RU2019318C1

RU2019318C1 - Method for cleaning the surfaces of articles

Info

Publication number: RU2019318C1
Authority: RU
Inventors: А.С. Шараев; В.А. Федюнин; В.В. Бордунов
Original assignee: Научно-внедренческое предприятие "Эчтех"
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: cleaning of surfaces. SUBSTANCE: method involves immersing articles into a layer of detergent solution located above a layer of auxiliary fluid intended to clean said detergent solution. The auxiliary fluid has a larger density than that of the detergent solution, its level is positioned below the articles, it does not form stable emulsion with the detergent solution and is capable of selective extraction of oil-and-fat pollutants from the detergent fluid. In the course of cleaning, the detergent and auxiliary fluids are mixed in the zone of phase interface. Pollutants are removed by draining the spent auxiliary fluid. Then said fluid is reclaimed and returned into the cleaning process. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к очистке поверхности преимущественно от жиров и масел, а также других нефтепродуктов и может быть использовано на предприятиях машино- и приборостроения, а также на ремонтных предприятиях. The invention relates to the cleaning of surfaces primarily from fats and oils, as well as other petroleum products, and can be used at enterprises of machine and instrument engineering, as well as at repair enterprises.

Известен способ очистки деталей двигателей внутреннего сгорания путем их обработки двухфазным составом, включающим, об.%: керосин 20-24; олеиновая кислота 4,5-5,5; триэтаноламин 2,3-2,7; трикрезол 7-8; бутил- или амилацетат 1,3-1,4; этилацетат 0,6-0,8; ацетон 0,03-0,04; бутиловый спирт 0,77-0,86; этиловый спирт 0,8-0,9; толуол 3,5-4,0; отдушка 0,3-0,4; вода до 100 [1]. A known method of cleaning parts of internal combustion engines by processing a two-phase composition, including, vol.%: Kerosene 20-24; oleic acid 4.5-5.5; triethanolamine 2.3-2.7; tricresol 7-8; butyl or amyl acetate 1.3-1.4; ethyl acetate 0.6-0.8; acetone 0.03-0.04; butyl alcohol 0.77-0.86; ethyl alcohol 0.8-0.9; toluene 3.5-4.0; perfume 0.3-0.4; water up to 100 [1].

Недостатками этого способа являются пожароопасность и ограниченное время возможного использования моющей жидкости, по истечении которого она должна быть удалена из установки и заменена новой порцией. При этом многокомпонентный состав моющей жидкости делает практически невозможной ее регенерацию и многократное использование. The disadvantages of this method are fire hazard and the limited time for the possible use of washing liquid, after which it must be removed from the installation and replaced with a new portion. At the same time, the multicomponent composition of the washing liquid makes it almost impossible to regenerate and reuse it.

Известен также способ промывки деталей [2], заключающийся в мойке и ополаскивании деталей в одной ванне с использованием двух моющих жидкостей разных плотностей при движении деталей последовательно внутри концентрично установленных двух перфорированных барабанов. При этом в качестве жидкости с меньшей плотностью рекомендуется использовать керосин, а в качестве жидкости с большей плотностью - раствор каустической соды в воде. There is also a method of washing parts [2], which consists in washing and rinsing parts in one bath using two washing liquids of different densities when moving parts in series inside concentrically mounted two perforated drums. At the same time, kerosene is recommended as a liquid with a lower density, and a solution of caustic soda in water as a liquid with a higher density.

Этому способу присущи те же недостатки, т.е. пожароопасность и ограниченное время работы моющих жидкостей. This method has the same disadvantages, i.e. fire hazard and limited operating time of detergents.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ [3] мойки изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в моющий раствор, а в процессе очистки отмытые с поверхности изделий загрязнители удаляют из моющего раствора посредством вспомогательной жидкости с большей плотностью относительно плотности моющего раствора, причем вспомогательную жидкость располагают под слоем моющего раствора так, чтобы ее уровень находился ниже уровня размещения изделий, а удаление продуктов загрязнений осуществляют путем слива отработанной вспомогательной жидкости. При этом в качестве моющего раствора используют углеводородную жидкость, а в качестве вспомогательной жидкости - водный раствор ПАВ. The closest technical solution to the proposed one is the method [3] of washing products, which consists in placing the product in a washing solution, and during the cleaning process, the contaminants washed from the surface of the products are removed from the washing solution by means of an auxiliary liquid with a higher density relative to the density of the washing solution, auxiliary liquid is placed under a layer of washing solution so that its level is below the level of product placement, and the removal of contamination products is carried out by draining spent auxiliary fluid. In this case, a hydrocarbon liquid is used as a washing solution, and an aqueous solution of a surfactant is used as auxiliary liquid.

