UA56332C2 - Знежирювальна композиція та способи її застосування - Google Patents

Abstract

Даний винахід стосується знежирювальної композиції, а також рідини, гелю та знежирювальної піни, що містять цю композицію. Заявлена композиція містить основу, поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду, і воду. Винахід також стосується способу знежирювання та/або дезактивації поверхонь за допомогою цієї композиції, рідини, гелю та/або знежирювальної піни.

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується знежирювальної композиції, а також гелю та знежирювальної піни, що містять цю 2 композицію. Винахід також стосується способу знежирювання та/або дезактивації поверхонь за допомогою цієї композиції, гелю та/або знежирювальної піни.

Даний винахід находить застосування, наприклад, але не обмежуючись цим, при знежирюванні поверхонь, особливо металевих поверхонь, таких як обладнання, установки, підлоги тощо на заводах з переробки опроміненого ядерного палива. Ці поверхні зіткаються, або можуть зіткатися, з різними жирними речовинами, які 70 можуть бути заражені. Тому існує необхідність у регулярній очистці цих поверхонь з метою очищення та/або дезактивації радіоактивності.

Наприклад, однією з таких речовин є розчинник трибутилфосфат (ТБФ), який застосовується при екстракції радіоактивних металів, таких, наприклад, як уран чи плутоній. При такій екстракції цей розчинник набуває особливо високої радіохімічної активності, оскільки у ньому може міститися до кількох десятків грамів урану 12 та/або плутонію на 1 літр. Таким чином, цей розчинник може стати сильно радіоактивним (СР) чи дуже сильно радіоактивним (ДСР). Присутність таких СР та ДСР розчинників у деяких установках на заводах з переробки опроміненого ядерного палива, таких як змішувачі, відстійники, екстракційні колонки тощо, часто призводить до утворення сильно органофільних металевих поверхонь, які сприяють утворенню непомітних жирних відкладень.

Такі жирні відкладення майже не піддаються промивці класичними водними2 розчинами, що застосовуються при переробці, тому вони потребують особливої обробки.

З іншого боку, продукти деградації ТБФ, що утворюються при радіолізі розчинника, наприклад, кислий дибутилфосфат (КДБФ), випадають до осаду у присутності більшості металевих катіонів, таких як ферум (І), торій (ІМ), уран (ІМ), плутоній (ІМ), європій (І), неодімій (І), цирконій (ІМ) тощо, які зустрічаються при переробці ядерних відходів, особливо опроміненого палива. Ці метали часто відкладаються на поверхні тих с компонентів переробних заводів, що зіткаються з ними, у вигляді колоїдів. Для дезактивації цих поверхонь Ге) треба піддати їх ерозії на глибину від 2 до 1Омкм, щоб мати змогу видалити навіть слідові кількості радіохімічної активності. Така ерозія може бути ефективною лише після видалення жирного розчинника, що покриває ці поверхні. Отже, при дезактивації цих поверхонь насамперед слід застосовувати препарати та способи, придатні для знежирення. с

Композиція, гель та піна, так само як і спосіб знежирення та/або дезактивації об'єктів за даним со винаходом, є дієвим засобом для знежирення та/або дезактивації цих поверхонь. Загалом, винахід явно не обмежений застосуваннями, які вказані вище, і може знайти застосування у всіх галузях, де потрібне швидке та о ефективне знежирення обладнання. Приклади таких застосувань будуть викладені нижче при поясненні Ге) винаходу.

Зо РІВЕНЬ ТЕХНІКИ юю

У випадку знежирювання металевої поверхні, що знаходиться у контакті з таким розчинником, як ТБФ та його похідні, такі як КДБФ, кислий монобутилфосфат (Н 2МБФ) та тетрапропіленводень (ТПВ), звичайновикористовується метод, що полягає у кількох циклах промивки поверхні розчинами, які є « концентрованими розчинами їдкого натру та азотної кислоти. Ці цикли промивки доводиться повторювати по З 5-10 разів, а концентрації розчинів становлять від З до 1Омоль/л, наприклад, 5,5моль/л. с Однак цей метод є не дуже ефективним і викликає багато незручностей. Дійсно, азотна кислота є нездатною з» повністю солюбілізувати відкладення, що утворилися на поверхнях, які залишаються жирними, особливо ті відкладення, що складаються з дибутилфосфатів різних металів.

Крім того, результати аналізу радіоактивності у промивальних розчинах після промивки показують відсутність важливого піка радіоактивності, який би свідчив про ефективність та швидкість промивки, а тільки і-й лише легке підвищення радіоактивності після двох-трьох циклів промивки, що прямує до границі, причому

Ге») активність підвищується при зміні промивальних розчинів.

Більш того, у цьому методі застосовуються великі кількості промивальних розчинів, які у 5 чи 10 разів о перевищують об'єм обладнання, що обробляється, причому при дуже високих концентраціях, порядку со 20 3-10моль/л. Цей метод, незважаючи на те, що він широко застосовується, призводить з цієї причини до значного збільшення відходів при переробці відпрацьованого ядерного палива. о Зрештою, виникають складності при відокремленні забруднень від промивальних розчинів попереднього рівня техніки, наприклад, при переробці цих відходів.

При читанні нижченаведеного опису стане зрозумілим, що даний винахід дає можливість усунення недоліків, 22 вказаних вище, у сфері переробки ядерних відходів, а також у різних сферах промисловості та

ГФ) комунально-побутового господарства, у яких існує необхідність у знежиренні поверхонь.

ОПИС ВИНАХОДУ о Метою даного винаходу точно є забезпечення такої композиції, рідини, гелю та знежирювальної піни, які забезпечують ефективне та швидке знежирення поверхні та зниження об'єму відходів, що утворюються, 60 порівняно з методами попереднього рівня техніки.

При цьому поверхня може бути будь-яким типом поверхні, стійким до знежирювальної композиції даного винаходу, наприклад, металевою поверхнею, скляною поверхнею, пластиковою поверхнею, бетонною поверхнею тощо. Металева поверхня може бути, наприклад, сталевою поверхнею, поверхнею з аустенітової сталі, урану, алюмінію, цирконію тощо. бо Ці поверхні можуть бути знежирені від жирної речовини, якою може бути жирний розчинник типу ТБФ, КДБФ,

НьЬМБФ, ТПВ чи суміш цих розчинників, різні масла, такі як харчові масла, мастила тощо.

Знежирювальна композиція за винаходом відрізняється тим, що вона містить. основу, поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду і воду.

Згідно з винаходом, основою може бути, наприклад, їдкий натр чи еквівалентна основа типу їдкого калі, карбонат натрію чи калію тощо.

Згідно з винаходом, основа, що входить до цієї композиції, може створювати концентрацію іонів ОН", наприклад, у межах від 0,1 до 1,5мольОл".

Згідно з винаходом, поліетоксилованим жирним спиртом може бути сполука загальної формули: т Вфо-сНоСНоОН (І) у якій К позначає алкіл з довгим вуглеводневим ланцюгом, насичений чи ненасичений, що містить від 10 до 24 атомів карбону, а п позначає число мономерних ланок етиленоксиду і може набувати значення від 10 до 30.

Жирним спиртом, наприклад, може бути лауриловий спирт, міристиловий, цетиловий, стеариловий, арахідиловий, пальмітиновий, олеїновий, лінолеїновий спирт або їх суміш.

Згідно з винаходом, п може дорівнювати, наприклад, 10 чи 20.

Згідно з винаходом, поліетоксилованим жирним спиртом, наприклад, може бути ефір олеїнового спирту та поліетиленоксиду з 20 мономерними ланками етиленоксиду.

Поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, що міститься у композиції за винаходом, може знаходитись у концентрації від 0,01 до 1,595мас., або у концентрації від 0,05 до 0,895 від маси композиції, або

Ж у концентрації від 0,05 до 0,495 від маси композиції за винаходом, при його використанні для одержання знежирювальної рідини, піни чи гелю.

Згідно з винаходом, співполімером етиленоксиду та пропіленоксиду, наприклад, може бути блок-сополімер.

Він може включати мономерні ланки етиленоксиду та мономерні ланки пропіленоксиду, які далі будуть позначатись як ЕО та РО, відповідно. Такий співполімер має формулу (1): Га

Кі о но---снА- СНУ -о-5- «2-СНе-0-- -снА-сНо--нН () або ж . Га! но--Г-ЕОД-ТРО-Ь--І-ЕО---Н о де а, наприклад, дорівнює 22, а Б, наприклад, дорівнює 9. і.

Фахівці у цій галузі легко зрозуміють, що співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду може бути замінений «о іншим співполімером з ідентичними чи близькими властивостями. 3о Згідно з винаходом, концентрація співполімеру етиленоксиду та пропіленоксиду може знаходитись у межах о від 0,025 до 1,59омас., або ж у межах від 0,025 до О,б9омас., або ж у межах від 0,025 до 0,49омас., або ж у межах від 0,4 до 1,59омас., у залежності від того, чи використовується композиція за винаходом для одержання рідини, піни чи гелю. «

Наприклад, як основу можна використовувати їдкий натр, як поліетоксилований жирний спирт, насичений чи З ненасичений поліетоксилований олеїновий спирт, що складається з 10-20 ланок етиленоксиду, наприклад, 20 с ланок, а як співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду - блок-сополімер, що складається з 45 мономерних

Із» ланок етиленоксиду та 9 мономерних ланок пропіленоксиду.

