Способ очистки металлических поверхностей

 

Использование: химическая обработка металлической поверхности, в частности в способах очистки технических среде гв от алифатических гидразинов, например от несимметричного диметилгидразина /НДМГ/. Сущность изобретения: способ очистки металлических поверхностей включает обработку органическим растворителем с последующей продувкой воздухом, причем обработку ведут в течение 2 - 3 ч водным раствором метанитробензойной кислоты концентрацией 0.6 - 1.0 мас.% и аммиачной воды до рН 7 - 8, а к полученному в результате обработки водному раствору добавляют азотную кислоту концентрацией 60 мас.% до осаждения метанитробензойной кислоты 2 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5017686/26

{22) 20.12.91 (46) 15,12.93 Бюл, Мя 45-46

{75) Игнатьев И.Ю.; Кудрявцев СЛ.; Панкратов Б.И.;

Таранцов ВА.; Тарасов АЛ.; Чирков АЫ; Шарапов

В.С. (73) Конструкторское бюро транспортного машиностроения (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Использование: химическая обработка металлической поверхности, в частности в способах очистки технических средств от алифатических (в) RU (и) 2004628 Cl (51) 5 С 23 G 5 02 гидразинов, например от несимметричного диметилгидразина /НДМГ/. Сущность изобретения: способ очистки металлических поверхностей включает обработку органическим растворителем с последующей продувкой воздухом, причем обработку ведут в течение 2 — 3 ч водным раствором метанитробензойной кислоты концентрацией 06 — 1,0 мас% и аммиачной воды до рН 7 — 8, а к полученному в результате обработки водному раствору добавляют азотную кислоту концентрацией 60 мас% до осаждения метанитробензойной кислоты 2табл

2004628

Изобретение относится к способам обработки металлических поверхностей, в частности к способам очистки от высокотоксичных веществ, и может быть использовано при очистке технических средств от алифатических гидрозинов, например от несимметричного диметилгидразина (НДМГ).

Известен .способ очистки металлической поверхности органическими растворителями, акими как бензин, ксилол, керосин и др.

Если применить данное техническое решение для очистки неметаллических поверхностей, имевших контакт с высокотоксичными веществами, то не будет достигнута высокая эффективность очистки.

Это объясняется тем, что бензин, ксилол, керосин и другие подобные им органические растворители плохо растворяют образовавшуюся пленку НДМГ, прочно связанную с поверхностью металла.

Недостатком указанных растворителей также является токсичность паров самих растворителей и их пожароопасность.

Известен способ очистки металлической поверхности щелочными растворами, такими как NaOH. Недостатком этого способа является корроэионное и кавитационное разрушение металла, образование пассивной пленки, длительность процесса.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является способ очистки металлических поверхностей органическим растворителем, таким например как трихлорэтилен с последующей продувкой воздухом, включающий обработку трихлорэтиленом с переводом НДМГ в растворитель и сушку поверхности после обработки.

Недостатком данного способа является низкая эффективность очистки поверхности металла. Это объясняется тем, что алифатические гидраэины обладают свойством проникать в металл на молекулярном уровне, а трихлорэтилен растворяет их только в поверхности. В результате чего после очистки поверхности металла происходит выделение паров высокотоксичных веществ в окружающую среду. Концентрация паров

НДМ Г спустя 10 сут после обработки достигает 45 ПДК.

К недостаткам также следует отнести, что в присутствии влаги имеет место гидролиз трихлорэтилена с выделением хлора и образованием соляной кислоты. Это приводит к коррозии поверхности металла, образованию солей, которые при последующем использовании технических средств для работы с НДМГ растворяются в нем. существенно ухудшая его качество.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки от НДМГ и сокращение расхода растворителя.

Указанная цель достигается тем, что обработку ведут в течение 2-3 ч водным раствором метанитробенэойной кислоты концентрацией О,б -1,0 мас. и аммиачной воды до рН 7 — 8, а к полученному в результате обработки водному раствору

10 добавляют азотную кислоту концентрацией

60 мас. до осаждения метанитробензойной кислоты.

Водный раствор готовили путем введе- . ния в воду при интенсивном перемешива15 нии метанитробензойной кислоты (МНБЖ) до концентрации 0 6 -1,0 мас. и добавления аммиачной воды до рН раствора 7-8.

При этом образовался водный раствор аммонийной соли МНБК (АСМНБК).

