RU2540607C2 - Method of purifying solid surface and detergent intended for application in method - Google Patents
Method of purifying solid surface and detergent intended for application in method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2540607C2 RU2540607C2 RU2013105245/05A RU2013105245A RU2540607C2 RU 2540607 C2 RU2540607 C2 RU 2540607C2 RU 2013105245/05 A RU2013105245/05 A RU 2013105245/05A RU 2013105245 A RU2013105245 A RU 2013105245A RU 2540607 C2 RU2540607 C2 RU 2540607C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molecular weight
- polyoxyethylene
- concentration
- soda ash
- cleaning
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000003599 detergent Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 9
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 28
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 28
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 5
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M sodium bicarbonate Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- PPUYQCLTNRYQCR-UHFFFAOYSA-N S.[Fe].[K] Chemical compound S.[Fe].[K] PPUYQCLTNRYQCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYPHJEMAXTWPFB-UHFFFAOYSA-N [K].[Fe] Chemical compound [K].[Fe] DYPHJEMAXTWPFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится группа изобретенийFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к технологии очистки твердых поверхностей, в частности, предназначено для отмыва от загрязнений в виде дисперсных углеродных продуктов неполного сгорания или термического разложения углеводородов инженерных конструкций, наземных и подземных емкостей, а также загрязненных территорий.The invention relates to a technology for cleaning hard surfaces, in particular, it is intended for washing off contaminants in the form of dispersed carbon products of incomplete combustion or thermal decomposition of hydrocarbons of engineering structures, ground and underground tanks, as well as contaminated territories.
Уровень техникиState of the art
Известен способ обработки, включающий предварительную отмывку поверхности высокоскоростной водовоздушной струей, содержащей железосинеродистый калий и поливиниловый спирт, и последующую чистку высокоскоростной струей суспензии с содержанием частиц глинистого сырья и кислого углекислого кальция, а также сушку поверхности (патент RU №2313407 C1, В08В 3/02, 27.12.2007 г., Бюл. №36).A known method of processing, including pre-washing the surface with a high-speed air jet containing potassium iron and polyvinyl alcohol, and subsequent cleaning with a high-speed jet of suspension containing particles of clay raw materials and acidic calcium carbonate, as well as drying the surface (patent RU No. 2313407 C1, B03B 3/02 , December 27, 2007, Bull. No. 36).
Описанный способ является технологически сложным и трудозатратным, поскольку требует организации дополнительных технических операций и специального оборудования.The described method is technologically complex and time-consuming, since it requires the organization of additional technical operations and special equipment.
Применяемые вещества являются малодоступными и дорогостоящими, к тому же железосинеродистый калий, входящий в чистящий состав, является сильным окислителем, что ограничивает применение состава для обработки металлических поверхностей из-за агрессивного коррозионного воздействия.The substances used are inaccessible and expensive, in addition, potassium iron-hydrogen sulfide, which is part of the cleaning composition, is a strong oxidizing agent, which limits the use of the composition for treating metal surfaces due to aggressive corrosive effects.
Имеется потребность в новых эффективных способах и средствах, которые обеспечат:There is a need for new effective methods and means that will provide:
1) высокую эффективность при использовании малого количества недорогих общедоступных компонентов;1) high efficiency when using a small number of inexpensive publicly available components;
2) одновременно значительно снизить трудозатраты;2) at the same time significantly reduce labor costs;
3) упростить технологию;3) simplify the technology;
4) добиться экологической безопасности при использовании состава на объектах;4) to achieve environmental safety when using the composition at the facilities;
5) снизить энергозатраты;5) reduce energy consumption;
6) снизить стоимость технологического процесса.6) reduce the cost of the process.
Предпосылки создания предлагаемого изобретения, решающего указанную выше задачу (состав и способ), были частично решены в патенте RU №2155104 C1, В08В 3/02. Указанное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому и выбрано за прототип.The prerequisites for the creation of the present invention that solves the above problem (composition and method) were partially solved in patent RU No. 2155104 C1, B08B 3/02. The specified technical solution is the closest in technical essence and the achieved effect to the proposed and selected as a prototype.
Способ заключается в нагнетании жидкости под давлением через сопло-кавитатор. При этом осуществляют физико-химическую модификацию рабочей жидкости путем добавления в нее взвешенных частиц и/или хорошо растворимых в ней высокомолекулярных полимеров. Модификация рабочей жидкости достигается за счет добавки полиоксиэтилена с молекулярной массой 105-107.The method consists in pumping liquid under pressure through a cavitating nozzle. In this case, a physicochemical modification of the working fluid is carried out by adding suspended particles and / or high molecular weight polymers well soluble in it. Modification of the working fluid is achieved by the addition of polyoxyethylene with a molecular weight of 10 5 -10 7 .
