Способ очистки и выделения водно-гликолевого раствора из отработанных антифризов

 

Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки и выделения водно-гликолевого раствора из отработанных антифризов для приготовления охлаждающих жидкостей и низкозамерзающих теплоносителей, включающему добавление коагулянта к отработанному антифризу, последующее фильтрование через песчаный фильтр, затем очистку на адсорбенте – активированном угле, причем после добавления коагулянта дополнительно осуществляют стадию центрифугирования на сепараторе, а в качестве коагулянта продуктов окисления и коррозии в отработанном антифризе используют гидроксид щелочного металла, 75%-ную ортофосфорную кислоту, карбонат щелочного металла и сульфат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидроксид натрия (каустическая сода) или калия 0,01-1,0; ортофосфорная кислота 75%-ная 0,02-1,6; карбонат натрия или калия (поташ) 0,05-0,5; сульфат натрия 0,01-0,07; гликоли 40,0-90,0; вода, продукты окисления и коррозии остальное. Способ позволяет повысить степень очистки растворов гликолей отработанных антифризов от механических примесей до 100%, от основной массы продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии на 95,0-100%. 3 табл.

Изобретение относится к выделению водных растворов гликолей, в частности к способу очистки 40-90%-ных растворов гликолей отработанных антифризов, используемых для охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ регенерации рабочей жидкости из смеси вода-гликоль путем фильтрации и пропускания через комплексообразующую ионообменную смолу (JP заявка 62-23040, кл. С 10 М 175/04, 1987).

Известен способ получения этиленгликоля из отработанного антифризного раствора, проводимый на первой стадии на мембранах обратного осмоса, на второй стадии - пропусканием через ионообменные смолы (JP заявка 7-108141, кл. В 01 D 61/02, 1995).

Известен способ регенерации гликоля путем ректификации на колоннах при температуре 160-220С и давлении 100-350 мм рт.ст. (SU авторское свидетельство 816099, МПК С 07 С 31/20, 1994).

Известен способ получения раствора этиленгликоля из отработанных антифризов на ионообменных мембранах в трехкамерном электродиализаторе (RU патент 2109556, кл. 6 В 01 D 61/44, 1998).

Известен способ выделения этиленгликолей высокой степени чистоты путем упаривания водного раствора этиленгликолей с последующим подщелачиванием этого раствора и дистилляцией при пониженном давлении (JP патент 224399, МПК С 07 С 31/20, 1968).

Указанные способы трудоемки, требуют больших энергозатрат, хотя дают возможность получения растворов этиленгликолей достаточно высокой степени очистки, что не является обязательным условием для приготовления антифризов и низкозамерзающих теплоносителей. Для приготовления этих охлаждающих жидкостей достаточно получать водно-гликолевый раствор, очищенный от продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии, образовавшихся в процессе эксплуатации антифриза.

Наиболее близким к предлагаемому способу регенерации растворов является способ очистки растворов гликолей с помощью введения коагулянта с последующим пропусканием полученной смеси через песчаный фильтр и адсорбер (SU авторское свидетельство 1685910, С 07 С 31/20, 1991). Очистка растворов гликолей, используемых в системах оборотного водоснабжения, при охлаждении компрессоров, достигается введением в раствор гликоля коагулянта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Коагулянт 0,05-0,1

Гликоль 50-99

Вода Остальное

В качестве коагулянта используют фосфорно-кислый натрий однозамещенный или кальцинированную соду в виде 0,1-1%-ного раствора в гликоле или воде.

Способ очистки таких водных растворов, согласно прототипу, дает неплохие результаты в случае очистки однотипных веществ - воды и гликоля. Однако из отработанного антифриза в зависимости от рецептуры должны извлекаться вещества, обладающие различными физическими и химическими свойствами, поэтому такой способ очистки нельзя считать универсальным. Его использование приводит к неполной и некачественной очистке.

Предлагаемый способ регенерации водных растворов этиленгликоля из отработанных антифризов, используемых для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, позволяет очистить отработанный антифриз на основе гликолей от присадок, продуктов окисления и коррозии.

Целью изобретения является повышение чистоты целевого продукта и снижение энергоемкости процесса.

