Чем отмыть от этиленгликоля

Этиленгликоль используют как растворитель или в составе антифриза, средства для мытья окон, тормозной жидкости. Его также применяют в системах отопления и промышленных кондиционерах. Однако из-за потери во время эксплуатации характеристик отработанный раствор приходится менять. Организациями в законодательном порядке должна проводиться утилизация этиленгликоля после окончания срока годности.

Необходимость утилизации этиленгликоля

Из-за высокой токсичности этиленгликоль и составы на его основе внесены в первую группу опасных материалов. Отравление парами при самостоятельном сжигании может привести к смертельному исходу. После слива отработанного состава в почву земля на длительный срок станет ядовитой, а всё живое погибнет. Виновник, в зависимости от тяжести нанесённого ущерба, привлекается к административной или уголовной ответственности.

Недопустимо избавляться от отработанного этиленгликоля через канализацию, так как за счёт высокой коррозийной способности жидкости будет повреждён трубопровод. При сливе в реку ядовитые испарения станут причиной расстройства здоровья у жителей домов, расположенных на берегах.

Для защиты окружающей среды и здоровья человека предприятия, использующие этиленгликоль, обязаны в законодательном порядке заключать договор с организациями, занимающиеся переработкой опасных отходов. Такие кампании должны иметь специальное оборудование и разрешение на проведение работ по уничтожению токсичных веществ.

Технология утилизации

Для проведения процедуры утилизации этиленгликоля необходимо выполнить комплекс мероприятий, безопасность которых могут обеспечить только специализированные кампании. В зависимости от загрязнённости переработку проводят следующими методами:

1. Рекуперации с применением технологии адсорбции, абсорбции или отделения конденсата.
2. Сжигания на оборудовании с нейтрализацией испарений.
3. Использования как альтернативное топливо при больших объёмах.
4. Регенерации через ректификацию для повторного использования. Этиленгликоль смешивают со специальным составом, Затем настаивают и откачивают вакуумным насосом. После дополнительной очистки жидкость готова к повторному применению.
5. Перегонки до твёрдого остатка, который затем сжигают.

Требования к утилизации этиленгликоля

Для того чтобы получить разрешение на переработку этого опасного для здоровья вещества кампания по переработке отходов должна располагать:

• специальным транспортом для перевозки токсичных жидкостей;
• специальной техникой для откачивания опасных отходов;
• оборудованием и препаратами для уничтожения и переработки токсичных составов;
• квалифицированным персоналом, прошедшим аттестацию на профессиональную пригодность;
• экипировкой и техническими средствами для защиты работников, которые выполняют транспортировку и утилизацию токсичных веществ.

Работы по переработке опасных отходов должны выполняться со строгим соблюдением требований экологической безопасности на уровне мировых стандартов. Ответственность за последствия несёт организация, занимающаяся этой деятельностью. Поэтому при заключении договора сотрудники кампании должны предъявить лицензию, так как без неё деятельность организации будет незаконной.

После завершения нейтрализации вредных отходов составляют акт с перечнем выполненных мероприятий, который передают заказчику для предоставления проверяющим органам.

Организации, которым требуется утилизация

При длительном хранении больших объёмов отработанного или просроченного этиленгликоля на складе может произойти аварийная утечка с тяжёлыми последствиями. Поэтому предприятия, использующие токсичные жидкости, должны своевременно отправлять их на переработку. К ним относятся:

• автозаправочные станции;
• технические службы аэропортов;
• предприятия химической промышленности;
• коммунальные организации, обслуживающие системы отопления;
• станции технического обслуживания автомобилей.

Даже в случае крайней нужды нельзя уничтожать этиленгликоль кустарными способами. Такие попытки в лучшем случае заканчиваются длительным пребыванием на больничной койке. Утилизацию лучше поручить специализированной кампании, сотрудники которой безопасно заменят отработанный состав, вывезут и переработают.

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

Изобретение относится к выделению водных растворов гликолей, в частности, к способу очистки 40-90%-ных растворов гликолей отработанных антифризов, используемых для охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ регенерации рабочей жидкости из смеси вода-гликоль путем фильтрации и пропускания через комплексообразующую ионообменную смолу (JP заявка 62-23040, кл. С 10 М 175/04, 1987).

Известен способ получения этиленгликоля из отработанного антифризного раствора, проводимый на первой стадии на мембранах обратного осмоса, на второй стадии — пропусканием через ионообменные смолы (JP заявка 7-108141, кл. В 01 D 61/02, 1995).

