SU1723049A1 - Способ обеззараживани коллоиднодисперсных систем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроительной , металлообрабатывающей и другим отрасл м промышленности и может найти применение при обеззараживании смазоч- но-охлаждающих жидкостей (СОЖ), представл ющих собой коллоидно-дисперсные системы. Целью изобретени   вл етс  увеличение срока службы при одновременном снижении материальных затрат. Способ обеззараживани  заключаетс  в воздействии на СОЖ углекислым газом под давлением 98-294 кПа в течение 5-7 ч. 1 табл., 3 ил.

Description

сл С

Изобретение относитс  к машиностроительной , металлообрабатывающей и другим отрасл м промышленности и может найти применение при обеззараживании смазочно -охлаждающих жидкостей , представл ющих собой коллоидно-дисперсные системы.

Характерным представителем коллоидно-дисперсных систем на производстве  вл ютс  смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). примен емые при металлообработке . СОЖ поражаютс  микроорганизмами, в том числе сульфатвосстанавливающими, что заставл ет эксплуатационщиков сливать их, хот  по реологическим характеристикам они еще могут функционировать в технологических лини х. Однако при большом количестве микроорганизмов в СОЖ создаетс  угроза заболевани  рабочих.

Известен способ предотвращени  роста сульфатвосстанавливающих бактерий путем введени  химического реагента З-третбутилтетрагидро-1,3 оксазина.

. Недостатком указанного способа  вл етс  применение сложного химического реагента , что обуславливает сложность его получени . Кроме того, указанный реагент как все бутиловые соединени  экологически опасен и может нанести вред окружающей среде и обслуживающему персоналу.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ обеззараживани  жидкостей при воздействии на них газами, в частности хлорирование активным хлором. В результате реакции хлора с жидкост ми образуетс  хлорноватиста  кислота и гипохлоритонионы, при воздействии котоХ|

ю со

О 4 Ю

рых на протоплазму бактерий последние гибнут.

Недостатком способа  вл етс  невозможность достижени  полной стерилизации жидкостей. При этом применение хлора и его соединений способствует коррозии металла и может нанести вред окружающей греде и небезопасно дл  обслуживающего персонала.

Цель изобретени  - увеличение срока службы при одновременном снижении материальных затрат.

Указанна  цель достигаетс  тем, что коллоидно-дисперсные системы обрабатываютс  газами, подавл ющими рост микро- организмов, при этом в качестве газов используют углекислый газ. а обработку провод т под давлением 98-294 кПа в течение 5-7 ч.

Особенно у звимы к поражению бакте- риальной и грибковой микрофлорой водо- . масл ные СОЖ. Поражаютс  эмульсии примерно 30 видами бактерий. Скорость размножени  бактерий значительна. Аэробные бактерии удваиваютс  в течение 20-30 мин, анаэробные - в течение 4 ч. При развитии бактерий происходит биохимическое окисление базовой основы, измен етс  структурно-групповой состав композиции, вход щей в состав СОЖ.

Зависимость развити  бактерий от времени согласно теории Лоджа и Хилыиельву- да подчин етс  логарифмическому закону. Степень загр знени  3 балла ( вл юща с  граничной дл  использовани ) достигаетс  в течение 300-400 ч летом и 500-600 ч в зимний период.

Таким образом, необходимы меропри ти , в основу которых могла бы быть поло- жена зависимость существовани  бактерий от состо ни  окружающей среды.

Одним из методов изменени  состо ни  окружающей среды  вл етс  обработка газами , в данном случае углекислым газом В атмосфере углекислого газа происходит замедление физиологических процессов роста бактзрий, причем тем активнее, чем большее количество газа растворено в жидкости . Увеличение количества растворенно- го углекислого газа можно добитьс  дво ко: или увеличива  давление, или уменьша  температуру. В соответствии с законом Генри масса газа, растворенного в единице объема растворител , при Т const пр мо пропорциональна давлению газа. Предполагаетс , что увеличение давлени  приводит к угнетению жизнеде тельности микроорганизмов. При этом внутреннее осмотическое давление в клетке противодействует внешнему воздействию. Увеличение

давлени  (когда внешнее давление превосходит внутреннее) углекислого газа прекращает обмен веществ в клетке. В результате рост микроорганизмов останавливаетс . При разрыве клеток происходит их гибель. Кроме того, углекислый газ по удельному весу т желее кислорода и, раствор  сь в жидкости, вытесн ет его, что также преп тствует развитию бактерий.

На фиг. 1 изображено устройство дл  проведени  процесса обеззараживани ; на фиг. 2 и 3 - графики зависимости степени обеззараживани  от времени соответственно при 98 и 294 кПа.

Устройство состоит из приемной емкости 1 дл  смазочно-охлаждающей жидкости с люком 2, оснащенным манометром 3 измерени  давлени  в емкости 1. Емкость 1 оснащена трубопроводом 4 с вентилем 5 подачи углекислоты из баллона 6 и трубопроводом 7 с вентилем 8 дл  отвода отрабо- танной углекислоты в емкость 9 с негашеной известью . Патрубок 10 емкости 1 служит дл  отбора сло  масел и примесей с поверхности СОЖ.

Процесс обеззараживани  провод т следующим образом.