Поставленная цель достигается способом регенерации водного раствора этиленгликоля из отработанных антифризов путем их обработки гидроксидом щелочного металла, 75%-ной ортофосфорной кислотой, карбонатом щелочного металла, сульфатом натрия и последующим центрифугированием полученной суспензии на сепараторе (для удаления механических примесей, образовавшегося осадка продуктов коррозии и присадок за счет действия коагулянтов), введением дополнительного фильтрования через песчаный фильтр (для удаления следов технического масла) и последующим пропусканием через адсорбер, заполненный активированным углем (для удаления продуктов окисления гликолей), при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид натрия (каустическая сода)

или калия 0,01-1,0

Ортофосфорная кислота 75%-ная 0,02-1,6

Карбонат натрия или калия (поташ) 0,05-0,5

Сульфат натрия 0,01-0,07

Гликоли 40,0-90,0

Вода, продукты окисления и коррозии Остальное

При этом используют активированный уголь марки БАУ, АГ-3, Скт-6А.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что коагулянт, используемый для очистки отработанного антифриза, отличается от известного введением четырех новых компонентов: гидроксида щелочного металла, ортофосфорной кислоты, карбоната щелочного металла, сульфата натрия для увеличения содержания сильных электролитов, обеспечивающих более полную осаждаемость присутствующих в отработанном антифризе присадок, а для удаления примеси технического масла и дополнительной очистки вводят фильтрование на песчаном фильтре.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Применение в данном способе очистки растворов этиленгликоля новых компонентов в качестве коагулянта и найденное соотношение всех ингредиентов обеспечивают максимальную степень очистки отработанного антифриза от механических примесей до 100%, продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии, образовавшихся в процессе эксплуатации антифриза, до 95-100%.

Пример 1. В емкость, снабженную мешалкой или насосом, помещают 99,91 г отработанного антифриза, при перемешивании при температуре окружающей среды загружают 0,01 г гидроксида натрия, 0,02 г 75%-ной ортофосфорной кислоты, 0,05 г карбоната натрия и 0,01 г сульфата натрия. Смесь перемешивают до растворения компонентов, оставляют на 2-3 часа для образования гелеобразного осадка (коагеля), вызванного процессом коагуляции. Полученную суспензию центрифугируют на сепараторе и пропускают через фильтр, заполненный промытым речным песком. Далее фильтрат пропускают через адсорбер, заполненный активированным углем, со скоростью 300 л/час.

Степень очистки водно-гликолевых растворов контролируют по содержанию механических примесей, по содержанию гликолей, воды и антикоррозионных присадок, присутствующих в отработанном антифризе.

Пример 2. Очистку 98,45 г отработанного антифриза проводят так же, как и в примере 1, но коагулянт содержит 0,5 г гидроксида натрия, 0,8 г 75%-ной ортофосфорной кислоты, 0,2 г карбоната натрия и 0,05 г сульфата натрия.

Пример 3. Очистку 96,83 г отработанного антифриза проводят так же, как и в примере 1, но коагулянт содержит 1,0 г гидроксида натрия, 1,6 г 75%-ной ортофосфорной кислоты, 0,5 г поташа и 0,07 г сульфата натрия.

Составы коагулянтов по примерам 1-11 и прототипу представлены в таблице 1.

Степень очистки водного раствора гликолей в отработанных антифризах представлены в таблице 2.

Определение массовой доли воды моно-, ди- и триэтиленгликолей проводят с помощью газохроматографического метода (метод внутренней нормализации) на хроматографе серии “Цвет-500”, ЛХМ-8 МД или аналогичном приборе с детектором по теплопроводности. В качестве насадки для хроматографической колонки используют полисорб 1.

Уменьшение концентрации гидроксида натрия или калия ниже 0,01 мас.% не вызывает коагуляции и образования осадка в отработанном антифризе из-за недостаточного количества коагулянта (пример 4), а увеличение его выше 1,0 мас.% не приводит к повышению положительного эффекта (пример 5).

Уменьшение содержания ортофосфорной кислоты в составе коагулянта ниже 0,02 мас.% значительно снижает количество осадка в отработанном антифризе (пример 6), увеличение ее концентрации выше 1,6 мас.% приводит к снижению рН среды, что отрицательно сказывается на образовании осадка продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии (пример 7).

Снижение концентрации карбоната натрия или калия ниже 0,05 мас.% значительно сказывается на образовании осадка, что влечет к недостаточной очистке отработанного антифриза (пример 8), увеличение его концентрации выше 0,5 мас.% вызывает сильное подщелачивание среды и снижение количества осадка (пример 9).