Недостатками этого способа являются пожароопасность, низкая степень очистки поверхности и большие потери рабочих жидкостей. Повышенные потери углеводородной жидкости обусловлены тем, что водный раствор ПАВ, использующийся в качестве вспомогательной жидкости, поглощает из слоя с меньшей плотностью не только загрязнители, но и саму углеводородную жидкость вследствие образования водно-органической эмульсии. Иначе говоря, вспомогательная жидкость, рекомендуемая в прототипе, не обладает свойством селективности по отношению к масляно-жировым загрязнителям. Кроме того, углеводородная жидкость, как менее плотная, находится наверху и поэтому подвержена интенсивному испарению с открытой поверхности в моечной ванне. Повышенные потери жидкости с большей плотностью (водный раствор ПАВ) вызваны тем, что известный способ не предполагает ее регенерацию и возврат в моечную ванну с целью многократного использования. Регенерация водных технологических сред, содержащих ПАВ и масляные загрязнители, представляет собой трудноосуществимую задачу. Причиной низкой степени очистки поверхности известным способом является низкая скорость и степень перехода загрязнителей из моющей жидкости во вспомогательную. С целью интенсификации этого перехода можно было бы перемешивать жидкости в области границы раздела фаз. Однако в способе по прототипу это невозможно, так как в результате перемешивания или даже из-за движения отмываемых изделий неизбежно образование моющей и вспомогательной жидкостями устойчивой эмульсии в объеме моющей ванны, что делает невозможным слив вспомогательной жидкости с целью удаления загрязнителей. Пожароопасность известного способа связана с применением углеводородной жидкости в качестве моющего раствора. The disadvantages of this method are fire hazard, low degree of surface cleaning and large losses of working fluids. The increased loss of hydrocarbon liquid is due to the fact that the aqueous surfactant solution used as an auxiliary liquid absorbs not only pollutants from the layer with a lower density, but also the hydrocarbon liquid itself due to the formation of an aqueous-organic emulsion. In other words, the auxiliary fluid recommended in the prototype does not have the property of selectivity with respect to oil-fat contaminants. In addition, the hydrocarbon liquid, as less dense, is at the top and therefore is subject to intense evaporation from an open surface in the washing bath. Increased loss of liquid with a higher density (aqueous surfactant solution) is caused by the fact that the known method does not involve its regeneration and return to the washing bath for repeated use. The regeneration of aqueous process media containing surfactants and oil pollutants is a difficult task. The reason for the low degree of surface cleaning in a known manner is the low speed and degree of transition of pollutants from the washing liquid to the auxiliary. In order to intensify this transition, it would be possible to mix liquids in the region of the phase boundary. However, in the prototype method, this is not possible, because as a result of mixing or even due to the movement of the washed products, a washing emulsion and auxiliary liquids inevitably form a stable emulsion in the volume of the washing bath, which makes it impossible to drain the auxiliary liquid in order to remove pollutants. The fire hazard of the known method is associated with the use of a hydrocarbon liquid as a washing solution.

Целью изобретения является снижение потерь рабочих жидкостей, повышение степени очистки поверхности изделий и устранение пожароопасности. The aim of the invention is to reduce the loss of working fluids, increasing the degree of surface cleaning of products and eliminating fire hazard.

Это достигается тем, что в способе очистки поверхности изделий, при котором изделия помещают в моющий раствор, под слоем которого располагают вспомогательную жидкость, предназначенную для очистки моющего раствора, с большей плотностью относительно плотности моющего раствора так, чтобы ее уровень находился ниже уровня размещения изделий, а удаление загрязнителей осуществляют путем слива отработанной вспомогательной жидкости, в качестве вспомогательной жидкости применяют жидкость, не образующую стабильную эмульсию с моющей жидкостью и обладающую способностью извлекать из моющей жидкости масляно-жировые загрязнители селективно. При этом моющую и вспомогательную жидкости в процессе очистки изделий перемешивают в области границы раздела фаз, а слитую отработанную вспомогательную жидкость регенерируют и возвращают на операцию очистки изделий. Кроме того, в предлагаемом способе в качестве моющего раствора используют водный раствор поверхностно-активных веществ, а в качестве вспомогательной жидкости - полифторированный спирт, регенерацию которого осуществляют перегонкой. This is achieved by the fact that in the method of cleaning the surface of the products, in which the products are placed in a washing solution, under the layer of which there is an auxiliary liquid intended for cleaning the washing solution, with a higher density relative to the density of the washing solution so that its level is below the level of placement of the products, and the removal of pollutants is carried out by draining the spent auxiliary liquid, as auxiliary liquid, a liquid is used that does not form a stable emulsion with a washing liquid and with the ability to extract oil-fat contaminants selectively from the washing liquid. In this case, the washing and auxiliary liquids in the process of cleaning products are mixed in the area of the phase boundary, and the drained spent auxiliary liquid is regenerated and returned to the operation of cleaning products. In addition, in the proposed method, an aqueous solution of surfactants is used as the washing solution, and polyfluorinated alcohol, the regeneration of which is carried out by distillation, as the auxiliary liquid.

