О

Таблица 2

50 60

30 40

i0

Объем раствора комплекса; мл/л СОЖ

Концентрация ком-.. плекса в СОЖ,7 в расчете на Си+2

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

3,002 яг 1

Таблица 3

Выход регенернрованного продукта;X, после отстаивания в теЧебьем илама,/, пос" е отстаивания в теКонцентрация сульфата amoмнння > мас.X

Опыт Индекс пробы

Обьем неэмульгнрованного масла н пенного продукта Х, после отстаивания в теченне,ч ение, ч нне,ч

24

24

9 7

9 8

7 6

0,2

16

70 77

68 74

0,15

21

0,05

77

7 5

7>0

12,5

О, 002

77,5

80>5

1 А

2 Б

3 В

4 А

Концентрацияя триполифосфвтного комплекса меди в расчете на

Cu 4,мас ° 2

01

6 отделением регенерированной жидкости от всплывшего масла и от шлама, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью более полного отделения регенерированного продукта и повышения его стабильности, в качестве коагулянта используют комплекс меди и триполифосфата натрия формулы

Ма в (Си(Р,0 «) 21 в количестве 0,004-0,02 мас.7. в ра,счете на ион двухвалентной меди.

1333701

Продолжение табл.3

Концентрация сульфата алюминия, мас.2

КоииеиОпыт

Индекс пробы

Объем неэмульгироваиного масла и пенного продукта 2 ° поспе отстаивания я течеиие,ч

Объем илама,Х ° после отстаивания е теБмкод рсгеиерироеаиного продукта,Х, после отстаивания в течетраиия триполифосфатиого комплекса меди я расчете иа

Cu> >íàñ.X чеиие, ч иие,ч

24 48

24

3,5

3,0

4,5

4,0

4,0

4,0

3,0

9I >5

93,0

4,0

3,5

3,0

3,0

93,5

4,5

4,0

3,5 3,0

93

6,0

7,0

80

4,0

5,0

92,5

3,0

4,5

4,5

4,0

4,5 4,0

4 3,8

4,1 4,0 !

8,5 12

92,0

4,0

92,5

3,7

4,4

91,8

4,2

9I,5

6,5

6,0

4,2

4,8

4,3

3,7

92

Э,О

3,5

4,5

4,0

3,8

4,0

4,0

92 5

4,0

3,7

4,0

3,3

Гримечание. 1-3 — известный способ, 5 - 7,10 - 12,15 — 17 — предлагаемый способ, 4,8,9,13,14,78 - способ с концентрацией комплекса, выхадяцей sa пределы предлагаемой.

Т а б л н ц а 4

Роказателн

0 0

О 0

Стабипьность,I

О О

О О

2,0 0

Концентрация змуль» сола,2

6,8 8>5 8,7 рн

Коррознонная агрессивность в.н. в.н.

Содервание механических примесей,В

О 045 0,04

0,04 0,05 0,05 0,05 0,05

0,07 0,04 0,04

Инкробопораиенне> баллы

О О

0Ä063 0>065

0 О 0

0 О

О О

Коэффициент трения

5 А

6 А

7 А

8 А

9 Б

10 Б, ll Б

12 Б

l3 Б

14 В

I5 В

l6 В

17 В

18 В

0,004

0,0I2

0,020

0,024

0,002

0,004

O,О!2

0,020

0,024

0,002

0,004

0,OI 2

0,020

0,024

Величина показателей для рег»рованных С0!К .t Г ° 1 1 ° T111Л

20 4>3 45 40 48 46 47 40 Эт 36

9,0 8 5 ° 8 7 9 0 8,5 8 8 9>0 н.в. в.и. в.н. в.н. в.н. в.и. в.н. в.м.

0 ° 075 0,062 0,060 0,058 0,065 0,060 0,058 0,068

1333701

Таблица 5

Неб.Задиры

0,26

1,90

0,25

1,65

0,27

1,80

2,5

Налипание

0,27

2,15

1,95

0,27

Удовлетворительное 0,26

1,80

0,24

1,25

0,25

1,20

0,24

1,25

0,24

1,25

0,25

1,50

Отдельные риски

Удовлетворительное 0,24

0,24 ю!

0,95

0,24

1,00

0,24

1,65

0,26

1,20

0,24

1., 15

0,24

1,25

0,24

l,20

0,24

1,20

0,24

ВНИИПИ Заказ 3925/23 Тираж 462 Подписное

Проиэв.-полигр, пр-тие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Номер проб

Сож

Шероховатость поверхности, мкм

1,00

1,10

Состояние поверхности

Лиаметр пятна иэноса,мм