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) - Снефтепрод
=
10-100 мг/л приПДСнефтепрод
=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.
Вода составляет порядка 90-95 % от общего объёма поступающей на утилизацию эмульсии. При осуществлении дополнительной очистки до требуемых норм вода может быть использована в других технологических процессах.
При разложении СОЖ масло образуется в объёме 3-5% от исходного объёма. При дополнительной очистке его можно применять следующим образом:
в качестве технологических смазочных материалов в литейном производстве; в виде топлива для котельных и ТЭЦ; как закалочные среды; добавка к битумам; сырьё для обмасливания металлургических порошков в сталелитейном производстве; в качестве сырья для производства керамзита; как смазочные материалы для форм при производстве железобетона.
Шламы и осадки после просушки и прокаливания можно добавлять к строительным материалам, при большом содержании металлических частиц проводить магнитную сепарацию и извлечённые ферромагнитные частицы прессовать в брикеты для дальнейшей переплавки. [1]
Таким образом, реализация сорбционного метода разрушения эмульсии с использованием ГФП, доочистки водной и масляной фаз после разложения СОЖ с применением изученных материалов позволит перейти на более эффективный технологический процесс утилизации, что существенно снизит нагрузку предприятия на окружающую среду.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / Л.В. Худобин, А.П. Бабичев, Е.М. Булыжёв и др. / Под общ. Ред. Л.В. Худобина. - М.: Машиностроение, 2006. - 544 с; ил
Другие работы по теме:
Комплексное и рациональное использование сырья
Комплексное и рациональное использование сырья. В отраслях промышленности существуют различные методы рационального использования сырья. Наиболее важными из них являются: верный выбор сырья, и его комплексная переработка, вторичное использование, качественное первичное обогащение и обработка, использование по максимуму отходов производства.
Утилизация и уменьшение бытового мусора
Министерство Образования и Науки Российской Федерации Иркутский Государственный Технический Университет Домашняя работа По дисциплине: «Основы промышленной экологии»
Утилизация отходов потребления
Технология ТоЗИП - теплозвукоизоляционные материалы; тароупаковочная продукция Места накопления отходов потребления Бумага, в жилом и нежилом картон
Физические характеристики загрязнения воздуха
Обобщение основных показателей загрязнения атмосферного воздуха и методов определения наличия в нем вредных веществ (уровень запыленности, примеси газов, паров жидкостей). Расчет предельно-допустимой концентрации вредного вещества в атмосферном воздухе.
Утилизация отходов потребления
Накопление отходов в жилом фонде. Вторичная обработка мусора: бумаги, текстили, дерева, металов и других отходов. Мусоро-перегрузочная станция. Мусоросжигающий завод. Полигон захоронения. Технология получения компоста и гумуса из отходов с/х производства.
Безотходная очистка гальваностоков
Ознакомление со способами очистки гальваностоков путем использования промышленных отходов. Рассмотрение возможности утилизации сточных вод гальванических производств биосорбционным методом в биосорбере горизонтального типа в анаэробных условиях.
Очистка сточных вод целлюлозно-бумажных заводов
Применение мембранной технологии в целлюлозно-бумажной промышленности. Технология переработки техногенных отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Комплексная утилизация отходов целлюлозно-бумажной промышленности. Фильтровальный материал "Тефма".
Получение метана и опыты с ним
Получение этилена дегидратацией этанола над оксидом алюминия. Получение ацетилена и опыты с ним, утилизация обесцвеченного раствора KMnO4 и бромной воды. Получение веществ в процессе нагревания спирта и серной кислоты, обесцвечивающих бромную воду.
Теория электролитической диссоциации
Отличительные черты взаимодействия концентрированной и разбавленной серной кислоты с металлами. Свойства сухой извести и ее раствора. Понятие электролитической диссоциации и методика измерения ее степени для различных веществ. Обмен между электролитами.
Гидростатика, давление, закон Паскаля, гидростатическое давление
Гидростатика, давление, закон Паскаля, гидростатическое давление. Гидростатика изучает условие равновесия жидкостей. Физическую величину, равную отношению модуля силы F, действующей перпендикулярно поверхности, к площади S поверхности, называют
Смазочно-заправочные работы
Характеристика смазочных работ, основанных на химмотологической карте, в которой указываются точки смазки, периодичность, марка масел и заправочные объемы. Оборудование для смазочно-заправочных работ, подразделяющееся на стационарное и передвижное.