В известном способе используемая рабочая жидкость с добавкой полиоксиэтилена с молекулярной массой 105-107 и с концентрацией 10-6-10-4 мас. % недостаточно эффективна для отделения плотных отложений от очищаемой поверхности, в частности отложений нагара на лакокрасочном покрытии.In the known method used the working fluid with the addition of polyoxyethylene with a molecular weight of 10 5 -10 7 and with a concentration of 10 -6 -10 -4 wt. % is not effective enough to separate dense deposits from the surface to be cleaned, in particular carbon deposits on the paintwork.
К недостаткам следует отнести следующее:The disadvantages include the following:
1) требуется сложное струеформирующее оборудование;1) requires complex jet-forming equipment;
2) необходимо дополнительное оборудование для подачи полимера в рабочую струю;2) additional equipment is needed to feed the polymer into the working stream;
3) неоднородность концентрации полимера по длине сопла при высоких скоростях потока;3) heterogeneity of polymer concentration along the length of the nozzle at high flow rates;
4) неравномерная плотность рабочей жидкости вдоль потока;4) uneven density of the working fluid along the stream;
5) высокий расход полимера.5) high polymer consumption.
Техническим результатом, достигаемым группой изобретений, является создание экономичного способа очистки поверхности, обеспечивающего высокую эффективность при минимальном расходе моющего состава, а именно:The technical result achieved by the group of inventions is to create an economical method of cleaning the surface, providing high efficiency with a minimum consumption of detergent composition, namely:
1) упрощение технологии очистки за счет исключения дополнительного специального оборудования;1) simplification of cleaning technology by eliminating additional special equipment;
2) повышение гидродинамических параметров чистящей струи за счет физико-химической модификации рабочей жидкости.2) increasing the hydrodynamic parameters of the cleaning jet due to physico-chemical modification of the working fluid.
Раскрытие сущности группы изобретенийDisclosure of the essence of the group of inventions
Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений в отношении способа достигается тем, что в известном способе очистки твердых поверхностей от загрязнений, заключающемся в нагнетании жидкости под давлением через сопло, при этом в качестве жидкости используют воду с физико-химически модифицированными свойствами, обеспечиваемыми путем добавления в нее высокомолекулярного линейного полимера, осуществляют дополнительную модификацию жидкости путем добавления в нее субмикронных частиц модифицированной бентонитовой глины с концентрацией 0,6-1,0 мас. % и кальцинированной соды с концентрацией 0,5-1,0 мас. %, при этом в качестве высокомолекулярного линейного полимера используют полиоксиэтилен с молекулярной массой 105-107, с концентрацией 0,001-0,005 мас. %The specified single technical result in the implementation of the group of inventions in relation to the method is achieved by the fact that in the known method of cleaning solid surfaces from contaminants, which consists in pumping a liquid under pressure through a nozzle, while water is used as a liquid with physicochemically modified properties provided by adding in it a high molecular weight linear polymer, carry out additional fluid modification by adding submicron particles of modified benton to it clay clay with a concentration of 0.6-1.0 wt. % and soda ash with a concentration of 0.5-1.0 wt. %, while polyoxyethylene with a molecular weight of 10 5 -10 7 , with a concentration of 0.001-0.005 wt.% is used as a high molecular weight linear polymer. %
При этом концентрация и плотность состава моющей жидкости являются неизменными, как при подаче к моечному агрегату, так и при его нагнетании через струеформирующее сопло, что обеспечивает высокие гидродинамические параметры процесса. Предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет существенно упростить технологический процесс за счет исключения дополнительного оборудования (отдельной емкости для полимера, устройств подачи полимера в струйное сопло).At the same time, the concentration and density of the composition of the washing liquid are unchanged, both when supplied to the washing unit, and when it is pumped through a jet forming nozzle, which ensures high hydrodynamic parameters of the process. The proposed method in comparison with the prototype can significantly simplify the process by eliminating additional equipment (a separate container for the polymer, polymer feed devices in the jet nozzle).
Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений в отношении вещества достигается тем, что в известном моющем составе на основе физико-химически модифицированной жидкости, путем добавления в нее высокомолекулярного полимера, содержит полиоксиэтилен с молекулярной массой 105-107, субмикронные частицы модифицированной бентонитовой глины и кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас. %:The specified single technical result in the implementation of the group of inventions in relation to the substance is achieved by the fact that in the known detergent composition based on a physicochemically modified liquid, by adding a high molecular weight polymer to it, it contains polyoxyethylene with a molecular weight of 10 5 -10 7 , submicron particles of modified bentonite clay and soda ash in the following ratio, wt. %:
Полиоксиэтилен (полиэтиленоксид) - это водорастворимый неионогенный полимер. Высокомолекулярный полиоксиэтилен синтезируют полимеризацией этиленоксида в суспензии в среде осадителей полимера (катионы Al, Ca или Mg-органические соединения с добавками хелатообразующих соединений). Добавки малых концентраций высокомолекулярного водорастворимого полиоксиэтилена приводят к значительному (до 80%) снижению турбулентного фрикционного сопротивления жидкости, в которой они растворены. Полиоксиэтилен снижает внутреннее и внешнее трение состава, в который он включен. Свойство снижения сопротивления дает возможность использования в качестве добавки, способствующей перекачиванию смеси насосом, повышению скорости перекачки и снижению рабочего давления, что дает экономию времени и энергии. Также полимер отличается очень низкой токсичностью, так как за счет высокой молекулярной массы слабо абсорбируется в желудочно-кишечном тракте и поэтому быстро и полностью выводится из организма.Polyoxyethylene (polyethylene oxide) is a water-soluble non-ionic polymer. High molecular weight polyoxyethylene is synthesized by polymerization of ethylene oxide in suspension in the environment of polymer precipitators (Al, Ca or Mg-organic compounds with the addition of chelating compounds). Additives of small concentrations of high molecular weight water-soluble polyoxyethylene lead to a significant (up to 80%) decrease in the turbulent frictional resistance of the liquid in which they are dissolved. Polyoxyethylene reduces the internal and external friction of the composition in which it is included. The property of reducing resistance makes it possible to use it as an additive, which contributes to pumping the mixture with a pump, increasing the pumping speed and lowering the working pressure, which saves time and energy. Also, the polymer is characterized by very low toxicity, since due to its high molecular weight it is weakly absorbed in the gastrointestinal tract and therefore is rapidly and completely eliminated from the body.
Помимо этого, в предлагаемом составе использован модифицированный бентонит с высоким содержанием основного действующего компонента - минерала монтмориллонита (более 80%). В водном растворе модифицированного бентонита преобладает размер глинистых частиц, равный 100-600 нм, что обусловливает хорошую набухаемость и легкость растворения, повышенную седиментационную устойчивость (агрегативная устойчивость без образования осадков), сокращение времени на приготовление растворов.In addition, the proposed composition used modified bentonite with a high content of the main active ingredient - the mineral montmorillonite (more than 80%). In an aqueous solution of modified bentonite, clay particles of 100-600 nm predominate, which leads to good swelling and ease of dissolution, increased sedimentation stability (aggregative stability without the formation of precipitation), and reduced preparation time for solutions.
Модифицированный бентонит - это Na-бентонитовая глина, получаемая из природных высококачественных бентонитов после их обогащения и доведения содержания монтмориллонита до уровня более 80%. Модифицированный бентонит легко и быстро диспергируется в воде с образованием суспензии с частицами субмикронного размера.Modified bentonite is Na-bentonite clay obtained from natural high-quality bentonites after their enrichment and bringing the content of montmorillonite to a level of more than 80%. Modified bentonite is easily and quickly dispersed in water with the formation of a suspension with particles of submicron size.
Также дополнительно в составе присутствует добавка кальцинированной соды (кальцинированная сода - бикарбонат натрия Na2CO3), причем ее массовое содержание составляет от 0,5-1,0%, что обеспечивает водосмягчающее, моющее и жироудаляющее действие. Кальцинированная сода - регулятор кислотности; окислитель. Имеется в составе чистящих жидкостей. В пищевой промышленности бикарбонат натрия зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500, регулятора кислотности.Also in the composition there is an additive of soda ash (soda ash - sodium bicarbonate Na 2 CO 3 ), and its mass content is from 0.5-1.0%, which provides a water softening, washing and fat-removing effect. Soda ash - acidity regulator; oxidizer. Available in cleaning fluids. In the food industry, sodium bicarbonate is registered as a food supplement E500, an acidity regulator.
Применение в составе кальцинированной соды обусловлено проявлением щелочных свойств pH порядка 10-12, что обеспечивает высокую агрегативную устойчивость моющей композиции.The use of soda ash in the composition is due to the manifestation of alkaline pH properties of the order of 10-12, which ensures high aggregate stability of the detergent composition.
