Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состав отработанных моторных масел и проблемы их утилизации 8
1.1. Старение масел в двигателях внутреннего сгорания 8
1.2. Проблемы утилизации отработанных моторных масел 17
1.3. Отработанные масла как дисперсионная среда пластичных смазок 35
Заключение 44
Глава 2. Объекты и методы исследований 45
2.1. Сырьевые компоненты и технология приготовления смазок . 45
2.2. Методы приготовления и исследования образцов масел и смазок 55
Глава 3. Изучение влияния компонентов отработанных моторных масел на свойства мыльных смазок 61
3.1. Влияние типа и концентрации детергентно-диспергирующих присадок на объемные и трибологические свойства мыльных смазок 61
3.2. Влияние продуктов окисления дисперсионной среды на объемные и трибологические свойства пластичных смазок (олеиновая кислота) 69
3.3. Влияние продуктов старения моторного масла на объемные свойства мыльных смазок (стенд ВКО) 76
Глава 4. Влияние способа очистки отработанных масел и технологии приготовления мыльных смазок на их свойства 86
4.1. Использование неочищенных отработанных моторных масел в качестве компонента дисперсионной среды пластичных
4.2. Коагуляционная очистка отработанных масел метасиликатом натрия 88
4.3. Оптимизация технологии приготовления гидратированных кальциевых смазок на отработанных моторных маслах 94
4.4. Очистка отработанных масел с помощью гидроксида кальция 95
4.5. Подбор критериев и требований к качеству отработанных моторных масел для приготовления смазок 98
Глава 5. Влияние отработанных моторных масел на объемные и поверхностные свойства углеводородных смазок 101
5.1. Влияния состава дисперсионной среды на загущающую способность петролатума 101
5.2. Влияние группового состава петролатума на объемные и поверхностные свойства смазок на отработанных моторных маслах 105
5.3. Улучшение защитных свойств смазок с помощью присадок . 108
Выводы 115
Литература 117
Приложения 132
- Отработанные масла как дисперсионная среда пластичных смазок
- Методы приготовления и исследования образцов масел и смазок
- Влияние продуктов окисления дисперсионной среды на объемные и трибологические свойства пластичных смазок (олеиновая кислота)
- Коагуляционная очистка отработанных масел метасиликатом натрия
Введение к работе
Постоянный рост автопарка приводит к увеличению количества отработанных нефтепродуктов, в первую очередь моторных масел, негативно влияющих на все объекты окружающей среды, атмосферу, почву и воды. Необходимость утилизации отработанных масел в настоящее время ни у кого не вызывает сомнений, поскольку их захоронение и уничтожение (в основном - путем сжигания) порождают подчас еще большие экологические проблемы, чем сами отработанные масла, и при значительных затратах не позволяют повторно использовать ценное сырье, что невыгодно уже с экономической точки зрения.
Экологобезопасное использование отработанных моторных масел (ОММ) предполагает их переработку с получением товарных продуктов различного назначения. Анализ современного состояния проблемы использования ОММ свидетельствует о его фактической нерешенности как в теории, так и на практике. Большую часть отработанного масла утилизируют путем сжигания. Повторное использование отработанных моторных масел но прямому назначению после очистки или вторичной переработки (регенерации) требует квалифицированного подбора соответствующих пакетов присадок.
Одним из направлений повторного применения ОММ может служить их использование в качестве дисперсионной среды антифрикционных и консервационных смазок. Данные литературы, а также результаты исследований, проведенные на кафедре химии и технологии смазочных материалов и химмотологии РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, показали принципиальную возможность получения литиевых и гидратированных кальциевых смазок на очищенных ОММ. В целом, имеющаяся информация по этому вопросу немногочисленна и зачастую противоречива.
