Щелочной сток производства капролактама щспк. Пластифицирующе-воздухововлекающие

Пластифицирующая и воздухововлекающая добавка для
строительных цементных растворов и бетонов. Применяется в качестве компонента цементных смесей для улучшения технологических показателей бетонов и растворов в конструкциях монолитных полов, перекрытий, стяжек, при изготовлении сложных и ответственных монолитных конструкций и изделий.

Любая цементная смесь, будь то раствор или бетон, требует затворения её водой. Реальная водопотребность цемента, т.е. количество воды,
которое необходимо ему для гидратации, составляет около 15%.

Однако есть ещё одно необходимое требование - подвижность растворной/бетонной смеси. При водоцементном отношении (В/Ц=15%) она окажется

очень жёсткой, практчески «сухой»: её ни уложить, ни разровнять, тем более, не залить в опалубку.

Чтобы цементная смесь стала подвижной, в неё добавляют около 30% воды (В/Ц=30%). При твердении такого раствора или бетона часть воды расходуется на гидратацию цемента, остальная часть - почти половина -
испаряется или уходит по капиллярам, оставляя после себя слои, пронизанные сообщающимися порами, вызывая дополнительную усадку бетона и трещины.

Это особенно критично для конструкций с большими линейными размерами, например бетонных стяжек в конструкциях полов или монолитных фундаментов. Через эти поры в толщу бетона/раствора постепенно проникает вода и при замерзании разрушает конструкцию, происходит коррозия арматуры.

Для уменьшения излишков воды в цементные смеси при размешивании добавляют пластификаторы. Эти добавки, разжижая бетон/раствор, позволяют сделать его подвижным и почти «самонивелирующимися» при минимуме избыточной влаги.

Поэтому в толще бетона/раствора не остаётся лишней воды, подлежащей удалению. Сообщающихся пор не образуется. Бетон обретает плотность, монолитность, прочность, значительно уменьшается его усадка, увеличивается трещиностойкость.

Такими преимуществами обладает пластификатор ЩСПК, рекомендуемый для применения в соответствии с ГОСТом 28013–89.

При механическом замешивании цементной смеси ЩСПК способствует вовлечению в раствор микропузырьков воздуха, которые остаются в его

толще в виде закрытых сферических пор и дополнительно повышают трещиностойкость и прочность конструкции на изгиб.

ЩСПК увеличивает морозостойкость бетона в 1,5–2 раза, снижает расход цемента до 8% при сохранении требуемой подвижности и заданной
прочности.

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ

ЩСПК добавляют в воду затворения или - при механическом помешивании - прямо в смеситель. Необходимо учитывать: если применять ЩСПК, то для получения требуемой подвижности смеси понадобится воды на 20–30% менее обычного. Если применять ЩСПК в штукатурных растворах, наилучшие результаты достигаются в накрывочных верхних слоях за счёт создания плотной, высокопрочной и водостойкой поверхности. Если бетон приготавливается или транспортируется автомиксером, можно добавить ЩСПК прямо в миксер в количестве одной упаковки, около 5 литров или более, по усмотрению мастера.

НОРМЫ РАСХОДА

Оптимальная норма введения ЩСПК в бетоны/растворы составляет 0,3–1,2% от массы цемента, т.е. примерно 100–300 г на 100 кг бетона/раствора. О добавке ЩСПК в миксер - см. концовку предыдущего абзаца.

ХРАНЕНИЕ

Срок хранения 1 год. Температура хранения неограничена.
После оттаивания физико-химические свойства ЩСПК сохраняются. В случае незначительного расслаивания в процессе хранения - перемешать перед применением.

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

ЩСПК негорючая жидкость. Имеет щелочную реакцию. ПО ГОСТу 12.1.007–76 запрещается приём пищи и курение в местах использования ЩСПК. При попадании на открытые участки кожи быстро промыть водой.

УПАКОВКА

Пластиковая бутыль 5,25 л; 70 штук на поддоне.

ЩСПК - щелочной сток производства капролактама, являющийся отходом производства капролактама и представляющий собой водный раствор натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот, циклогексанов и циклагексанона. Жидкость коричневого цвета, об-ладающая умеренной токсичностью, с плотностью при 20 °С- 1,1 -1,2 г/см 3 , рН раствора 10-13.

ЩСПК-м - щелочной сток производства капролактама модифициро­ванный, представ-ляющий собой водный раствор натриевых солей моно-и дикарбоновых кислот, плава соды кальцинированной.

СПД-м - продукт, получаемый на основе водорастворимых высоко-кипящих побочных ве-ществ производства изопрена. Представляет собой легкоподвижную, нерасслаивающуюся жидкость от желтого до коричневого цвета.

НЧК - добавка на основе натриевых или кальциевых солей сульфокислот, хорошо раство-рима в воде. Жидкость темно-коричневого цвета, плотность 10%-ного водного раствора 1,023 г/см 3 , 30%-ного- 1,063 г/см 3 .

КЧНР - водный раствор нейтрализованного кислого гудрона. Жидкость темно-коричневого цвета, хорошо растворима в воде, плотность 1,049 г/см 3 .

ГКЖ-10 -прозрачная жидкость от бледно-желтого до коричневого цвета, смешивающаяся с водой во всех соотношениях, плотность 1,19-1,21 г/см 3 .

ГКЖ-11 - прозрачная жидкость от бледно-желтого до коричневого цвета, смешивающаяся с водой во всех соотношениях, плотность 1,19- 1,21 г/см 3 .

ЧСШ - побочный продукт производства целлюлозы, представляет собой раствор сложной смеси органических и неорганических веществ. Содер­жит едкий натр, карбонат, сульфат, тиосульфат и сульфид натрия, лигнин и продукты его деструкции, сахара и продукты разло-жения гемицеллюлоз, натриевые соли смоляных и жирных кислот.

М 1 - натриевые соли нерастворимых в воде органических кислот. Поставляется в виде пастообразного продукта с содержанием сухих веществ не менее 70% в металлических или деревянных бочках.

Воздухововлекающие

СДО -смола древесная омыленная - пастообразный про­дукт на основе натриевой соли абие-тиновой кислоты, получаемый омылением термообработанной древесной смолы щелочью Малоток­сичен, пожаро- и взрывобезопасен. Отпускная форма - плита в бумажных мешках или вязкий продукт в бочках, транспортирует­ся железнодорожным транспортом в крытых вагонах. Хранится под навесом или в закрытом помещении в крафт-мешках или в бочках. Срок хранения - 12 месяцев.

СНВ, СНВК - смола нейтрализованная воздухововлекающая - добавка на основе натриевых солей абиетиновой кис­лоты. Коричневый порошок или монолит-глыба, продукты мед­ленно растворимы в воде, малотоксичены, слабогорючи. Постав­ляется в мешках, в деревянных или стальных бочках емкостью от 50 до 250л. Хранится в закрытых помещениях, исключающих увлажнение продукта. Срок хранения неограничен.

Добавка вводится в бетонную смесь в виде 2.. .5%-ного раствора. Рекомендуемая дозиров-ка добавки 0,005.. .0,05% от массы цемен­та. При применении в составе комплексных моди-фикаторов СНВ (во избежание коагуляции) вводится отдельно от других добавок.

Введение добавки способствует увеличению прочности бето­на при растяжении, повышению трещиностойкости, газо- и водо­непроницаемости.

КТП - смесь производных смоляных и жирных кислот, образую­щихся при выделении тал-лового масла из сульфатного лигнина. Твердый продукт коричневого цвета, содержит около 10% влаги. Хорошо растворим в воде.

ОТП - натриевые соли смоляных и жирных кислот с общей щелоч­ностью 3-10%. Порошок с температурой размягчения около 70°С.

ОП - пастообразный продукт белого цвета, получаемый обработкой моно - и диалкилфе-нолов окисью этилена, либо маслообразная жидкость от светло-желтого до светло-коричне-вого цвета. Растворим в воде.

С - сульфонол относится к пенообразующим добавкам, кратность пены равна 10 для 1%-ного водного раствора, поверхностное натяжение – 20,9·10 -3 Н/м, ис­пользуется в монолитных бетонных и железобетонных конструк­циях с высокой морозостойкостью, легких поризован-ных бетонах, строительных растворах. С - синтетическое мыло, смесь натриевых солей алкилбензолсульфонатов С n Н 2 n+1 С 6 Н 4 SО 3 Nа, где n = 12,.. 18. Белый или светло-желтый поро-шок, хорошо раствори­мый в воде. Нетоксичен (раздражает верхние дыхательные пути). Отпускная форма - порошок в мешках или 45%-ный раствор. По­ставляется железнодорожным транспортом в полиэтиленовых или бумажных мешках, в жидком виде- в цистернах.