Известен способ регенерации гликоля путем ректификации на колоннах при температуре 160-220oС и давлении 100-350 мм рт.ст. (SU авторское свидетельство 816099, МПК С 07 С 31/20, 1994).

Известен способ получения раствора этиленгликоля из отработанных антифризов на ионообменных мембранах в трехкамерном электродиализаторе (RU патент 2109556, кл.6 В 01 D 61/44, 1998).

Известен способ выделения этиленгликолей высокой степени чистоты путем упаривания водного раствора этиленгликолей с последующим подщелачиванием этого раствора и дистилляцией при пониженном давлении (JP патент 224399, МПК С 07 С 31/20, 1968).

Указанные способы трудоемки, требуют больших энергозатрат, хотя дают возможность получения растворов этиленгликолей достаточно высокой степени очистки, что не является обязательным условием для приготовления антифризов и низкозамерзающих теплоносителей. Для приготовления этих охлаждающих жидкостей достаточно получать водно-гликолевый раствор, очищенный от продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии, образовавшихся в процессе эксплуатации антифриза.

Наиболее близким к предлагаемому способу регенерации растворов этиленгликолей является способ очистки растворов гликолей с помощью введения коагулянта с последующим пропусканием полученной смеси через песчаный фильтр и адсорбер (SU авторское свидетельство 1685910, С 07 С 31/20, 1991). Очистка растворов гликолей достигается введением в раствор гликоля коагулянта при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Коагулянт — 0,05-0,1
Гликоль — 50-99
Вода — Остальное
В качестве коагулянта используют фосфорнокислый натрий однозамещенный или кальцинированную соду в виде 0,1-1%-ного раствора в гликоле или воде.

Способ очистки водных растворов этиленгликоля, используемых в системах оборотного водоснабжения при охлаждении компрессоров, согласно прототипу дает неплохие результаты в случае очистки однотипных веществ. Однако из отработанного антифриза в зависимости от рецептуры должны извлекаться вещества, обладающие различными физическими и химическими свойствами, поэтому такой способ очистки нельзя считать универсальным. Его использование приводит к неполной и некачественной очистке.

Предлагаемый способ регенерации водных растворов этиленгликоля из отработанных антифризов, используемых для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, позволяет очистить отработанный антифриз на основе гликолей от присадок, продуктов окисления и коррозии.

Целью изобретения является повышение чистоты целевого продукта и снижение энергоемкости процесса.

Поставленная цель достигается способом очистки отработанного антифриза путем его обработки гидроксидом щелочного металла, 75%-ной ортофосфорной кислоты, полифосфатом натрия, центрифугированием полученной суспензии на сепараторе (для удаления механических примесей и образовавшегося осадка продуктов коррозии и присадок за счет действия коагулянтов) и последующим пропусканием через адсорбер, заполненный активированным углем (для удаления продуктов окисления этиленгликоля), при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гидроксид натрия или калия — 0,01-1,0
Ортофосфорная кислота, 75%-ная — 0,02-1,6
Полифосфат натрия — 0,01-1,5
Гликоли — 40,0-90,0
Вода, продукты окисления и коррозии — Остальное
При этом в качестве полифосфата натрия используют полифосфат натрия общей формулы (NaPO3)3H2O (ГОСТ 20291-80).

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что коагулянт, используемый для очистки отработанного антифриза, отличается от известного введением трех новых компонентов: гидроксида щелочного металла, ортофосфорной кислоты и полифосфата натрия, а для удаления механических примесей и образовавшегося осадка используется сепаратор.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию новизна.

Применение в данном способе очистки отработанного антифриза новых компонентов в качестве коагулянта и найденное соотношение всех ингредиентов обеспечивают максимальную степень очистки отработанного антифриза от механических примесей до 100%, продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии, образовавшихся в процессе эксплуатации антифриза, до 95,0-98,0%.

Пример 1. В емкость, снабженную мешалкой или насосом, помещают 1000 л отработанного антифриза, собранного на станции технического обслуживания, при перемешивании, при температуре окружающей среды загружают 0,1 кг гидроксида натрия, 0,2 кг 75%-ной ортофосфорной кислоты и 0,1 кг полифосфата натрия. Смесь перемешивают до растворения компонентов, оставляют на 2-3 часа для образования гелеобразного осадка (коагеля), вызванного процессом коагуляции. Полученную суспензию центрифугируют на сепараторе, и осветленную прозрачную жидкость (фугат) пропускают через адсорбер, заполненный активированным углем, со скоростью 300 л/час.

