Доклад: Комплексная утилизация смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) с применением гидрофобизированных порошков

РАЗРАБОТКА СИСТЕМ И УСТРОЙСТВ ПО КОМПЛЕКСНОЙ УТИЛИЗАЦИИ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОФОБИЗИРОВАННЫХ ПОРОШКОВ

Э.Н. Муракаева, студентка группы ИЗОд-51

Научный руководитель – П.О. Осипов, аспирант кафедры «БЖД и промышленная экология»

(Ульяновский Государственный Технический Университет,

г. Ульяновск)

Современные СОЖ представляют собой слож­ные многокомпонентные компо­зиции, отвечающие комплексутребований к их технологическим и сопутствующим свойствам. Опыт передовых машинострои­тельных заводов показывает, чтоэффективные СОЖ позволяют в 1,2—4 раза повысить стойкость инструмента, на 20—60% фор­сировать режимы резания, на 10—50% повысить производи­тельность труда, уменьшить эне­ргозатраты при механообработке. Но в процессе многократного использования при механической обработке металлов СОЖ теряют свои технологические свойства. В результате накопления металлических частиц и продуктов термического разложения масел, продуктов их окисления, образования смол - снижается эффективность применения СОЖ. Кроме того, эмульсия обедняется за счет выноса эмульсола со стружкой (полосой). Попадание в СОЖ масел, смазок и спецжидкостей из гидравлических систем, станков и станов, повышение содержания солей жесткости в водной фазе (выпаривание воды из эмульсии и внесение солей жесткости при добавлении воды), микробиологическое поражение (загнивание) - всё это приводит к разрушению СОЖ, и возникает необходимость в её замене и последующей утилизации.

Наиболее часто используемый метод с предварительной очисткой от механических примесей является реагентный метод разложения отработанных эмульсий. Его основным достоинством является простота реализации технологического процесса, доступное оборудование и материалы.

На ряде крупных российских предприятий ОАО «АВТОВАЗ» г. Тольятти, ОАО «Северсталь» г. Череповец, ОАО «НЛМК» г. Липецк - действуют технологические системы утилизации СОЖ с применением реагентов-коагулянтов, флокулянтов, минеральных кислот и щелочей.

Однако остаточные концентрации загрязняющих веществ в водной фазе после разложения СОЖ достаточно велики, в десятки раз превышая установленный предельно допустимый сброс (ПДС) - С_{нефтепрод} ⁼ 10-100 мг/л приПДС_{нефтепрод} =0,5-1,2 мг/л.

Для комплексной утилизации СОЖ предлагается использовать гидрофобизированные порошки (ГФП) на основе природных сорбентов Ульяновской области (диатомита, опоки). Установлена возможность и эффективность их применения, как для разрушения отработанной эмульсии, так и для очистки водной и масляной фаз. Предлагаемый сорбционный метод разрушения эмульсий обладает рядом преимуществ по сравнению с реагентным методом:

- снижение себестоимости разложения 1 м³ отработанной СОЖ на 80-90%;

-большая эффективность разделения эмульсии на водную и масляную фазы;

-остаточное содержание основного загрязняющего вещества в водной фазе нефтепродуктов не превышает 1...2 мг/л вместо 10…50 мг/л для реагентного метода;

-более эффективное удаление анионов, катионов (до норм ПДС, установленных для предприятия);

-применение природного сырья при изготовлении гидрофобизированных порошков сокращает затраты и предотвращает загрязнение окружающей среды при осуществлении технологического процесса разложения СОЖ;

-получаемые продукты разложения СОЖ вода и масло соответствуют требованиям, предъявляемым для дальнейшего использования их в техпроцессах;

-значительное снижение отходов с переработки 1 м³ отработанной СОЖ, кроме того, сами загрязненные порошки могут подвергаться термической регенерации, либо использоваться в дорожном строительстве в качестве заменителя гудрона.

Для реализации комплексной утилизации отработанных СОЖ с применением ГФП предлагается следующая технологическая схема, состоящая из модулей (рис.1):

1.Модуль приготовления ГФП;

2.Модуль отработанной СОЖ;

3.Реактор;

4.Модуль очистки водной фазы;

5.Модуль утилизации осадков;

6.Модуль очистки масляной фазы;

7.Модуль регенерации ГФП.

Модуль приготовления ГФП предназначен для приёма природного порошкового сорбента и его гидрофобизации. В модуле накопления отработанной СОЖ происходит депонирование и предварительная очистка эмульсии от механических примесей и удаление свободного масла,

В реактор осуществляется подача отработанной СОЖ и ГФП с установленным расходом. Предварительно установленный расход ГФП по нашим данным составляет около 10 кг/м³ . В реакторе образуется водная фаза и осадок ГФП, содержащий масляную фазу.

Водная фаза направляется в модуль очистки воды. Здесь может быть использован негидрофобизированный природный сорбент для глубокой очистки воды от загрязняющих компонентов, до требуемой степени в зависимости от варианта дальнейшего использования.

Осадок, содержащий ГФП, попадает в модуль утилизации осадков, где происходит разделение ГФП и масляной фазы. Порошок направляется в модуль регенерации ГФП, а отделённое масло в модуль очистки масляной фазы.

В модуле очистки масляной фазы происходит удаление примесей из масла и его обезвоживание, обработка масла осуществляется сорбентом.

В модуле регенерации отработанный ГФП, накапливается и очищается от остаточного загрязнения, повторно гидрофобизируется для восстановления исходных свойств. После этого ГФП направляется на подачу в реактор.

Комплексная утилизация отработанных СОЖ реализуется в данной технологической схеме в полной мере. Под комплексной утилизацией СОЖ мы понимаем совокупность технологических процессов переработки отработанной эмульсии и всех продуктов её разложения с полным или частичным возвратом их в производство.

Удельная стоимость переработки 1м³ СОЖ значительно уменьшается до 100-200 руб/м³ за счёт возврата в производство сырьевых ресурсов - воды и масла. Себестоимость переработки 1 м³ отработанной СОЖ в приведённых выше примерах реагентным методам достигает 800-1000 руб.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--