Газообразующие

ГКЖ-94 - полимер этилгидросилоксана, образующийся при гидролизе этилдихлорсилана. Содержание активного водорода 1,3 – 1,42%. При приме­нении добавок температура бетон- ной смеси не должна превышть 30оС. Электропрогрев бетона не допускается.

ГКЖ-94М - то же, при содержании активного водорода - 1,76%.

ПГЭН - прозрачная подвижная жидкость, в воде не растворима, образует эмульсию. Кине-матическая вязкость 50%-ного раствора в толуоле при 20°С - 1,6- 2,2 с, при тепловой обработке бетона не рекомендуется.

136-41(ГКЖ-94) и 136-157(ГКЖ-94м) – кремнийорганические жидкости (масло) полигид-росилаксаны, образующиеся при гидролизе этилдихлорсилана, представляют собой бесцвет-ные или светло-желтые нетоксичные, взрывоопасные, горючие, нерастворимые в воде жид-кости с га­рантийным сроком хранения до 1 года с момента изготовления при температуре от 0 до 20°С. Под атмосферным воздействием жидкости со временем способны полимеризо-ваться, превраща­ясь в желеобразный необратимый продукт.

Добавки на основе полигидросилоксанов применяются в виде эмульсий. Приготовление эмульсий довольно сложный процесс, поэтому наиболее надежно пользоваться эмульсиями, приготов­ленными непосредственно изготовителем исходного продукта, т.к. изготовитель мо-жет подобрать наиболее эффективный стабилиза­тор для получения стойкой эмульсии. Крем-ний-органические эмуль­сии могут у разных изготовителей иметь разное товарное название, технические параметры указываются в паспорте на продукт. Крем­нийорганические жидкос-ти и эмульсии на их основе обладают гид­рофобным (водоотталкивающим) свойством, умен-шая смачиваемость материала водой. С одной стороны, при выделении водорода в щелочной среде происходит дополнительное сцепление полисилоксановых цепей. Эти новообразования, нерастворимые в воде и растворах неорганических веществ, откладываясь в микропорах и капиллярах, в определенной мере затрудняют проникновение в них агрессивных жидкостей. С другой стороны, образовавшиеся органометаллокальцийсилоксаны и кремнийполимеры новых цепей с трехвалентной связью между атомами Si, химически фиксируясь на пверхности цементного камня, гидрофобизуют стенки пор и капилляров благодаря образовaнию гидрофобной пленки. Это по­вышает стойкость бетона в различных средах, так как адгезия крис­таллов солей и льда к гидрофобной поверхности пор снижается. Такие добавки незаменимы для бетонов с высокими требованиями по морозo- и солестойкости, независимо от их состава и вида вяжу­щего, в том числе и при низких температурах (до минус 60°С); для конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, морской воде.

КЭ-30-04 - эмульсия ГКЖ-94 в воде - однородная жидкость бе­лого цвета поставляется 50%-ной концентрации в герметизирован­ной таре вместимостью 20.. .200л с гарантийным сроком хранения в течение 6 месяцев с момента изготовления при положительной тем­пературе не выше 20°С. Транспортируется всеми видами транспор­та, обеспечивающими сохранность тары от механических поврежде­ний, попадания атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

Эмульсия вводится в бетонную смесь с водой затворения раз­бавленной до 10...25%-ной или 50%-ной концентрации в зависимо­сти от возможностей дозирующих устройств. Перед употреблением продукт тщательно перемешивают. Рекомендуемые дози­ровки: ГКЖ-94-0,003... 0,1%, ГКЖ -94м -0,01... 0,07% от массы це­мента в пересчете на 100%-ную жидкость. Эффективность действия добавок повышается с повышением подвижности смеси и при при­менении пуццолановых и шлакопортландцемента. Температура готовящейся бетонной смеси с добавками не должна превышать 30°С, поэтому электропрогрев бетона должен быть иск-лючен.

ПАК - алюминиевая пудра, серебристый тонкодисперсный порошок, растворимый в кисло-тах и растворах щелочей, но нерастворимый в воде и органических растворителях, является эффективным газообразователем для получения газобетона.Чрезвычайно пожароопасен. Пудру упаковывают в металлические герметично закрывающиеся банки емкостью 50л и хранят в упаковке предприятия-изготовителя в сухих зак­рытых помещениях при температуре не выше +35°С. Транс­портируют всеми видами крытого транспорта с установкой банок по принципу плотнейшей упаковки, исключающей их перемещение.

В бетонную смесь пудра вводится в виде спе­циально приготовленной пасты (см. «Руководство по изготовле­нию и применению алюминиевой пасты в качестве газообразователя для ячеистых бетонов», М., НИИЖБ, 1977). Расчетное количество алюминиевой пасты с поверхностно-активным ве­ществом вводят в бетонную смесь с водой затворения. Рекомен­дуемая дозировка 0,005.. .0,01 % от массы вяжущего. Действие добавки сопровождается выделением водорода. При передо­зировке возможно снижение прочности бетона. Приготовление

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Безотходные технологии на базе отходов производства капролактама

ПРОИЗВОДСТВО АММОНИЯ СУЛЬФАТА ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАПРОЛАКТАМА

отходы капролактам строительный ингибитор

В результате известной перегруппировки Бекмана, оксим циклогексанона превращается в капролактам, мономер для производства найлона-6. В производственной практике после завершения перегруппировки реакционная смесь нейтрализуется и лактам выделяется из смеси экстракцией или другими подходящими методами. Наиболее часто используемым нейтрализующим агентом является гидроксид аммония. В этом случае при использовании серной кислоты в качестве катализатора перегруппировки побочным продуктом является сульфат аммония, который не может быть повторно использован в процессе производства. Сульфат аммония можно направлять на продажу в качестве удобрения, однако этот продукт обычно в достаточном количестве поставляется на рынок и имеет низкую цену.

Кроме того, на 1 т произведенного капролактама образуется 3 т сульфата аммония, что создает проблемы с его удалением, так как производство капролактама постоянно растет, а цены на побочный продукт низки. Процесс нейтрализации потребляет большое количество воды; он является экзотермическим и выделяющееся тепло отводится в виде горячей воды и пара для поддержания температурного режима процесса. Большие объемы реакционной массы на стадии нейтрализации обуславливают высокую стоимость отделения лактама от побочного продукта и получения сульфата аммония.

Нейтрализация серной кислоты другими основаниями приводит к образованию еще более дешевых или малоиспользуемых продуктов. Например, гидроксид кальция -- дешевый реагент -- дает на стадии нейтрализации сульфат кальция, который ^имеет низкую рыночную цену, нерастворим и склонен к образованию отложений и забивке трубопроводов. Таким образом, желательная альтернатива существующему производству заключается не в новых способах нейтрализации и выделения сульфата аммония, а в разработке процесса полностью исключающего эту проблему.

Дискуссия по поводу производства капролактама без одновременного образования сульфата аммония представлена Р. Маттоне, Г. Сиоли и Л. Жифрэ, фирма «Сниа Вискоза», см. Hydrocarbon Processing*, январь 1975.

См. также описание патента США 4015946 «Сульфат аммония из сточных вод производства акрилонитрила», где обсуждаются проблемы переработки отходов производства капролактама.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства керамического кирпича, камней, блоков и плиток.

Известна сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий, включающая следующие компоненты, мас. глинистые сланцы от вскрыши фосфоритов 74-85; глина 10-25 и сульфатная смесь отход производства капролактама 1-5 .

При обжиге кирпича из этой сырьевой смеси выделяются сернистый газ, хлор и пары соответствующих кислот, образующиеся в результате химических реакций Na 2 SO 4 и NaCl, содержащихся в сульфатной смеси, с другими ее компонентами. Все эти вещества вредно действуют на организм человека, вызывают коррозию технологического оборудования, не позволяют утилизировать тепло отходящих газов, например на сушку кирпича-сырца, и загрязняют окружающую среду. Не разложившийся, а также образовавшийся при обжиге вторичный сульфат натрия является водорастворимой солью, образующей высолы на поверхности кирпича, снижающие его долговечность и декоративные свойства. Сульфат и карбонат натрия, содержащиеся в сульфатной смеси, разлагаются при температуре свыше 850 о С. Образующийся в результате этого разложения реакционноспособный оксид натрия, участвующий в формировании новообразований, вступает во взаимодействие с компонентами глины (SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO и др.) только после их аморфизации т. е. при температуре свыше 900 о С. Вследствие этого температура обжига кирпича составляет 1000-1050 о С.Кроме того, кирпич из известной сырьевой смеси имеет повышенную плотность и пониженную прочность, обусловленную наличием инертного (нереакционноспособного), имеющего устойчивую кристаллическую решетку, оксида кремния (в-кварц), взаимодействующего с другими оксида-смеси при температуре выше 1050 о С, а при температуре 1000-1050 о С он остается, преимущественно, в виде инертных включений и не участвует в формировании прочного керамического черепка.

