Способ разрушения масложировых конгломератов

Изобретение относится к очистке трубопроводов, в частности канализационных трубопроводов, от конгломератов, содержащих масла, жиры, парафины, воск, механические примеси и др. Способ проводят диспергированием масложировых конгломератов и их удалением при непосредственном взаимодействии в реакционном объеме растворов А и Б, при этом раствор А содержит, мас.%: ацетат аммония 10,0-35,0, уксусную кислоту 1,0-10,0, поверхностно-активное вещество 0,01-0,5 и воду остальное, а раствор Б содержит, мас.%: нитрит натрия 15-40 и воду остальное. Технический результат: повышение эффективности разрушения масложировых конгломератов и, как следствие, повышение эффективности очистки трубопроводов за счет выделяющегося тепла, приходящегося на единицу объема реакционной смеси.

 

Изобретение относится к очистке трубопроводов, в частности канализационных трубопроводов, от конгломератов, содержащих масла, жиры, парафины, воск, механические примеси и др.

При использовании канализационных трубопроводов на стенках и днище накапливаются отложения, состоящие из масел, жиров, парафинов, воска, механических примесей и др. Они забивают трубопроводы, уменьшают пропускное сечение особенно в холодное время года. Особенно большие проблемы возникают в канализационной сети мясоперерабатывающей, молочной и других предприятий, в отходах которых имеется много низкозастывающих жиров и масел, состоящих из полинасыщенных и ненасыщенных кислот. Разрушение отложений (растворение, диспергирование, деэмульсация) интенсифицируется при температурах, близких к температуре плавления жиров и масел (45-70°С). Для удаления этого конгломерата используются в основном различные моющие поверхностно-активные вещества (ПАВ), состоящие из большого количества различных соединений.

Известно много составов ПАВ, один из них - патент США N6165962, состоящий из водной эмульсии, содержащей наряду с водой:

1) Функционализованные углеводороды, умеренно растворимые в воде

2) Анионное ПАВ

3) Двухатомный спирт С₂-С₁₀

4) Органический растворитель,

5) в частности, спирты, кетоны, сложные эфиры, акриламид и т.д.

6) Загуститель, например, модифицированные или немодифицированные катионные полимеры.

Другой (заявка 1149892 ЕПВ) предлагаемый поверхностно-активный состав, имеющий высокую пенообразующую способность, хорошие загущающие свойства и растворимость в воде, стабильный в широком диапазоне, содержит соединения формулы RC(O)N(R¹)AOH (1), RC(O)OAN(R¹)C(O)R (2) и RC(O)ONHR (3). RCO - насыщенный или ненасыщенный ацил С₆-С₂₄, который может содержать НО; R¹ - алкил C₁-C₄; A - алкилен или алкенилен C₁-С₆.

Однако они имеют очень сложный химический состав.

Наиболее близким к предлагаемому является патент США 6176243, в котором предлагается состав и способ для удаления парафина с поверхности оборудования для переработки масла. Однако этот способ недостаточно эффективен, кроме того, необходимо продолжительное время для очистки.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности разрушения масложировых конгломератов и, как следствие, повышение эффективности очистки трубопроводов за счет выделяющегося тепла, приходящегося на единицу объема реакционной смеси.

Технический результат достигается тем, что проводят диспергирование масложировых конгломератов и их удаление при непосредственном взаимодействии в реакционном объеме растворов А и Б, при этом раствор А содержит, мас.%: ацетат аммония 10,0-3 5,0, уксусную кислоту 1,0-10,0, поверхностно-активное вещество 0,01-0,5 и воду остальное, а раствор Б содержит, мас.%: нитрит натрия 15-40 и воду остальное.

В основу способа заложена азотгенерирующая технология. Ее сущность заключается в том, что при взаимодействии аммониевых солей и нитратов в кислой среде протекает экзотермическая реакция с выделением газообразного азота. Повышение температуры реакционной смеси приводит к быстрому расплавлению масляно-жирового конгломерата, а процесс газовыделения способствует их отрыву от стенок трубопровода. Реакция проводится в кислой среде при добавлении органических кислот, например уксусной кислоты.

Композиция для диспергирования масляно-жировых конгломератов состоит из двух растворов: А - ацетата аммония, уксусной кислоты и эмульгатора, Б - из нитрита натрия и воды. При контакте слабокислого раствора ацетата аммония и водного раствора нитрита натрия они вступают во взаимодействие непосредственно в трубопроводе или резервуаре с образованием ацетата натрия, воды и азота. Уксусная кислота выполняет роль инициатора реакции, которая протекает в течение некоторого промежутка времени и сопровождается выделением тепла.

CH₃CONH₄+NaNO₂=CHSCONa+2H₂O+N₂

Q=-309 кДж/моль

Повышение температуры реакционной смеси приводит к плавлению и отрыву масляно-жирового конгломерата со стенок трубопровода и образованию дисперсии, которую можно удалить из трубопровода с помощью поршня или размывом водой.

Для определения эффективности бинарной композиции различного состава проведены следующие опыты.

Приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

К 100 г осадка добавляют 50 мл водного раствора А, состоящего из смеси реагентов: (0,8 г) ацетата аммония, 1 мл уксусной кислоты и 1 капли ОП-10. Затем добавляют раствор Б, состоящий из (1 г) нитрита натрия в 50 мл воды. Масложировой конгломерат с механическими примесями разогревается в течение 1 часа, поднимается вверх в виде кусков конгломерата, размывается водой и легко удаляется из реакционного объема.

Пример 2.

К 100 г осадка добавляют 50 мл раствора А, состоящего из (1,6 г) ацетата аммония, 2 мл уксусной кислоты и 1 капли ОП-10. Затем добавляют 50 мл водного раствора, содержащего 2 г нитрита натрия. Конгломерат разогревается, отрывается от стенок и поднимается над водным раствором в виде дисперсии небольших частичек и пены, который легко удаляется из реакционного объема.

Проведен расчет реагентов, необходимых для очистки трубопровода от масляно-жирового конгломерата длиной 300 м и диаметром 300 см.

1) Определен общий объем данного участка трубы, который составляет 3,53 м³

2) Объем раствора А составляет 1,75 м³

3) Объем раствора Б составляет 1,75 м³

4) Необходимое количество реагентов

Ацетат аммония - 840 кг

Нитрит натрия - 724,5 кг

Уксусной кислоты (ледяной) - 17,5 л

ПАВ - 1 л.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет быстро и эффективно разрушить и удалить масложировой конгломерат со стенок трубопроводов или емкостей.

Способ разрушения масложировых конгломератов, отличающийся тем, что его проводят диспергированием масложировых конгломератов и их удалением при непосредственном взаимодействии в реакционном объеме растворов А и Б, при этом раствор А содержит, мас.%: ацетат аммония 10,0-35,0, уксусную кислоту 1,0-10,0, поверхностно-активное вещество 0,01-0,5 и воду остальное, а раствор Б содержит, мас.%: нитрит натрия 15-40 и воду остальное.