Использование полимера - полиоксиэтилена с высокой молекулярной массой дает возможность существенно уменьшить требуемое количество (концентрацию) как самого полимера, так и остальных компонентов. Снижение концентрации компонентов становится возможным также за счет одновременного использования кальцинированной соды и модифицированного бентонита, где в объеме основного действующего вещества (монтмориллонита) преобладает доля частиц субмикронных размеров.The use of a polymer - polyoxyethylene with a high molecular weight makes it possible to significantly reduce the required amount (concentration) of both the polymer itself and other components. A decrease in the concentration of components is also possible due to the simultaneous use of soda ash and modified bentonite, where the proportion of submicron particles prevails in the volume of the main active substance (montmorillonite).
Удается достигнуть оптимального соотношения между компонентами, обеспечивающего высокие структурно-механические свойства (модификацию) в едином объеме моющего состава.It is possible to achieve the optimal ratio between the components, providing high structural and mechanical properties (modification) in a single volume of the detergent composition.
Предложенный моющий состав обладает высокими механохимическими свойствами, его можно готовить в концентрированном виде в едином объеме и разбавлять водой до требуемой концентрации непосредственно перед применением, а в эксплуатации не требуется дополнительных устройств для подачи состава в чистящую струю. Кроме того, использование высокомолекулярного водорастворимого полимера в малой концентрации улучшает гидродинамические характеристики рабочего состава, что облегчает его нагнетание в сопло при использовании насосов высокого давления. При этом малые концентрации предлагаемого полимера и его биоразлагаемость обеспечивают экологическую безопасность производства, и использования материала в полевых условиях без организации дополнительных мер безопасности.The proposed detergent composition has high mechanochemical properties, it can be prepared in concentrated form in a single volume and diluted with water to the desired concentration immediately before use, and in operation no additional devices are required to supply the composition to the cleaning stream. In addition, the use of a high molecular weight water-soluble polymer in a low concentration improves the hydrodynamic characteristics of the working composition, which facilitates its injection into the nozzle when using high pressure pumps. Moreover, low concentrations of the proposed polymer and its biodegradability ensure environmental safety of production and use of the material in the field without additional safety measures.
Процесс приготовления моющего состава может быть организован непосредственно на рабочем объекте, например при очистке загрязненной поверхности, или с помощью передвижной установки с получением единого технического результата:The process of preparing the detergent composition can be organized directly at the work site, for example, when cleaning a contaminated surface, or using a mobile unit to obtain a single technical result:
- использование общедоступных недорогих и нетоксичных компонентов;- the use of generally available inexpensive and non-toxic components;
- упрощение технологии (способа) обработки, не требующего специального оборудования;- simplification of technology (method) processing that does not require special equipment;
- возможность организации производства моющего состава на рабочей площадке обрабатываемого объекта.- the possibility of organizing the production of detergent composition on the working platform of the processed object.
Предлагаемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом, т.е. единая задача, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, заключается в использовании общедоступных компонентов: водорастворимого полимера - полиоксиэтилена с молекулярной массой 105-107, кальцинированной соды и модифицированного бентонита, где в объеме основного действующего вещества (монтмориллонита) преобладает доля частиц субмикронных размеров. Также обеспечивается возможность упрощения технологии (способа) очистки, не требующего дополнительного специального оборудования.The proposed inventions are interconnected by a single inventive concept, i.e. the single task that the claimed group of inventions aims to solve is to use commonly available components: a water-soluble polymer - polyoxyethylene with a molecular weight of 10 5 -10 7 , soda ash and modified bentonite, where the proportion of submicron particles prevails in the volume of the main active substance (montmorillonite) . It is also possible to simplify the technology (method) of cleaning, which does not require additional special equipment.
Осуществление изобретения:The implementation of the invention:
способ очистки твердых поверхностейmethod of cleaning hard surfaces
Способ очистки твердых поверхностей от загрязнений заключается в том, что жидкость нагнетают под давлением через сопло, при этом в качестве жидкости используют воду с физико-химически модифицированными свойствами, обеспечиваемыми путем добавления в нее высокомолекулярного линейного полимера, согласно изобретению осуществляют дополнительную модификацию жидкости путем добавления в нее субмикронных частиц бентонитовой глины с концентрацией 0,6-1,0 мас. % и кальцинированной соды с концентрацией 0,5-1,0 мас. %, при этом в качестве высокомолекулярного линейного полимера используют полиоксиэтилен с молекулярной массой 105-107 с концентрацией 0,001-0,005 мас. %.A method for cleaning solid surfaces from contaminants is that the liquid is pumped under pressure through a nozzle, while water is used as a liquid with physicochemically modified properties provided by adding a high molecular weight linear polymer to it; according to the invention, an additional modification of the liquid is carried out by adding her submicron particles of bentonite clay with a concentration of 0.6-1.0 wt. % and soda ash with a concentration of 0.5-1.0 wt. %, while as a high molecular weight linear polymer using polyoxyethylene with a molecular weight of 10 5 -10 7 with a concentration of 0.001-0.005 wt. %
В результате механохимического взаимодействия компонентов моющего состава с твердой поверхностью, происходит отделение загрязнений, в том числе продуктов неполного сгорания или термического разложения углеводородов (наслоений частично обгоревшего лакокрасочного покрытия).As a result of the mechanochemical interaction of the components of the detergent composition with a solid surface, contaminants are separated, including products of incomplete combustion or thermal decomposition of hydrocarbons (layers of partially burnt paintwork).
