CN103204513A - 一种失效制动液再利用方法及一种清洁剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种失效制动液再利用的方法，包括以下步骤：步骤1，测定失效制动液中的硼含量和水含量，向失效制动液中加水至硼酸酯完全水解，再加碱性物质，得到含有硼酸盐结晶的混合液体；步骤2，分离上述含有硼酸盐结晶的混合液体，分别得硼酸盐和第一溶液。本发明还提供了一种清洗剂，包括水，甲醇、苯三唑、EDTA二钠盐和溶剂，所述溶剂为本发明所提供的第一溶液。本发明提供的失效制动液再利用方法使得失效制动液得以有效再利用，可产生巨大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于制动液领域，尤其涉及一种失效制动液再利用方法及一种清洁剂。
背景技术
制动液俗称刹车油或刹车液，英文名叫做brake fluid，用于汽车制动系统。主要因含水量升高而失效，失效而废弃的刹车液中含有大量可以回收利用的物质。
自从20世纪30年代汽车制动液被应用于汽车以来，汽车制动液的发展经历了三个品种类型，即蓖麻油醇型制动液、矿物油型制动液与合成型制动液。蓖麻油醇型制动液在1990年12月31日后退出汽车制动液市场。矿物油型制动液有蓖麻油型制动液所不具备的多种优点，但同时也存在对橡胶皮碗适应性差，容易胀裂而发生事故；及与水分不相容，进入少量水分后高温条件下水分容易汽化，产生气阻而导致刹车障碍等问题。因此，矿物油型制动液已逐渐被淘汰。
鉴于蓖麻油醇型制动液及矿物油型制动液的产品性能上的各种缺陷，合成制动液应运而生。目前合成制动液主要有三种类别，分别是醇醚型、醇醚硼酸酯型和硅油型。硅油型价格昂贵，主要用于军用。市面上通常见到的是醇醚型或醇醚硼酸酯型。
蓖麻油醇型制动液及矿物油型制动液这两种制动液中所含成份主要是各种聚乙二醇、聚乙二醇醚和聚乙二醇硼酸酯。例如乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单丁醚。聚乙二醇及它们的硼酸酯，硼元素的含量从0.1-2.5 wt%不等。制动液中还同时存在少量缓蚀剂，如乙醇胺、苯三唑。
由于制动液具有吸水性，水分在制动液中引起干、湿平衡回流沸点的下降，在刹车过程中产生气阻而引发刹车失灵，水分的存在可能引发锈蚀。有些时候，制动液会让刹车系统的橡胶件物质溶出、脱落。所以，通常情况下，制动液装车后两年即需更换。
CN101516799A公开了一种制动液的处理方法及水泥系材料的粉碎助剂，公开了将废制动液用于水泥制造过程中的粉碎助剂，或当作粉尘飞散抑制剂使用。
发明内容
失效制动液中含的物质如果被随意排放，必然引起环境污染；而且，失效制动液的价值现今还未被充分挖掘出来。为了使失效的制动液得以有效的再利用，本发明提供了一种失效制动液再利用的方法，包括以下步骤： 步骤1，测定失效制动液中的硼含量和水含量，根据测量结果，向失效制动液中加水至硼酸酯完全水解，再加碱性物质，得到含有硼酸盐结晶的混合液体； 步骤2，分离上述含有硼酸盐结晶的混合液体，分别得硼酸盐和第一溶液。
制动液中的硼元素，原本以硼酸酯的形式存在于制动液中，经过一两年的使用，部分或全部硼酸酯与制动液吸收的水分发生水解反应生成了乙二醇醚及硼酸，未与水反应的部分仍然以硼酸酯的形式存在于制动液中。本发明通过测定失效制动液中的硼含量和水含量，根据测试结果，向失效制动液中加适量的水至硼酸酯完全水解。再加入碱性物质使得溶解于制动液中的硼酸转变成硼酸盐。反应方程式如下：
B(OR)3 + 3H2O = H3BO3 + 3ROH
2NaOH + 3H2O+H3BO3 = Na2B4O7 ·10H2O
继而使硼酸盐与制动液分离，回收硼酸盐。回收完硼酸盐的第一溶液，可以作为清洗剂的溶剂或增稠剂，用于清洗剂的生产。
本发明还提供了一种清洁剂，包括水，甲醇、苯三唑、EDTA二钠盐和溶剂，其中，所述溶剂为上述第一溶液。