Охлаждение изолированного провода
Кафедра КТЭИ Переработка полимеров Лабораторная работа "Охлаждение изолированного провода" Специальность – электроизоляционная, конденсаторная и кабельная техника
Система сдува эмульсии
Содержание Содержание 2 4 ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ПЯТИКЛЕТЕВОМ СТАНЕ 630 ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ УГЛЕРОДИСТОЙ ЛЕНТЫ 17 (4) 20 ВВЕДЕНИЕ
Шлифование
Шлифование – процесс резания металлов с помощью абразивного инструмента, режущим элементом которого являются зерна. Зерна соединены специальными связующими веществами в шлифовальные круги, сегменты, головки, бруски, шкурки и в виде паст и порошков.
Охлаждение изолированного провода
Влияние параметров технологического режима охлаждения изолированной жилы на процесс с применением метода математического моделирования и числовых методов. Определение температуры поля в сечениях проводника и изоляции для выбора рационального режима.
Пластичные смазки
Назначение смазочных материалов Смазочные материалы предназначены для надежного разделения поверхностей трущихся деталей в условиях граничной, гидродинамической и эластогидродинамической смазки.
Механизация сборочных процессов
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Череповецкий Государственный Университет Институт Педагогики и Психологии
Смазочно-охлаждающие жидкости
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) – сложные многокомпонентные системы, предназначенные в основном для смазки и охлаждения металлообрабатывающих инструментов и деталей, что способствует снижению износа инструментов и повышению точности обработанных деталей. В процессе обработки материалов СОЖ выполняют, кроме того, ряд других функций: вымывают абразивную пыль и стружку, защищают обработанные детали, инструмент и оборудование от коррозии, улучшают санитарно-гигиенические условия работы.
АСУ ТП 5-ти клетевого стана 630 холодной прокатки
Специфика управления на предприятиях черной металлургии с полным циклом производства. Функции и структура автоматизированных систем управления стана 630 холодной прокатки. Устройство и принципы работы локальной системы автоматического управления САРТиН.
Жидкости, применяемые для охлаждения ДВС
Оглавление. Введение. Требования, предъявляемые к охлаждающим жидкостям. Вода, как охлаждающая жидкость. Этиленгликолевые смеси. 1. Часть тепла, выделяющегося при сгорании топлива в двигателе идет на нагрев камеры сгорания и цилиндров двигателя. При чрезмерном нагреве стенок камер сгорания теряется мощность двигателя вследствие ухудшения наполнения цилиндров, ухудшаются условия смазывания, появляется детонация, калильное зажигание и другие нежелательные явления.
Особенности изготовления некоторых видов порошков
Основные правила приготовления порошков с ядовитыми и наркотическими веществами (атропина сульфат, стрихнина нитрат, морфина гидрохлорид, платифиллина гидротартрат). Приготовление тритурации и порошков с использованием тритураций, правила их хранения.
Подходы к анализу нелинейной динамики жидкостей
Основная область моей научной деятельности - нелинейные явления в электрогидродинамике. Эти явления можно обнаружить, если наблюдать за поведением проводящей жидкости со свободной поверхностью во внешнем электрическом поле.
Ведро единица объёма
Ведро́ казённое ведро́ ) — русская дометрическая единица измерения объёма жидкостей, примерно равная 12,299 литрам. 1 ведро = 1/40 бочки = 1/3 анкерка = 4 четверти = 8 или 10 штофов (кружек) = 16 винных бутылок = 20 водочных бутылок = 100 чаркам (соткам) = 200 шкаликам [1]
Четверть единица объёма
Че́тверть четвертина — русская единица измерения объёма сыпучих тел (1 четверть = 2 осьминам = 8 четверикам = 64 гарнецам = 209,91 л) и жидкостей (1 четверть = 1/4 ведра = 3,08 л).
Финансовый контроль 26
Финансовый контроль — это совокупность действий и операций по проверке финансовых и связанных с ними вопросов деятельности субъектов хозяйствования и управления с применением специфических форм и методов его организации
Утилизация и ликвидация промышленных отходов
Глава 5. Утилизация и ликвидация промышленных отходов § 29. Классификация отходов В процессе производства образуется большое количество отходов, которые при соответствующей обработке могут быть вновь использованы как сырье для производства промышленной продукции. В будущем большая доля потребностей в сырье будет восполняться продуктами переработки отходов промышленного производства.