Состав для обезжиривания металлов "аол-хпи

 

Изобретение относится к химической обработке металлов, в частностик составам для обезжиривания окалины прокатного прризврдства. Целью изобретения является повышение степени обезжиривания. Состав для обезжиривания "АОЛ-ХПИ" содержит, мас.%: Сульфонаты кислого гудрона или алкилбензолсульфонаты 2-56; сульфаты оксиэтйлированных алкилфенолов 2-5*»; оксиэтилированные алкилфенолы 2-'»2; суль^ фат аммония или натрия 2-10 и воду - остальное. Повышение степени обезжиривания достигается за счет использования в качестве соли неорганической кислоты сульфата аммония или натрия, а в качестве поверхностноактивных веществ - сульфонатов кислого гудрона или алкилбензолсульфонатов, сульфатов оксиэтилированных элкилфенолов и оксиэтилированных алкилфенолов. 3 табл.(Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК рц C 23 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2-54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

nW Гкнт. СССЕ

1 (21) 4653719/02 (22) 23.02.89 (46) 30.01.92. Бюл. и 4 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина и Научно-производственное объединение "Энергосталь" (72) A.П. Мельник, Л.Л. Евглевская, В. Г. Правдин, В.И. Слюнин, В.Г. Братчиков, И.В. Топорков, В. А. Шаруда и И.С. Авдонин (53) 621.7.024.(088.8) (56) РЖ "Коррозия и защита от коррозии", М 8, реф. 8К 340 П, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ю 539065, кл. С 23 G 1/14, 1974. (54) СОСТАВ ДЛЯ ОБЕЗЖИРИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ "АОЛ-ХПИ" (57) Изобретение относится к химической обработке металлов, в частности !

Изобретение относится к химичес-кой обработке металлов, в частности к составам для обезжиривания окалины прокатного производства,. и может быть использовано в технологии

1 получения проката на прокатных станах предприятий черной металлургии.

Цель изобретения — повышение степени обезжиривания.

Состав для обезжиривания окалины содержит, мас.й:

Сульфонаты кислого гудрона или алкилбензолсульфюнаты 2-56

Сульфонаты оксиэтилированных алкилфенолов

„,SU„„1708930 А

2 к составам для обезжиривания окалины прокатного производства. Целью изобретения является повышение степе" ни обезжиривания. Состав для обезжиривания "АОЛ-ХПИ" содержит, мас.ь: сульфонаты кислого гудрона или алкил,бензолсульфонаты 2-56; сульфаты оксиэтилированных алкилфенолов 2-54; оксиэтилированные алкилфенолы 2-42; сульФат аммония или натрия 2-10 и водуостальное. Повышение степени обезжиривания достигается за счет использования в качестве соли неорганической кислоты сульфата аммония или натрия, а в качестве поверхностноактивных веществ — сульфонатов кисло-. го гудрона или алкилбензолсульфонатов, сульфатов оксиэтилированных алкилфенолов и оксиэтилированных алкилФенолов. 3 табл. С.

Оксиэтилированные алкилфенолы 2-42

Сульфат аммония или натрия 2-10 .

Вода Остальное

Состав для обеэжиривания окалины на основе алкилбензолсульфонатов готовят путем смешения расчетных количеств компонентов в аппарате с мешалкой при температуре 20-25 С.

Состав для обезжиривания с исполь" зованием кислых гудронов готовят следующим образом.

В аппарат с мешалкой, подводными и отводными патрубками помещают кислый гудрон, к которомуперемешивая, при температуре 70-8 i Ñ добавляют

1708930

15

RAg(CHQHQ)g0SOgH + НдО „ 20

Полученную реакционную массу нейтрализуют 204-ным водным раствором аммиака или гидроксида натрия, при этом образуются соли органических сульфоэфиров - .сульфатидованные ок" сиэтилированные алкилфенолы, сульфонаты кислого гудрона (алкиларилсульфонаты) и неорганические соли в виде сульфатов: 30

Определение степени обезжиривания окалины проводят по следующей методике: .навеску 3-5 г сухой анализируемой окалины помещают в стакан емкостью 50 мл. Проводят многократную экстракцию масла из окалины с по" мощью петролейного эфира, наливая его порциями по 25-30 мл в стакан с

40 окалиной, перемешивая и фильтруя во взвешенную колбу через бумажный фильтр методом декантации. После полного измельчения масла из окалины бумажный фильтр промывают из пипетки петролейным эфиром до исчезновения на нем следов масла. Отгоняют рабство" ритель из колбы при температуре 80о

90 С, затем колбу с экстрагированным маслом сушат при 100>5 С до посто50 янной массы.