Применяемый моющий состав (модифицированная жидкость) находится в пределах заявленной концентрации. А сам способ по сравнению с прототипом обладает рядом преимуществ:The detergent composition used (modified fluid) is within the stated concentration. And the method itself in comparison with the prototype has several advantages:
- упрощает обработку загрязненной поверхности за счет исключения дополнительных технологических операций и специального оборудования;- simplifies the processing of contaminated surfaces by eliminating additional process steps and special equipment;
- сокращает расход компонентов моющего состава при повышении эффективности обработки за счет высоких гидродинамических параметров;- reduces the consumption of components of the detergent composition while increasing the processing efficiency due to high hydrodynamic parameters;
- обеспечивает возможность приготовления моющего состава с последующим разбавлением его водой до требуемой концентрации непосредственно перед применением (временной промежуток от смешения основных компонентов до разбавления концентрированной композиции водой может составлять до нескольких месяцев).- provides the ability to prepare a detergent composition with subsequent dilution with water to the desired concentration immediately before use (the time period from mixing the main components to diluting the concentrated composition with water can be up to several months).
Осуществление изобретения:The implementation of the invention:
моющий составwashing composition
Моющий состав, предназначенный для использования в способе, на основе физико-химически модифицированной жидкости путем добавления в нее высокомолекулярного полимера, согласно изобретению содержит полиоксиэтилен с молекулярной массой 105-107, субмикронные частицы модифицированной бентонитовой глины и кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас. %:A detergent composition intended for use in a method based on a physicochemically modified liquid by adding a high molecular weight polymer to it, according to the invention, contains polyoxyethylene with a molecular weight of 10 5 -10 7 , submicron particles of modified bentonite clay and soda ash in the following ratio, wt . %:
Присутствие в растворе полимера - полиоксиэтилена с высокой степенью полимеризации и модифицированной бентонитовой глины с высоким содержанием монтмориллонита обеспечивают высокие структурно-механические свойства полученного состава (механически устойчивая коллоидная система с субмикронными частицами) с необходимой степенью модификации. Наличие кальцинированной соды обусловлено поддержанием стабильных щелочных свойств (pH 10-12), обеспечивающих необходимые реологические свойства и протекание реакций взаимодействия моющего состава с загрязнениями при условии образования легко удаляемых межслойных соединений углеродных продуктов неполного сгорания или термического разложения углеводородов.The presence in the polymer solution - polyoxyethylene with a high degree of polymerization and modified bentonite clay with a high content of montmorillonite provide high structural and mechanical properties of the resulting composition (mechanically stable colloidal system with submicron particles) with the necessary degree of modification. The presence of soda ash is due to the maintenance of stable alkaline properties (pH 10-12), which provide the necessary rheological properties and reactions of the detergent composition with impurities, provided that easily removable interlayer compounds of carbon products of incomplete combustion or thermal decomposition of hydrocarbons are formed.
В указанном диапазоне pH длинные и полярные молекулы использованного полимера в растворе выпрямляются (при меньших значениях происходит флокуляция, то есть молекулы сворачиваются в клубок, более высокие значения допустимы, но не желательны из-за гигиенических и экологических требований), легко и прочно адсорбируются на полярной поверхности субмикронных частиц монтмориллонита и надежно обеспечивают агрегативную устойчивость получаемой коллоидной дисперсии. В указанном диапазоне концентраций также обеспечивается требуемый уровень реологических свойств: псевдопластичность при малых скоростях сдвига и ньютоновское течение в условиях высокоскоростного динамического воздействия. Благодаря большой длине молекулы используемого полимера (превышает размер частиц бентонита), самого полимера требуется значительно меньше, а качество модификации повышается. Кроме того, присутствие высокомолекулярного полимера улучшает гидродинамические характеристики потока жидкости (ламинарность потока при больших скоростях течения) и одновременно улучшает процесс нагнетания с помощью насосов высокого давления.In the indicated pH range, the long and polar molecules of the polymer used are straightened in the solution (flocculation occurs at lower values, i.e., the molecules coagulate, higher values are acceptable, but not desirable due to hygienic and environmental requirements), they are easily and strongly adsorbed on the polar surfaces of submicron particles of montmorillonite and reliably provide aggregative stability of the resulting colloidal dispersion. In the indicated concentration range, the required level of rheological properties is also provided: pseudoplasticity at low shear rates and Newtonian flow under conditions of high-speed dynamic action. Due to the large molecule length of the polymer used (exceeds the particle size of bentonite), the polymer itself is required much less, and the quality of the modification is improved. In addition, the presence of a high molecular weight polymer improves the hydrodynamic characteristics of the fluid flow (laminar flow at high flow rates) and at the same time improves the injection process using high pressure pumps.