Композиція за винаходом може також включати антиспінювальний засіб, коли вона застосовується у рідкому вигляді, який далі іменується знежирювальною рідиною, або у вигляді гелю. Цей антиспінювальний засіб 42 запобігає утворенню піни, коли композиція за винаходом застосовується у рідкому вигляді або у вигляді гелю. і-й Антиспінювальним засобом, наприклад, може бути алкілфосфат, розгалужений чи нерозгалужений.

Ге») Алкілфосфат у складі знежирювальної рідини чи гелю за винаходом також забезпечує підвищення здатності до міцелізації, наприклад, ТБФ, у двох інших поверхнево-активних речовинах. Згідно з винаходом, алкілфосфат о може бути розгалуженим, таким, що містить від 4 до 12 атомів карбону, наприклад, від 6 до 10 атомів карбону, оз 20 ії моно- чи полідисперсним. Згідно з винаходом, якщо як антиспінювальний засіб обраний алкілфосфат, який містить від 6 до 10 атомів карбону, то концентрація його, наприклад, може знаходитись у межах від 0,1 до 0,495 їз від маси композиції. Така концентрація, наприклад, підходить для діапазону концентрацій іонів ОН 7 приблизно від 0,5 до моль/л. ря Згідно з винаходом, описана вище композиція може знаходитись у концентрованому вигляді, наприклад, для зберігання на запас. Тому, коли виникає необхідність у застосуванні концентрованої композиції, її можна

ГФ) застосовувати у такому вигляді, або розвести водою до одержання композиції, у якій концентрації складових 7 частин будуть такими, як треба для ефективного знежирення поверхні.

Таким чином, даний винахід стосується, зокрема, знежирювальної рідини, що включає композицію за во винаходом, яка може містити від 0,05 до 0,490мас. поліетоксилованого жирного спирту, від 0,025 до 0,бУомас. співполімеру етиленоксиду та пропіленоксиду, і додатково, може містити антиспінювальний засіб, подібно тому, як описано вище.

Антиспінювальний засіб, коли він, наприклад, складається з розгалуженого алкілфосфату, що містить від б до 12 атомів карбону, може знаходитись у знежирювальній рідині даного винаходу у концентрації від 0,1 до 0,49омас. бо Даний винахід також стосується знежирювальної піни, що включає газову фазу та знежирювальну композицію за винаходом, яка також може містити дестабілізатор піни. Газовою фазою може, наприклад, бути повітря, інертний газ типу аргону, або будь-який інший газ, здатний утворювати піну, що містить композицію за винаходом. Піна може утворюватися різними способами, такими як механічне струшування, виділення з пористого наповнювача тощо.

Згідно з винаходом, знежирювальна композиція, що викликає утворення піни, може містити поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, який може знаходитись у концентрації від 0,4 до 1,5956мас., і співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду, який може знаходитись у концентрації від 0,4 до 1,595мас., і додатково може містити дестабілізатор піни. 70 Згідно з винаходом, дестабілізатором піни може бути будь-який з дестабілізаторів піни, відомих фахівцям, наприклад, сполука, яка належить до тих, що описані вище як антиспінювальні засоби. Наприклад, дестабілізатором піни може бути алкілфосфат, розгалужений чи нерозгалужений, що містить від 4 до 12 атомів карбону, або ж від 6 до 10 атомів карбону, і може бути моно- чи полідисперсним.

Згідно з винаходом, коли дестабілізатором піни є розгалужений алкілфосфат, що містить від 6 до 12 атомів карбону, він може знаходитись у композиції за винаходом у концентрації від 0,2 до 1,19омас., при ваговому співвідношенні у цій композиції між концентрацією поліетоксилованого жирного спирту, насиченого чи ненасиченого, і концентрацією співполімеру етиленоксиду та пропіленоксиду, яке дорівнює приблизно 1,5.

Винахід також стосується знежирювального гелю, що включає знежирювальну композицію за винаходом, який додатково містить загусник.

Згідно з винаходом, знежирювальний гель може включати знежирювальну композицію за винаходом, у якій поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, може знаходитись у концентрації від 0,05 до 19омас., або ж від 0,05 до 0,49омас., і у якій співполімер етиленоксиду може знаходитись у концентрації від 0,025 до 0,49омас., і додатково може містити загусник.

Загусником може бути, наприклад, сполука, обрана з групи, що складається з ксантану, окису алюмінію та с билікагелю.

Згідно з винаходом, коли загусником є ксантан, він може знаходитись у концентрації від 0,5 до 595 від маси о композиції, наприклад, у концентрації 1,29омас.

Таким чином, винахід, зокрема, стосується знежирювальної композиції тарідини, піни та гелю, що включають цю композицію. Ці різні композиції, тобто рідина, піна та гель, забезпечують швидке та ефективне знежирення с зо таких поверхонь, як ті, що вказані вище. Вже відзначалося, що даний винахід, зокрема, дозволяє зменшити кількість відходів, що утворюються при знежирюванні, і знизити концентрацію Ма" у цих відходах порівняно з о попереднім рівнем техніки, а тим самим і зменшити відходи від знежирювання внаслідок його високої со ефективності.

Ефективність знежирювальної композиції даного винаходу зумовлена, зокрема, природою та концентрацією о різних компонентів цієї композиції. ю

Знежирювальна композиція за винаходом включає основу. Основа забезпечує утворення лужного розчину, що сприяє знежирюванню поверхні та переходу жирної речовини з поверхні до водного розчину у вигляді емульсії. Ефективність знежирювальної композиції, зокрема, є функцією лужності цього водного розчину. Згідно « з винаходом, ця основа може створювати концентрацію іонів ОН у межах від 0,1 до 1,5моль/л. У випадку їдкого натру, порівняно з розчинами попереднього рівня техніки, вказаними вище, знежирювальна композиція за - с винаходом дає можливість майже 10-кратної економії іонів Ма" при такому ж самому числі циклів промивки ч знежирюваної поверхні і з більшою ефективністю. Як основа може також використовуватись основа, » еквівалентна їдкому натру, наприклад, бікарбонат натрію.

Знежирювальна композиція за винаходом також містить поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений. Він є неїонним детергентом, що складається з ліпофільного ланцюга, утвореного жирним спиртом, 1 і полярної головки, утвореної поліетоксилом. Ліпофільний ланцюг забезпечує для композиції за винаходом б оптимальну детергентну дію ідиспергування жирних речовин чи ліпофільних органічних компонентів у лужному розчині. Полярна головка забезпечує розчинність у лужній водній фазі. Наприклад, поліетоксилований жирний о спирт композиції за винаходом може складатися з олеїнового спирту та полімерного ланцюга, що містить 20 о 20 мономерних ланок етиленоксиду, як представлено формулою (ІІ): їз У у КО

І 20

Цим поліетоксилованим жирним спиртом, наприклад, може бути ЗІМИОЇ ЗОЇ тм 98 чи 5ІМИОЇ ЗОЇ тм 96, що випускається фірмою ЗЕРРІС.Цей поліетоксилований жирний спирт з жирними речовинами утворює міцели, які є

ІФ) сферичними частинками діаметром від 50 до 15О0нм, з полярною зовнішньою поверхнею, яка контактує з іме) жирними речовинами. Жирні речовини утримуються у цих міцелах і диспергуються разом з ними у лужному розчині. В результаті цього жирні речовини розчиняються у лужному розчині. 60 Знежирювальна композиція за винаходом також містить полімер алкіленоксиду. Цей полімер є неіонним детергентом. Зокрема, він надає лужному розчину винаходу здатність добре змочувати знежирювану поверхню і пригнічує піноутворення у цьому розчині при знежирюванні, коли розчин піддається обробці типу концентрування упарюванням, наприклад, у випадку ТБФ та його похідних, перед кальцинуванням з метою уміщування до склоподібного матриксу. Прикладом полімерного алкіленоксиду, придатного для композиції за винаходом, може 65 бути блок-сополімер, який містить 45 етиленоксидів та 9 пропіленоксидів, як представлено формулою (ЇЇ) нижче:

Сн пря (1) 9

Цей співполімер має молекулярну масу 2500 г-моль" і гідрофільно-ліпофільний баланс порядку 15.

Полімером алкіленоксиду може, наприклад, бути ЗУМТНІОМІСтм Р8ВО20О, який випускає фірма УМІТСО, або

РІ ОКОМІС тм РЕ, особливо 6400, 6800, 9400 та 10500, який випускає фірма ВАББЕ.

Якщо композиція за винаходом представлена композицією у вигляді рідини чи гелю, вона може включати антиспінювальний засіб. Дійсно, знежирювальна суміш за винаходом містить поверхнево-активний засіб, який за певних умов може викликати утворення піни. Піна може виникнути, наприклад, у процесі знежирювання повітряно-механічним способом. Антиспінювальним засобом може, наприклад, бути алкілфосфат, який містить від 4 до 12 атомів карбону, як представлено формулою (І):

ОО: Ма" сво 2 -Ф (ІЙ)

О- Ма?