В конце рабочей смены СОЖ с технологических линий металлообработки собирают в емкость 1. Люк 2 герметично задраивают. Открывают вентиль 5 трубопровода 4, и углекислый газ из баллона 6 поступает в емкость 1, где происходит его растворение в жидкости. В результате воздействи  углекислым газом на микроорганизмы последние гибнут. Отработанный газ по истечении времени через трубопровод 7 и вентиль 8 отвод т в емкость 9, где он подвергаетс  нейтрализации. Процессу обеззараживани  подвергают СОЖ со степенью бакпоражени  4, 3, 2 балла при давлении 0,5; 1.0; 2,0; 2,5; 3,3 и 3,5 атм (49: 98; 196; 294 и 392 кПа соответственно) и нормальной температуре.

Данные анализов приведены в таблице 1.

Анализ полученных данных позвол ет сделать вывод, что при давлении 49 кПа (0,5 атм) на обеззараживание необходимо врем  более 8 ч. Это не всегда возможно осуществить при односменной работе участка обеззараживани , так как, в основном это приходитс  на ночное врем . Работа в ночную смену допускаетс  в крайних случа х и на оборудовании пожаро- и взрывобезопас- ном, Кроме того, при таком режиме работы уменьшаетс  производительность установки , так как на полное обеззараживание необходимо врем  более одной смены.

Процесс обеззараживани  провод т при однократной закачке углекислого газа в емкость 1. При этом при неоднократном сливе СОЖ из емкости 1 после обеззараживани  в технологическую линию часть углекислого газа тер етс , уноситс  из емкости 1 вместе с СОЖ. Учитыва , что остаточное давление, необходимое дл  транспортировки СОЖ в технологических лини х без добавочных механизмов (насосов), должно быть не менее 25 кПа, можно сделать вывод, что Р 49 кПа недостаточно дл  эффективного ведени  процесса обеззараживани .

При проведении процесса при Р 98 кПа (1 атм) наблюдаетс  уменьшение времени обеззараживани  до 6-7 ч, приемлемых дл  полного обеззараживани  жидкостей даже с пороговым значением степени заражени  (4 балла). Эксплуатаци  емкости без дополнительной подкачки углекислого газа в течение мес ца обеспечивает остаточное давление 25 кПа (фиг. 2).

Результаты обеззараживани , полученные дл  Р 2,0 и 2,5 атм показывают, что скорость процесса увеличиваетс  недостаточно . При этом существенными  вл ютс  показатели состава СОЖ, а следовательно, и виды бактерий, наход щихс  в ней. В св зи с тем, что заранее невозможно предусмотреть все виды СОЖ и, следовательно виды бактерий, развивающихс  в них, то указанный интервал давлени  углекислого газа можно рекомендовать дл  известных видов бактерий и составов СОЖ дл  обеспечени  гарантированного обеззараживани .

При Р 3 атм (294 кПа).эксплуатаци  емкости без подкачки углекислого газа увеличиваетс  на срок, превышающий 1 мес., ввиду того, что при многократном сливе СОЖ в технологическую линию давление в емкости 1 снижаетс  с 294 до 25 кПа за более длительный отрезок времени (фиг. 3).

Из таблицы видно, что увеличение давлени  до 3,5 атм на результат обеззараживани  уже практически не оказывает вли ни , можно считать Р 3 атм верхней границей обеззараживани . Увеличение давлени   вл етс  также неэкономичным и

материалоемким, так как требует упрочнени  стенок емкостей, что требует дополнительных материальных и энергетических затрат.

Процесс обеззараживани  по предлагаемому способу провод т при 13-30°С. Увеличение температуры снижает растворимость углекислого газа и приводит к увеличению роста бактерий. Кроме того,

необходима организаци  обогрева, что влечет за собой энергетические затраты. Снижение температуры способствует увеличению количества растворенного углекислого газа. Например, если при Т 20°С

и Р 1 атм в жидкости раствор етс  878 мм газа, то при Т 10°С и Р 1 атм количество растворенного газа составл ет 1134 мм, т.е. увеличиваетс  в 113 раза. Однако в этом случае необходима охлаждающа  рубашка

на емкости 1. Наличие холодильного оборудовани  также ведет к удорожанию процесса:

Таким образом, полное обеззараживание бакзараженных жидкостей в атмосфере

углекислого газа происходит в пределах 5-7 ч при температуре, соответствующей допустимым параметрам ГОСТ, при этом изменение давлени  от 98 до 294 кПа сказываетс  на процессе обеззараживани 

несущественно. Учитыва  тот факт, что допускаетс  использование на технологических лини х смазочно-охлаждающих жидкостей со степенью бактериологического поражени  3 балла, предлагаемый способ

 вл етс  гарантом полного обеззараживани . Кроме того, в указанных выше услови х СОЖ можно хранить сколько угодно долго без угрозы поражени  ее микроорганизмами .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ обеззараживани  коллоидно- дисперсных систем, предусматривающий обработку их газом, отличающийс 

   тем, что, с целью увеличени  срока службы при одновременном снижении материальных затрат, при обработке коллоидно-дисперсных систем используют углекислый газ при давлении 98-294 кПа в течение 5-7 ч.

   Результаты испытаний обеззараживани  СОЖ типа Укринол углекислым газом

   /7///////////////////////////////////////////7777777////////////////./////////////

   Фиг.1