Заявленная совокупность существенных признаков, а именно качественный и количественный состав моющего вещества:The claimed combination of essential features, namely the qualitative and quantitative composition of the detergent:
1) позволяет получить недорогое средство на основе общедоступных компонентов, причем их количественный состав и концентрации оптимизированы;1) allows you to get an inexpensive tool based on publicly available components, and their quantitative composition and concentration are optimized;
2) исходные компоненты нетоксичны и биоразлагаемы, что имеет огромное значение для экологических и санитарно-гигиенических критериев;2) the starting components are non-toxic and biodegradable, which is of great importance for environmental and sanitary-hygienic criteria;
3) состав обладает целым рядом новых положительных качеств:3) the composition has a number of new positive qualities:
- его можно приготовить заранее в виде концентрата;- it can be prepared in advance in the form of a concentrate;
- обладает высокими гидродинамическими характеристиками;- has high hydrodynamic characteristics;
- высокая технологичность.- high technology.
Таким образом, готовый продукт с указанной совокупностью признаков обеспечивает получение технического результата.Thus, the finished product with the specified set of features provides a technical result.
Пример конкретного способа получения и применения моющего составаAn example of a specific method for the preparation and use of a detergent composition
Для обработки твердой поверхности инженерных конструкций, наземных и подземных емкостей, а также территорий, загрязненных дисперсными углеродными продуктами неполного сгорания или термического разложения углеводородов моющий состав готовят следующим образом.To treat the hard surface of engineering structures, ground and underground tanks, as well as territories contaminated with particulate carbon products of incomplete combustion or thermal decomposition of hydrocarbons, the detergent composition is prepared as follows.
В двух отдельных емкостях объемом 120 л и 60 л предварительно готовят концентрированные растворы исходных компонентов. В первую емкость объемом 120 литров загружают при перемешивании 0,03 кг полиоксиэтилена с молекулярной массой 4·106 (например, марки Polyox WSR-301), 7,0 кг кальцинированной соды (бикарбоната натрия) и 42,97 кг воды (получаем 50 кг 0,06% раствора полиоксиэтилена с 0,14% соды). Во вторую емкость объемом 60 литров при перемешивании загружают 6,0 кг модифицированной бентонитовой глины с содержанием монтмориллонита более 80% (например, марки «Бентокон» ТУ 5751-002-58156178-02) и 44 кг воды (получаем 50 кг 12% раствора модифицированного бентонита).In two separate containers with a volume of 120 l and 60 l, concentrated solutions of the starting components are preliminarily prepared. In the first container of 120 liters, 0.03 kg of polyoxyethylene with a molecular weight of 4 · 10 6 (for example, Polyox WSR-301), 7.0 kg of soda ash (sodium bicarbonate) and 42.97 kg of water are loaded with stirring (we get 50 kg of a 0.06% solution of polyoxyethylene with 0.14% soda). 6.0 kg of modified bentonite clay with montmorillonite content of more than 80% (for example, Bentocon grade TU 5751-002-58156178-02) and 44 kg of water (we get 50 kg of a 12% solution of modified bentonite).
Затем содержимое емкости с бентонитом выливают при постоянном перемешивании в емкость с полиоксиэтиленом и кальцинированной содой, состав перемешивают до однородного состояния в течение 3-5 мин.Then the contents of the container with bentonite are poured with constant stirring into the container with polyoxyethylene and soda ash, the composition is mixed until smooth for 3-5 minutes.
В результате получается 100 кг концентрированного раствора моющего состава, который может храниться в закрытом виде длительное время. Непосредственно перед применением полученный концентрат заливают в емкость объемом 1000 литров, добавляют 900 кг воды и перемешивают.The result is 100 kg of a concentrated solution of the detergent composition, which can be stored closed for a long time. Immediately before use, the resulting concentrate is poured into a container with a volume of 1000 liters, 900 kg of water are added and mixed.