Известна сырьевая смесь для изготовления керамических изделий, содержащая активного кремнезема 72,4-74,7% золы ТЭС 7,7-11,0% щелочных мыловаренных отходов химических производств 15,3-17,6% Данная смесь имеет существенные недостатки. Наличие в составе золы сернистых соединений, а в большинстве отходов мыловаренного производства, например подмыльных щелоков до 10% NaCl, вызывает негативные явления, описанные выше. Компоненты, входящие в состав щелочных мыловаренных отходов не обеспечивают образование полимеризованных частиц коллоидного состава мицелл, способствующих сближению твердых частиц породы на стадии сушки, увеличивая их поверхность реакционного взаимодействия в процессе обжига. Этот фактор, а также малое содержание в отходах активного NaOH (0,1%), способствующего образованию жидкой фазы, предопределяет протекание в основном твердофазных реакций при обжиге, что и объясняет в конечном счете сравнительно малую прочность на сжатие (268-305 кг/см 2) обожженных при температуре ниже 1100 о С изделий из данной смеси. Необходимость вести обжиг при температуре выше 1100 о С требует повышенных затрат топлива, а также расходов на огнеупорные материалы для изготовления и частые ремонты печи и вагонеток.Трехкомпонентный состав смеси, в сравнении с двухкомпонентным, значительно усложняет технологическую линию и увеличивает себестоимость продукции.

Известна сырьевая смесь для изготовления мелкоштучных строительных изделий, включающая, мас. диатомовый материал 64-70; известняк 10-16; подмыльный щелок 16-25 .

Недостатками данной сырьевой смеси являются: повышенные расходы на оборудование и энергозатраты, связанные с необходимостью тонкого измельчения диатомового материала и известняка (до прохождения через сито 1 мм) и усложнением получения однородной смеси из трех компонентов (необходимость пропускания смеси через сито 1,5 мм); высокая температура обжига изделий (1100 о С) и сравнительно невысокая их прочность на сжатие (412-466 кг/см 2) вследствие разрыхления структуры полуфабриката выделяющимся диоксидом углерода и протеканием реакций в твердой фазе; образование "дутиков" и отколов в изделиях от соприкосновения активного CaO размером более 0,5 мм с атмосферной влагой (так как помол известняка осуществляют до 1 мм, то естественно в смеси имеются частицы более 0,5 мм, которые при обжиге переходят в изделии); выделение хлора при обжиге изделий, вредное действие которого уже отмечено выше.Наиболее близкой к рекомендуемой является сырьевая смесь для изготовления строительных изделий, включающая, мас. компонент из группы: трепел, диатомит, опока 66-72; отходы производства хлористого кальция 6-12; подмыльный щелок 20-24 .

Высокое содержание хлоридов и сульфатов, входящих в состав подмыльного щелока и отхода производства хлористого кальция, оказывает вредное воздействие на человека, оборудование и качество продукции, что было отмечено выше. Выделение значительного количества газов (SO 2 , Cl, CO 2 , углеводородов) при обжиге изделий приводит к разрушению сплошности изделия, смещению процесса спекания в зону температур выше 1000 (1120 о С) и снижению прочности. Содержание в смеси сульфатов не позволяет получить из нее лицевых керамических изделий из-за выцветов и выколов на их поверхности. Кроме того, повышенное содержание в смеси карбонатов и сульфатов обусловливает образование в изделиях геленита и ангидрида, также снижающих прочность изделий. Малое (0,1%) содержание свободной щелочи в подмыльном щелоке, высокое содержание оксида кальция в смеси и выделение большого количества газов из изделий при обжиге предопределяет протекание в основном реакций в твердой фазе. Спекание материала происходит при высокой температуре, что требует больших расходов топлива и увеличивает расходы на огнеупорные материалы для печей и вагонеток. Прочность изделий из смесей, указанных в прототипе, также не очень высокая на сжатие 498-510 кг/см 2 , а на изгиб 15,9-29,6 кг/см 2 .

Целью изобретения является снижение температуры обжига керамических стеновых изделий, повышение их прочностных характеристик, утилизация отходов химического производства, исключение вредных выбросов в атмосферу.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления строительного кирпича, включающая кремнеземсодержащее сырье и отходы производства капролактама, в качестве кремнеземсодержащего сырья она содержит аморфно-кремнистую породу (опоку, диатомит, трепел), а в качестве щелочных отходов щелочной сток производства капролактама. Использование аморфно-кремнистой породы в количестве 75-99 мас. совместно с щелочным стоком производства капролактама (ЩСПК) в количестве 1-25 мас. обеспечивает получение плотной и прочной структуры кирпича-сырца в результате взаимодействия аморфного кремнезема, входящего в состав аморфно-кремнистой породы, с натриевыми солями монодикарбоновых кислот ЩСПК еще в процессе сушки кирпича (100 о С) и образования полимеризованных частиц коллоидного кремнезема мицелл, обволакивающих твердые частицы, содержащиеся в породе, сближая их и увеличивая поверхность реакционного взаимодействия в процессе обжига. Повышенная плотность кирпича-сырца способствует продлению процесса выгорания органических веществ ЩСПК и завершению его в области повышенных температур. При сгорании органические вещества создают восстановительную среду и поризуют материал (изделие). Активный NaOH, которого в ЩСПК в 20 раз (2,0% против 0,1%) больше, чем в подмыльном щелоке, и Na 2 O продукт термодиссоциации моно-и дикарбоновых кислот ЩСПК, взаимодействует с аморфным кремнеземом с образованием щелочных силикатов: 2Na 2 O ? SiO 2 ? Na 2 ? SiO 2 и Na 2 O ? 2SiO 2 . Восстановительная среда и близость частиц аморфного кремнезема, обусловленная образованием мицелл, а также наличие в составе смеси других оксидов (FeO, Al 2 O 3) способствует образованию высокоактивного силикатно-натриевого расплава при температуре около 600 о С, который взаимодействует с твердой фазой, активизируя процесс спекания частиц. В результате кристаллизации расплава образуются прочные минералы (альбит, олигоклаз, ферросиликат натрия), обусловливающие высокие прочностные свойства изделий. При содержании в смеси менее 1% ЩСПК образование расплава сдвигается в область высоких температур (>800 о С). При содержании в смеси ЩСПК более 25% образуется излишнее количество высокоподвижного (с малой вязкостью) расплава, обогащенного Na 2 O, который активно реагируя с кристаллическими силикатами, разрушает структурный каркас керамического черепка, снижая его прочность.Таким образом, использование предлагаемой смеси позволяет получать при пониженных температурах обжига высокопрочные изделия с пониженной плотностью, а отсутствие в компонентах смеси вредных веществ делает экологически безопасным процесс получения изделий из предлагаемой смеси и исключает коррозию оборудования.

Для изготовления изделий в качестве сырьевых компонентов смеси использованы камышловский диатомит, балашейкинская опока, трепел и ЩСПК, содержащий, натриевые соли органических кислот 26,48; смолы 6,80; циклогексанол 0,009; циклогексанон 0,008; гидроксид натрия 2,0, вода 64,703.Химические составы диатомита, опоки и трепела приведены в табл. 1. Изготовление образцов осуществляют следующим образом. Аморфно-кремнистую породу (диатомит, опоку, трепел) измельчали до прохождения через сито с размером отверстий 3 мм, а затем смешивали с ЩСПК, который может быть использован в жидком виде, в виде пасты или сухом виде после обезвоживания при 100 о С, а также после предварительного обжига при 200-700 о С. Высушенные ЩСПК измельчали также до размера частиц менее 3 мм. После перемешивания компонентов смесь увлажняли до 15%-ной влажности и формовали полусухим прессованием при давлении 130 кг/см 2 образцы-цилиндры диаметром и высотой 50 мм и пластинки 150 x 20 x 10 мм. Формование может быть осуществлено также и пластическим способом, в этом случае формовочная влажность будет составлять 30%Образцы сушили при 100 о С в течение 2 ч, а затем обжигали при 680-1000 о С (в зависимости от содержания в смеси ЩСПК) с выдержкой при максимальной температуре в течение 30 мин. Скорость подъема температуры обжига до максимальной составляла 10 град/мин. Охлаждали образцы в течение 2-3 ч. В зависимости от соотношения компонентов в смеси и температуры обжига образцы имеют цвет от молочно-белого до ярко-красного.

При повышении температуры обжига выше максимальной наблюдается деформация или вспучивание образцов, а при температуре ниже минимальной резко падают их качественные показатели.Таким образом, преимущества предлагаемой смеси перед смесями, приведенными в прототипе (NN 10, 11, 12) и в аналогах следующие: температура обжига изделий из предлагаемой смеси на 300-400 о С ниже, что гарантирует значительное сокращение энергозатрат на производство продукции, увеличение срока службы печей и вагонеток, а также снижение затрат на материалы для их изготовления, так как уменьшается потребность в огнеупорах: при меньшей плотности, а следовательно, и массы прочность изделий из предлагаемой смеси выше чем у изделий из смесей, указанных в прототипе и аналогах; при обжиге изделий не выделяются вредные вещества.

Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий

Формула изобретения: Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий, включающая компонент из группы трепел, диатомит, опока и щелочной отход производства, отличающаяся тем, что в качестве щелочного отхода она содержит щелочной сток производства капролаклама при следующем соотношении компонентов, мас.Компонент из группы трепел, диатомит, опока 75 99Щелочной сток производства капролактама (на сухое) 1 25

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефте- и газодобывающей промышленности, конкретно для защиты оборудования нефтедобычи от кислотной коррозии, в том числе и от сероводородной. Сущность изобретения: ингибитор содержит кислородсодержащие отходы производства капролактама, в качестве которых использован куб ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама, и азотсодержащую добавку, в качестве которой содержит моноэтаноламин или азотсодержащие отходы производства аммиака или капролактама при массовом соотношении кислорода и азотсодержащего компонента в смеси 2,5 - 1:1. 3 з.п. ф-лы, 1 табл. Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефте- и газодобывающей промышленности, конкретно для защиты оборудования нефтедобычи от кислотной коррозии, в том числе и от сероводородной.

Из уровня техники известно большое число композиций ингибиторов кислотной коррозии металлов, включающих азот-, серу-, фосфорсодержащие и непредельные соединения.

Наибольший практический интерес из них представляют ингибиторы коррозии, производимые на основе отходов нефтехимических производств. Вовлечение отходов производства в синтез ингибиторов позволяет существенно расширить сырьевую базу, снизить себестоимость, а также повысить эффективность основного производства.

Известен ингибитор атмосферной коррозии, представленный на основе отходов производства капролактама, а именно тяжелой фракции, полученной после вакуумного выделения циклогексанона и циклогексанола из кубового остатка ректификации побочных продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола (масло ПОД).

К недостатку композиции следует отнести ее высокую эффективность как ингибитора кислотной коррозии в нефтяных средах, большое количество отходов при получении ингибитора, так как используется лишь часть масла ПОД. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является композиция ингибитора кислотной коррозии в нефтепромысловых средах, содержащая отход производства капролактама и азотсодержащую добавку. Большие объемы потребления ингибиторов кислотной коррозии в нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности диктуют необходимость разработки композиции ингибитора, отличающейся высокой эффективностью защиты, низкой себестоимостью производства, доступностью сырьевых источников.

Поставленная цель достигается тем, что ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах содержит кислородсодержащие отходы производства капролактама и азотсодержащую органическую добавку, причем эти отходы содержат куб ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама, взятых в массовом соотношении 4:1, а в качестве азотсодержащей добавки - моноэтаноламин или отходы производства аммиака, или капролактама при массовом соотношении кислорода и азотсодержащих компонентов в смеси 2,5-1: 1. При этом в качестве азотсодержащих отходов производства аммиака используют кубовый остаток моноэтаноламинной очистки газов, а в качестве отходов производства аммиака используют кубовых остаток моноэтаноламинной очистки газов, а в качестве отходов производства капролактама используют кубовый продукт дистилляции производства капролактама.

Сопоставительный анализ с композицией по прототипу позволяет сделать вывод, что предлагаемая композиция ингибитора коррозии отличается от известной введением новых компонентов, а именно в качестве кислородсодержащих отходов производства капролактама используется куб ректификации продуктов окисления и дегидрирования циклогексанола (масло ПОД), смесь с органическим растворителем - спиртовой фракцией производства капролактама (СФПК), взятых в массовом соотношении 4:1. В качестве азотсодержащей добавки использованы моноэтаноламин или азотсодержащие отходы производства аммиака (кубовый остаток моноэтаноламинной очиcтки газов) или капролактама (кубовый оcтаток дистилляции капролактама).

Таким образом заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных составов ингибиторов кислотной коррозии показал, что некоторые введенные в предлагаемую рецептуру компонентов известны, однако, ингибирующие функции их слабо выражены (см. таблицу, примеры 2 и 3).

При этом специальными исследованиями, осуществленными в последнем случае, доказано, что антикоррозионные свойства масла ПОД как индивидуального компонента, равно как и при его механическом введении в рецептуру лакокрасочного покрытия, практически не проявляются. Защитные свойства масла ПОД проявляются лишь при использовании специальной технологии его введения в композицию.

Компоненты предлагаемой рецептуры образуют синергическую смесь, позволяющую значительно повысить эффективность защиты от коррозии в различных нефтепромысловых средах. Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень". В результате реализации изобретения достигается следующий технический и социально-экономический эффект. Предлагаемый ингибитор обеспечивает высокую эффективность защиты от коррозии в углеводородных, водных, а также двухфазных средах в широком температурном диапазоне использования (от -40 до +60оС); производство ингибитора базируется на доступной сырьевой базе, включающей не находящие в настоящее время квалифицированного использования отходы крупнотоннажного производства. Это позволяет заметно снизить себестоимость производства ингибитора относительно известных аналогов (дешевое сырье, организация производства по месту нахождения сырьевых источников, экономия энергетических средств на утилизацию отходов и т.п.), и одновременно существенно улучшить технико-экономическую эффективность основного производства (капролактама); квалифицированное использование основных крупнотоннажных отходов производства капролактама существенно улучшает экономические показатели технологии.

Для экспериментальной проверки предлагаемой композиции ингибитора были приготовлены 16 образцов, 8 из которых показали оптимальные результаты. Результаты представлены в таблице примеров.В качестве кислородсодержащих отходов производства капролактама использовали "масло ПОД", соответствующее ТУ 113-03-476-89 или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама (СФПК), соответствующей ТУ 113-03-10-5-85. Масло ПОД представляет собой остаток ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола. Продукт содержит в своем составе сложные эфиры карбоновых кислот, легколетучие компоненты (низкомолекулярные спирты и альдегиды), циклогексанол, циклогексанон, циклогексилиден-циклогексанол, тяжелые высококипящие продукты поликонденсации и полимеризации. Введение СФПК в композицию в соотношении масло ПОД: СФПК = 4:1, наряду с улучшением эффективности защиты, позволяет заметно улучшить эксплуатационные характеристики рецептуры, расширить температурный диапазон ее применения (см. примеры 10 и 12).

В качестве азотсодержащей органической добавки использовали или моноэтаноламин (ТУ 6-02-915-84), или азотсодержащие отходы производства аммиака или капролактама, конкретно кубовый остаток моноэтаноламинной очистки газов производства аммиака (имеющий состав, мас.%: моноэтаноламин 40-80, вода 15-50, примеcи 5-15), который в настоящее время сжигается, или кубовый продукт дистилляции капролактама, соответствующий ТУ 113-03-10-6-84.

Для снижения вязкости ингибитора в его состав может быть введена также и добавка поверхностно-активного вещества типа оксиэтилированных алкилфенолов, например ОП-7 или ОП-10. Указанная добавка может быть введена в композицию в количестве до 5 мас.% от массы ингибитора.

Ингибитор получают простым смешением ингредиентов при температуре 20-60оС и времени перемешивания 2-4 ч. Оптимальная концентрация ингибитора в водонефтяной эмульсии составляет 50-200 мг/л.

Испытание ингибирующих свойств предлагаемого ингибитора осуществляли по стандартной методике (ГОСТ 9,506-87, раздел 2 ОСТ 14-15-15-7-85) со следующими изменениями:

в качестве контрольных образцов использовали плоские образцы (пластины) стали Ст. 3 по ГОСТу 380-91, размером 50х20х2 мм, с отверстиями на одном конце диаметром 4 мм;

в качестве реакционной среды использовали высокоминерализованную нефтепромысловую среду с ПО "Куйбышевнефть", со следующей характеристикой: содержание сероводорода от 140 до 600,0 мг/л, рН 5,4-6,2, плотность 1,025-1,162 г/см3, степень минерализации 100-250 г/л, а также среду NaCE; содержание сероводорода 1156 мг/л, рН 3,35;

испытания проводили гравиметрическим и электрохимическим методами в динамическом режиме;

продолжительность испытания 6 ч при 20 и 60оС. Концентрация ингибитора в испытуемом потоке составляла 50-200 мг/л.Компонентный состав ингибитора и результаты коррозионных испытаний приготовленных образцов представлены в таблице примеров.В примерах 1-6 приведены результаты испытаний образца ингибитора-прототипа (пример 1) и индивидуальных компонентов предлагаемой рецептуры (примеры 2-6). Как видно из приведенных данных, индивидуальные компоненты проявляют низкий защитный эффект. Наибольшая степень защиты 50,9-55,3% достигается лишь в случае применения моноэтаноламина или кубового остатка МЭА при содержании их в потоке не менее 200 мг/л. При соотношении масло ПОД: азотсодержащий компонент ниже 1:1 (пример 8) защитный эффект снижается, при - выше 1,5:1 (пример 11) не повышается больше 85%. При оптимальном соотношении масло ПОД: азотсодержащий компонент 1-2,5:1 достигается максимальный защитный эффект 87,8-100% при концентрации ингибитора 50-200 мг/л (примеры 7, 9, 10, 14, 15 и 16).