При работе двигателя внутреннего сгорания моторные масла подвергаются воздействию высоких температур и давления, контакту с кислородом воздуха и различными металлами, в результате углеводороды
5 масла претерпевают процессы окисления, конденсации и разложения. В связи с этим отработанные моторные масла представляют собой сложную многокомпонентную смесь, в состав которой входят детергентно-диспергирующие присадки различной степени сработанности, различные кислородсодержащие соединения, образовавшиеся в результате окисления и термодеструкции углеводородов масла, а так же продукты взаимодействия тех и других. Все вышеперечисленные соединения являются сильными поверхностно-активными веществами (ПАВ), которые в процессе приготовления могут существенно влиять на структуру, и, как следствие, на объемные, а также поверхностные свойства антифрикционных мыльных смазок. К сожалению, исследования, посвященные изучению данной проблемы, практически отсутствуют.
С другой стороны, известно, что содержащиеся в ОММ несработавшиеся детергентно-диспергирующие присадки идентичны по составу некоторым товарным ингибиторам электрохимической коррозии. Продукты окисления базовой основы масла близки по составу к присадкам серии МНИ (МНИ-5, МНИ-7), которые в последнее время стали остродефицитными. Поэтому использование ОММ в качестве дисперсионной среды при производстве защитных углеводородных смазок может оказаться эффективным с точки зрения улучшения защитных свойств смазок (адгезионных и антикоррозионных).
В целом, состав ОММ непостоянен и меняется в широких пределах в зависимости от уровня качества исходного масла, типа и условия работы двигателя и внешних воздействий. Поэтому актуальной является необходимость разработки требований к показателям качества отработанных моторных масел (или их смесей со свежими), с целью эффективного использования в качестве дисперсионной среды для приготовления пластичных смазок.
Цель и задачи исследования. Цель работы состояла в изучении возможности использования ОММ в качестве дисперсионной среды пластичных смазок. В связи с этим решались следующие задачи:
подбор и обоснование показателей эффективного применения ОММ в качестве дисперсионной среды пластичных смазок;
исследование влияния основных типов присадок (детергентно-диспергирующих, антиокислительных и противоизносных, а также их композиций), их композиций и продуктов превращения в процессе старения моторного масла на объемные и поверхностные свойства мыльных (гидратированных кальциевых и литиевых) смазок;
оценка эффективности применения ОММ в качестве дисперсионной среды углеводородных смазок с целью улучшения их защитных свойств.
Научная новизна.
Установлено разупрочняющее действие продуктов деструкции зольных детергентно-диспергирующих присадок (не зависимо от их состава) на структуру мыльных смазок (литиевых и гидратированных кальциевых). Показано, что наиболее выраженное разупрочняющее действие на структурообразование литиевых и кальциевых смазок проявляют алкилсалицилаты (Д-140); присадки сульфонатного типа (С-150) в большей степени разупрочняют структуру литиевых смазок, а алкилфеноляты (ВНИИНП-714) - гидратированных кальциевых.
Показано, что кислородсодержащие продукты дисперсионной среды (на примере олеиновой кислоты и модельных продуктов окисления базовой основы масла) в определенных диапазонах концентраций способствуют ослаблению разупрочняющего действия детергентов на структуру мыльных смазок.
Предложены и обоснованы критерии оценки эффективности использования ОММ в качестве дисперсионной среды пластичных смазок: показатель щелочного числа, который для ОММ не должен превышать
7 2,6 мг КОН/г и отношение кислотного числа к щелочному не должно быть более 1,2 (безразмерная величина).
Практическая значимость.
Показана возможность и подобраны условия приготовления мыльных (гидратироваппых кальциевых и литиевых) и углеводородных смазок на отработанных моторных маслах.
Получены опытные образцы гидратированной кальциевой и углеводородной смазок на ОММ, аналогичные по своим основным объемным и поверхностным свойствам со смазками солидол Ж и ПВК соответственно. Опытная партия гидратированной кальциевой смазки -солидол МЭ (1500 кг) успешно прошла лабораторные и эксплуатационные испытания на туннелепрокладческом комплексе ТВМ «LOVAT» при строительстве метротоннелей г. Москвы.
