4.3.7. Утилизация смазочно-охлаждающих жидкостей

На машиностроительных и метал­лургических предприятиях при обра­ботке и прокатке металла применяют­ся смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), представляющие собой эмуль­сии масла в воде. Масляные эмуль­сии - это коллоидные двухфазные си­стемы, в которых одна жидкость (мас­ло) диспергирована в виде капелек в другой жидкости (воде). Обычно срок службы эмульсий не превышает 1 мес.

Приготовление эмульсии состоит в смешивании масла с водой и эмуль-гатором. Все масляные эмульсии об­ладают большой устойчивостью. При обычном отстаивании в течение 3 мес концентрация масла снижается все­го на 10-20 %.

Разрушению эмульсий, т.е. рассло­ению системы, препятствует упругая оболочка эмульгатора (органической кислоты), молекулы которого ориен­тированы углеводородным радикалом в сторону частицы масла, а карбо­ксильной группой - в сторону воды.

Сброс отработанных СОЖ в ка­нализацию наносит вред окружающей среде и расточителен. Утилизация от­работанных СОЖ осуществляется пу­тем разрушения эмульсии, разделе­ния ее на компоненты и очистки пос­ледних. Содержание масла в СОЖ до­стигает 50 г/л, а количество СОЖ, подлежащих замене на предприятии, составляет 1-300 м³/сут. Поэтому ре­генерация отработанных эмульсий на крупных предприятиях экономичес­ки эффективна.

Для разрушения эмульсий приме­няют следующие методы: центрифу­гирование, фильтрование, реагент-ную коагуляцию, термический метод, а также их комбинацию.

В процессе центрифугирования при большой частоте вращения (фактор разделения - не менее 7250) проис­ходит разрушение коллоидной систе­мы, в результате которого масло, име­ющее меньшую плотность, чем вода, отделяется от дисперсионной среды. Для облегчения этого процесса в эмуль­сию добавляют кислоту, в присутствии которой разрушается гидратная обо­лочка эмульгатора на поверхности ча­стиц масла. Содержание ее в смеси дол­жно обеспечивать рН среды, равный 1-2, что требует использования цент­рифуги в кислотостойком исполнении.

Для фильтрования СОЖ на базе фильтр-пресса ФПАКМ разработан многоярусный фильтр типа МБ1 с бумажной лентой, уложенной на ла­тунной сетке, протянутой между фильтрующими плитами. Фильтр МБ1 выпускается с размерами фильтрую­щих поверхностей 5; 10 и 20 м². Филь­трование проводится под давлением до 0,2 МПа. Управление всеми опе­рациями автоматизировано, но кон­струкция фильтра допускает работу и в полуавтоматическом режиме.

Реагентная коагуляция заключа­ется в добавлении к эмульсии серно­кислого алюминия, хлорного или сернокислого железа в сочетании с известковым молоком или едким нат­ром. Общее количество реагентов 7- 8 г/л. После разрушения эмульсии вследствие протекания химических реакций в процессе отстаивания ми­неральные компоненты выпадают в осадок. Образующийся осадок удаля­ется и утилизируется.

Наиболее эффективны централи­зованная переработка СОЖ на круп­ных промышленных установках мето­дом реагентной флотации, а также термические методы утилизации.

Принципиальная схема непрерыв­ной установки по разрушению отра­ботанных СОЖ методом флотации приведена на рис. 4.27.

•При этой технологии основная часть масла (85-90 %) отделяется уже в центробежном сепараторе 2. Полу­ченное после сепаратора масло мо­жет использоваться в качестве топ­лива или для приготовления свежих эмульсий. Более глубокая очистка эмульсии (точнее - того, что от нее осталось после сепарации) произво­дится во флотаторе 4 с использова­нием реагентов. Принципиальная схе-

ма термической установки обезвре­живания СОЖ приведена на рис. 4.28.

Принцип действия такой установки состоит во вспенивании эмульсии с по­мощью ПАВ в сборнике / и подаче пены в парогенсраторный реактор 4, где она равномерно сгорает при 1500-1600 °С. Дымовые газы, проходя через барботажный аппарат 5, отдают тепло для упари­вания СОЖ. Конденсация пара, содер­жащегося в дымовых газах, выходящих из барботажного аппарата 5, произво­дится водой в скруббере 7. Выходящая из него чистая вода подается в систему оборотного водоснабжения. Производи­тельность установки составляет 5 т/ч.