Уменьшение концентрации сульфата натрия в составе коагулянта ниже 0,01 мас.% значительно сказывается на очистке отработанного антифриза, поскольку снижает в целом массовое содержание всех электролитов, способствующих оседанию образующегося геля в виде плотного осадка (пример 10); увеличение его концентрации выше 0,07 мас.% не влияет положительно на очистку (пример 11).

При соблюдении указанных значений процесса коагуляции отработанного антифриза регенерированный водный раствор этиленгликоля к концу очистки практически не содержит каких либо примесей.

Незначительное количество присадок, остающихся после очистки, играют только положительную роль в качестве дополнительного набора ингибиторов коррозии при приготовлении охлаждающих жидкостей или теплоносителя на основе очищенного отработанного антифриза.

Основные физико-химические свойства охлаждающей жидкости, полученной на основе регенерированного отработанного антифриза при дополнительном введении необходимых количеств антикоррозийных, стабилизирующих присадок и моноэтиленгликоля, представлены в таблице 3.

Таким образом, предлагаемый способ очистки отработанного антифриза позволяет получать достаточно чистый водно-гликолевый раствор, лишенный продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии, образовавшихся в процессе эксплуатации антифриза.

На основе регенерированного таким способом антифриза можно получать высококачественные охлаждающие жидкости, используемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителей. В связи с этим решается вопрос о защите окружающей среды, поскольку до сих пор отработанный антифриз зачастую выливали в грунт. Применение предлагаемого способа очистки отработанного антифриза позволит экономить значительные количества дорогостоящего этиленгликоля, используемого в составе охлаждающих жидкостей.

Формула изобретения

Способ очистки и выделения водно-гликолевого раствора из отработанных антифризов, включающий добавление коагулянта к отработанному антифризу, последующее фильтрование через песчаный фильтр, затем очистку на адсорбенте активированном угле, отличающийся тем, что после добавления коагулянта дополнительно осуществляют стадию центрифугирования на сепараторе, а в качестве коагулянта продуктов окисления и коррозии в отработанном антифризе используют гидроксид щелочного металла, 75%-ную ортофосфорную кислоту, карбонат щелочного металла и сульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид натрия (каустическая сода) или калия 0,01-1,0

Ортофосфорная кислота 75%-ная 0,02-1,6

Карбонат натрия или калия (поташ) 0,05-0,5

Сульфат натрия 0,01-0,07

Гликоли 40,0-90,0

Вода, продукты окисления и коррозии Остальное

Другие изменения, связанные с зарегистрированными изобретениями

Изменения:Публикацию о досрочном прекращении действия патента считать недействительной.

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2007

Извещение опубликовано: 27.06.2007        БИ: 18/2007

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 23.04.2009

Дата публикации: 10.12.2011




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к новому способу совместного получения 1,1,3-триалкил-1,5-пентандиолов формулы (1) и 1,1,4-триалкил-1,5-пентандиолов формулы (2) где значения R, R1 и R2 в формулах (1) и (2) одинаковые и выбираются из R=н-С4Н9, н-C6H13, R1=СН3, С2H5, R2=С2Н5, н-С4Н9, заключающемуся в том, что проводят в атмосфере инертного газа взаимодействие -олефина общей формулы , где R=н-C4H9, н-С6Н13, с триэтилалюминием в присутствии катализатора - цирконацендихлорида Cp2ZrCl2 в мольном соотношении :AlEt3:Cp2ZrCl2=10:(10-14):(0,3-0,7) при комнатной температуре, затем охлаждение реакционной смеси, добавление катализатора - однохлористой меди и кетона формулы R1C(O)R2, где R1=СН3, С2Н5, R2=С2Н5, н-C4H9, в мольном соотношении CuCl:R1C(O)R2=(0,8-1,2):(10-14), и перемешивание при комнатной температуре, с последующим окислением реакционной массы и гидролизом