Антиспінювальний засіб забезпечує підвищення швидкості витікання інтерстиціальної рідини з піни, що утворюється, тим самим обмежуючи чи попереджаючи її утворення. Він також забезпечує збільшення змочувальної здатності композиції і може відігравати важливу роль в утримуванні жирних речовин у міцелах. Тим самим він забезпечує, як відзначено вище, підвищення здатності до міцелізації, наприклад, ТБФ, у двох поверхнево-активних засобах знежирювальної композиції за винаходом. Прикладами оалкілфосфатів є «М МОМТАГСІМЕ тм АМР та ЗЕРРІСтм 619МР, які випускає фірма ЗЕРРІС. Вони діють як емульгатори і, наприклад, (5) дозволяють утримувати у суспензії осади дибутилфосфатів Ри, Ат, О та 77, що утворюються при екстракції розчинника у лужному середовищі.

Якщо композиція за винаходом представлена композицією у вигляді піни, вона може додатково включати дестабілізатор піни. Дестабілізатор піни може бути таким самим, як антиспінювальний засіб, вказаний вище, але СМ у цьому випадку він дає можливість контролювати стабільність піни, що утворилася, тобто час, необхідний для с повного перетворення даного об'єму піни на рідину чи газ. Цей час можна модифікувати шляхом зміни концентрації дестабілізатора у знежирювальній композиції за винаходом. Дестабілізатор сприяє витіканню со інтерстиціальної рідини з піни. с

У загальному випадку концентрацію дестабілізатора обирають так, щоб час життя піни складав від 10 до 30 хвилин. Час життя можна адаптувати так, наприклад, щоб можна було заповнити ємкість встановленого об'єму МУ за розумний час і одержати піну з рівнем витікання, достатнім для знежирювання поверхні цієї ємкості композицією за винаходом. Дійсно, після заповнення ємкості піною, якщо час життя обраний правильно, піна утворює рідину, яка стікає по стінкам цієї ємкості, розчиняє жирні речовини, наприклад, ТБФ та його похідні, « і уносить їх у вигляді міцел. Заповнену цими міцелами рідину, що стікає, можна потім зібрати у нижній частині ємкості та регенерувати. ші с Якщо композиція за винаходом представлена композицією у вигляді гелю, вона може додатково включати ч загусник. Загусник забезпечує, наприклад, контрольоване місцеве нанесення гелю, що включає композицію за » винаходом, для знежирювання доступної працівнику поверхні. Прикладом загусника, який можна додавати до знежирювальної композиції за винаходом, є ксантан. Ксантан - це полісахарид, який містить ланцюжок, утворений 16 молекулами, з них 13 лінійних та З розгалужених, а його молекулярна вага - кілька мільйонів.13 о Він забезпечує утворення в'язкопластичних гелів, які є стійкими до нагрівання тадо змін рН. о Як описано вище, знежирювання поверхні полягає, зокрема, у переводі до водного розчину речовини чи речовин, що знаходяться на знежирюваній поверхні, у вигляді міцел. Міцели утворюються, зокрема, о поліетоксилованим жирним спиртом, насиченим чи ненасиченим, і вони містять солюбілізовану речовину чи сю 50 речовини.

Міцели - це динамічні частинки, які без кінця утворюються, а потім розпадаються у розчині. Якщо

Із концентрація одного з компонентів композиції за винаходом є надто низькою, особливо порівняно з кількістю жирних речовин, що розчиняються, міцели можуть дисоціювати та вивільняти ці жирні речовини, які після цього знов сідають на знежирювану поверхню. Дисоціація міцел помітна на око і викликає помутніння розчину.

Дисоціація може відбутися, коли знежирювальна композиція за винаходом насичується жирними речовинами о та/або після певної температури.

Насичення знежирювальної композиції за винаходом жирною речовиною можна виміряти шляхом визначення іме) її "точки помутніння". Температура помутніння виражається у градусах Цельсію (С). Точка помутніння поліоксіегиленового неійонного детергента відповідає частковій дегідратації гідрофільного ланцюга, що 60 виражається, при досягненні температури помутніння, в розділенні фаз, тобто у виході детергента зі складу суміші.

Якщо точка помутніння спостерігається при кімнатній температурі, це може викликати повторне осадження жирної речовини на знежиреній поверхні при кімнатній температурі Тому краще, щоб точка помутніння композиції була вище кімнатної температури хоча б на 20"С, коли знежирювання проводиться при кімнатній 65 температурі чи вище її. Крім того, підвищення температури14 помутніння викликає збільшення здатності до екстракції жирних речовин. Вимірточки помутніння тому дає змогу, зокрема, визначити ефективність знежирювальної композиції за винаходом. Ефективність знежирювання також можна оцінити за виміром змочуваності даної поверхні.

Ефективність знежирювання поверхні композицією даного винаходу визначається, зокрема, природою компонентів цієї композиції. Ефективність також визначається концентрацією різних її компонентів.

Концентрацію кожного з компонентів композиції даного винаходу можна модифікувати у межах концентрацій, описаних вище, особливо у залежності від природи та кількості жирних речовин, що знаходяться на знежирюваній поверхні, від застосування композиції у вигляді рідини, піни чи гелю, та від температури, при якій проводиться знежирювання. 70 В одному втіленні даного винаходу знежирювальна композиція за винаходом включає їдкий натр чи еквівалентну основу, ефір олеїнового спирту та поліетиленоксиду, що містить 20 ланок етиленоксиду, і блок-сополімер, що містить 45 ланок етиленоксиду та 9 ланок пропіленоксиду, який надалі іменується блок-сополімером.

У першому варіанті цього втілення описана вище композиція застосовується для одержання знежирювальної 7/5 рідини. Можливо, доведеться модифікувати концентрацію компонентів, вказаних вище, так, щоб ця рідина менше пінилася. Так, наприклад, знежирювальна рідина, що містить від 0,5 до Тмоль/л Маон, від 0,05 до

О,49омас. поліетоксилованого олеїнового спирту, краще від 0,05 до 0,295 цього спирту, та від 0,025 до 0,4 90 мас. блок-сополімеру, або від 0,1 до 0,495, або ж від 0,2 до 0,495 цього співполімеру, - така композиція є слабкопінистою. Рідина може додатково включати антиспінювальний засіб. За цим першим варіантом композиція 2о за винаходом має точку помутніння при температурі вище кімнатної, приблизно при 38"С, інавіть вище 40"С.

Зниження концентрації поліетоксилованого жирного спирту чи блок-сополімеру може призвести до підвищення точки помутніння.

Така композиція дає змогу, наприклад, ефективно знежирити металеву лопать, покриту шаром у Імг/см 2 суміші, що складається з ТБФ та його похідних КДБФ та НЬМБФ, або суміші з ТПФ, ТБФ та його похідних КДБФ сч ге таН2МБФ, за період часу від 15 хвилин до 200 хвилин, без перемішування та при температурі 207С. Знежирена лопать може насправді мати поверхневий натяг, при якому сов наближається до 0, що означає майже повне чи і) повне знежирення поверхні.

Проте, у певних випадках, особливо при концентрації поліетоксилованого олеїнового спирту, тобто ефіру олеїнового спирту та поліоксіетиленгліколю, що дорівнює чи перевищує 0,295, ця композиція може спінюватися, с зо Коли концентрація МаОН дорівнює чи менш О,5моль/л. У такому випадку композицію можна модифікувати шляхом включення антиспінювального засобу. Саме така справа, наприклад, із застосуванням способу і, знежирювання з перемішуванням або при подачі рідкої композиції повітряно-механічним способом. Дійсно, вплив с тиску та перемішування на рідину у такому способі вимагає, щоб композиція мала властивість слабкого пінсутворення. Антиспінювальним засобом може бути, наприклад, алкілфосфат типу тих, що згадані вище, при ісе) концентрації від 0,1 до 0,49омас., або від 0,3 до 0,495 від маси композиції. Якщо до знежирювальної суміші ю додано антиспінювальний засіб, для зберігання і навіть поліпшення знежирювальної здатності цієї суміші може знадобитися збільшити концентрацію ефіру олеїнового спирту та поліоксіегиленгліколю приблизно до 0,39омас.

Надто великий вміст останнього, а також алкілфосфату у композиції, однак, може призвести до зниження кількості жирних речовин, що утримуються у міцелах. Тоді концентрацію блок-полімеру можна довести до « 9,15-0,459омас., при цьому точка помутніня буде нижче 80"С. Наприклад, композиція, що містить 0,2Уомас. ефіру шу с олеїнового спирту та поліоксіетиленгліколю, 0,3590омас. блок-сополімеру, від 0,5 до Імоль/л Маон, краще

О,5Бмоль/л Маон, та 0,495мас. алкілфосфату, має точку помутніння при 68 "С. Ця композиція є слабкопінистою, ;» що дозволяє, наприклад, екстрагувати близько Зг/л ТБФ та його похідних і знежирити поверхню, що містить 1 мг/см2 ТБФ та його похідних приблизно за 20 хвилин.