Изобретение обосновано примерами реализации способа в лабораторных условиях с применением в качестве очищаемых деталей шурупов А 2х16 с полукруглой головкой (ГОСТ 1144-70), загрязненных индустриальным маслом марки И-Г-А-32 (ГОСТ 20799-88). В качестве водного раствора ПАВ используют раствор технического моющего средства Лабомид-102 в воде при концентрации 20,0 г/дм³.The invention is justified by examples of the implementation of the method in laboratory conditions using screws A 2x16 with a semicircular head (GOST 1144-70) contaminated with industrial oil of the brand I-G-A-32 (GOST 20799-88) as cleaned parts. As an aqueous solution of a surfactant, a solution of the technical detergent Labomid-102 in water is used at a concentration of 20.0 g / dm ³ .

П р и м е р 1 (прототип). В моечную ванну, имеющую на дне сливной кран, заливают водный раствор ПАВ в количестве 150,0 см³, а сверху - такой же объем фракции дизельного топлива с температурным пределом выкипания 160-200^оС. В верхней жидкости промывают поочередно партии загрязненных изделий площадью по 60 см² при продолжительности 5 мин на каждую партию, причем после промывки каждой партии изделий через сливной кран удаляют из моечной ванны 40,0 см³ загрязненной жидкости с большей плотностью и заливают в ванну 40,0 см³ свежей вспомогательной жидкости (водный раствор ПАВ). После промывки каждую партию изделий сушат до постоянной массы и определяют остаточную загрязненность их поверхности. Всего промыто 8 партий изделий. Потери водного раствора ПАВ составляют 320 см³, углеводородной жидкости - 26 см³. Полученные результаты приведены в таблице.PRI me R 1 (prototype). An aqueous surfactant solution in the amount of 150.0 cm ^{3 is} poured into the washing bath, which has a drain valve at the bottom, and the same volume of diesel fuel fraction with a boiling point of 160-200 ° C is placed ^on top. In the upper liquid, batches of contaminated products with an area of 60 cm ² for a duration of 5 minutes per batch, and after washing each batch of products through a drain valve, 40.0 cm ^{3 of} contaminated liquid with a higher density is removed from the washing bath and 40.0 cm ^{3 of} fresh auxiliary liquid is poured into the bath (aqueous solution Surfactant). After washing, each batch of products is dried to constant weight and the residual contamination of their surface is determined. A total of 8 batches of products were washed. The loss of aqueous surfactant solution is 320 cm ³ , hydrocarbon liquid - 26 cm ³ . The results are shown in the table.

П р и м е р 2 (предлагаемый способ). В моечную ванну, имеющую на дне сливной кран, заливают полифторированный спирт в количестве 150,0 см³, а сверху - такой же объем водного раствора ПАВ. В верхнем водном слое промывают поочередно партии загрязненных изделий площадью по 60 см² при перемешивании жидкостей в области границы раздела фаз при продолжительности 5 мин на каждую партию, причем после промывки каждой партии изделий через сливной кран удаляют из моечной ванны 10,0 см³ загрязненного полифторированного спирта, который перегоняют, а дистиллят возвращают в моечную ванну. После промывки каждую партию изделий сушат до постоянной массы и определяют остаточную загрязненность их поверхности.PRI me R 2 (the proposed method). Polyfluorinated alcohol in the amount of 150.0 cm ^{3 is} poured into the washing bath, which has a drain valve at the bottom, and the same volume of an aqueous surfactant solution is placed on top. In the upper water layer, batches of contaminated products with an area of 60 cm ^{2 are} washed alternately while mixing liquids in the phase boundary region for a duration of 5 minutes per batch, and after washing each batch of products through a drain valve, 10.0 cm ^{3 of} contaminated polyfluorinated alcohol, which is distilled, and the distillate is returned to the washing bath. After washing, each batch of products is dried to constant weight and the residual contamination of their surface is determined.