Примеры 12 и 13 иллюстрируют улучшение эксплуатационных характеристик (температуры застывания и вязкости) при введении СПФК и ОП-7.Таким образом, из таблицы следует, что компоненты предлагаемой рецептуры образуют синергическую смесь, позволяющую заметно повысить эффективность защиты в минерализованном угленосном потоке, по сравнению с ингибирующей способностью индивидуальных компонентов

ИНГИБИТОР КИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ В НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ СРЕДАХ

Ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах, включающий кислородсодержащий отход производства капролактама и азотсодержащую органическую добавку, отличающийся тем, что в качестве кислородсодержащего отхода производства он содержит куб ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама, а в качестве азотсодержащей добавки - моноэтаноламин или азотсодержащие отходы производства аммиака или капролактама при массовом соотношении кислород-и азотсодержащих компонентов в смеси 2,5 - 1:1.

2. Ингибитор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащих отходов производства аммиака использован кубовый остаток моноэтаноламиновой очистки газов.

3. Ингибитор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащих отходов производства капролактама использован кубовый остаток дистилляции капролактама.

4. Ингибитор по п. 1, отличающийся тем, что массовое соотношение компонентов в смеси куба ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола и спиртовой фракции производства капролактама составляет 4: 1.

Размещено на Allbest

Подобные документы

Общая характеристика утилизации и вариантов использования отходов металлургического комплекса и химического производства в промышленности. Основные направления утилизации графитовой пыли. Оценка золошлаковых отходов как сырья для строительных материалов.

реферат , добавлен 27.05.2010


Современное состояние проблем экологической безопасности в области переработки отходов. Способы переработки радиоактивных, медицинских, промышленных и биологических отходов производства. Термическое обезвреживание токсичных промышленных отходов.

реферат , добавлен 26.05.2015


Типы бытовых отходов, проблема утилизации. Биологическая переработка промышленных отходов, отходов молочной промышленности. Отходы целлюлозно-бумажной промышленности. Переработка отходов после очистки воды. Переработка ила, биодеградация отходов.

курсовая работа , добавлен 13.11.2010


Особенности утилизации отходов от машиностроительного комплекса, переработки древесины и производства строительных материалов. Анализ тенденций к обработке промышленных отходов на полигонах предприятий с заводской технологией обезвреживания и утилизации.

реферат , добавлен 27.05.2010


Воздушная и гидравлическая классификация отходов промышленного производства по степени опасности для человеческого здоровья. Исследование конструкции и принципа работы сооружений для механической подготовки и переработки твердых отходов производства.

презентация , добавлен 17.12.2015


Охрана окружающей среды. Переработка бытового мусора и промышленных отходов. Безотходные технологии. Промышленная утилизация твердых бытовых отходов. Экологический мониторинг. Мониторинг учащихся о способах переработки твердых бытовых отходов.

реферат , добавлен 14.01.2009


Методы определения класса опасности токсичных отходов производства и потребления. Анализ показателей опасности и концентрации компонентов отходов. Временное складирование отходов производства и потребления. Требования к размещению и содержанию объектов.

контрольная работа , добавлен 13.05.2014


Особые виды воздействия на биосферу, загрязнение отходами производства, защита от отходов. Сжигание твердых отходов: диоксиновая опасность, плата за хранение и размещение отходов. Утилизация отдельных видов отходов и люминисцентных ламп, переработка.

курсовая работа , добавлен 13.10.2009


Проблема утилизации отходов Уральских городов. Инвестиции и план развития завода по переработке твердых бытовых отходов (ТБО). Интервью у министра природных ресурсов. Проблемы переработки и утилизации промышленных отходов. Методы переработки отходов.

реферат , добавлен 02.11.2008


Состояние сточных вод Байкальского региона. Влияние тяжелых металлов на окружающую среду и человека. Специфика очистки сточных вод на основе отходов. Глобальная проблема утилизации многотонажных хлорорганических и золошлаковых отходов, способы ее решения.

Владельцы патента RU 2567294:

Изобретение относится к модифицированию щелочного стока производства капролактама (ЩСПК) для применения в качестве самостоятельного продукта или в составе растворов и смесей, используемых при пониженных температурах (ниже 0°C), например, в качестве: антифриза, антиобледенителя, противогололедного средства, средства против примерзания, прилипания, пыления и выдувания, антислеживателя, профилактической смазки и пр. Способ модифицирования щелочного стока производства капролактама заключается в его обработке кислотой или их смесью или водным раствором кислоты или их смесью до значения pH=4-9. Технический результат - создание технологически простого, недорогого способа модифицирования ЩСПК, а также раствора для применения при пониженных температурах с высокими эксплуатационными характеристиками: низкой температурой застывания до минус 35-70°С и низкой вязкостью при длительной эксплуатации при пониженных температурах и стабильностью свойств в условиях длительного воздействия низких температур. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

Область изобретения

Изобретение относится к предварительной обработке (модифицированию) щелочных стоков производства капролактама (ЩСПК) для применения в качестве самостоятельного продукта или в составе растворов и смесей, используемых при пониженных температурах (ниже 0°C), например, в качестве: антифриза, антиобледенителя, противогололедного средства, средства против примерзания, прилипания, пыления и выдувания, антислеживателя, профилактической смазки и пр.

Уровень техники

ЩСПК применяется в стройиндустрии и промышленности строительных материалов в качестве пластифицирующе-воздухововлекающей добавки в бетон, железобетон, строительные растворы, при производстве цемента, фарфора, гипсового вяжущего, огневого припаса (огнеупоров), керамзитового гравия, кирпича, для разжижения исходных сырьевых смесей минерализации клинкера при производстве цемента, в нефтедобыче - для увеличения нефтеотдачи пластов, а также самостоятельно и в составе растворов и смесей в антиобледенителях, противогололедных средствах, в профилактических средствах для обработки транспортного и горно-транспортного оборудования и для обработки сыпучих и/или влажных материалов типа угля, руды, песка и пр. для предотвращения примерзания, смерзания, пыления и выдувания.

Щелочной сток производства капролактама (ЩСПК), крупнотоннажный отход производства капролактама, представляет собой водный раствор натриевых солей (большей частью адипината натрия) кислых побочных продуктов воздушного окисления циклогексана.

ЩСПК - жидкость от коричневого до темно-коричневого цвета, непрозрачная, без видимых механических примесей.

Состав ЩСПК производства ОАО «КуйбышевАзот» (в % масс.) и свойства:

Состав ЩСПК (ЩКПК) производства ОАО «КемеровоАзот» (в % масс.) и свойства:

Принято считать, что применение щелочного стока производства капролактама обусловлено низким значением вязкости при пониженных температурах и низкой температурой застывания (до -35°C), а также большими доступными объемами сырьевой базы.

Такие свойства ЩСПК определяются содержанием в его составе натриевых солей низкомолекулярных карбоновых кислот (большей частью адипината натрия), понижающих температуру застывания водных растворов и модифицирующих кристаллообразование (эффект плавления льда).

Из патента РФ №2280666, опубл. 27.07.2006, известно средство для борьбы с гололедом, представляющее собой водный раствор ЩСПК с концентрацией 30-100%.

Из авторского свидетельства РФ №1816786, опубл. 07.05.1988, известен раствор (эмульсия), применяемый для обеспыливания и выдувания сыпучих материалов горнодобывающей промышленности, содержащий 0,1-0,3% раствор щелочного стока производства капролактама.

Из патента РФ №2486223, опубл. 27.06.2013, известен раствор для покрытия металлических поверхностей вагонов и другого горнотранспортного, транспортного оборудования против примерзания и прилипания к ним вскрышных пород, угля, руды, известняка и прочих влажных сыпучих материалов, содержащий щелочной сток производства капролактама и стабилизирующую добавку, предотвращающую расслоение и понижающую температуру застывания, в качестве которой используют спирты или соли.

Предлагаемое средство решает техническую задачу расширения сырьевой базы за счет использования отхода производства капролактама, снижение температуры застывания достигается введением в состав стабилизирующей добавки. Кроме того, снижение вязкости при пониженных температурах способствует снижению энергозатрат при обработке профилактическим средством, получению более равномерного слоя покрытия.

