Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

В процессе использования смазочно - охлаждающих жидкостей (СОЖ) эмульсии теряют свои технологические свойства. В них накапливаются механические примеси, продукты термического разложения масел, масла из гидравлических систем станков. Остро встает задача разложения и извлечения из них ценных компонентов.

5,5% эмульсия "Велс-1" содержит в г/л: минеральное масло - 16,0; олеиновая кислота - 11,0; полигликоли - 6,6; триэтаноламин - 0,6; борная кислота - 1,6; бензиловый спирт - 1,6; вода и спецдобавки - 17,6. Для нужной вязкости в эмульсию вводилось 5% свободного масла. Разложению подвергалась отработанная эмульсия.

Для разложения эмульсии в лабораторных условиях брали 300 мл эмульсии. Схема разложения включала: подкисление концентрированными кислотами - серной (ρ = 1,84) или соляной (ρ = 1,19); нейтрализация щелочью (30% раствор гидроксида натрия); отстой разложенной эмульсии; разделение фаз; контроль. Эксперименты проводили с предварительным отстоем свободного масла и с неочищенной от масла эмульсией.

Подкисление, неочищенной от свободного масла, эмульсии серной или соляной кислотой вызывает образование крупных хлопьев при рН=1-2, очищенной - при рН=3-4 (серная кислота) и рН=3,5-4,5 (соляная кислота). После нейтрализации кислоты щелочью до рН=5-7, эмульсия расслаивается на три фазы: верхний слой - масло, средний слой - органическая фаза, нижний слой - водная фаза с механическими примесями. Объем выделяющегося свободного масла не зависит от вида кислоты и значения кислотности среды в пределах рН=1-3. При разложении эмульсии, очищенной от свободного масла, этот слой отсутствует.

Объем выделяющейся органической фазы максимален при применении соляной кислоты и составляет 10 - 30% от объема эмульсии в зависимости от рН среды при дальнейшей нейтрализации щелочью. Оптимальной является нейтрализация при значениях рН=5-6. При рН>7 органический слой не отделяется. Нейтрализацию проводили после подкисления соляной кислотой очищенной от свободного масла эмульсии.

Органическая фаза, по данным физико - химического анализа, состоит из аква-комплексов компонентов эмульсола и взвешенных неорганических частиц. При отстаивании происходит расслоение с образованием маслообразного продукта - 40%, воды - 50%, осадка - 10%. Анализ маслообразного продукта показал, что он состоит из следующих компонентов: масло - 41%, олеиновая кислота и полигликоли - 45%, эмульсол - 12%, неорганические вещества - 2%. Водная фаза, даже после длительного отстоя, остается мутной и содержит нефтепродукты, количество которых зависит от способа разложения эмульсии. При разложении очищенной от масла эмульсии, содержание нефтепродуктов в водной фазе (при рН=6) составляет: 1000-1900 мг/л (серная кислота), 700-1900 мг/л (соляная кислота). При разложении неочищенной эмульсии (при рН=5,6), содержание нефтепродуктов равно: 550-780 мг/л (серная кислота), 200-350 мг/л (соляная кислота).

Результаты исследования разложения эмульсии показывают, что предварительное удаление масла не влияет на расход соляной кислоты и щелочи (на 100 мл эмульсии требуется 2,1 и 3,0 мл соответственно). При разложении серной кислотой расход кислоты и щелочи уменьшается в 2-3 раза: 0,6 и 1, 6 мл по сравнению с 1,3 и 5,0 мл.