在当今节能减排、环保的大环境下，本发明提供的失效制动液再利用方法使得失效制动液得以有效再利用，可产生巨大的经济效益和社会效益。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种失效制动液回收方法，包括以下步骤：
步骤1，测量失效制动液中的硼含量和水含量，根据测量结果，向失效制动液中加水或者不加，至硼酸酯完全水解即可。再加碱性物质使硼转化为硼酸盐，得到含有硼酸盐结晶的混合液体。
根据本发明，采用原子吸收光谱法或原子发射光谱法，测量硼含量，这种测量方式为本领域技术人员所公知的，在这里只是对其的简单运用；根据本发明，测量水含量的方法，采用的也是本领域技术人员公知的卡尔费休法。
根据本发明，所述加入的水的量为硼元素摩尔数的0-3倍，硼酸酯遇水会发生水解反应，消耗水并生成硼酸以及乙二醇、聚乙二醇或乙二醇醚，化学反应方程式为：B(OR)3 + 3H2O = H3BO3 + 3ROH；其中，R代表乙二醇、聚乙二醇或乙二醇醚的主链。即知，若硼酸酯未完全水解，失效制动液中就不会出现水，则可以根据硼的含量以及上述反应方程式选择添加水的量。根据1mol的硼酸酯需要3mol的水与之反应，才能保证硼酸酯的完全水解；而1mol的硼酸只需要3/4mol的水，就能在碱的参与下生成十水合四硼酸钠；也就是说如果没有检测到水，那么在碱的帮助下最多加入硼元素摩尔数3倍的水就足矣生成不超过十个结晶水的各种四硼酸钠，如果在失效制动液中检测出了水的存在，则不需要再向其中添加水，因为本身失效制动液中的硼酸酯就已经完全水解了。因此，无论在失效制动液中有无检测出水的存在，经过步骤1后，失效制动液中的硼酸酯都已完全水解。
经过充分水解的含有硼酸的失效制动液，应向其中加入适量的碱性物质，根据本发明，所述碱性物质为碱金属或碱土金属的氢氧化物，选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙中的一种。失效制动液中的硼酸就可以与碱以及已经存在的步骤1反应余下的水反应，生成含有不同结晶水的硼酸盐。
反应方程式为：
2NaOH + 3H2O+4H3BO3 = Na2B4O7 ·10H2O
Ca(OH)2+ 6H3BO3 = CaO·3B2O3 ·5H2O + 5H2O
2KOH +4H3BO3 = K2B4O7 ·5H2O + 2H2O
此外，为了防止新生成的硼酸盐结晶粘附在容器壁上，不利于沉淀的取出，在步骤2加入碱性物质之前，向失效制动液中加入少量的硼砂作为晶核，更加便于操作。
步骤2，分离上述含有硼酸盐结晶的混合液体，分别得硼酸盐和第一溶液。
根据本发明，所述步骤2中的分离方法可为离心或压滤。
优选地，在进行本发明所述的步骤1之前，对失效制动液过滤除杂。通过过滤除杂，可以滤除制动液因长期使用而产生的沉絮凝杂质，得到澄清的失效制动液，更有利于后续的反应以及各成分的提取。
本发明还提供了一种清洗剂，包括水，甲醇、苯三唑、EDTA二钠盐和溶剂，其中，所述溶剂为本发明提供的溶液1。乙二醇醚类为无色透明的液体，属于中沸点溶剂，由于具有羟基和醚，因而既有亲水性又具有亲油性，故能与水及大多数有机溶剂很好地混溶，具有较高的溶解和渗透性能，故在很多清洗剂中大量应用。
以所述清洁剂的总质量为基准，所述甲醇含量为20-45wt%，所述苯三唑含量为0.05-0.2wt%，所述EDTA二钠盐含量为0.01-0.1wt%，所述溶剂含量为3-15wt%，余量为水。
使用本发明提出的回收方法，可以将失效制动液中的有机溶液和硼分离开来，得到的有机溶液用于作添加剂或者增稠剂，得到的硼酸盐溶液可以作为化学试剂出售；本方法可以最大化的再利用失效制动液，带来相当可观的经济效益。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步具体的描述。
实施例1
取100kg废制动液，测得其硼含量为1.05wt%, 水含量为 0.005wt%，往其中加入所含硼元素摩尔数3倍的水5245g后搅拌2小时，再加入氢氧化钠1943g，继续搅拌2 小时。硼酸钠逐渐沉淀并粘附于容器底部。搅拌结束后采用板框压滤机分离液体与固体，刮出粘附于容器壁与底部的固体。其中，液体为聚乙二醇和乙二醇醚的混合液，用于工业清洗剂；滤渣为硼酸钠，可用于生产汽车防冻冷却液。