Количество остаточного масла рассчитывают по Формуле оксиэтилированные алкилфенолы. Смесь перемешивают в течение 30-60 мин, затем полученную смесь перемешивают с гидроксидом аммония или натрия до достижения нейтральной среды, Полученный cocTBS используют в виде водного раствора для обезмасливания окалины.

При смешении кислого гудрона с оксиэтилированными алкилфенолами серная -кислота, входящая в состав кислых гудронов, вступает в реакцию с гидроксилсодержащими соединениями с образованием органических сульфоэфиров:

ЕА (СН Нф) ОН + Н $04

RAФОзН

RA@(CHgCHpO) 0SOyH + NH4OH—

ВА (СН СНф)„030эНН4. + Н О

RAgS0gH + NH4OH RA+OgNHy + Н О

Н Б04 + 2NHgOH- " (NHygSOy + 2Н О

Нейтрализованная реакционная масса содержит также некоторое количество не вступивших в реакцию с серной кислотой оксиэтилированных алкилфенолов, воду.

Обезжириванию подвергается окалина - побочный продукт производства . проката прокатных станов - с характеристикой, представленной в табл.1.

Гранулометрический состав мелкой окалины представлен в табл.2.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1. В реактор с мешал" кой загружают 290 г алкилбензолсульфонатов, 280 r сульфированных оксиэтилированных алкилфенолов, 220 r оксиэтилированных алкилфенолов, 60 r сульфата аммония, растворенного в

140 г воды Компоненты перемешивают при 20-25 С в течение 30 мин до по" лучения однородной композиции.

Полученным составом обеэжиривают окалину, содержащую 9 мас.Ф маслянистых загрязнений по отношению к сухой замасленной окалине.

Обезжиривание проводят следующим образом.

10 г окалины помещают в стакан емкостью 100 мл и заливают 40 мл

23-ного водного раствора, состава.

Температура раствора 20-25 С, Массовое соотношение окалина:раствор равно 1:4. Проводят обезжиривание окалины в течение 2. мин с применением ультразвуковых колебаний 22 кГц, создаваемых диспергатором ультразвуковым УЗДН-2т. После отстаивания в течение 30-60 мин происходит разделение фаз. Верхний слой сливают. К остав" шейся окалине приливают 40 мл воды, тщательно перемешивают. После отстаи- . вания в течение 1 ч верхний слой сливают, а окалину направляют на дальнейшую переработку

Содержание остаточного масла е

-окалине составляет 1,53» степень обезмасливания - 834.

ЩМ Щ а = - "— — — 300X.у (1)

Н ! с где а - количество масла в окали не после обе зжиривания,Ф; шщ - масса колбы с маслом, г, m - масса пустой колбы, г;

1708930

Н - навеска анализируемой окали ны, г.

Степень обезжиривания определяют как отношение количества удаленного масла к исходному содержанию масла в окалине, выраженное в процентах.

Степень обезжиривания рассчитывают по формуле

Ян- И с=- — — — -э вм (2) где с - степень обезжиривания, 3; а - исходное содержание масла в окалине, 4; а - содержание масла в окалине после проведения обезжиривания, Составы опробованных растворов, а также результаты проведенных испытаний приведены в табл.3.

Получение составов по примерам 217 и обезмасливание с их помощью ока- 5 лины проводят в условиях, аналогичных примеру 1.

П р и.м е р I8. В реактор с мешалкой, рубашкой, подводными и отводными патрубками помещают 100 г кислого гудрона, содержащего, мас.Ф: серная кислота 30, органические суль.фокислоты.70. В этот .же реактор при перемешивании добавляют при темпе-: ратуре 80 С 94 г оксиэтилированных о алкилфенолов со средней молекулярной

35 массой 409. Смесь перемешивают в течение 50 мин, а затем в аппарат добавляют 108 г 204-ного водного раствора гидроксида аммония и переме- 40 шивают 30 мин при 50 С; доводят рН композиции до 8.

Получают 302 г продукта, содержащего, мас.4: сульфонаты кислого гудрона 19,6, сульфат оксиэтилированных 45 алкилфенолов 17,2, оксиэтилированные алкилфенолы 12,5, сульфат аммония

92, вода 41,5. .Полученным составом обезмасливают окалину, содержащую 9 масляных загрязнителей, так же, как в примере 1.

В качестве алкилбензолсульфонатов применяют вещества, выпускаемые по

ТУ-84-509-74.