Отработанные масла как дисперсионная среда пластичных смазок
Среди смазочных материалов, обеспечивающих надежность и работоспособность машин и механизмов, долговечность приборной техники и специальных устройств в жестких условиях эксплуатации, особое место отводится пластичным смазкам. От смазочных масел они, прежде всего, отличаются наличием второго компонента - загустителя, содержание которого в смазке может достигать 15-20 % масс. В процессе приготовления он образует трехмерный структурный каркас, пронизывающий дисперсионную среду во всем ее объеме. В ячейках трехмерного структурного каркаса дисперсионная среда удерживается за счет адсорбционных и механических связей. Высокая степень структурирования дисперсной фазы придает смазкам уникальные свойства. Смазки способны сопротивляться воздействию нагрузкам и вести себя подобно твердым телам. Однако по мере увеличения нагрузки и достижения критического ее значения, превышающего предел прочности, смазки ведут себя подобно жидкостям. После снятия нагрузки течение смазок прекращается, и происходит тиксотропное восстановление связей между частицами дисперсной фазы.
В настоящее время ставится вопрос о вовлечении продуктов вторичной переработки в производство пластичных смазок [87]. В первую очередь, это относится к использованию отработанных масел (индустриальных, моторных и некоторых других) в качестве дисперсионной среды. Данные литературы по этому вопросу немногочисленны. В работе [63] исследовалось возможность получения литиевой смазки на основе МИО. В рецептуре смазок исследовали масла МИО разной глубины очистки, достигнутой обработкой контактным методом 10 % масс, бентонитом Огладнлы и перколяцией через алюмосиликатный сорбент (Сирия).
Анализ смазки на основе неочищенного МИО и оксистеарата лития показал ее неудовлетворительные объемно-механические и смазочные свойства, значительно уступающие смазке, приготовленные на свежем И-20А. Известно, что максимальный загущающий эффект мыла достигается в слабощелочной коллоидной системе «мыло-масло». Невысокий предел прочности опытного образца скорее всего вызван наличием несвязанных продуктов окисления в дисперсионной среде (К.Ч. - 0,83 мг КОН/г), которые разупрочняют структуру литиевой смазки. Неудовлетворительный диаметр пятна износа связан, по-видимому, с наличием нерастворимых отложений, механических примесей или других абразивных частиц. Очистка МИО бентонитом позволила уменьшить содержание кислых компонентов (К.Ч. -0.07 мг КОН/г), а также продуктов износа, что в свою очередь улучшила коллоидную стабильность и предел прочности полученной смазки, при этом улучшив противоизносные свойства на 14% (табл. 3).
Индустриальные масла разной вязкости или их смеси наиболее применимы при производстве смазок. Требования к маслу как дисперсионной среде смазок могут быть не столь высоки, как к индустриальным маслам общего назначения, поскольку ряд приоритетных свойств смазок регулируется структурой, составом и концентрацией загустителя, а оставшиеся кислородсодержащие соединения в очищенных маслах могут выполнять роль технологических ПАВ при производстве смазок, положительно влияя на их качество. Возможность использования продуктов вторичной переработки ММО и МИО, очищенных с помощью вакуумного тонкопленочного испарения, в качестве дисперсионной среды литиевых и гидратированных кальциевых смазок исследовано в работах [69, 88]. Смазки готовили на очищенных ОММ групп В і и Г]. В случае индивидуального сбора масел раздельно по маркам, для получения дисперсионной среды пластичных смазок может оказаться достаточной очистка отработанных моторных масел фильтрованием. Смазки готовили как в процессе омыления, так и с использованием сухих мыл. В качестве загустителей в этом случае использовали литиевые мыла стеариновой кислоты и смеси карбоновых кислот (в том числе пальмитиновой - 55%, олеиновой - 26%) в концентрации 10-14%. Отмечено, что по основным физико-химическим показателям опытные образцы литиевых смазок не уступают Литолу-24, превосходя последнюю по триботехническим свойствам (табл. 4). Для гидратированных кальциевых смазок была показана принципиальная возможность использования ОММ индивидуального сбора.