Така слабкопіниста композиція є придатною для подачі повітряно-механічним способом. ос У цьому першому варіанті винахідники помітили, що точка помутніння композиції змінюється від 71 до 20"С і лінійно залежить від концентрації їдкого натру у діапазоні від 0,1 до 1,4б5моль/л МаонН, особливо за умов б природної конвекції, тобто без перемішування розчину композиції під час знежирювання. оз У другому варіанті втілення знежирювальна композиція застосовується у вигляді піни.

Піноутворюючий розчин із знежирювальної композиції за винаходом можна одержати, наприклад, при о концентрації ефіру олеїнового спирту та поліоксіетиленгліколю від 0,4 до 1,595омас., наприклад, від 0,4 до

ІЗ 1омас., при концентрації їдкого натру від 0,5 до 1,5моль/л. Наприклад, при ваговому співвідношенні між концентрацією ефіру олеїнового спирту та поліоксіетиленгліколю і концентрацією блок-сополімеру від 1,5 до 2,5 концентрація ефіру олеїнового спирту та поліоксіегиленгліколю може складати від 0,35 до 0,609 мас. Ці

Концентрації можна модифікувати з урахуванням кількості жирних речовин, що підлягають розчиненню.

Ця композиція придатна, наприклад, для одержання піни з піногенератора, що містить пористий наповнювач. іФ) Піногенератор, наприклад, може складатися з циліндра довжиною 120мм и діаметром 8мм, заповненого З,24г ко наповнювача типу ЕРогайоптм, Піна може генеруватися, наприклад, при швидкості подачі розчину цієї композиції від 23 до 28л/год і швидкості подачі газу, наприклад, повітря, біля 8вл/год за умов нормальної температури 60 та тиску. У цьому випадку піну можна легко генерувати зі швидкістю від 120 до 1ЗОл/год. Піна може мати ступінь розширення, тобто співвідношення між об'ємом піни, що генерується, та об'ємом інтерстиціальної рідини, приблизно від 6 до 7. Ця піна, наприклад, може легко розчинити 1,2г/л ТБФ та його похідних.

Згідно з винаходом, співвідношення між швидкістю подачі газу та рідини може становити від б до 7 при одержанні піни з композиції за винаходом та газу. 65 Як описано вище, може становити інтерес контроль часу життя піни, що генерується, наприклад, доданням дестабілізатора піни. Дестабілізатором піни, наприклад, може бути алкілфосфат типу тих, що описані вище, при концентрації від 0,2 до 1,195 від маси композиції, наприклад, коли у ній вагове співвідношення між поліетоксилованим жирним спиртом, насиченим чи ненасиченим, і концентрацією співполімеру етиленоксиду та пропіленоксиду дорівнює приблизно 1,5 (при цьому молярне співвідношення приблизно дорівнює 3,3).

Наприклад, алкілфосфат може складати приблизно 0.39о мас.

Наприклад, якщо концентрація їдкого натру вище чи дорівнює 0,5моль/л, алкілфосфат може бути присутнім у концентрації від 0,3 до 0,595мас., а якщо концентрація їдкого натру менше 0,5моль/л, алкілфосфат може бути у концентрації біля 19омас.

Ця композиція є особливо ефективною при знежирюванні, наприклад, металевої поверхні, на якій /о знаходиться ТБФ та його похідні.

Ця композиція є особливо ефективною при знежирюванні, наприклад,металевої поверхні, на якій знаходиться ТБФ та його похідні.

Така композиція дає змогу, наприклад, генерувати піну зі швидкістю 1,6м З/год при швидкості подачі водного розчину цієї композиції близько 200л/год і швидкості подачі газу, наприклад, повітря, близько 1200л/год у 75 піногенераторі об'ємом 77см" і діаметром 2,4см, що містить 29г наповнювача типу Еіогайоптм, Утворюється піна, яка має час життя, при вказаних вище концентраціях, від 10 до ЗО хвилин. При цих концентраціях композиція за винаходом дає змогу розчинити до 4г/л ТБФ та його похідних. Швидкість утворення піни та ступінь розширення можна підвищити, збільшуючи концентрацію алкілфосфату від 0,3 до 0,495 від маси цієї композиції.

У третьому варіанті цього втілення знежирювальна композиція застосовується у вигляді гелю. У відповідності до цього третього варіанта композиція за винаходом може містити, наприклад, від 0,05 до 19омас. або від 0,05 до 0,495мас. ефіру олеїнового спирту та поліетиленоксиду, від 0,025 до 0,490мас. блок-сополімеру, піногасник та загусник. Загусником може бути ксантан. Загусник можна додавати у кількості, достатній для одержання гелю з в'язкістю, наприклад, 0О,8ПаПс (800 сПз). Якщо загусником є ксантан, його можна додавати, наприклад, у концентрації 1,29омас. У відповідності до третього варіанту можна з успіхом застосовувати С слабкопінисті композиції типу тих, що описані у першому варіанті цього втілення даного винаходу, тобто таких, о що включають антиспінювальний засіб.

Якщо кількість жирної речовини, що солюбілізується, є надто великим порівняно з концентраціями компонентів гелю, це не впливає на знежирювання поверхні, що містить ТБФ та його похідні, але може привести до утворення трьохфазового розчину, що викликає осадження ТБФ. Підвищення концентрації ефіру олеїнового с спирту та поліоксіетиленгліколю і блок-сополімеру, наприклад,у 5-10 разів порівняно з концентраціями, с вказаними вище, дозволяє за цих умов одержати монофазову систему, тобто таку, що має оптимальну знежирювальну здатність. со

Згідно з винаходом, здається очевидним, що концентрації кожного з компонентів у кожному з варіантів с втілення, вказаних вище, можна модифікувати у залежності від природи та кількості жирної речовини чи речовин, що розчиняються при знежирюванні поверхні, причому таким чином, щоб знизити наскільки можливо об'єм ів) відходів знежирювання. Вказані вище концентрації підходять, наприклад, для знежирювання поверхонь, що містять ТБФ, ТПФ, КДБФ та НЬМЕФ.

Знежирювальна композиція, гель та піна, які є предметом даного винаходу, забезпечують знежирення « поверхні, вкритої жирною речовиною, з якою вони приводяться у контакт. Контакт може забезпечуватися будь-яким способом, що дає змогу нанести рідину, гель чи піну на поверхню, яку знежирюють чи очищають. - с Згідно з винаходом, спосіб контакту краще обирається у залежності від виду знежирюваної поверхні, і таким в чином, щоб знизити відходи від знежирювання, наскільки можливо. я Наприклад, якщо знежирювальна композиція за винаходом застосовується у рідкому вигляді, контакт між рідиною та знежирюваною поверхнею забезпечується, наприклад, шляхом замочування з перемішуванням чи без нього, обприскування під тиском чи без нього, або пропускання (циркуляції). Замочування може 1 застосовуватися, наприклад, для знежирювання об'єктів з поверхнею невеликого розміру або для закритих

Фу ємкостей, обприскування може застосовуватися, наприклад, для знежирювання великих ємкостей, а циркуляція, наприклад, для трубопроводів. Рідка композиція суміші за винаходом дає змогу, наприклад, використовувати (95) подачуповітряно-механічним способом для знежирювання трубопроводів шляхом пропускання цієї композиції сю 50 Крізь з'єднання труб.

Якщо композиція за винаходом застосовується у вигляді піни, контакт може відбуватися, наприклад, шляхом

Із замочування чи циркуляції. Замочування можна застосовувати, наприклад, для знежирювання ємкостей і, у більш загальному значенні, об'ємних структур, а циркуляція може застосовуватися, наприклад, для мереж з труб великого об'єму в установках зі складною геометрією всередині. Композиція у вигляді піни дозволяє значно зменшити об'єм відходів, що утворюються у процесі знежирювання. о Зрештою, якщо композиція за винаходом застосовується у вигляді гелю, контакт відбувається шляхом нанесення гелю на знежирювану поверхню, наприклад, за допомогою валика, ганчірки, шпателя чи губки. Такий ко спосіб нанесення можна застосовувати, наприклад, для знежирювання поверхні, доступної працівнику, такої як зовнішня поверхня установки, підлоги, збірного бака чи дна камери в установці для переробки опроміненого 60 палива. Застосування композиції у вигляді гелю забезпечує більш локалізований контакт із знежирюваною поверхнею, ніж рідина чи піна.

Згідно з винаходом, обробку можна проводити при будь-якій температурі, придатній для знежирювання поверхні композицією за винаходом. Вибір температури залежить від виду композиції (рідина, піна чи гель) і знежирюваної поверхні. Безперечно, вибір температури залежить від точки помутніння композиції, що 65 застосовується. Дійсно, підвищення температури вище точки помутніння композиції викликає відокремлення міцел з водного розчину разом з частиною зв'язаних з ними детергентів та ТБФ. Розчин стає двофазовим. Згідно з винаходом, температура, наприклад, може бути кімнатною, або вище кімнатної температури, але нижче точки помутніння композиції.

Згідно з винаходом, контакт між композицією та знежирюваною поверхнею можна підтримувати протягом часу, який залежить, зокрема, від природи та кількості жирних речовин, що знаходяться на знежирюваній поверхні, від концентрації кожного з компонентів композиції за винаходом, виду композиції (рідина, піна чи гель), способу приведення їх у контакт і температури контакту. Тривалість часу може бути дуже короткою і досягати 15-20 хвилин при замочуванні знежирюваної поверхні без перемішування та при кімнатній температурі.