Наиболее близким к заявленному решению является известный из авторского свидетельства №1680750, опубл. 30.09.1991, раствор, используемый в качестве средства от выдувания и смерзания твердых топлив при транспортировании, в состав которого входит щелочной сток производства капролактама и водно-кислый сток производства капролактама. Раствор согласно описанию изобретения имеет высокую устойчивость к расслоению. Однако характеризуется температурой застывания порядка (-25)-(-34)°C, что недостаточно для обработки влажных сыпучих материалов в зимний период. При выдерживании в течение 5 часов обработанных раствором сыпучих материалов при температурах (-25)-(-35)°C наблюдается смерзание материала, а при температуре минус 34°C в растворе наблюдается расслоение (выпадение осадка). Причем увеличение кислотности раствора до pH=6,5 ведет к повышению температуры застывания раствора, а увеличение щелочности до pH=9,5 ведет к увеличению вязкости, а при минус 34°C выпадению осадка.

Основным существенным недостатком ЩСПК и известных растворов на основе ЩСПК является то, что при длительном термостатировании их при пониженных температурах (выдерживание при температурах ниже минус 20°C не менее 3-х часов) происходит резкое увеличение вязкости, выпадение осадка (в растворах ЩСПК) и, как следствие, происходит застывание ЩСПК или растворов со ЩСПК при температуре значительно выше заявленной номинальной температуры застывания.

Применение в растворах на основе ЩСПК, используемых при пониженных температурах (ниже 0°C) (антифризах, антиобледенителях, противогололедных средствах, средствах против примерзания, прилипания, пыления и выдувания), таких компонентов, понижающих температуру застывания водных растворов, как одноатомные спирты, многоатомные спирты, алкиленгликоли, эфиры алкиленгликолей, соли органических и/или неорганических кислот щелочных металлов, существенно не изменяет указанные свойства растворов на основе ЩСПК. При длительном термостатировании при температурах ниже минус 20°C происходит резкое увеличение вязкости, выпадение осадка и застывание растворов ЩСПК, содержащих данные компоненты.

Указанные свойства ЩСПК и растворов на основе ЩСПК приводят к ограничению использования указанных средств в температурном диапазоне ниже минус 20°C (транспортировка и хранение ЩСПК и растворов ЩСПК), а также усложняют технологию их использования (например, распыление на поверхности или на материалы через устройства струйного и форсуночного распыления), также снижается равномерность покрытия.

Раскрытие изобретения

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в расширении арсенала средств на основе щелочного стока производства капролактама (ЩСПК), предназначенных для применения при пониженных температурах (ниже 0°C), создании технологически простого и недорогого способа модифицирования ЩСПК для применения в качестве самостоятельного продукта или в составе растворов и смесей, применяемых при пониженных температурах (ниже 0°C), и создании средства (раствора или смеси) с высокими эксплуатационными характеристиками: низкой температурой застывания до минус 35-70°C и при этом низкой вязкостью при длительной эксплуатации при пониженных температурах и стабильностью свойств в условиях длительного воздействия низких температур.

Технический результат достигается способом модифицирования щелочного стока производства капролактама путем обработки его кислотой или смесью кислот или водным раствором кислоты или их смесью до значения pH=4-9, предпочтительно до значения pH=5-7.

В качестве кислоты используют органическую кислоту, неорганическую кислоту, смесь органических кислот, смесь неорганических кислот, смесь органических и неорганических кислот.

В качестве органической кислоты предпочтительно используют уксусную кислоту, лимонную кислоту, муравьиную кислоту.

В качестве неорганической кислоты предпочтительно используют соляную кислоту, серную кислоту, хлорную кислоту.

В качестве водного раствора кислоты используют 2-99% раствор неорганической кислоты или их смесь, 2-99%-ный раствор одноосновной карбоновой кислоты или их смесь, 2-99%-ный раствор С 2 -С 3 двухосновной карбоновой кислоты или их смесь, 5-99% раствор двухосновной С 4 карбоновой кислоты, 10-99% раствор двухосновной С 5 карбоновой кислоты, 20-99% раствор двухосновной С 6 карбоновой кислоты, 2-99%-ный раствор двухосновной С 7 -С 18 карбоновой кислоты или их смесь, 2-99%-ный раствор многоосновной карбоновой кислоты или их смесь.

Технический результат достигается в растворе для применения при пониженных температурах, включающем ЩСПК, модифицированном посредством обработки его кислотой или смесью кислот или водным раствором кислоты или их смесью до значения pH=4-9, предпочтительно до значения pH=5-7.

Раствор для применения дополнительно может содержать добавку, понижающую температуру застывания в количестве 2-30% мас.

Степень обработки ЩСПК фиксируют изменением водородного показателя pH раствора:

при pH раствора 13-10 (необработанный ЩСПК) увеличение вязкости, уменьшение текучести, выпадение осадка и застывание раствора происходит при термостатировании до минус 10-15°C;

при pH раствора 9-8 (добавление примерно 1-5% кислоты) увеличение вязкости, выпадение осадка и застывание раствора происходит при термостатировании до минус 30°C;

При pH раствора 7-5 (добавление примерно 3-8% кислоты) не происходит увеличения вязкости, выпадения осадка, застывание раствора происходит при термостатировании до -35-45°C;

При pH раствора 4-2 (добавление более 50% кислоты) также не происходит увеличения вязкости и выпадения осадка, застывание раствора происходит при термостатировании до -35°C, но такой раствор имеет кислую реакцию, при значительном увеличении концентрации кислоты происходит повышение температуры застывания раствора, раствор агрессивный, коррозионно-активный.

Таким образом, оптимальным является значение pH 5-7 (нейтральный pH), что помимо прочего снижает коррозионное воздействие на металлы.

Если для применения продукта необходим более высокий pH, его показатель после модифицирования можно повышать соединениями, обладающим щелочной реакцией.

При повышении щелочности (повышении pH) модифицированного раствора ЩСПК больше не происходит повышения вязкости, выпадения осадка и повышения температуры застывания, то есть свойства модифицированного ЩСПК изменяются необратимо.

Модифицированный ЩСПК может применяться как самостоятельный продукт или в составе растворов и смесей.

Введение в раствор модифицированного ЩСПК добавок, понижающих температуру застывания водных растворов в количестве 2-30% вес. дополнительно снижает вязкость раствора при пониженных температурах и понижает температуру застывания до минус 35-70°C.

В качестве добавки, понижающей температуру застывания, используют одноатомный спирт, и/или смесь одноатомных спиртов, и/или многоатомный спирт, и/или смесь многоатомных спиртов, и/или алкиленгликоль, и/или смесь алкиленгликолей, и/или эфир алкиленгликоля, и/или смесь эфиров алкиленгликолей, и/или соль органической кислоты щелочного металла, и/или смесь солей органических кислот щелочных металлов, и/или соль неорганической кислоты щелочного металла, и/или смесь солей неорганических кислот щелочных металлов.

Осуществление изобретения

Модифицирование ЩСПК (например, производства ОАО «КуйбышевАзот» или ОАО «КемеровоАзот») производят следующим образом.

В реактор с помощью насоса закачивают ЩСПК из емкости для хранения, производят определение необходимого количества кислоты (или раствора кислоты) из расчета примерно 1-8% по весу. После введения в ЩСПК кислоты через заливную горловину реактора данный состав перемешивается для осуществления модифицирования. Степень окончания реакции модифицирования фиксируют изменением pH раствора. По окончании модифицирования ЩСПК сливают в емкость для готового продукта.

Приготовление раствора на основе модифицированного ЩСПК с добавками, понижающими температуру застывания, производят следующим образом.

После окончания реакции модифицирования ЩСПК через заливную горловину реактора подают добавку в количестве 2-30% вес., состав перемешивается до однородного состояния. Полученный состав сливают в емкость для готового продукта.

Примеры осуществления изобретения

В примерах, приведенных в таблице 1, использовался ЩСПК производства ОАО «Куйбышевазот».

1. ЩСПК предварительно остужают в криостатной бане при -20°C порядка 3 часов. Наблюдается повышение вязкости раствора ЩСПК и ограничение подвижности раствора (застывание).

2. В реактор заливают ЩСПК с исходным pH=10. К общей массе ЩСПК добавляется 1-8% кислоты или раствора кислоты, состав перемешивают порядка 30 минут, оптимальная температура состава 20°C. Водородный показатель pH=4-9.

3. Контрольный замер: в течение 3 часов обработанный ЩСПК остужают в криостатной бане при -20°C, раствор остается подвижным (не застывает).

Полученный модифицированный ЩСПК представляет собой легкоподвижную однородную стабильную жидкость темно-коричневого цвета без осадка, обладающую более низким значением вязкости при пониженных температурах (ниже 0°C) и более низкой температурой застывания при длительном термостатировании (до минус 35-45°C), а использование модифицированного ЩСПК в качестве самостоятельного продукта или в составе растворов, применяемых при пониженных температурах (ниже 0°C), таких как антифризы, антиобледенители, средства против смерзания, примерзания, прилипания, пыления и выдувания, антислеживатели, профилактические смазки и пр., позволит значительно улучшить их эксплуатационные характеристики в условиях низких температур.