Показана возможность использования регенерированных отработанных индустриальных и моторных масел в качестве компонента дисперсионных сред полужидких литиевых и углеводородных смазок [89, 90, 91].
При этом низкотемпературные свойства полужидких смазок находятся в пределах нормы, а улучшение триботехнических свойств авторы объясняет наличием карбонилсодержащих кислородсодержащих ПАВ. Данные ПАВ при невысоких нагрузках и тепературах задерживают процесс взаимодействия химически активных присадок с поверхностью металла, снижая коррозиошю-механический износ и улучшая тем самым противоизносные свойства. При этом отмечено, что наличие данных соединений не влияет на коррозионную активность и защитные свойства (табл. 5).
Использование шламов после очистки отработанных моторных масел в производстве смазки для рельсосмазывания и полужидкой смазки для гребесмазывателей, отличающихся повышенными противоизносными свойствами, показано в работе [92].
Установлена возможность использования в производстве мыльных смазок из регенерированного технологического масла для процессов холодной прокатки металлов. Такой продукт представляет собой смесь нефтяных масел, растительных или животных жиров и жирных кислот. Последние (4-30%) являются жировым омыляемым сырьем для приготовления мыльного загустителя при производстве смазки. В качестве омыляющих агентов можно использовать оксиды, гидроксиды или карбонаты натрия, лития, бария, алюминия и других металлов. В качестве компонентов дисперсионной среды используют свежие нефтяные или синтетические масла [19].
Методы приготовления и исследования образцов масел и смазок
Лабораторные образцы смазок готовили следующим образом: весь объем дисперсионной среды с расчетным количеством стеарата и 12-оксистеарата лития помещали в стеклянный стакан. Образовавшуюся смесь при непрерывном перемешивании доводили до 220 С, затем охлаждали одним из двух способов: 1) Медленно со скоростью 1,5 - 2 С в минуту (до 40 С ); 2) Быстро путем разлива тонким слоем на поднос.
После достижения температуры 40 С готовые смазки гомогенизировали. Свойства образцов определяли не ранее чем через 24 часа после приготовления. Приготовление смазок на гидратированном кальциевом мыле
Одну треть или половину расчетного количества дисперсионной среды загружали в реактор и нагревали при перемешивании до 65-80 С , после чего добавляли требуемую по рецептуре массу жира. После полного расплавления жира при Т=70-85 С подавали расчетное количество извести Са(ОН)2 (пушонка ТУ 301-0616-90), и дополнительное количество воды из расчета 25-30% на массу жира. Предпочтительнее, первоначальную загрузку щелочи осуществлять с некоторым ( 5%) недостатком. После загрузки в реактор необходимых компонентов поднимали температуру реакционной смеси до 95-100 С , при которой проходит процесс гидролиза и омыления жира. Процесс омыления, идущий с выделением тепла, и снижение поверхностного натяжения за счет образования мыла приводят к саморазогреву и вспениванию смеси; что требует снижения температуры или добавления присадки ПМС-200А- —-(ТУ 6-02-718-76) для подавления активного процесса ценообразования. В конце приготовления в мыльной основе определялось количество свободной воды, которое должно находиться в пределах 2-4%. После этого небольшими порциями подавали оставшееся количество масла и доохлажда-ли смазку до 40 С и гомогенизировали. Свойства смазки определяли не ранее чем через 24 часа после приготовления. Приготовление углеводородных смазок Образцы смазок готовили следующим образом. Весь объем дисперсионной среды перемешивали при нагревании (температура 90) с расчетным количеством защитной добавки до полного растворения присадки. Далее добавляли петролатум и церезин, перемешивали до образования однородной системы и после выдержки.