Даний винахід також стосується способу знежирювання поверхні, який включає контакт знежирюваної 70 поверхні з композицією у вигляді рідини, піни чи гелю за винаходом.

Цей спосіб є застосовним для знежирювання поверхонь типу тих, що описані вище, і дає змогу видалити жирну речовину чи жирні речовини типу тих, що описані вище.

Контакт може проводитися за описаних вище умов і при концентраціях кожного з компонентів композиції піни чи гелю, які описані вище.

Контакт можна повторювати один чи кілька разів з оновленням композиції піни чи гелю при кожному контакті чи без нього.

Перед контактом чи після нього може проводитись обробка, наприклад, сильно концентрованою кислотою, наприклад, НМО»з, у випадку поверхні, що містить ТПФ або ТБФ чи їх похідні, особливо на заводах з переробки опроміненого палива.

Після цього поверхню можна промити, наприклад, водою, а потім висушити.

Цей спосіб дає змогу, наприклад, знежирити поверхні у цехах заводу з переробки ядерного палива, де застосовуються при екстракції палива, зокрема, такі розчинники, як ТБФ та його похідні. Спосіб за винаходом є дієвим засобом знежирювання таких поверхонь і має багато переваг перед попереднім рівнем техніки.

Дійсно, внаслідок радіоактивного забруднення розчинників, вказаних вище, відходи від знежирювання цих сч ов поверхонь необхідно обробляти, а потім хоронити у герметичних бітумних бочках. Спосіб знежирювання попереднього рівня техніки, з його концентраціями та об'ємами розчинів, давав значну кількість відходів від (8) знежирювання, обробка яких створює складності і потребує великої кількості бітумних чи склоподібних бочок.

Знежирювальна композиція та спосіб за винаходом дають змогу значно знизити об'єм відходів від знежирювання, а у випадку композиції за винаходом, що включає їдкий натр, і знизити концентрацію натрію, тим с зо самим зменшуючи кількість бітумних бочок порівняно з попереднім рівнем техніки.

Крім того, для обробки цих відходів композиція за винаходом дає можливість концентрувати ТБФ та його о похідні, розчинені та утримувані у міцелах, шляхом випарювання води з цих відходів. Дійсно, концентрації с різних компонентів композиції за винаходом можна обрати так, щоб точка помутніння були нижча, ніж точка закипання ТБФ та його похідних. ре)

Винахід також забезпечує дієвий засіб для підготовки поверхні до дезактивації радіоактивності. Дійсно, на ю заводах з переробки опроміненого ядерного палива деякі похідні ТБФ, такі як КДБФ, утворюють осади з катіонами більшості радіоактивних металів, що знаходяться всередині цих установок. Ці осади осідають на поверхні установок у вигляді колоїдів, і для дезактивації радіоактивності треба піддати ці поверхні ерозії на глибину від 2 до 1іОмкм поверхонь, зокрема, колоїдів ТБФ та його похідних, тобто після « ефективногознежирювання цих поверхонь. в с Крім того, даний винахід також стосується способу радіохімічної дезактивації поверхні, який включає, у

Й такому порядку, знежирювання поверхні способом згідно з винаходом, а потім дезактивацію знежиреної и?» поверхні.Цей спосіб радіохімічної дезактивації дає змогу обробляти поверхні, заражені різними радіонуклідами, такими як актиніди та продукти розщеплення.

Поверхні, жирні речовини, композиції у вигляді рідини, піни та гелю можуть бути такими, як описано вище. с Згідно з винаходом, дезактивація радіоактивності може бути дезактивацією шляхом хімічної ерозії, наприклад, ерозійної обробки церієм, ерозійної обробки НЕ та рутеній-специфічної обробки.

Ме, Ерозійна обробка церієм полягає у обробці поверхні шляхом приведення її до контакту з розчином, який 2) містить суміш концентрованої азотної кислоти та церію(ІМ) протягом такого часу та при такій температурі, щоб відбулась ерозія поверхні на глибину від 2 до 1Омкм. Концентрація азотної кислоти, наприклад, може і дорівнювати 2моль/л, а церію - О,Обмоль/л. Тривалість обробки може, наприклад, становити 2 години при

Ге температурі біля 50 "С, і вона може включати перемішування розчину, що обробляється. Така обробка має на меті витіснення фіксованого забруднення на додаток до метастабільного забруднення, пов'язаного з розчинником.

Ерозійна обробка НЕ полягає в обробці поверхні шляхом приведення її до контакту з розчином, що містить суміш концентрованої азотної кислоти та НЕ протягом такого часу та при такій температурі, щоб відбулася

Ф) ерозія поверхні на глибину від 2 до 10мкм. Концентрація азотної кислоти, наприклад, може дорівнювати 2моль/л, ка а НЕ - 0.Тмоль/л. Тривалість обробки може, наприклад, становити 5,5 годин при температурі приблизно 507С, і може включати перемішування розчину, що обробляється. Ця обробка має на меті комплексувати певні 6о радіонукліди типу Ри, 24т, О, Ат і витіснити фіксоване забруднення з поверхні.

Рутеній-специфічна обробка полягає в обробці поверхні шляхом приведення її до контакту з розчином, що містить суміш КМпО) та їдкого натру. Концентрація КМпО 5, наприклад, може дорівнювати 0,05моль/л, а концентрація їдкого натру - О,5моль/л. Тривалість обробки може, наприклад, становити 2 години при температурі біля 50"С, і може включати перемішування розчину, що обробляється. Ця обробка має на меті видалення 65 забруднення, викликаного рутенієм-106 (196ру). Після цього можна обробляти поверхню азотною кислотою.

Цей спосіб радіохімічної дезактивації є більш ефективним, ніж спосіб попереднього рівня техніки, що включає знезараження методом попереднього рівня техніки та окисну обробку, що забезпечувало солюбілізацію окислів рутенію. Дійсно, спосіб за винаходом дає змогу у значній мірі поліпшити радіохімічну дезактивацію поверхні, оскільки виміри остаточної радіоактивності дезактивованих цим способом поверхонь показали, що остаточна активність майже у 20 разів менше, ніж при використанні способу попереднього рівня техніки, а виміри показника дезактивації ОЕ цих поверхонь показало поліпшення приблизно у 10 разів порівняно з попереднім рівнем техніки.

Слід відзначити, що цей спосіб також дає можливість знизити кількість їдкого натру порівняно з попереднім рівнем техніки приблизно у 11 разів, коли композиція включає їдкий натр, при кращій ефективності знежирення. 70 Крім того, досліди, проведені без перемішування знежирю вального розчину, показали, що знежирювання поверхонь відбувається так само ефективно, як і при перемішуванні.

Було проведене дослідження сумісності знежирювальної композиції за винаходом з різною обробкою відходів від знежирювання та можливості дезактивації поверхонь на заводі з переробки опроміненого палива. Це дослідження показало, що концентрування шляхом упарювання відходів у нейтральному чи кислому середовищі /5 З метою зниження об'єму приблизно у 10 разів веде до одержання двофазового концентрату, який перетворюється на емульсію при перекачуванні для хімічної обробки. На хімічне осадження у відходах, що не містять у концентрованому вигляді різних мінеральних абсорбентів радіоелементів типу нерозчинних гідроксидів, сульфатів та фероціанідів, і на пов'язану з цим абсорбцію нерадіоактивних індикаторів Св, 5г, Се, Ки цими сполуками не впливає присутність композиції за винаходом. Порівняння показників дезактивації за відсутності го та у присутності композиції за винаходом показало, що вона не викликає зміни робочих характеристик процесу хімічного осадження. Крім того, кількість шламу, що утворюється, залишається однаковим у присутності та за відсутності композиції згідно з винаходом. На седиментацію суспензій, що застосовується як засіб відокремлення твердих речовин від рідини на другій стадії хімічної обробки відходів, практично не впливає присутність поверхнево-активних сполук. Дійсно, відокремлення твердих речовин від рідини на обертовому сч ов фільтрі з діатомітовим покриттям, яке проводиться при частковому вакуумі, не складає ніяких проблем у присутності композиції за винаходом, наприклад, при концентрації 1,38г/л у водному розчині; не і) спостерігається пінсутворення і присутність композиції за винаходом не порушує фільтрацію.

Багато інших переваг даного винаходу стануть яснішими при читаннітаких прикладів, які наводяться як ілюстрація, але не обмежують винахід. с зо Приклад 1. Порівняльний приклад знежирювання

Цей приклад є порівняльним прикладом знежирювальної здатності композиції та способу даного винаходу о щодо розчинів та способу попереднього рівня техніки. с

У цьому прикладі знежирюваною поверхнею е лопать з аустенітової сталі, покрита при 1г/см2 однією з таких сумішей А та Б, що являють собою жирну речовину, яку треба розчинити. і-й

Суміш А: 0,99омас. ТБФ «т 0,19омас. суміші, яка містить 6095 КДБФ та 4095 НоМБФ. ю

Суміш Б: О0,79омас. ТПФ ї 0,2790мас. ТБФ -- 0,03 95 мас. суміші, яка містить 6096 КДБФ та 40956 НМЕФ.