4. Для приготовления раствора на основе модифицированного ЩСПК с добавками, понижающими температуру застывания, после окончания реакции модифицирования к общей массе модифицированного ЩСПК через заливную горловину реактора подают добавку в количестве 2-30% вес., раствор перемешивают до однородного состояния порядка 30 минут. Полученный раствор сливают в емкость для готового продукта.

Результаты испытаний немодифицированного ЩСПК (пример 1.1) и растворов на основе немодифицированного ЩСПК (примеры 2.1, 3.1, 4.1, 5.1, 6.1, 7.1, 8.1 и 9.1), модифицированного ЩСПК (примеры 1.2-1.7) и растворов на основе модифицированного ЩСПК (примеры 2.2-2.8, 3.2-3.8, 4.2-4.10, 5.2-5.7, 6.2-6.7, 7.2-7.6, 8.2-8.5, 9.2-9.5), а также ЩСПК, обработанного по прототипу, приведены в таблице 1.

1. Способ модифицирования щелочного стока производства капролактама, отличающийся тем, что щелочной сток обрабатывают кислотой или смесью кислот, или водным раствором кислоты, или их смесью до значения pH=4-9.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку щелочного стока ведут предпочтительно до значения pH=5-7.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют органическую кислоту, неорганическую кислоту, смесь органических кислот, смесь неорганических кислот, смесь органических и неорганических кислот.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве органической кислоты предпочтительно используют уксусную кислоту, лимонную кислоту, муравьиную кислоту.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве неорганической кислоты предпочтительно используют соляную кислоту, серную кислоту, хлорную кислоту.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве водного раствора кислоты используют 2-99% раствор неорганической кислоты или их смесь, 2-99%-ный раствор одноосновной карбоновой кислоты или их смесь, 2-99%-ный раствор C 2 -C 3 двухосновной карбоновой кислоты или их смесь, 5-99% раствор двухосновной C 4 карбоновой кислоты, 10-99% раствор двухосновной C 5 карбоновой кислоты, 20-99% раствор двухосновной C 6 карбоновой кислоты, 2-99%-ный раствор двухосновной C 7 -C 18 карбоновой кислоты или их смесь, 2-99%-ный раствор многоосновной карбоновой кислоты или их смесь.

7. Раствор для применения при пониженных температурах, отличающийся тем, что включает щелочной сток производства капролактама, модифицированный способом по п.1.

8. Раствор по п.7, отличающийся тем, что дополнительно содержит добавку, дополнительно понижающую температуру застывания, в количестве 2-30% мас.

9. Раствор по п.8, отличающийся тем, что в качестве добавки используют одноатомный спирт, и/или смесь однотомных спиртов, и/или многоатомный спирт, и/или смесь многоатомных спиртов, и/или алкиленгликоль, и/или смесь алкиленгликолей, и/или эфир алкиленгликоля, и/или смесь эфиров алкиленгликолей, и/или соль органической кислоты щелочного металла, и/или смесь солей органических кислот щелочных металлов, и/или соль неорганической кислоты щелочного металла, и/или смесь солей неорганических кислот щелочных металлов.

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геокриологии, в частности к способам получения антигололедных реагентов, находящим различное применение, основным из которых является использование для предотвращения и удаления гололеда на взлетно-посадочных полосах и рулежных дорожках аэродромов в различных погодно-климатических условиях.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства и дорожной службе, в частности к жидким противообледенительным композициям. Противообледенительная композиция содержит в мас.%: одноатомный спирт 1,0-10,0; ПАВ 0,10-0,30; ингибитор коррозии 0,5-1,0; при необходимости загуститель до 4,0 и водный раствор соли карбоновой кислоты при концентрации 15-60 формиата и/или ацетата натрия или калия в пересчете на сухое вещество до 100.

Изобретение относится к угледобывающей промышленности для борьбы со смерзанием угля, вскрышных пород и примерзанием их к стальным стенкам при транспортировании и хранении.

Изобретение относится к способам подавления или уменьшения обледенения, или образования снега на поверхности с помощью антиобледенительных составов. Противогололедная жидкость содержит ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия, при этом она дополнительно содержит пропиленгликоль, а противокоррозионная присадка дополнительно содержит бензотриазол, дигидрофосфат натрия, тетраборат натрия, диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла, диэтаноламин, кремнийорганический ПАВ катионного типа.

Изобретение относится к способам подавления или уменьшения обледенения или образования снега на поверхности с помощью антиобледенительных составов. Жидкость противогололедная для взлетно-посадочных полос аэродромов содержит ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия, при этом она дополнительно содержит ацетат натрия и пропиленгликоль, а противокоррозионная присадка дополнительно содержит бензотриазол, дигидрофосфат натрия, тетраборат натрия, диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла, диэтаноламин, кремнийорганический ПАВ катионного типа.

Изобретение относится к способам подавления или уменьшения обледенения, или образования снега на поверхности с помощью антиобледенительных составов. Противогололедная жидкость для взлетно-посадочных полос аэродромов содержит ацетат калия, воду и противокоррозионную присадку, включающую бензоат натрия, при этом она дополнительно содержит формиат калия, а противокоррозионная присадка дополнительно содержит бензотриазол, дигидрофосфат натрия, тетраборат натрия, диэтаноламид на основе кислот подсолнечного масла, диэтаноламин, кремнийорганический ПАВ катионного типа, В результате достигается возможность увеличить экологическую безопасность и уменьшить коррозионную активность противогололедной жидкости.

Изобретение относится к составам бытовой химии, применяемым для гидрофобизации изделий из натуральной гладкой и ворсовой кожи, и их защиты от негативного воздействия растворов электролитов.

Настоящее изобретение относится к области составов покрытий, а именно касается состава покрытия, включающего состав аминового отвердителя, содержащего бис-ароматический вторичный диамин, бис-ароматический первичный диамин и необязательно моноароматический первичный диамин.

Антигололедный реагент может быть использован для борьбы с гололедом на автодорогах, мостах, путепроводах, на аэродромных взлетно-посадочных полосах. Антигололедную композицию получают путем смешения доломита, соляной и/или уксусной кислоты и воды с последующим добавлением ингибитора коррозии. В качестве ингибитора берут продукт взаимодействия (ПВ) 1 моля жирного амина, 10-30 молей окисиэтилена и 2 молей фосфорсодержащего соединения или состав, содержащий в мас.%: 5-50 высших жирных кислот, 3-20 ПВ или смеси ПВ с оксиэтилированным амином (ОЭА) со степенью оксиэтилирования 10-30 и числом углеродных атомов C8-C20, 3-20 неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) и остальное - органический растворитель. Изобретение обеспечивает антигололедный реагент с высокой плавящей способностью, низкой коррозионной активностью и низкой температурой застывания. 2 з.п. ф-лы, 24 пр., 3 табл.

Антигололедная композиция может быть использована для удаления гололеда на взлетно-посадочных полосах аэродрома, на шоссейных дорогах, тротуарах, а также в других областях. Антигололедная композиция включает хлористый кальций, воду и продукт взаимодействия (ПВ) 1 моля жирного амина, 10-30 молей окиси этилена и 2 молей фосфорсодержащего соединения или состав, содержащий в мас.%: 5-50% высших жирных кислот; 3-20% ПВ или смеси ПВ с оксиэтилированным амином (ОЭА) с числом углеродных атомов C8-C20 и степенью оксиэтилирования 10-30; 3-20% неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ); остальное - растворитель. Антигололедная композиция обладает высокой плавящей способностью, низкой коррозионной активностью и имеет температуру застывания до -60°C, а способ ее получения характеризуется простотой и экономичностью. 2 з.п. ф-лы, 31 пр., 3 табл.

