化學除油的原理

1、精品文檔化學除油原理 及除油廢水的處理學習 文 件編制單位：張運虎2011 年 8 月1 歡迎下載 。精品文檔化學除油原理11 概述 12 污垢種類及其吸附性 23 除油原理 33.1 皂化作用 33.2 乳化作用 34 除油廢水的處理技術54.1 含油廢水的來源54.2 油的狀態(tài) 54.3 含油廢水對環(huán)境的危害 6i歡通下載精品文檔1 概述金屬材料經(jīng)庫存防銹和各種加工過程， 表面會粘附防銹油 （ 脂 ） 、 潤滑油 （ 脂 ） 、拉延油、切屑油、拋光膏等油污，金屬屑、磨粒和灰塵等固體污垢及汗液和水溶性電解質。在涂漆之前， 必須將其徹底除去， 保證涂層有良好的附著力和防護性能。金屬表面的污垢，

2、 通常采用溶劑清洗、乳液清洗及水基清洗劑清洗。前兩者主要用于重油污表面的清洗， 而作為金屬表面處理的連續(xù)化生產(chǎn)工藝， 主要是采用水基脫脂劑來除油。 這類清洗劑以表面活性劑為基礎，輔助以堿性物質和其它助劑配制而成。 由于表面活性劑在清洗過程中起主導作用， 必須對它的有關特性和作用有所了解?；瘜W除油是利用熱堿溶液對油脂的皂化和乳化作用， 將零件表面油污除去的過程。堿性溶液包括兩部分：一部分是堿性物質，如氫氧化鈉、碳酸鈉等；另一部分是硅酸鈉、乳化劑等表面活性物質。 堿性物質的皂化作用除去可皂化油， 表面活性劑的乳化作用除去不可皂化油?；瘜W除油具有工藝簡單、操作容易、 成本低廉、除油液無毒、 不易燃等

3、特點。 但是常用的堿性化學除油工藝其乳化能力較弱，因此當零件表面油污中主要是礦物油時， 或零件表面附有過多的黃油、 涂料乃至膠質物質時， 在化學除油之前先用機械方法或有機溶劑除去， 這一工序不可疏忽在生產(chǎn)上化學除油主要用于預除油，然后再進行電化學除油將油脂徹底除盡。2歡迎下載 。2 污垢種類及其吸附性污垢根據(jù)它在水中溶解性和吸附性可分成四種。?水溶性的無機物或有機物，像無機鹽、汗液等。?水不溶性無機物，像灰塵、氧化物、氧化鋁、二硫化鉬 和石墨等固體潤滑或磨光添加劑、磨粒及碳質吸附物，一般稱之 固體污垢。?水不溶的非極性有機物，像潤滑油、凡士林、輕防銹油蠟等。?水不溶的極性有機物，像動植物油脂、

4、脂肪酸皂、重防銹油等。按污垢形態(tài)分：有固態(tài)污垢和液態(tài)污垢二類。蠟和脂類固體或半固態(tài)污垢，需要高溫熔化才能除掉； 碳質等微細顆粒聚集體的固體污垢， 需要借助噴洗時的噴射作用力和添加專用助洗劑來清洗。 液體污垢隨著粘度升高， 油污的流動性變弱，清洗也變得更困難，在除油前用熱水預噴洗一下，有利于油污的洗凈。污垢在金屬表面的吸附， 主要由化學吸附和物理吸附所致。 具有反應性基團的極性污垢， 在金屬表面產(chǎn)生化學吸附。 這種粘附作用很強， 污垢難除去。 例如，金屬涂防銹油并長期存放時，受光、 熱等環(huán)境因素影響， 油品氧化在金屬表面形成樹脂狀化學吸附膜，必須靠強堿的皂化作用并輔助強的機械作用力才能洗凈。非極

5、性的液態(tài)污垢， 一般產(chǎn)生弱的物理附著，較容易除去。極性液態(tài)污垢由于偶極作用力產(chǎn)生較強的物理附著， 單靠清洗劑也難除去， 需借助機械噴射力來清洗。精品文檔3除油原理3.1皂化作用皂化反應是皂化油與除油液中的堿性物質發(fā)生化學反應而生成肥皂和甘油 的過程。當把帶有油污的制品放入堿性除油溶液時，由于發(fā)生上述皂化反應而使 油污除去。一般動植物油的成分可用通式（rcoo）3c3h5示，其中r為高級脂肪酸 燒基，含1722個碳原子。油脂在熱堿液中發(fā)生的化學反應為：r離盤 rcckch + 3naoh3rco2na + ciioh-|irco2ch2ch；oh若r=17,即為硬脂酸鈉（肥皂），硬脂酸鈉能溶于水