Спосіб попереднього рівня техніки включає такі стадії, у такому порядку, та з перемішуванням розчинів магнітною мішалкою при 5О0Обоб/хв: « - занурення леза до розчину азотної кислоти при 5 моль/л при температурі 50"С на 60 хвилин, - промивка лопаті водою 5 хвилин при температурі 50"7С, - с - занурення лопаті до розчину їдкого натру при 5 моль/л при температурі 50"С на 120 хвилин,- промивка ц водою 5 хвилин при 50"7С, "» - занурення лопаті до розчину азотної кислоти при 5 моль/л при температурі 507С на 60 хвилин, і - промивка водою 5 хвилин при 50"7С.

Спосіб згідно з винаходом включає замочування лопаті у композиції за винаходом, без перемішування, при ос температурі 2076.

У цьому прикладі застосовуються дві композиції за винаходом. Кожна з них включає 0,129омас. ефіру б олеїнового спирту та поліоксіетиленгліколю з 20 ланками етиленоксиду, торговельна марка 5ІМИЇІ БОЇ. 98, який о випускає компанія ЗЕРРІС (формула | наведена вище), та 0,5795мас. блок-сополімеру, що містить 45 етиленоксидів та 9 пропіленоксидів, торговельна марка ЗУМТНІОМІС РВ8О20, який випускає компанія УУІТСО о (формула ІІ наведена вище). Перша з цих композицій, яка надалі іменується композицією 1, містить 0,бмоль/л

Кз Маон, а друга з них, яка надалі іменується композицією 2, містить 1 моль/л Маон. Точка помутніння обох композицій дорівнює 387С.

Ефективність знежирення цими двома способами порівнювали шляхом вимірювання кута контакту між

Водним розчином та знежиреною металевою лопаттю за методом Шульца (Зспиц(е), і шляхом вимірювання мінімального часу обробки до повного знежирення лопаті. Кут змочування, що дорівнює О, відповідає повному о знежиренню поверхні, тобто видаленню забруднень з металевої поверхні. Для того, щоб видалити забруднення, ко розчин повинен забезпечити їх міцелізацію.

Нижче у Таблиці 1 представлені результати цих вимірів. 60 вв

Композиція 1 за винаходом БО 30 БО 30

Результати цього прикладу показують, що знежирювання лопаті, покритої сумішшю А чи сумішшю Б, за способом попереднього рівня техніки було неповним при загальній тривалості цього процесу у 255 хвилин, при температурі 507С і дуже концентрованих розчинах азотної кислоти та їдкого натру.

У той самий час спосіб та композиція за винаходом забезпечує повне знежирення лопатей, покритих сумішшю А чи Б, при загальній тривалості обробки у 200 та 30 хвилин розчинами, які майже у 10 разів менш концентровані, ніж розчини попереднього рівня техніки, і при кімнатній температурі. 70 Крім того, додаткові досліди показали, що лопаті, знежирені композицією 1 чи 2, абсолютно змочувані 5М азотною кислотою, чого не спостерігається з лопатю, знежиреною розчинами і способом попереднього рівня техніки.

Приклад 2. Кінетика знежирювання поверхні композицією за винаходом

У цьому прикладі металеву лопать, покриту при 0,75г/см? сумішшю В з розчинників ТПФ - ТБФ ї- КДБФ я

Н.МЕФ, яка містить 70, 27, 1,8 та 1,290омас. цих розчинників, відповідно, і металеву лопать, покриту при 1,2 г/см? сумішшю Г з розчинників ТБФ ї- КДБФ ї- НоМБФ, яка містить 90, б та 49омас. цих розчинників, відповідно, знежирювали без перемішування у водному розчині композиції за винаходом, яка містила 0,5моль/л їдкого натру, 0,129омас. ЗІМИЇ БОЇ тм 98 та 0,5790мас. ЗУМТНІОМІСтм Р8ВО20. Знежирювання проводили при кімнатній температурі. Кінетику знежирювання вивчали за вимірами за часом, з регулярними інтервалами, значень поверхневого натягу Гсо5 0 кожної лопаті за методом зануреної лопаті Вільгельмі (УМіІйеіІту), за якими визначали сов0. Мижче у таблиці 2 представлені результати цього прикладу. сч ас хвилини 0 | 5 | 10 | о | зо | зв | во | во (120 во, о

Суміш сов 06307609 071 76000 1:

Суміш сов 06 067 055055 075 078 0850906 1

Результати цього прикладу показують, що потрібно біля 120 хвилин для повного знежирення (соб 8-1). СМ лопаті, покритої сумішшю В, і біля 180 хвилин для повного знежирення лопаті, покритої сумішшю Г, за однакових со умов, як для композиції за винаходом.

Проводились ідентичні кінетичні випробування, що відповідають умовам цього прикладу, при концентрації і їдкого натру ТІмоль/л у композиції за винаходом. Кінетика знежирювання була набагато швидше, оскільки було со достатньо ЗО хвилин для повного знежирення лопаті, покритої сумішшю Г. Ці випробування показали, що

Зо розчинність суміші Г у 305 разів вище при Тмоль/л їдкого натру, ніж при О,Бмоль/л їдкого натру. що)

Порівняння показує, що обробка таких саме лопатей при концентрації О,бБмоль/л їдкого натру, без детергента, але з перемішуванням при 500об/хв протягом 120 хвилин, не приводила до повного знежирення лопатей. Насправді, соз9 при цій обробці становив лише 0,81. «

Додаткові досліди показали, що розведення композиції згідно з винаходом у 2 рази збільшило тривалість знежирювання у стільки ж разів. но) с Приклад 3. Ефективність знежирювання поверхні слабкопінистою композицією за винаходом з» Цей приклад ілюструє ефективність знежирювання поверхні слабкопінистими розчинами за винаходом.

У цьому прикладі застосовувались композиції, які містять постійну концентрацію їдкого натру, що дорівнює

О,бБмоль/л, і постійну концентрацію ефіру олеїнового спирту та поліоксіетиленгліколю, що дорівнює 0,29омас. Як жирний спирт використовували ЗІМОЇ ЗОЇ тм 98, який випускає фірма ЗЕРРІС. Ці композиції містять різні і-й концентрації блок-сополімеру ЗУМТНІОМІСтм РВО20, що виробляється фірмою УМІТСО, а також містять (є) антиспінювальний засіб, також при різних концентраціях. Антиспінювальним засобом є алкілфосфат с торговельної марки МОМТАГІМЕ АМР фірми ЗЕРРІС. Знежирюваною поверхнею була сталева лопать, покрита й 1мг/см? ТБФ. (95) Знежирювання проводили при кімнатній температурі без перемішування знежирювальних розчинів.

КЗ Знежирювальну здатність цих розчинів визначали за вимірами точки помутніння (у "С) цих розчинів, за вимірами часу у хвилинах, потрібного для повного знежирення металевої лопаті цими розчинами до такого поверхневого натягу, при якому сов 0 - 1, і за вимірами кількості ТБФ (у г/л), яке розчин може розчинити.

Далі у таблиці З представлені результати цього прикладу.

Ф. ю со5О 2 1 щ пили М и Я ПО ПО НО ов б5

Ці результати показують, що при концентрації їдкого натру О,5моль/л і при концентрації ЗБІМОІ! ЗОЇ. 98 у

О,29омас. композиція за винаходом, що містить 0,359омас. ЗУМТНІОМІС Р8О20 та О490омас. МОМТАГІМЕ АМР, є найбільш ефективною при розчиненні ТЕФ.

Досліди з введення цих композицій до циркуляції повітряно-механічним шляхом показали, що рівень піноутворення є достатньо низьким і при цьому не забивається сифон сепаратора.

Приклад 4. Приклад піни, що включає композицію за винаходом

Розчин для утворення піни цього прикладу містить ЗІМОЇ ЗОЇ тм 98 у концентрації, яка є більшою чи 70 дорівнює 0,495мас., ЗУМТНІОМІСтм РФВО20О у концентрації більше 0,269омас., а також містить дестабілізатор піни. Дестабілізатором піни є МОМТАГІМЕтм АМР, описаний вище як антиспінювальний засіб.

У цьому прикладі всі композиції містять їдкий натр при постійній концентрації, що дорівнює 0,75моль/л.

Одержували піну з цих композицій за допомогою статичного піногенератора, що складається з циліндра довжиною 12О0мм і діаметром 8мм, заповненого З,24г пористого наповнювача типу РЕОКАРІ ОМ м,

До генератору вводили пінсутворюючі розчини за допомогою зубчастої помпи при швидкості подачі рідини від 23 до 28л/год та подачі повітря 88л/год за умов нормальної температури та тиску. Піна виходила зі швидкістю 120-13Ол/год, зі ступенем розширення від 6 до 7 і часом життя 15:22 хвилини.

У цьому прикладі вимірювали кількість ТБФ та його похідних КДБФ та НоМБФ (у г/кг), яка може розчинитись у різних композиціях за винаходом. Випробування проводили при кімнатній температурі.