实施例2
取100kg废制动液，测得其硼含量为1.05wt%, 水含量为 0.005wt%。在制动液中加入所含硼元素摩尔数3倍的水5245g。搅拌2小时，再加入粒度400目的硼砂15g，氢氧化钠1943g，继续搅拌2 小时后，采用板框压滤机分离液体与固体。其中，液体为聚乙二醇和乙二醇醚的混合液，用于工业清洗剂；滤渣为硼酸钠，可用于生产汽车防冻冷却液。
实施例3
取100kg废制动液，测得其硼含量为1.53wt%, 水含量为 0.95wt%。在制动液中加入粒度325目的硼砂15g，氢氧化钠2831g，搅拌2 小时后，采用板框压滤机分离液体与固体。其中，液体为聚乙二醇和乙二醇醚的混合液，用于工业清洗剂；滤渣为硼酸钠，可用于生产汽车防冻冷却液。
实施例4
取100kg废制动液，测得其硼含量为0.76wt%, 水含量为 0.01wt%。在制动液中加入所含硼元素摩尔数3倍的水3796g。搅拌2小时，再加入粒度400目的五水合四硼酸钾15g，氢氧化钾1969g，继续搅拌2 小时后，采用板框压滤机分离液体与固体。其中，液体为聚乙二醇和乙二醇醚的混合液，用于工业清洗剂；滤渣为硼酸钾，可用于生产焊接助熔剂。
实施例5
取100kg废制动液，测得其硼含量为1.27wt%, 水含量为 0.01wt%。在制动液中加入所含硼元素摩尔数2.5倍的水3163g，搅拌2小时，再加入氢氧化钙1449g，继续搅拌2 小时后，采用板框压滤机分离液体与固体。其中，液体为各种聚乙二醇或乙二醇醚的混合液，用于工业清洗剂；滤渣为硼酸钙，可用于生成硼玻璃。
由实施例可知，使用本发明提出的回收方法，可以将失效制动液中的有机溶液和硼分离开来，得到的有机溶液用于作添加剂或者增稠剂，得到的硼酸盐溶液可以作为化学试剂出售；本方法可以最大化的再利用失效制动液，带来相当可观的经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种失效制动液再利用方法，包括以下步骤： 步骤1，测定失效制动液中的硼含量和水含量，向失效制动液中加水至硼酸酯完全水解，再加碱性物质，反应得到含有硼酸盐结晶固体的混合液体； 步骤2，固液分离上述含有硼酸盐结晶固体的混合液体，分别得到硼酸盐结晶固体和第一溶液。
2.根据权利要求1所述的失效制动液再利用方法，其特征在于，在加碱性物质之前先加入硼酸盐晶体，加入的硼酸盐晶体的加入量为0.01-0.15g/L。
3.根据权利要求2所述的失效制动液再利用方法，其特征在于，所述碱性物质为碱金属或碱土金属的氢氧化物，所述碱性物质选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙中的一种 。
4.根据权利要求1所述的失效制动液再利用方法，其特征在于，所述水的加入量为所测得的硼元素摩尔数的0-3倍。
5.根据权利要求1所述的失效制动液再利用方法，其特征在于，所述硼含量的测定方法为原子发射光谱或原子吸收光谱测定法。
6.根据权利要求1所述的失效制动液再利用方法，其特征在于，所述水含量的测定方法为卡尔费休法。
7.根据权利要求1所述的失效制动液再利用方法，其特征在于，所述步骤2中的分离方法可为离心或压滤。
8.根据权利要求1所述的失效制动液再利用方法，其特征在于，在进行所述步骤1之前，先对失效制动液过滤除杂。
9.一种清洗剂，包括水，甲醇、苯三唑、EDTA二钠盐和溶剂，其特征在于，所述溶剂为权利要求1-8任意一项所述的第一溶液。
10.根据权利要求9所述的清洁剂，其特征在于，以所述清洁剂的总质量为基准，所述甲醇含量为20-45wt%，所述苯三唑含量为0.05-0.2wt%，所述EDTA二钠盐含量为0.01-0.1wt%，所述溶剂含量为3-15wt%，余量为水。
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