Таким образом, полученный состав находится в пределах заявленных концентраций (полиоксиэтилен 0,003% мас. %, модифицированный бентонит 0,6 мас. %, кальцинированная сода 0,7 мас. %).Thus, the resulting composition is within the declared concentrations (polyoxyethylene 0.003% wt.%, Modified bentonite 0.6 wt.%, Soda ash 0.7 wt.%).
Применение моющего состава осуществляется следующим образом.The use of a detergent composition is as follows.
Моющий состав на основе физико-химически модифицированной жидкости диспергируется через сопло на загрязненную поверхность с помощью насоса при давлении истечения 250 атм. В результате взаимодействия компонентов моющего состава с загрязненной твердой поверхностью происходит реакция с образованием легко удаляемых межслойных соединений углеродных продуктов неполного сгорания или термического разложения углеводородов.A detergent composition based on a physically-chemically modified fluid is dispersed through a nozzle onto a contaminated surface using a pump at a discharge pressure of 250 atm. As a result of the interaction of the components of the detergent composition with a contaminated solid surface, a reaction occurs with the formation of easily removable interlayer compounds of carbon products of incomplete combustion or thermal decomposition of hydrocarbons.
Предварительные лабораторные и натурные испытания заявленного моющего состава и способа показали, что они обеспечивают высокоэффективную очистку твердой поверхности от загрязнений без повреждения самой поверхности (фотографии образцов до очистки и после очистки прилагаются).Preliminary laboratory and full-scale tests of the declared detergent composition and method showed that they provide highly efficient cleaning of a solid surface from contamination without damaging the surface itself (photographs of samples before cleaning and after cleaning are attached).
Приведенный пример отражает наибольшую экономическую эффективность и технический результат при применении указанного соотношения компонентов состава. Применение полиоксиэтилена с молекулярной массой выше 4·106 и концентрацией более 0,003% мас. % также позволяет обеспечивать высокий технологический результат, но, как правило, приводит к удорожанию производственного процесса за счет более высокой стоимости компонентов состава. Применение полиоксиэтилена с молекулярной массой ниже 4·106 и концентрацией менее 0,003% мас. % также обеспечивает технический результат, но при более длительном воздействии струи чистящего состава на загрязненную поверхность, что тоже удорожит процесс за счет дополнительного расхода компонентов. Применение в примере субмикронных частиц модифицированной бентонитовой глины и кальцинированной соды в указанных концентрациях является оптимальным, одновременно увеличение концентраций данных компонентов приведет к удорожанию процесса, за счет дополнительного расхода компонентов.The given example reflects the greatest economic efficiency and technical result when applying the specified ratio of the components of the composition. The use of polyoxyethylene with a molecular weight above 4 · 10 6 and a concentration of more than 0.003% wt. % also allows you to provide a high technological result, but, as a rule, leads to a rise in the cost of the production process due to the higher cost of the components of the composition. The use of polyoxyethylene with a molecular weight below 4 · 10 6 and a concentration of less than 0.003% wt. % also provides a technical result, but with a longer exposure to a jet of cleaning composition on a contaminated surface, which will also cost the process due to the additional consumption of components. The use in the example of submicron particles of modified bentonite clay and soda ash at the indicated concentrations is optimal, while increasing the concentrations of these components will increase the cost of the process, due to the additional consumption of components.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании каждого из объектов заявленной группы изобретений следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using each of the objects of the claimed group of inventions:
- для заявленного каждого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в соответствующей формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;- for each claimed invention, in the form described in the corresponding claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application has been confirmed;
- заявленные технические решения способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the claimed technical solutions are capable of ensuring the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленная группа изобретений соответствует требованию «промышленная применимость».Therefore, the claimed group of inventions meets the requirement of "industrial applicability".
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации об аналогах заявленной группы изобретений как для объекта - вещество, так и для объекта - способ, позволяют утверждать, что заявляемые решения соответствуют требованию «новизна» и «изобретательский уровень».The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information about analogues of the claimed group of inventions for both an object - a substance and an object - a way, allow us to state that the claimed solutions meet the requirements of "novelty" and "inventive step" .
Следует отметить, что преимущества предлагаемой группы изобретений обеспечиваются представленной совокупностью существенных признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, а вместе, во взаимосвязи, они решают задачу создания эффективного моющего состава из недорогих и доступных компонентов.It should be noted that the advantages of the proposed group of inventions are provided by the presented set of essential features, each of which performs its function, and together, in conjunction, they solve the problem of creating an effective detergent composition from inexpensive and affordable components.