Нижче у таблиці 4 представлені результати, одержані у цьому прикладі

Ех ШВИ ЯЬНЬЙ ; (масон - 0,7Бмоль/л) 2 вмивосовсюмає) 0205 0912 145. о вУМТНІОМІСРВОг2о (мас) 026 04 06 08 095

Ці результати показують, що при підвищенні рівнів ЗІМОЇ ЗОЇ 98 та ЗУМТНІОМІС Р8020 підвищується і сч розчинність ТБФ. со

Додаткові досліди з композицією, яка містить 0,/5моль/л Ммаон, 0,8Уомас. ЗІМОІЇ ЗОЇ тм 98, О0,б9омабс.

ЗУМТНІОМІСтм Р8ВО20О та 0,490мас. МОМТАЇІМЕтм АМР, дозволили одержати, при швидкості подачі повітря Шк 12003Зл/год та рідини 200л/год, піну зі швидкістю 1400л/год та часом життя 20хвилин. (се)

Ці композиції піни виявляли знежирювальну здатність, ідентичну до таких з попередніх прикладів 1-3 ю відносно рідкої композиції за винаходом.

Приклад 4а. Приклад гелю, що містить композицію за винаходом.

Гель, одержаний у цьому прикладі, містить 1 моль/л Маон, 0,2 95 мас. ЗІМОІ! БОЇ! тм 98, 0,45 95 мас.

ЗУМТНІОМІСтм Р8ВО20О, а також містить загусник. Загусником є ксантан КЕІЇ7АМтм 140Х, який додавали до « композиції за винаходом при 1,29омас. Одержували гель з в'язкістю 0,8Пайс (800 сПз), яка майже не залежить 2 с від температури.

Цей гель забезпечує знежирювання металевої лопаті, покритої ТБФ та його похідними, з такою саме з ефективністю, що і композиція у прикладах 1-3 вище.

Приклад 5. Порівняльний приклад радіохімічної дезактивації поверхні способом за винаходом та способом попереднього рівня техніки г Цей приклад є порівняльним прикладом ефективності радіохімічної дезактивації поверхні за способом даного винаходу порівняно з радіохімічною дезактивацією згідно з попереднім рівнем техніки.

Ме У цьому прикладі поверхні, що знежирюються та дезактивуються, є майже циліндричними секціями з со нержавіючої сталі, які походять з зондів для органічної фази установки для екстракції ядерного палива. Вони пронумеровані від 1 до 9. Ці поверхні приводили до контакту з ТБФ, ТПФ, КДБФ та ЬЩЕФ, а їх радіоактивність о обумовлена більше, ніж на 9895, рутенієм-106 (1962). Перед відбором зразків вони піддавалися промиванню

Що) концентрованою азотною кислотою та вимірюванню радіоактивності Би!99, У подальшому цярадіоактивність іменується А) і вона відповідає активності поверхні до радіохімічної дезактивації.

Способи радіохімічної дезактивації у цьому прикладі включають знежирювання поверхонь чи то способом попереднього рівня техніки, описаним у прикладі 1, чи то способом даного винаходу, а дезактивацію проводили шляхом ерозійної обробки.

ІФ) Спосіб за винаходом, що застосовувався у цьому прикладі, включає такі три стадії, у такому порядку: ко - обробка поверхні розчином азотної кислоти 1 год при 0,бмоль/л при 50"С з перемішуванням, - обробка поверхні розчином згідно з винаходом, що містить О,5моль/л Маон, 0,1290мас. ЗІМИЇІ БОЇ тм 98 та бо 0,5790мас. БУМТНІОМІСтм Р8О20 при 217С без перемішування, і - обробка розчином 1 год при О,5моль/л при 50"С з перемішуванням.

Вимірювання залишкової радіоактивності 199Ви (АВ) проводили по кожній поверхні після знежирюваня та перед дезактивацією, щоб вимірити дезактивацію поверхні, обумовлену знежирюванням. Виходячи з цих вимірів, обчислювали показник дезактивації ЕО1 - Ау/АКТ1 для кожної знежиреної поверхні. бо У таблиці 5 представлені результати цих вимірів, що дозволяє порівняти ефект знежирювання за винаходом на дезактивацію поверхні у порівнянні з попереднім рівнем техніки.

й 7000 поперодніярівеньтехнки, Викхд (ооповевкняо 112034 5/6 789 доиждьхюєві 59 57 00308и оз лня в те, дві вдихів 5 197021 505 02904502и 029025 вм ло 35). 1122 4 42 ов з

Де Або - активність 95Ву на поверхні до знежирювання,

АВ1 - залишкова активність "95Ву на поверхні після знежирювання,

Е01 - показник дезактивації поверхні після знежирювання - Ад/АК1

Ці результати показують, що залишкова активність поверхні після знежирювальної обробки за винаходом є 79 гомогенною та її середнє значення дорівнює 0,32х10 б Бк, і середній показник дезактивації ЕО1 порядку 25.

Поверхні, знежирені способом попереднього рівня техніки, виявляють значно більші залишкові активності, ніж такі за винаходом, що становлять бх105 Бк та 1,37х105 Бк, тобто показники дезактивації дорівнюють 10 та 3,5, відповідно.

Отже, спосіб даного винаходу є значно більш ефективним, ніж спосіб попереднього рівня техніки при знежирюванні поверхні, і навіть при дезактивації цієї поверхні.

Після цієї знежирювальної обробки деякі з поверхонь піддавалися дезактивації шляхом ерозійної обробки.

Ерозійна обробка полягала або у ерозійній обробці церієм(ІУ) прітягом 2,5 годин, або у ерозійній обробці НЕ протягом 5,5 годин, або у рутеній-специфічній обробці протягом 2 годин, причому за останньою обробкою йшла обробка НМО»з протягом 1 години. Ці обробки вже описані вище. с

Після цієї дезактиваційної обробки вимірювали зміну ваги Ат, обумовлену ерозійною обробкою, і залишкову (У активність 95Ку (АВ2) кожної знежиреної та дезактивованої поверхні. За цими змінами обчислювали загальний показник дезактивації ЕОТ - Ау/АК2 для кожної поверхні. Показник дезактивації ЕОТ відповідає знежирюванню та дезактивації поверхні. зо У таблиці 6 представлені результати цих вимірів та розрахунків. см їй о 11110101 (Попередрівень Винахід Попередрівень, Винахід |Поперед рівень Винахід, с овповвдхня/ 11112163 01617141 вв » о ч и юю 16111611 з - Ці результати показують більшу ефективність радіохімічної дезактивації за способом даного винаходу "» порівняно зі способом попереднього рівня техніки. Дійсно, залишкова радіоактивність АБ? 799Бу була у 10-20 разів менше на поверхні, обробленій за способом даного винаходу, ніж за способом попереднього рівня техніки, незалежно від типу додаткової обробки - ерозійної, у випадку Се(ІМ) чи НЕ, або рутеній-специфічної. Це 1 поліпшення пояснюється, зокрема, кращою підготовкою поверхні до дезактивації при знежирюванні за способом даного винаходу порівняно зі способом попереднього рівня техніки.

Ф Ці результати також показують, що спосіб знежирювання за винаходом є сумісним з ерозійною обробкою. (95) Ці результати також показують, що зменшення ваги Ат має порівняну величину для усіх поверхонь, незалежно від способу знежирювання та типу ерозійної обробки. Таким чином, не спостерігається зміни кінетики мні ерозії внаслідок знежирювальної обробки.

Ко) Додаткові досліди показали, що знежирювання згідно з винаходом протягом З годин за допомогою композиції, описаної вище, без перемішування є таким саме ефективним, як і з перемішуванням. Ці досліди продовжували до 3,5 годин і вони показали, що максимальна ефективність при цих концентраціях і температурі 2570 спостерігається через З години, особливо по відношенню до залишкової активності 1965 у, о Приклад 6. Дезактивація радіоактивної камери гелем даного винаходу

На переробних заводах очистка екстракційних установок розчинником вимагає перед дезактивацією іме) ефективного знежирювання з тим, щоб екстрагувати ТБФ і продукти його радіолізу з металевої поверхні.

Камера, що дезактивується, була задіяною у розділенні Ш/Ри (2-ий цикл екстракції"). 60 Забруднення підлоги цієї камери було викликано витіками розчинника, що містить І та Ри, які були більш чи менш розмазані інтервенерами (іпіегмепегв).

Частина цього розчинника була більш чи менш радіолізована, що призвело до утворення чорних смолистих відкладень.

Середній рівень сс-забруднення поверхні був визначений на рівні трохи менше 2МБк/см 2, тобто з бо урахуванням поверхні підлоги біля ЗОм? загальна активність а-випромінювачів склала 0,57ТБКк.

Середній склад ізотопів (Уомас.) при визначенні у одержаних відходах був таким: -ри238. 0,64 -Рри239. 81,3 -Рри240. 14,61 -ри?41. 248 -ри242. 089 -Ат?241. 0,38

Виміряні у камері дози коливалися перед кожною процедурою дезактивації між 0,3 та 1ОмГр/год відповідно до зон.