Потери водного раствора ПАВ составляют 12 см³ (вынос с поверхностью изделий), полифторированного спирта - 0,9 см³.The loss of aqueous surfactant solution is 12 cm ³ (removal with the surface of the product), polyfluorinated alcohol - 0.9 cm ³ .

Полученные результаты приведены в таблице. The results are shown in the table.

Как видно из приведенных данных, в способе по прототипу для отмывки деталей общей площадью 480 см² потрачено 320 см³ жидкости с большей плотностью и 26 см³ углеводородной жидкости. При этом вследствие недостаточного удаления загрязнителя из моющей жидкости остаточная загрязненность поверхности очищенных изделий постоянно увеличивается (в примере 1 с 3,84 до 10,0 мг/дм²). В предлагаемом способе потери водного раствора ПАВ составляют 12 см³, а потери полифторированного спирта вследствие регенерации перегонкой и отсутствия испарения с поверхности жидкости в моечной ванне (он находится, как более плотный, под слоем водного раствора ПАВ) не превышают 0,9 см³. Несмотря на сравнительно небольшие порции полифторированного спирта, направляемые на регенерацию, остаточная загрязненность изделий, отмываемых предлагаемым способом, находится на более низком уровне (4,0-4,2 мг/дм²) и не увеличивается, как это наблюдается в способе по прототипу, с ростом количества отмытых деталей.As can be seen from the above data, in the prototype method for washing parts with a total area of 480 cm ^2, 320 cm ^{3 of} liquid with a higher density and 26 cm ^{3 of} hydrocarbon liquid were spent. Moreover, due to insufficient removal of the contaminant from the washing liquid, the residual contamination of the surface of the cleaned products is constantly increasing (in example 1 from 3.84 to 10.0 mg / dm ² ). In the proposed method, the loss of an aqueous surfactant solution is 12 cm ³ , and the loss of polyfluorinated alcohol due to regeneration by distillation and the absence of evaporation from the surface of the liquid in the washing bath (it is, as denser, under a layer of an aqueous surfactant solution) does not exceed 0.9 cm ³ . Despite the relatively small portions of polyfluorinated alcohol sent for regeneration, the residual contamination of the products washed by the proposed method is at a lower level (4.0-4.2 mg / dm ² ) and does not increase, as is observed in the prototype method, with the increase in the number of washed parts.

Таким образом, изобретение при его применении позволяет сократить потери рабочих жидкостей, особенно жидкости с большей плотностью. Их удельные потери (отнесенные к единице отмываемой поверхности) сокращаются с 0,67 до 0,0028 см³/см². При этом остаточная загрязненность изделий, очищенных по предлагаемому способу, ниже в 1,3-2,5 раза по сравнению с прототипом, и наблюдается тенденция к увеличению этой разницы с ростом количества отмытых изделий. Кроме того, предлагаемый способ является пожаробезопасным, так как полифторированные спирты являются негорючими веществами. Таким образом, предлагаемый способ имеет преимущества по сравнению с известным с точек зрения экономики, охраны окружающей среды и условий труда для персонала.Thus, the invention, when applied, allows to reduce the loss of working fluids, especially fluids with a higher density. Their specific losses (referred to the unit of the washed surface) are reduced from 0.67 to 0.0028 cm ³ / cm ² . At the same time, the residual contamination of the products purified by the proposed method is 1.3–2.5 times lower compared to the prototype, and there is a tendency to increase this difference with an increase in the number of washed products. In addition, the proposed method is fireproof, since polyfluorinated alcohols are non-combustible substances. Thus, the proposed method has advantages over known from the point of view of economics, environmental protection and working conditions for staff.

Claims

1. METHOD FOR CLEANING THE SURFACE OF PRODUCTS, in which the products are placed in a washing solution, under the layer of which auxiliary liquid is used to clean the washing solution, so that its level is below the level of placement of the products, and the removal of contaminants is carried out by draining the spent auxiliary liquid, which differs the fact that, as an auxiliary liquid, a liquid is used that does not form a stable emulsion with a washing liquid and has the ability to extract oil from the washing liquid Selective contaminants, while the washing and auxiliary liquids during the cleaning process of the products are mixed in the area of the phase boundary, and the drained spent auxiliary liquid is regenerated and returned to the cleaning operation of the products.

2. The method according to claim 1, characterized in that an aqueous solution of surfactants is used as the washing solution, and polyfluorinated alcohol, the regeneration of which is carried out by distillation, as an auxiliary liquid.