в течение 10 - 15 минут при 110С, охлаждали и гомогенизировали с помощью сеточного гомогенизатора. Свойства образцов определяли не ранее чем через 24 часа после приготовления. Методы исследования свойств масел Оценку физико- химических свойств отработанных и очищенных моторных масел проводили стандартными и специально привлеченными методами. кинематическая вязкость при 40 и 100 С (ГОСТ 33-82) содержание механических примесей (ГОСТ 6370-83) содержание воды (ГОСТ 2477-65) температуру вспышки (ГОСТ 4333-82) температуру застывания (ГОСТ 20287-74) кислотное число (ГОСТ 11362-96) - количество щелочи, выраженное в миллиграммах гидроокиси калия (КОН) на 1 г образца, необходимое для потенциометрического титрования испытуемой массы в определенном растворителе от начального показания измерительного прибора до четкой точки перегиба. щелочное число (ТОСТ 11362-96) - количество кислоты, выраженное в единицах эквивалентного количества мг КОН, которое требуется для потенциометрического титрования испытуемой массы в определенном растворителе от начального показания измерительного прибора до рН 4. Кроме того определяли щелочное число при титровании до рН 1,68. При титровании до этого значения (полная кислотная реакция) ассоциация присадок и их композиции в растворителях (подобно действию повышенных температур) минимальна [110, 111]. Лабораторный метод высокотемпературного каталитического окисления (ВКО) Для исследования изменения физико-химических свойств и выбора наиболее информативных показателей работающих масел при высоких температурах был выбран метод ВКО, разработанный во ВНИИНП [112]. Метод моделирует окисление (термохимическое превращение) масла в самой напряженной температурной области цилиндро-норшневой группы двигателя - в верхней канавке поршня, что позволяет испытывать масла в наиболее жестких условиях эксплуатации и прогнозировать его работу в двигателе. Испытание проводится при интенсивном перемешивании масла медным стержнем в стальном стаканчике при температуре 230С, со скоростью 6000 об/мин продолжительностью до 3-5 часов с периодическим отбором проб. Оценочными характеристиками являлись оптическая плотность, изменение щелочности а также кислотности и вязкости масла. Методы исследования петролатумов С целью изучения влияния петролатума на свойства смазок на его основе использовался метод определения группового химического состава. Метод основан на ступенчатом градиентном вытеснении компонентов разделяемой пробы при движении её по хроматографической колонке. Ступенчатый градиент; создаетс приметением в качествеп одвижной фазы (элю-ента) смеси растворителей в определенном соотношении, различных по силе взаимодействия с адсорбентом. При движении по колонке каждый растворитель, входящий в состав подвижной фазы, вытесняет с адсорбента только те компоненты разделяемой пробы, время удерживания которых меньше или равно времени удерживания данного растворителя. Данный хроматографический метод обеспечивает разделение пробы на 6 групп: парафино-нафтеновые углеводороды; моноциклические ароматические углеводороды; бициклические ароматические углеводороды; полициклические ароматические углеводороды; смолы; асфальтены. Подготовка колонок Чистую сухую хроматографическую колонку заполняли силикагелем небольшими порциями с легким постукиванием для уплотнения сорбента (нижний конец колонки закрывают ватой) так, чтобы уровень силикагеля был на 3-5 мм ниже резервуара для растворителей.
Влияние продуктов окисления дисперсионной среды на объемные и трибологические свойства пластичных смазок (олеиновая кислота)
Как известно, в моторных маслах при работе двигателя, накапливается сложная смесь продуктов окисления, которые являются сильными поверхностно-активными веществами, а значит, как и детергенты могут оказывать существенное воздействие на процесс формирования структуры пластичных смазок. В связи с этим второй этап работы был посвящен исследованию влияния продуктов окисления на объемные и трибологические свойства смазок. К числу наиболее типичных кислых продуктов, образующихся в масляной системе и нейтрализующихся детергентами, относятся слабые органические кислоты. В связи с эти в качестве модели продуктов окисления была выбрана олеиновая кислота, которая содержит двойную связь и карбоксильную группу, по сути содержащиеся в большинстве продуктов окисления масел. Выбор объекта исследования основывался на данных работы [109], в которой подтверждена адекватность выбранной модели поведения реальных продуктов окисления в моторном масле.
