моющее средство для очистки емкостей и металлических поверхностей
| Классы МПК: | C11D7/08 кислоты C11D7/14 силикаты |
| Автор(ы): | Сватовская Лариса Борисовна (RU), Макарова Елена Игоревна (RU), Абу-Хасан Махмуд (RU), Сулейманова Светлана Валерьевна (RU), Маталыго Юрий Валерьевич (RU) |
| Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2004-12-10 публикация патента:
20.03.2006 |
Использование: для очистки емкостей и металлических поверхностей от нефти, нефтепродуктов и масел в химической, нефтехимической, нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, а также на транспорте. Сущность: средство содержит, мас.%: жидкое стекло 5,0-10,0; ортофосфорная кислота с плотностью 1,255 г/см 3 10,0-15,0; вода остальное. Технический результат - повышение моющей способности и снижение рабочих температур. 1 табл.
Формула изобретения
Моющее средство для очистки емкостей и металлических поверхностей, содержащее жидкое стекло и воду, отличающееся тем, что оно содержит ортофосфорную кислоту с плотностью 1,255 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Жидкое стекло | 5,0-10,0 |
| Ортофосфорная кислота с плотностью 1,255 г/см3 | 10,0-15,0 |
| Вода | Остальное |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к техническим моющим средствам и предназначается для очистки емкостей и металлических поверхностей от нефти, нефтепродуктов и масел в химической, нефтехимической, нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, а также на транспорте.
Известно моющее средство для очистки емкостей и металлических поверхностей от нефти, нефтепродуктов и масел, содержащее, мас.%:
| Жидкое стекло | 0,2-0,4 |
| Кальцинированная сода | 0,4-0,8 |
| Тринатрийфосфат | 0,3-0,6 |
| Блок сополимер окиси этилена и окиси пропилена | |
| (М 5500, соотношение 0,6:1) | 0,05-0,1 |
| Оксиэтилированная стеариновая кислота (6 молей окиси | |
| этилена) или оксиэтилированная канифоль | |
| (6 молей окиси этилена) | 0,05-1 |
| Вода | остальное |
(патент РФ №2083648 C 11 D 1/66, C 11 D 3/08, C 11 D 3/10).
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является моющее средство для очистки металлической поверхности, содержащее метасиликат натрия (жидкое стекло), кальцинированную соду, триполифосфат натрия и поверхностно-активное вещество, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Метасиликат натрия (жидкое стекло) | 28-33 |
| Триполифосфат натрия | 30-40 |
| Поверхностно-активное вещество | 0,5-1,5 |
| Кальцинированная сода | До 100 |
(патент РФ №2109804 C 11 D 1/00, C 11 D 3/02, C 11 D 3/06, C 11 D 3/08).
Недостатками указанных моющих средств являются высокая температура водного раствора для отмывки, недостаточная экологичность, а также недостаточная эффективность при очистке металлических поверхностей от нефти и нефтепродуктов.
Задачей изобретения является создание нового моющего средства для очистки емкостей и металлических поверхностей, с более низкой температурой рабочего раствора и высокими эксплуатационными характеристиками при использовании его в промышленных целях.
Решение этой задачи достигается тем, что моющее средство для очистки емкостей и металлических поверхностей, содержащее жидкое стекло и воду, дополнительно содержит ортофосфорную кислоту с плотностью 1,255 г/см3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Жидкое стекло | 5,0-10 |
| Ортофосфорная кислота с плотностью 1,255 г/см 3 | 10-15 |
| Вода | Остальное |
На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемое моющее средство неизвестно и данное решение обладает новизной.
Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство (образование кремнегеля, способного адсорбировать нефтесодержащие загрязнения), которое позволяет получить технический результат.
Действие вводимого компонента в виде ортофосфорной кислоты с плотностью 1,255 г/см3 состоит в том, что при взаимодействии с жидким стеклом по уравнению
3Na2SiO3+2Н3PO4 3Н 2SiO3+2Nа3PO4
происходит нагревание системы (Н 0 398=-328,9к Дж/моль), образуется кремнегель, способный к адсорбции, а затем к абсорбции нефтесодержащих загрязнений, при этом достигается эффект отмывки при низких температурах (20-25°С).
Оптимальное содержание Na2SiO3 и Н3PO4 раствора - 15-25%. При выходе за пределы улучшения моющих свойств не происходит.
Повышение экологичности средства достигается за счет образования вещества, обладающего свойствами твердых кислот Бренстеда и способного адсорбировать, а затем абсорбировать нефтесодержащие загрязнения с отмываемой поверхности. Образующаяся на поверхности металла тонкая фосфатная пленка временно защищает обрабатываемую поверхность от коррозии.
Отработанный моющий раствор используется в качестве воды затворения при производстве строительных материалов.
Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав моющего средства для очистки емкостей и металлических поверхностей от нефти, нефтепродуктов и масел, явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство (образование кремнегеля, способного адсорбировать нефтесодержащие загрязнения), позволяющее достичь указанный технический результат, то есть изобретение соответствует критерию охраноспособности - "изобретательский уровень".
Заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость", так как оно содержит компоненты, известные на дату подачи заявки.
Изготовление моющего средства:
1. Дозируют жидкое стекло Na2SiO3 (ГОСТ 13078-81).
2. Дозируют ортофосфорную кислоту Н3 PO4 с плотностью 1,255 г/см3 (ГОСТ 6552-80).
3. Все компоненты перемешивают в смесителе в присутствии воды в течение 3 мин.
4. Измеряют температуру смеси. Она должна составить 20-25°С.
Испытания моющей способности состава производили при концентрации рабочего раствора 15 г/л и температуре 20-25°С. Качество очистки загрязненной поверхности следует определять весовым методом (Козлов Ю.С. Очистка изделий в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1982. - 261 с.) на весах не ниже 2-го класса.
При использовании весового метода качество очистки поверхности определяют в процентном отношении массы удаленных загрязнений к массе исходных значений загрязнений, которыми являлись отработанное машинное масло, мазут, литол-24:
где q1 - масса загрязненного образца, мг;
q2 - масса образца, подвергнутого очистке, мг;
q3 - масса чистого образца, мг.
В таблице представлены примеры использования заявляемого состава с указанием содержания компонентов, вида загрязнений и степени очистки.
Анализ данных таблицы показывает, что предложенное моющее средство для очистки емкостей и металлических поверхностей от нефти, нефтепродуктов и масел обеспечивает отмывку поверхности от загрязнений при более низких температурах, при этом время полной очистки составляет 2-5 минут.
Технический состав также был использован для обмывки металлических литейных форм, при этом загрязнения удаляются полностью.
| Таблица | ||||
| Содержание компонентов, мас.% | Температура, °С | % отмывки нефтесодержащих загрязнений | ||
| нефть | масло машинное отработанное | мазут | ||
| Жидкое стекло Na 2SiO3 - 5,0 Ортофосфорная кислота Н3PO4 - 10,0 вода - остальное | 20 | 98,3 | 96,9 | 96 |
| Жидкое стекло Na2SiO3 - 10,0 Ортофосфорная кислота Н3 PO4 - 15,0 вода - остальное | 20 | 99 | 98,0 | 97 |
| Жидкое стекло Na 2SiO3 - 7,0 Ортофосфорная кислота Н3РО4 - 12,0 вода - остальное | 20 | 98,7 | 97,6 | 96,5 |
| Прототип: Метасиликат натрия (Na2 SiO3) 28-33 Тринатрийфосфат 30-40 Поверхностно-активное вещество 0,5-1,5 Кальцинированная сода до 100 | 80-85 | 95-97 | 90-95 | 89-90 |