Композиція згідно з винаходом, яка застосовувалася, мала такі характеристики: - Зіти!5ої 98: 2,0 г/л; 0,20мас. - Зупіпіопіс РВО2О: 4,8 г/л; 0,4895мас. - Мопіайїпе АМР: 3,0 г/л; 0,20мас. - маон: 1,Омоль/л - вода до об'єму: Мл.

Гель наносили на підлогу (3З0м2) за допомогою валика ділянками по 5-бм 2, особливо звертаючи увагу на зони, визначені як найбільш радісактивні.

Після обробки підлоги тривалістю 2 години забруднений гель збирали за допомогою скребка, а потім піддавали природному висушуванню у його вихідній посудині. с

Найбільш забруднену частину камери (виробничий бік) очищали за 4 цикли із застосуванням біля 2кг гелю на (5) 1м2.

Решту камери обробляли за 2 цикли (20-25м 2 на 25кг гелю, тобто біля 1їкг гелю на 1м 2). Потрібне було промивання кислотою (10л азотної кислоти) для видалення останніх залишків гелю, що знаходились на підлозі.

Підлога камери чудово змочувалась азотною кислотою після знежирювання. Азотну кислоту збирали за с допомогою поліпропіленових ганчірок. со

Одержані результати зведено у таблиці 7, наведеній нижче. со о ю 1111111 Заусниамо

СГ повнж 000000 до знежирювання |Після знежирювання | показник дезактивації) ч не с ;» " Слід відзначити, що після знежирювання поглинені дози, виміряні у камері, впали у межах від 2110 2 до 3-10 2 МГр/год, що позначає зниження дози у 10-500 разів.

С) кількість видаленого плутонію визначали за вимірами .радіохімічної активності у одержаних відходах. і-й (С залишкову радіоактивність камери визначали за допомогою мазків та прямого вимірювання.

Ге») Аналіз відходів, що утворилися

Для їх вивчення за добрих умов тверді речовини розділяли на порції вагою біля 100 грамів. о Ці порції потім вимірювали індивідуально шляхом підрахунку нейтронів (вимірювання нейтронів від

Ге) 20 спонтанного розщеплення) та за допомогою гамма-спектрометрії.

Відносна похибка вимірювання цього типу, визначена після серії дослідів, що включали більше сотні різних їз вимірів, склала 25905.

Аналіз відходів, що утворилися, дав такі результати по 5Зкг відходів та 7Зг плутонію: - для 1Зкг ганчірок (промивання кислотою) та вінілових ганчірок: 7,2г Ри, 52 - для 40кг твердих відходів, що складаються з висушеного гелю, змішаного з бентонітом: 65,8г Ри.

ГФ) Застосування миючої композиції у вигляді гелю дозволило знежирити та дезактивувати підлогу камери, яка використовувалася протягом 6 років для розділення І та Ри (2-ий цикл екстракції"). о Достоїнства цієї миючої композиції полягають у такому: - добре знежирювання поверхонь, практично без якої-небудь механічної дії навіть у зонах, покритих 60 смолистими відкладеннями (радіоліз розчиннику), - переведення до суспензії дибутилфосфатів різних металів, які є носіями більшої частини радіохімічної активності.

Ці результати є перспективними для застосування цієї миючої композиції у рідкому вигляді. б5

Claims (1)

1. Формула винаходу

   1. Знежирювальна композиція, яка включає основу, поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду і воду, у якій основа має концентрацію іонів ОН" у межах від 0,1 до 1,5 моль/л, у якій поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, знаходиться у концентрації від 0,01 до 1,5 95 мас., а співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду знаходиться у концентрації від 0,025 до 1,5 95 мас.

   2. Композиція за пунктом 1, яка відрізняється тим, що жирний спирт обраний з групи, що складається з лаурилового спирту, міристилового, цетилового, стеарилового, арахідилового, пальмітинового, олеїнового та 70 лінолеїнового спирту.

   З. Композиція за пунктом 1, яка відрізняється тим, що поліетоксилованим жирним спиртом є сполука такої формули (1): к--0-СнНо-СНО)-ОН (1), у якій К означає алкіл з довгим вуглецевим ланцюгом, насичений чи ненасичений, що містить від 10 до 24 75 атомів карбону, а п означає число мономерних ланок етиленоксиду і може приймати значення від 10 до 30.

   4. Композиція за пунктом 1, яка відрізняється тим, що поліетоксилованим жирним спиртом є ефір олеїнового спирту та поліетиленоксиду з 20 мономерними ланками етиленоксиду згідно з такою формулою (ІІ): и и и ни о в а ши ; 20 5. Композиція за будь-яким з пунктів 1-4, яка відрізняється тим, що співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду є блок-співполімером.

   б. Композиція за будь-яким з пунктів 1-4, яка відрізняється тим, що співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду є блок-співполімером такої формули (І): сна . с о ек: сс льь 2 5 22

   7. Композиція за будь-яким з пунктів 1-6, яка відрізняється тим, що додатково включає антиспінювальний с засіб. со

   8. Знежирювальна рідина, що включає композицію за будь-яким з пунктів 1-6, яка відрізняється тим, що містить від 0,05 до 0,4 95 мас. поліетоксилованого жирного спирту, від 0,025 до 0,6 906 мас. співполімеру о етиленоксиду та пропіленоксиду, від 0,5 до 1 моль/л іонів ОН", і додатково антиспінювальний засіб. Ге)

   9. Знежирювальна рідина за пунктом 8, яка відрізняється тим, що антиспінювальним засобом є алкілфосфат, 32 розгалужений чи нерозгалужений, який містить від 6 до 12 атомів карбону, у концентрації від 0,1 до 0,4 95 мас. о

   10. Знежирювальна рідина за будь-яким з пунктів 8 та 9, яка відрізняється тим, що антиспінювальним засобом є розгалужений алкілфосфат, який містить від 6 до 12 атомів карбону, у концентрації від 0,1 до 0,4 95 мас. «

   11. Знежирювальна піна, яка включає газову фазу та знежирювальну композицію за будь-яким з пунктів 1-6, яка відрізняється тим, що додатково включає дестабілізатор піни. З с 12. Знежирювальна піна, яка включає газову фазу та знежирювальну композицію за будь-яким з пунктів 1-6, з» яка відрізняється тим, що ця композиція містить поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, у концентрації від 0,4 до 1,5 95 мас., співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду у концентрації від 0,4 до 1,5 о мас., і додатково включає дестабілізатор піни.

   13. Знежирювальна піна за будь-яким з пунктів 11 та 12, яка відрізняється тим, що дестабілізатором піни є і-й алкілфосфат, розгалужений чи нерозгалужений, який містить від 4 до 12 атомів карбону. Ге») 14. Знежирювальна піна за будь-яким з пунктів 11 та 12, яка відрізняється тим, що дестабілізатором піни є розгалужений алкілфосфат, який містить від б до 10 атомів карбону, у концентрації від 0,2 до 1,1 9о від маси о композиції, при масовому співвідношенні між концентрацією поліетоксилованого жирного спирту, насиченого чи г) 20 ненасиченого, та концентрацією співполімеру етиленоксиду та пропіленоксиду, що дорівнює приблизно 1,5.

   15. Знежирювальний гель, що включає знежирювальну композицію за будь-яким з пунктів 1-7, їз який відрізняється тим, що додатково включає загусник.

   16. Знежирювальний гель, що включає знежирювальну композицію за будь-яким з пунктів 1-7, який відрізняється тим, що поліетоксилований жирний спирт, насичений чи ненасичений, знаходиться у 22 концентрації від 0,05 до 1 95 мас., співполімер етиленоксиду та пропіленоксиду знаходиться у концентрації від (ФІ 0,025 до 0,4 90 мас., і додатково включає загусник.

   17. Знежирювальний гель за будь-яким з пунктів 15 та 16, який відрізняється тим, що загусник обраний з о групи, яка складається з ксантану, окису алюмінію та силікагелю.

   18. Спосіб знежирювання поверхні, який полягає у тому, що знежирювану поверхню піддають контакту з 60 композицією за будь-яким з пунктів 1-7.

   19. Спосіб знежирювання поверхні, який полягає у тому, що знежирювану поверхню піддають контакту з рідиною за будь-яким з пунктів 8-10.

   20. Спосіб знежирювання поверхні, який полягає у тому, що знежирювану поверхню піддають контакту з піною за будь-яким з пунктів 11-14. бо 21. Спосіб знежирювання поверхні, який полягає у тому, що знежирювану поверхню піддають контакту з гелем за будь-яким з пунктів 15-17.

   22. Спосіб радіохімічної дезактивації поверхні, який полягає у знежирюванні поверхні способом за будь-яким з пунктів 18-21, а потім дезактивації знежиреної поверхні.

   23. Спосіб за пунктом 22, який відрізняється тим, що дезактивацію проводять шляхом хімічної ерозії або специфічної обробки поверхні.

   24. Спосіб за пунктом 23, який відрізняється тим, що хімічну ерозію поверхні обирають з числа ерозійної обробки церієм, ерозійної обробки НЕ, або рутеній-специфічної обробки. 70 Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М 5, 15.05.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) с со со (Се) ІС в) -

   с . и? 1 (22) (95) о 50 Ко) Ф) іме) 60 б5