Базовое масло И-40А (компонент ряда товарных масел) использовали в качестве основы, в которую были введены присадки: С-150, ВНИ-ИНП-714 и Д-140 в количестве 3%. В дальнейшем в эти образцы вводили олеиновую кислоту с целью нейтрализации детергентов, необходимое содержание которой определялось по показателю электропроводности (изменение последней указывает на нейтрализацию детергента). Были приготовлены по четыре образца масла для каждой присадки, содержание кислоты в которых соответствует точкам 1 - 4 на кривой обобщенной зависимости (рис.5). - Точка 1 соответствует началу процесса нейтрализации раствора детергента (не содержит Н01); - Точка 2 находится в пределе нейтрализующего запаса детергента; - Точка 3 соответствует концентрации Н01, необходимой для полной нейтрализации детергента; - Точка 4 находится за пределом нейтрализующего запаса детергента; На этих маслах в дальнейшем были приготовлены гидратированные каль циевые и литиевые смазки. Опытные образцы исследованы по основным пока зателям качества. Показано, что увеличение кислотности до точки нейтрализа ции, положительно влияет на объемные свойства образцов (рис 6). По видимому, это связано с тем, что олеиновая кислота частично нейтрализуя де тергент, тем самым предотвращает его разупрочняющее действие на формиро вание структуры мыла. Однако, предел прочности у смазок, приготовленных на базовом масле И-40А значительно выше (840 Па - для литиевой и 410 Па - для гидратировапной кальциевой), что может свидетельствовать об образовании надмицеллярных структур между молекулами жирной кислоты и детергента, обладающих достаточной поверхностной активностью и, соответственно, влияющих на процесс структурообразования. При этом дальнейший избыток кислоты ведет к разупрочнению структуры смазки, что подтверждается класси ческими работами в области исследования структурообразования литиевых мыл [115,122]. Исследование совместного влияния олеиновой кислоты и детергентно-диспергирующих присадок на трибологические характеристики началось с изучения свойств дисперсионной среды, имитирующую модель старения (рис.5). Показано, что введение любого типа детергентно-диспергирующих присадок значительно улучшает противоизносные и противозадирные характеристики базового масла. Противоизносное действие может быть связано с формированием пленки на поверхности трения, эффективность защитного действия которой тем лучше, чем выше: концентрация присадки в масле; адсорбционная способность присадки, обеспечивающая большее количество компонентов присадки в зоне фрикционного контакта; толщина пленки, обеспечивающая высокую несущую способность при малом сопротивлении сдвигу, что обуславливает хорошее антифрикционное действие [123]. В случае ужесточения работы узла трения повышение присадками противозадирных характеристик можно объяснить образованием модифицированных слоев, т.к. сера, входящая в состав С-150 и В-714 может образовывать сульфид железа, который обладает пониженным сопротивлением сдвигу по сравнению с основным металлов. Противозадирный эффект присадки Д-140 можно объяснить образованием на поверхности оксидных пленок, наличие которых обеспечивает высвобождающаяся алкилсалициловая кислота. При исследовании влияния олеиновой кислоты на трибологические свойства модельных образцов было показано, что при увеличении ее концентрации наблюдается ухудшение противоизносных характеристик, а противозадирные характеристики смазок улучшаются как в случае моделей масел, так и в случае образцов пластичных смазок (рис. 7 и табл.19).
Коагуляционная очистка отработанных масел метасиликатом натрия
В начале исследований было показана неэффективность использования неочищенных ОММ в качестве дисперсионной среды пластичных смазок. Высокое содержание сильных ПАВ - детергентно-диспергирующих присадок и продуктов их разложения, негативно влияет на загущающую способность кальциевых и литиевых мыл, ухудшая объемные и трибологические свойства смазок на их основе. Также очевидно, что присутствие механических примесей и продуктов глубокого окисления типа карбенов и карбоидов значительно ухудшает противоизносные свойства.
В связи с этим, дальнейшие исследования были связаны с использованием ОММ в составе гидратированных кальциевых смазок, т.к. их структура в отличие от литиевых смазок менее восприимчива к изменению состава сырьевых компонентов.