6、，是一種表面活性劑，對 油脂溶解起促進作用。3.2乳化作用礦物油或其他不可皂化油是不能用堿皂化的，但它們在表面活性劑的作用下 能被乳化而形成乳濁液而除去。乳化是使兩種互不相溶液體中的一種呈極細小的 液滴分散在另一種液體中形成乳濁液的過程， 具有乳化作用的表面活性物質稱為 乳化劑。在化學除油中可采用陰離子型或非離子型表面活性劑，如硅酸鈉、硬脂酸鈉、。停l化劑等。在除油過程中，首先是乳化劑吸附在油與溶液的分界面上， 其中親油基與零件表面的油發(fā)生親和作用；而親水基則與除油水溶液親和。在乳 化劑的作用下，油污對零件表面的附著力逐漸減弱，在流體動力因素共同作用下， 油污逐漸從金屬零件表面脫離，而呈細小的

7、液滴分散在除油液中，變成乳濁液， 達到除去零件表面油污的作用。加熱和攪拌除油溶液都會加速油污進入溶液， 因 而可加大除油的速度，提高除油的效果， 故在化學除油時，一般采用較高的溫度 和攪拌措施，也可用超聲波來加速除油過程。金屬表面污垢極大部分是非極性的液態(tài)輕污垢。這類污垢一般采用中性或弱 堿性的清洗劑除油。這類清洗劑的主要物質是表面活性劑。 它的清洗過程是以表 面活性劑的表面活性為主導作用，是表面活性劑的潤濕與滲透作用、乳化作用、 分散作用和增溶作用的綜合體現(xiàn)。它的這種去污過程分為二個階段。首先，清洗液借助表面活性劑對金屬的潤濕、滲透作用，穿過油污層到達金 屬表面，在那兒作定向吸附，并向油污金

8、屬界面不斷滲入，使油污被從金屬表面 剝離。這一過程稱之卷離。如果把均勻涂布油膜的金屬浸入清洗劑中， 首先我們 可以看到油膜呈網(wǎng)狀撕裂，進而分裂成細小碎片而脫離金屬表面。在卷離以后，被分裂的細小油污，被膠束增溶、乳化及分散進入溶液中。清 洗過程示意圖如下圖：清洗過程示意14歡在下載精品文檔4 除油廢水的處理技術4.1 含油廢水的來源含油廢水的來源非常廣泛。除了石油開采及加工工業(yè)排出大量含油廢水外，還有固體燃料熱加工、紡織工業(yè)中的洗毛廢水、 輕工業(yè)中的制革廢水、 鐵路及交通運輸業(yè)、 屠宰及食品加工以及機械工業(yè)中車削工藝中的乳化液等。 其中石油工業(yè)及固體燃料熱加工工業(yè)排出的含油廢水為其主要來源。石油

9、工業(yè)含油廢水主要來自石油開采、 石油煉制及石油化工等過程。 石油開采過程中的廢水主要來自帶水原油的分離水、 鉆井提鉆時的設備沖洗水、 井場及油罐區(qū)的地面降水等。石油煉制、石油化工含油廢水主要來自生產(chǎn)裝置的油水分離過程以及油品、設備的洗滌、沖洗過程。固體燃料熱加工工業(yè)排出的焦化含油廢水， 主要來自焦爐氣的冷凝水、 洗煤氣水和各種貯罐的排水等。4.2 油的狀態(tài)含油廢水中的油類污染物，其比重一般都小于 1，但焦化廠或煤氣發(fā)生站排出的重質焦油的比重可高達1.1 。油通常有三種狀態(tài)：? 呈懸浮狀態(tài)的可浮油 如把含油廢水放在桶中靜沉，有些油滴就會慢慢浮升到水面上，這些油滴的粒徑較大，可以依靠油水比重差而從

10、水中分離出來，對于石油煉廠廢水而言，這種狀態(tài)的油一般占廢水中含油量的60%80%左右。? 呈乳化狀態(tài)的乳化油 這些非常細小的油滴，即使靜沉幾小時，甚至更長時間，仍然懸浮在水中。這種狀態(tài)的油滴不能用靜沉法從廢水中分離出來，這是由于乳化油油滴表面上有一層由乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并。如果能消除乳化劑的作用，乳化油即可轉化為可浮油，這叫破乳。乳化油經(jīng)過破乳之后，就能用沉淀法來分離。? 呈溶解狀態(tài)的溶解油，油品在水中的溶解度非常低，通常只有幾個毫克 每升。4.3 含油廢水對環(huán)境的危害油污染的危害主要表現(xiàn)在對生態(tài)系統(tǒng)、植物、土壤、水體的嚴重影響。油田含油廢水浸入土壤孔隙間形成油膜， 產(chǎn)生堵塞作用，致使空氣、水分及肥料均不能滲入土中， 破壞土層結構， 不利于農(nóng)作物的生長， 甚至使農(nóng)作物枯死。為此，我國在1985年頒布的“b5084 1985”農(nóng)田灌溉水質標準”規(guī)定，在一、二類灌區(qū)對水質的要求， 石油類含量均不得大于10mg l。 含油廢水 （特別是可浮油）排入水體后將在水面上產(chǎn)生油膜，阻礙大氣中的氧向水體轉移，使水生生物處于嚴重缺氧狀態(tài)而死亡。在灘涂還會影響?zhàn)B殖和利用。有資