Изобретение относится к усовершенствованному способу дистилляционного выделения высокочистого моноэтиленгликоля из продукта гидролиза оксида этилена путем обезвоживания в каскаде для обезвоживания под давлением, в котором, по меньшей мере, первая колонна содержит отгонную секцию, по меньшей мере, с одной разделительной стадией и в которой температура ниже точки питания колонны для обезвоживания под давлением составляет выше 800С, а давление в отгонной секции равно не менее 1 бар, с удалением части головного потока из системы, затем обезвоживанием под вакуумом, с отводом водного потока, содержащего моноэтиленгликоль в концентрации менее 1 мас.%, предпочтительно 0,1 мас.%, среднекипящие компоненты и низкокипящие компоненты, с удалением его из системы, возможно, после дальнейшей переработки, с последующей дистилляционной очисткой в колонне дистилляционной очистки, в которой между отбором головного потока из верха колонны и боковым отводом моноэтиленгликоля расположено от 1 до 10 разделительных стадий, при этом обезвоживание под вакуумом осуществляют в двух колоннах для обезвоживания под вакуумом с отводом вышеуказанного водного потока в виде головного потока второй колонны для обезвоживания под вакуумом, или в одной колонне для обезвоживания под вакуумом с отводом вышеуказанного водного потока из колонны обезвоживания под вакуумом в виде бокового потока, а головной поток колонны дистилляционной очистки моноэтиленгликоля возвращают в среднюю часть колонны для обезвоживания под вакуумом или последней колонны для обезвоживания под вакуумом

Изобретение относится к усовершенствованному способу разделения многоатомных спиртов, например неопентилгликоля или этриола, и формиата натрия или кальция, включающему добавление к смеси разделяемых веществ органического растворителя, в котором многоатомный спирт растворяется, кристаллизацию формиата натрия или кальция, отделение формиата натрия или кальция от раствора многоатомного спирта в органическом растворителе, например, фильтрованием, рециркуляцию органического растворителя, охлаждение раствора и кристаллизацию многоатомного спирта, причем в качестве органического растворителя используют растворитель ароматического ряда, например толуол, при этом после добавления к смеси разделяемых веществ органического растворителя полученную смесь нагревают до температуры кипения и производят при этой температуре одновременно: обезвоживание смеси отгонкой воды с рециркуляцией отделенного от воды органического растворителя, кристаллизацию нерастворенного в органическом растворителе формиата натрия или кальция и растворение в органическом растворителе многоатомного спирта

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкиленгликолей, которые могут быть использованы в композициях антифризов, в качестве растворителей и в качестве базовых материалов при получении полиалкилентерефталатов

Изобретение относится к новому способу совместного получения 1,3-диалкил-1,5-пентандиола формулы (1) и 1,4-диалкил-1,5-пентандиола формулы (2), где значения R и R1 в формулах (1) и (2) одинаковые и выбираются из R=н-С4Н9, н-С6Н13; R1=СН3, н-С3Н7, которые могут применяться в фармацевтической, косметической, текстильной, пищевой, лакокрасочной отраслях промышленности, а также в производстве антифризов, гидравлических жидкостей, взрывчатых эфиров азотной кислоты

Изобретение относится к способу очистки отработанного антифриза на основе водно-этиленгликолевого раствора, используемого для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, от продуктов окисления этиленгликоля, продуктов коррозии и механических примесей

Изобретение относится к вариантам способа получения гликолей, таких как этиленгликоль и пропиленгликоль, которые широко используются в качестве исходных материалов при производстве сложных или простых полиэфиров, антифризов растворов поверхностно-активных веществ, а также в качестве растворителей и исходных материалов в производстве полиэтилентерефталатов

Изобретение относится к способу получения алкиленгликолей, которые используются в качестве сырья при получении сложных полиэфиров, простых полиэфиров, антифриза, растворенных поверхностно-активных веществ и в качестве растворителей и основных материалов при получении полиэтилентерефталатов

Изобретение относится к масложировой промышленности, а именно к области производства дистиллированного глицерина

Изобретение относится к способам стабилизации бензилового спирта, являющегося важнейшим сырьем для составления парфюмерных композиций, консерванта и растворителя косметической и биологической продукции, в цветной фотографии для производства проявителей ускоренного действия, в качестве полупродукта в производствах основного органического синтеза

Изобретение относится к низшим спиртам алифатического ряда, в частности к способу стабилизации разветвленных низших спиртов (1) -продуктов крупнотоннажного производства, пшроко применяемых в химической промышленнрсти как растворители и полупродукты органического синтеза

Изобретение относится к способу очистки отработанного антифриза на основе водно-этиленгликолевого раствора, используемого для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, от продуктов окисления этиленгликоля, продуктов коррозии и механических примесей

Изобретение относится к способу осушки алифатических спиртов C1-С3
Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу очистки этилового спирта от примесей
Наверх