На машиностроительных и металлургических предприятиях при обработке и прокатке металла применяются смазочно-охлаж - дающие жидкости (СОЖ), представляющие собой эмульсии масла в воде. Масляные эмульсии - это коллоидные двухфазные систе­мы, в которых одна жидкость (масло) диспергирована в виде капе­лек в другой жидкости (воде). Обычно срок службы эмульсий не превышает 1 мес.

Приготовление эмульсии состоит в смешивании масла с водой и эмульгатором. Все масляные эмульсии обладают большой устой­чивостью. При обычном отстаивании в течение 3 мес концентра­ция масла снижается всего на 10-20%.

Разрушению эмульсий, т. е. расслоению системы, препятствует упругая оболочка эмульгатора (органической кислоты), молекулы которого ориентированы углеводородным радикалом в сторону час­тицы масла, а карбоксильной группой - в сторону воды.

Сброс отработанных СОЖ в канализацию наносит вред окру­жающей среде и расточителен. Утилизация отработанных СОЖ осуществляется путем разрушения эмульсии, разделения ее на компоненты и очистки последних. Содержание масла в СОЖ до­стигает 50 г/л, а количество СОЖ, подлежащих замене на пред­приятии, составляет 1 - 300 м /сут. Поэтому регенерация отрабо­танных эмульсий на крупных предприятиях экономически эффек­тивна.

Для разрушения эмульсий применяют следующие методы: цен­трифугирование, фильтрование, реагентную коагуляцию, термиче­ский метод, а также их комбинацию.

В процессе центрифугирования при большой частоте вращения (фактор разделения - не менее 7250) происходит разрушение кол­
лоидной системы, в результате которого масло, имеющее меньшую плотность, чем вода, отделяется от дисперсионной среды. Для об­легчения этого процесса в эмульсию добавляют кислоту, в присут­ствии которой разрушается гидратная оболочка эмульгатора на по­верхности частиц масла. Содержание ее в смеси должно обеспечи­вать рН среды, равный 1 - 2, что требует использования центри­фуги в кислотостойком исполнении.

Для фильтрования СОЖ на базе фильтр-пресса ФПАКМ разрабо­тан многоярусный фильтр типа МБ1 с бумажной лентой, уложенной на латунной сетке, протянутой между фильтрующими плитами. Фильтр МБ1 выпускается с размерами фильтрующих поверхностей 5; ----------------------------------- 10 и 20 м. Фильтрова­ние проводится под давлением до 0,2 МПа. Управление всеми опе­рациями автоматизиро­вано, но конструкция фильтра допускает ра­боту и в полуавтомати­ческом режиме.

Реагентная коагу­ляция заключается в добавлении к эмульсии сернокислого алюми­ния, хлорного или сер­нокислого железа в со­четании с известковым молоком или едким на­тром. Общее количест­во реагентов 7-8 г/л. После разрушения эмульсии вследствие протекания химиче­ских реакций в процес­се отстаивания мине­ральные компоненты выпадают в осадок. Образующийся осадок удаляется и утилизи­руется.

Наиболее эффек­тивны централизован­ная переработка СОЖ на крупных промышленных установках ме­тодом реагентной флотации, а также термические методы утилиза­ции.

Принципиальная схема непрерывной установки по разрушению отработанных СОЖ методом флотации приведена на рис. 15.8.

При этой технологии основная часть масла (85 - 90%) отделя­ется уже в центробежном сепараторе 2. Полученное после сепара­тора масло может использоваться в качестве топлива или для при­готовления свежих эмульсий. Более глубокая очистка эмульсии (точнее - того, что от нее осталось после сепарации) производится во флотаторе 4 с использованием реагентов. Принципиальная схе­ма термической установки обезвреживания СОЖ приведена на рис. 15.9.

Принцип действия такой установки состоит во вспенивании эмульсии с помощью ПАВ в сборнике 1 и подаче пены в пароге - нераторный реактор 4, где она равномерно сгорает при 1500 - 1600 °С. Дымовые газы, проходя через барботажный аппарат 5, от­дают тепло для упаривания СОЖ. Конденсация пара, содержаще­гося в дымовых газах, выходящих из барботажного аппарата 5, Производится водой в скруббере 7. Выходящая из него чистая вода подается в систему оборотного водоснабжения. Производительность установки составляет 5 т/ч.