Модельные емкости вместимостью 100 смэ, изготовленные из стали Ст. 3, нержавеющей стали 12Х18Н10Т и сплава АМг-6 заполняли НДМГ и выдерживали в заполненном состоянии втечение 1 мес. Затем НДМГ

25 сливали, модельные емкости заполняли раствором АС МНБК, выдерживали в заполненном состоянии определенное время, сливали растворы, сушили продувкой горячим воздухом и герметично закрывали. По30 сле проведения обработки спустя 1 ч и 10 сут замеряли концентрацию паров НДМГ в газовой фазе емкостей.

Данные по концентрации паров НДМГ приведены в табл. 1.

Анализ приведенных в табл. 1 данных позволяет сделать следующие выводы. Обработка хлорорганическими растворителями и обработка водным раствором АС MH БК не меньше 0,5, не обеспечивает полного

40 удаления НМДГ с поверхности металла.

Увеличение содержания МНБК в растворе выше 1 не снижает продолжительности обработки и приводит к перерасходу растворителя.

45 При продолжительности обработки растворами АС МНБК менее 1 ч требуемая полнота обезвреживания металла от НДМГ не достигается, Слитый из модельных емкостей рас50 твор, содержащий АС МНБК и НДМГ, обрабатывали раствором НИОз концентрации 60 мас, . Эта обработка преследовала цель выделить из раствора МНБК для повторного использования.

Данные по выделению МНБК иэ обработанного раствора приведены в табл. 2.

Приведенные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что введение в раствор азотной кислоты до рН 1-2 обеспечивает

90-95 -ное выделение МНБК. Дальнейшее

2004628

Добавляли понемногу азотную кислоту

НМОз концентрацией 60 мас.%, до достижения рН раствора 1 — 2. При этом МНБК выпадает в осадок. Пропускали раствор через

5 фильтр для отделения МНБК, которую можно повторно использовать для приготовления нового раствора.

На фильтре получают 94% МНБК от исходного содержания.

10 (56) Келлер О.К., Кратыш Г.С., Лубяницкий

Г.Д. Ультразвуковая очистка. Л.: Машиностроение. 1977, с. 24.

Смирнов Н.С., Простаков М.Е. Очистка

15 поверхности стали. М.: Металлургия. 1965, с. 87.

Грилихес С.Я. Обезжиривание, травление и полирование металлов. Л.: Машиностроение, 1983, с, 31, 20 увеличение содержания НКОз приводит к снижению количества образующейся

MH 6K.

Отбирали пробу для определения содержания в слитом растворе НДМГ. Содержание НДМГ в растворе составило 2% (условно).

Таблица1

Концентрация паров НДМГ в газовой фазе после очистки

Концентрация паров НДМГ в газовой азе, П К

Способ очистки

Содержание

МНБК в растворе, мас. %

Продолжительность обработки, ч через 10 сут после об -ки через 1 ч после об -ки

Обработка с использованием трихлорзтилена

Обработка раствора

АС МНБК

Таблица2

Данные по выделению МНБК из водного раствора, содержащего 1% АС МНБК и 2% НДМГ

Пример. Имеется резервуар объемом

1000 л, содержавший НМДГ. Для очистки его внутренней поверхности резервуар полностью заливали водным раствором МНБК с концентрацией 1 мас.% и аммиачной воды с рН 7 — 8 и выдерживали 3 ч. Затем раствор сливали и замеряли содержание паров

НДМГ в газовой фазе резервуара.

Пары НДМГ в резервуаре отсутствовали. Резервуар продували воздухом.

0,2

0,5

0,5

0,5

0,5

1,0

1.0

1,0

1,0

2,0

2.0

4,0

4,0

0,5

0,5

0,5

0,5

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс, Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Отс, 5

Отс.

Отс.

2004628

Составитель Т.Гугнинэ

Техред М.Моргентал

Корректор В.Петраш

Редактор Г.Мельникова

Подписное

Заказ 3381 Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент.", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ, включающий обработку органическим растворителем с последующей продувкой воздухом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки от несимметричного диметилгидразинэ и сокращения расхода растворителя, обработку ведут в течение 2

- 3 ч водным раствором метанитробензойной кислоты концентрацией 0,6 - 1,0 мас. $ и аммиачной воды до рН 7 - 8. а к получен5 ному в результате обработки водному раствору добавляют азотную кислоту концентрацией 60 мас.$ до осаждения метэнитробензойной кислоты.