Сульфонаты кислых гудронов являются отходами производства сульфонатных присадок, масел и парафинов и содержат 20-404 серной кислоты и

60-80"ь органических сульфокислот.

В примерах 18-23 композиции получены в результате взаимодействия кислых гудронов и оксиэтилированных алкилфенолов. В примерах 18, 19 использован кислый гудрон, содержащий 30 серной кислоты и 703 органических сульфокислот, в примерах 20,21 кислый гудрон, содержащий 36ь серной кислоты и 643 органических, сульфокислот; в примерах 22,23 — кислый гуд-рон, содержащий 203 серной кислоты и 803 органических сульфокислот.

В примерах 18-"3 составы содержат сульфонаты кислого гудрона, нейтра- . . лизующим агентом служит гидроксид аммония, в примере 24 — гидроксид натрияс

Сульфаты оксиэтилированных алкил" фенолов (СТП14-74) - анионоактивные поверхностно-активные вещества с

Формулой

H Q(OCH>CH>) „OSOzMe

Оксиэтилированные алкилфенолы(ГОСТ 8433-81) - неионогенные поверхностно-активные вещества с формулой

) 8 Q(OCH,CH,). OH

Таким образом применение предло- . женного состава существенно повышает степень обезжиривания окалины прокат ных станов, что позволяет перерабатывать отходы производства проката черной металлургии и нефтехимических производств..

I формула изобретения

Состав для обезжиривания .металлов,, преимущественно окалины прокатного производства, содержащий соль неорганической кислоты, поверхностно-ак.- тивные вещества и воду, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы шения степени обезжиривания, он в качестве соли неорганической кислоты содержит сульфат аммония или натрия, а в качестве поверхностно-активных веществ - сульфонаты кислого гудрона или алкилбензолсульфонаты, сульфаты оксиэтилированных алкилфенолов и оксиэтилированные алкилфенолы при следующем соотношении компонентов, мас.4:

1708930

Сульфонаты кислого, гудрона или алкилбензолсульфонаты

Сульфаты оксиэтилированных алкилфенолов.

Оксиэтилированные . алкилфенолы .Сульфат аммония или натрия

Вода

2-56

Классы, мм

2-54

3,0

6,0

8,0

9,0

+0,2

0,2-0,1

0,1-0,006

0-,06-0,04

Оз04-0,0?

2-42

?"10

Остальное

Таблица1

21,0

Состав, мас.б

О, 02-0,01

20,0

Окалина

0,01-0,005

0,005"0,00?

"0,002

16,0

Вода

Твердая Иаслянис" часть тые вещества

13,0

4,0

84,85

77,9

54,0

0,15

14,2

7,9

45, 8

100i 0

0,2

Таблица3

Степень обеэаи» рмеаммл, г состав lllle обазеирнвамил иас 8

Номер прмие ра

СолеРмение масла

° окалине ° из с, \

Сульфонатм кнслмх гулромоа т «з

Сульфатм оксиэт млироэаннмх алкилфенолое

Сульфат натрил млм еиионмл

Апкилбемзолсульеонатм

Окснэтилмроэанwe ал,килфемоли

Эола

Остаточное

Исходное (в сухой окалине) 28

28

14

28

22

11

2

22

1

44

?2

22

22

12,5

24,1

36,0

ll

9,2

5 ° 6

2,5

19>6

16,2

14,2

42,О 3,1 24 ° 3

36,0 . 2.5 .28,9

5,6 30,0

24 б 30

22 . .6 IS

2 2, ост

12,4

14 ° 2

16,2

18 ° 2

18,4

24,1

0,5 94.

2,0 87 г,4 84

О ° 5 94

14,5 69

2,8 69

9 .15 I5

22

23

24

46

28

27(прототип) 0,6 МаС1 ост.

3,5 612

2

4

5 б

8

11

12

13

14

lS

16

17 !

19

29

12

56

58

29

29 .15

;29

29

29

29

29 29

56

28

14

28

14

28

28

28

28

17,2

24,1

18,4 б

6

6 б

6

6

6 б

42

13

43

11

41

14

42

12

23

36

21

19

1I

1О

41,5

30,0

28,9

9 9

9 9

9

9 . 9 9

О

9

9

9

Табли ца 2 т

Выход, 6

1,5 83

2,2 75 . 0,7 92

31 66

3,1 65

2,7 70

2.9 68

3,1 66

3,2 64 г,3 74

2 ° 5 72

4>1 55

3,1 66

2>9 72

3,0 68

3.1 66

31 66

0,5 94

0,4 95

0 ° 4 95