Раскрытый предпочтительный пример осуществления изобретения приведен в качестве иллюстрации, а не ограничения.The disclosed preferred embodiment of the invention is provided by way of illustration and not limitation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013105245/05A RU2540607C2 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Method of purifying solid surface and detergent intended for application in method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013105245/05A RU2540607C2 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Method of purifying solid surface and detergent intended for application in method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013105245A RU2013105245A (en) | 2014-08-20 |
| RU2540607C2 true RU2540607C2 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=51384082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013105245/05A RU2540607C2 (en) | 2013-02-08 | 2013-02-08 | Method of purifying solid surface and detergent intended for application in method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2540607C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996040454A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Jet Blast Products Corporation | Cleaning process |
| US5681399A (en) * | 1994-10-17 | 1997-10-28 | Creor Corporation | Method of removing smear or stain from a coated surface with an aqueous dispersion of a highly absorbent polymer |
| RU2155104C1 (en) * | 1999-03-25 | 2000-08-27 | Харламов Анатолий Иванович | Method of forming cavitating jet of liquid |
| EP1074311A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-07 | FTB Restoration bvba | Method for cleaning surfaces |
| WO2007100861A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-07 | Cellular Bioengineering, Inc. | Polymer composition and method for removing contaminates from a substrate |
| RU2313407C1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-27 | Владимир Вячеславович Шпиньков | Method for cleaning faces and internal rooms of buildings and other structures made of construction materials from various contaminations and blooms |
-
2013
- 2013-02-08 RU RU2013105245/05A patent/RU2540607C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5681399A (en) * | 1994-10-17 | 1997-10-28 | Creor Corporation | Method of removing smear or stain from a coated surface with an aqueous dispersion of a highly absorbent polymer |
| WO1996040454A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Jet Blast Products Corporation | Cleaning process |
| RU2155104C1 (en) * | 1999-03-25 | 2000-08-27 | Харламов Анатолий Иванович | Method of forming cavitating jet of liquid |
| EP1074311A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-07 | FTB Restoration bvba | Method for cleaning surfaces |
| WO2007100861A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-07 | Cellular Bioengineering, Inc. | Polymer composition and method for removing contaminates from a substrate |
| RU2313407C1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-27 | Владимир Вячеславович Шпиньков | Method for cleaning faces and internal rooms of buildings and other structures made of construction materials from various contaminations and blooms |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013105245A (en) | 2014-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2561035B1 (en) | Process for the removal of deposits from an oil or gas well, and/or from the surface structures, and/or from the equipment connected therewith, and/or from hydrocarbon bearing formations | |
| CA2963348C (en) | A polymer composition for use in enhancing the production of oil from a formation | |
| EA038081B1 (en) | Formulations and methods | |
| CN102391850B (en) | A recovery fracturing fluid applied to natural gas wells | |
| MX2014009580A (en) | Rapidly inverting water-in-oil polymer emulsions. | |
| CN107532076A (en) | Reversible Water-In-Oil latex and application method | |
| US9353609B2 (en) | Method and composition for remedial treatment of parafin, asphaltenes, scale and deposits in oil and gas infrastructure and subterranean formations | |
| CA3150043A1 (en) | Methods and compositions for the treatment of produced water | |
| KR102146032B1 (en) | Water soluble cutting water and its manufacturing method based on electric water | |
| RU2540607C2 (en) | Method of purifying solid surface and detergent intended for application in method | |
| RU2362793C2 (en) | Drilling agent | |
| JP4102251B2 (en) | Paint mist treatment agent and treatment method | |
| CN110563288B (en) | Desanding viscosity reducer for treating tank bottom oil sludge and application | |
| US10889513B2 (en) | Method for removing impurities from a fluid stream | |
| RU2279462C1 (en) | Oil-and-gas well kill fluid | |
| CN107254305A (en) | A kind for the treatment of for reuse method of guar gum cross-linking type fracturing outlet liquid | |
| JPS5968495A (en) | Drilling fluid and removal of pollution substance from dril-ling apparatus | |
| RU2418102C1 (en) | Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production | |
| DE2328777A1 (en) | Treatment of residual materials, esp. oil residues - with hydrophobized alkaline earth metal oxides | |
| US20190264085A1 (en) | Biopolymers for fugitive dust control | |
| JP7345473B2 (en) | Compositions and methods for removing impurities from fluids | |
| WO2022225539A1 (en) | Nanodissolver for iron sulfide scale removal | |
| RU2839514C1 (en) | Method of preparing nanoaphron drilling mud | |
| RU2794253C1 (en) | Blocking compound for elimination of absorptions in production formations during well drilling | |
| RU2436826C1 (en) | Procedure for strengthening unstable rock during drilling mainly inclined and horizontal holes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170209 |