Степень очистки водно-гликолевых растворов контролируют по содержанию механических примесей, по содержанию гликолей, воды и антикоррозионных присадок, присутствующих в отработанном антифризе.

Пример 2. Очистку 1000 л отработанного антифриза проводят так же, как и в примере 1, но коагулянт содержит 5 кг гидроксида натрия, 8 кг 75%-ной ортофосфорной кислоты и 8 кг полифосфата натрия.

Пример 3. Очистку 1000 л отработанного антифриза проводят так же, как и в примере 1, но коагулянт содержит 10 кг гидроксида натрия, 16 кг 75%-ной ортофосфорной кислоты и 15 кг полифосфата натрия.

Составы коагулянтов по примерам 1-9 и прототипу представлены в таблице 1.

Степень очистки водного раствора гликолей в отработанных антифризах представлена в таблице 2.

Определение массовой доли воды, моно-, ди- и триэтиленгликолей проводят с помощью газохроматографического метода (метод внутренней нормализации) на хроматографе серии «Цвет-500», ЛХМ-8 мд или аналогичном приборе с детектором по теплопроводности. В качестве насадки для хроматографической колонки используют полисорб 1.

Уменьшение концентрации гидроксида натрия или калия ниже 0,01 мас.% не вызывает коагуляции и образования осадка в отработанном антифризе из-за недостаточного количества коагулянта (пример 4), а увеличение его выше 1,0 мас.% не приводит к повышению положительного эффекта (пример 5).

Уменьшение содержания ортофосфорной кислоты в составе коагулянта ниже 0,02 мас. % значительно снижает количество осадка в отработанном антифризе (пример 6), увеличение ее концентрации выше 1,6 мас.% приводит к снижению рН среды, что отрицательно сказывается на образовании осадка продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии (пример 7).

Снижение концентрации полифосфата натрия в составе коагулянта ниже 0,01 мас.% значительно сказывается на образовании осадка, что влечет к недостаточной очистке отработанного антифриза (пример 8), увеличение его концентрации выше 1,5 мас.% не влияет положительно на очистку (пример 9).

При соблюдении указанных значений процесса коагуляции отработанного антифриза регенерированный водный раствор этиленгликоля к концу очистки практически не содержит каких-либо примесей. Незначительные количества присадок, остающихся после очистки, играют только положительную роль в качестве дополнительного набора ингибиторов коррозии при приготовлении охлаждающих жидкостей или теплоносителя на основе регенерированного отработанного антифриза.

Основные физико-химические свойства охлаждающей жидкости, полученной на основе очищенного отработанного антифриза при дополнительном введении необходимых количеств антикоррозионных, стабилизирующих присадок и моноэтиленгликоля, представлены в таблице 3.

Таким образом, предлагаемый способ очистки отработанного антифриза позволяет получать достаточно чистый водно-гликолевый раствор, лишенный продуктов окисления этиленгликоля и продуктов коррозии, образовавшихся в процессе эксплуатации антифриза.

На основе регенерированного таким способом антифриза можно получать высококачественные охлаждающие жидкости, используемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителей. В связи с этим решается вопрос о защите окружающей среды, поскольку до сих пор неясно, куда сливать отработанные антифризы и тосол. Применение предлагаемого способа очистки отработанного антифриза позволит экономить значительные количества дорогостоящего этиленгликоля, используемого в составе охлаждающих жидкостей и теплоносителей.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ очистки отработанного антифриза на основе водно-этиленгликолевого раствора от продуктов окисления этиленгликоля, продуктов коррозии и механических примесей, включающий добавление коагулянта и очистку на активированном угле, отличающийся тем, что в отработанный антифриз добавляют в качестве коагулянта продуктов окисления и коррозии гидроксид щелочного металла, 75%-ную ортофосфорную кислоту и полифосфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид натрия или калия 0,01-1,0

Ортофосфорная кислота, 75%-ная 0,02-1,6

Полифосфат натрия 0,01-1,5

Гликоли 40,0-90,0

Вода, продукты окисления и коррозии Остальное

затем подвергают центрифугированию на сепараторе и очистке.