Изобретения относятся к области химии, а именно к полимерным лакокрасочным материалам, образующим на защищаемой поверхности после высыхания супергидрофобное покрытие, и способу получения супергидрофобного покрытия для использования для защиты различных конструкций и сооружений строительства, транспорта и энергетики, эксплуатируемых в условиях открытого выпадения климатических осадков в виде дождя, снега, тумана, от обледенения, коррозии. Технический результат изобретений заключается в создании композиции и способа получения супергидрофобного покрытия, обладающего улучшенными физико-механическими характеристиками и высокими антиобледенительными свойствами. Композиция супергидрофобного покрытия включает в качестве гидрофобного пленкообразователя жидкий гидрофобный полимерный пленкообразователь на основе фторуретановой эмали «Винифтор», гидрофобный материал в виде порошковой смеси микро- и наночастиц микронного фторопласта 4 «Флуралит» с модифицированным силанами нанодисперсным диоксидом кремния Аэросил R-812, взятых при соотношении 20:1, отвердитель «Десмодур 75» и растворитель о-ксилол, при следующих соотношениях ингредиентов, мас. ч.: гидрофобный пленкообразователь - 100, гидрофобный материал в виде порошковой смеси - 10-50, отвердитель «Десмодур 75» - 13, растворитель о-ксилол - 10. В способе получения супергидрофобного покрытия предвариельно готовят порошковый компонент путем интенсивного смешивания микро- и наночастиц микронного фторопласта 4 «Флуралит» с нанодисперсным диоксидом кремния Аэросил R-812. Затем смешивают жидкий гидрофобный полимерный пленкообразователь на основе фторуретановой эмали «Винифтор» с отвердителем «Десмодур 75» и доводят смесь до заданной вязкости путем добавления в нее растворителя о-ксилола. Полученный гидрофобный материал наносят пневматическим распылением на защищаемую поверхность и после этого на не отвержденную поверхность гидрофобного слоя наносят электростатическим распылением предварительно подготовленный порошковый компонент. После отверждения получают супергидрофобное покрытие, характеризуемое краевым углом смачивания не менее 153° и сроком службы покрытия не менее 10 лет. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к технологии получения противообледенительных жидкостей (ПОЖ), предназначеных для борьбы с наземным обледенением воздушных судов. Способ приготовления противообледенительной жидкости включает приготовление концентрата путем добавления при перемешивании поверхностно-активного вещества на основании спиртов жирного ряда и загустителя на основе полиакриловой кислоты к водно-гликолевой или водно-глицериновой смеси, используемой в качестве растворителя, взятой в количестве 1-20 вес.% от ее общего требуемого количества. Добавляют при перемешивании полученный концентрат к оставшейся части растворителя с последующим перемешиванием. Затем добавляют при перемешивании к полученной гомогенной суспензии нейтрализующий агент - гидрооксид калия с последующим перемешиванием. Перемешивание осуществляют в смесителе с мешалкой. После завершения перемешивания полученную противообледенительную жидкость обезгаживают путем ее выгрузки из смесителя через ультразвуковой проточный диспергатор. В результате достигается повышение стабильности эксплуатационных характеристик противообледенительной жидкости при ее хранении до начала эксплуатации. 1 ил., 3 пр., 3 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению твердых противогололедных материалов с пониженной коррозионной активностью на основе пищевой поваренной соли, кальцинированного хлорида кальция, ингибиторов коррозии. В изобретении описано пять вариантов противогололедного материала. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной первого сорта, кристаллического кальция хлористого технического кальцинированного первого сорта, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества, кристаллического регулятора кислотности. В процессе получения противогололедного материала каждый элемент ингибитора коррозии насыщают тяжелыми изотопами углерода 13С таким образом, что отношение количества изотопов углерода 13С к общему количеству углерода в элементе составляет величину от 0.005 до 0.75. Также каждый элемент ингибитора коррозии насыщают тяжелыми изотопами азота 15N таким образом, что отношение количества изотопов азота 15N к общему количеству азота в элементе составляет величину от 0,0001 до 0,1375. Технический результат заключается в понижении коррозионной активности противогололедного материала за счет снижения коррозионной активности и повышенной эффективности ингибитора коррозии в составе получаемого твердого противогололедного материала в результате обогащения ингибитора коррозии тяжелыми изотопами углерода 13С и азота 15N в реакторной установке с кавитационным реактором. 5 н.п. ф-лы, 4 ил., 68 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к твердым противогололедным материалам (варианты) с пониженной коррозионной активностью на основе пищевой поваренной соли, кальцинированного хлорида кальция, ингибиторов коррозии. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной первого сорта, кристаллического кальция хлористого технического кальцинированного первого сорта, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества, кристаллического регулятора кислотности. В процессе получения противогололедного материала каждый элемент ингибитора коррозии насыщают тяжелыми изотопами углерода 13С таким образом, что отношение количества изотопов углерода 13С к общему количеству углерода в элементе составляет величину от 0.005 до 0.75, а также каждый элемент ингибитора коррозии насыщают тяжелыми изотопами азота 15N таким образом, что отношение количества изотопов азота 15N к общему количеству азота в элементе составляет величину от 0,0001 до 0,1375. Достигаемый изобретением технический результат заключается в повышении эффективности ингибитора коррозии в составе получаемого твердого противогололедного материала с пониженной коррозионной активностью за счет обогащения ингибитора коррозии тяжелыми изотопами углерода 13С и азота 15N в реакторной установке с кавитационным реактором. 5 н.п. ф-лы, 4 ил., 68 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности. В процессе получения противогололедного материала каждый элемент ингибитора коррозии насыщают тяжелыми изотопами углерода 13С таким образом, что отношение количества изотопов углерода 13С к общему количеству углерода в элементе составляет величину от 0,005 до 0,75. Также каждый элемент ингибитора коррозии насыщают тяжелыми изотопами азота 15N таким образом, что отношение количества изотопов азота 15N к общему количеству азота в элементе составляет величину от 0,0001 до 0,1375. Обеспечивается повышение эффективности ингибитора коррозии без ухудшения противогололедных свойств получаемого твердого противогололедного материала. 5 н.п. ф-лы, 4 ил, 69 табл.

Cпособ может быть использован для снижения обледенения подложки, например, лопастей ветрогенератора. Наносят на подложку отверждаемые пленкообразующие композиции, содержащие отверждающий агент с изоцианатными функциональными группами, и пленкообразующий полимер с функциональными группами, реакционноспособными по отношению к изоцианатным группам отверждающего агента, и полисилоксан, присутствующий в отверждаемой пленкообразующей композиции в количестве, достаточном для снижения обледенения подложки при воздействии условий, способствующих образованию льда. Полисилоксан содержит полидиметилсилоксан и, по меньшей мере, две функциональные гидроксильные и/или аминогруппы, или полисилоксан содержит, по меньшей мере, один полисилоксан, содержащий, по меньшей мере, одну функциональную группу, которая является реакционноспособной по отношению к функциональным группам, по меньшей мере, одного другого компонента отверждаемой пленкообразующей композиции, и, по меньшей мере, один полисилоксан, который является не реакционноспособным по отношению к функциональным группам других компонентов отверждаемой пленкообразующей композиции. Пленкообразующие композиции можно наносить непосредственно на поверхность подложки или на слой грунтовки и/или верхнего покрытия на подложке. Технический результат - обеспечение при отверждении максимальной средней нагрузки на подложку с покрытием 450 Н при испытании на адгезию льда. 10 з.п. ф-лы, 2 табл.

Профилактическая смазка относится к составам для предотвращения смерзаемости сыпучих материалов, в частности угля, и для борьбы с пылеобразованием, может применяться в угольной, горнорудной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности в условиях транспортировки при отрицательных температурах. Профилактическая смазка для предотвращения смерзания сыпучих веществ содержит в своем составе низкозастывающую базовую фракцию и растворяющий ее компонент. В качестве низкозастывающей базовой фракции она содержит шламы нефтепереработки (шлам НП), а в качестве растворяющего компонента спиртовую фракцию капролактама (СФК). Техническим результатом предлагаемой профилактической смазки для предотвращения смерзания сыпучих веществ является снижение смерзаемости угля и примерзания его к стенкам вагонов, сокращение затрат (материальных и трудозатрат) при его транспортировке и разгрузке, что достигается путем нанесения на уголь и внутреннюю поверхность железнодорожных вагонов. 5 ил., 3 табл.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности. В процессе получения противогололедного материала каждый элемент ингибитора коррозии насыщают тяжелыми изотопами углерода 13С таким образом, что отношение количества изотопов углерода 13С к общему количеству углерода в элементе составляет величину от 0,005 до 0,75. Также каждый элемент ингибитора коррозии насыщают тяжелыми изотопами азота 15N таким образом, что отношение количества изотопов азота 15N к общему количеству азота в элементе составляет величину от 0,0001 до 0,1375. Обеспечивается повышение эффективности ингибитора коррозии без ухудшения противогололедных свойств получаемого твердого противогололедного материала. 5 н.п. ф-лы, 4 ил., 69 табл.

Изобретение относится к модифицированию щелочного стока производства капролактама для применения в качестве самостоятельного продукта или в составе растворов и смесей, используемых при пониженных температурах, например, в качестве: антифриза, антиобледенителя, противогололедного средства, средства против примерзания, прилипания, пыления и выдувания, антислеживателя, профилактической смазки и пр. Способ модифицирования щелочного стока производства капролактама заключается в его обработке кислотой или их смесью или водным раствором кислоты или их смесью до значения pH4-9. Технический результат - создание технологически простого, недорогого способа модифицирования ЩСПК, а также раствора для применения при пониженных температурах с высокими эксплуатационными характеристиками: низкой температурой застывания до минус 35-70°С и низкой вязкостью при длительной эксплуатации при пониженных температурах и стабильностью свойств в условиях длительного воздействия низких температур. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.