Известно, что наиболее трудоемкой является регенерация отработанных моторных масел вследствие значительного содержания в них присадок поверхностно-активного действия, призванных поддерживать коллоидную стабильность работающего масла. Именно эти ПАВ препятствуют наиболее простым и доступным способам очистки - отстою, центрифугированию, контактной очистке отбеливающими глинами и др., нашедшим широкое применение в большинстве схем восстановления качества отработанных масел. Возможность использования этих способов при перегонке отработанных моторных масел для удаления из них шлама, воды, механических примесей и других продуктов старения предусматривает предварительное удаление из них большей части поверхностно-активных присадок и продуктов их разложения, которые разупроч-няют структуру мыльного каркаса.
В связи с этим данный этап работы был связан с наиболее доступным и эффективным способом регенерации - очистки с помощью коагулянтов. Эффективность процесса коагуляции зависит от температуры, продолжительности и эффективности контакта масла с коагулянтом, количества и концентрации раствора коагулянта. Повышение температуры и вызванное этим снижением вязкости масла благоприятствует очистке, но считается, что нагревание выше 95С может привести к вспениванию и выбросам масла. Многочисленными исследованиями установлены оптимальные температуры и продолжительность процесса для большинства коагулянтов - это 50-80С и 30 мин. [43,44]. Практическое применение при регенерации отработанных масел находят только неорганические электролиты - главным образом соединения натрия -кальцинированная сода, тринатрийфосфат, метасиликат натрия [43, 44].
Процессы коагуляции, как правило, проводятся непосредственно на месте потребления масел. В настоящее время в качестве коагулянтов запатентовано значительное количество самых разнообразных химических соединений, однако, практическое применение находят лишь немногие из них. Одним из наиболее широко применяемых в промышленности коагулянтов является метасиликат натрия, который не только удаляет из отработанного масла воду и механические примеси, но и в значительной степени осветляет масло, эффективность использования которого было показано в работе [138].
Очистка ОММ с помощью данного коагулянта проводилась следующим образом: количество коагулянта варьировалось от 2,5 до 10% на сырье, температура процесса - 80 С, время контактного перемешивания - 30 мин. Отделение осадка после коагулйции достигалось центрифугированием или фильтрацией. Удаление нежелательных компонентов фиксировали по изменению показателей кислотного и щелочного чисел, а также оптической плотности (рис.12).
Было показано, что достигается значительное удаление продуктов кислого характера, о чем свидетельствует падение кислотного числа в 2 раза. Возрастание щелочного числа, особенно при использовании 15% водного раствора метасиликата натрия можно объяснить высвобождением щелочи NaOH, который оставался в состоянии эмульсии, которую невозможно было разделить центрифугированием. Понижение оптической плотности свидетельствовало об удалении нежелательных мелкодисперсных механических примесей и нерастворимых в масле продукты старения. Оптимальным количеством коагулянта для ОММ, независимо от их места сбора было выбрано 5% метасиликата натрия на сырье. Также было показано, что ОММ №3 подвергается более глубокой очистке, чем ОММ №1.
На полученных образцах очищенного масла были приготовлены гидрати-рованные кальциевые смазки и определены основные показатели качества (табл. 24). Было выявлено заметное улучшение объемных свойств: увеличение предела прочности и понижение степени отпрессовываемости масла, не зависимо от степени глубины очистки. По-видимому, это можно объяснить удалением из ОММ детергентно-диспергирующих присадок и продуктов их деструкции. Однако было отмечено ухудшение противоизносных свойств - диаметра пятна износа возрос на 5-10%. Очевидно, образующийся в процессе очистки диоксид кремния не удаляется в полной мере в процессе центрифугирования и находится в мелкодиспергированном состоянии. Находясь в зоне трения и будучи адсорбированным на поверхности металла, он значительно ухудшает противоиз-носные свойства пластичных смазок вследствие абразивного износа.
