微乳液除油劑的研究畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 2013屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2013屆應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）changsha hangkong zhiye jishu xueyuan 題 目： 微乳液除油劑的研究 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 0摘要：針對常規(guī)除油不徹底，成本高，提出了用微乳液除油的方法，采用非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復(fù)配，添加助洗劑、絡(luò)合劑等形成微乳液，研制了一種在常溫下快速除去金屬表面油污的高效微乳液除油劑。重點(diǎn)研究了脫脂溫度以及脫脂時(shí)間對除油效果的影響，并測定了該微乳除油劑的其它性能和特點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該微乳液除油劑具有節(jié)能、高效、低成本等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：金屬

2、除油劑；微乳液；油污；高效目 錄第一章 概論（3）第二章 實(shí)驗(yàn)方法（4）一、試劑與儀器（2）二、實(shí)驗(yàn)方法（2）第三章 結(jié)果與分析（5）一、新型高效微乳液金屬清洗劑配方的確定（5）二、溫度對除油效率的影響（6）三、時(shí)間對除油效率的影響（6）四、微乳液除油劑的其它性能（7）結(jié) 論 （8）參考文獻(xiàn)（10）第一章 概論 微乳液是由油、水、表面活性劑、助表面活性劑在一定條件下自發(fā)形成的熱力學(xué)穩(wěn)定、個(gè)向同性、低黏度的透明或半透明的分散體系，粒徑在1 100 nm。微乳液能與油、水混溶，大大降低油水界面張力，尤其是中相微乳液，油、水界面張力可達(dá)10一10mnm，有時(shí)甚至為負(fù)值，在三次采油中具有重要的應(yīng)用價(jià)值

3、領(lǐng)域，用到驅(qū)油上，采收率普遍提高10 以上，特別是中相微乳液能使水驅(qū)后的殘余油全部被驅(qū)出。李干佐等研究的復(fù)合驅(qū)油體系形成的中相微乳液不僅驅(qū)油采收率高，而且便于破乳1。徐冬梅等研究的最佳中相微乳液應(yīng)用在油砂洗油中洗油效率可達(dá)8892 ，張科良等研究的中相微乳液體系在最佳條件下脫油率可達(dá)99303 。目前，常用的除油劑分為油基和水基兩類，然而油基除油劑所使用的溶劑毒性大、易燃，易爆，使用受到限制。國內(nèi)外水基清洗劑品種較多，目前國內(nèi)已使用的有：tx一10，6501，6503，105，664，spl，平平加等型號(hào)的清洗劑。但缺點(diǎn)是泡沫多，噴洗性差，導(dǎo)電率低，一般需要加熱使用。為此研制了一種在常溫下即可

4、迅速除去油污的高效微乳液除油劑。第二章 實(shí)驗(yàn)部分一、試劑與儀器試劑：十二烷基苯磺酸鈉(abs)，分析純；np，工業(yè)純；正丁醇，分析純；正庚烷，分析純；三聚磷酸鈉，分析純；無水硫酸鈉，分析純；有機(jī)金屬螯合劑(三乙醇胺)，分析純；無水乙醇，分析純；丙酮，分析純；二次蒸餾水，實(shí)驗(yàn)室自制；油污，盤錦石油化工廠提供；規(guī)格為 5 mm×1 mm的45號(hào)碳鋼q235。儀器：dw一1無極恒速攪拌器，電子天平(0000 1 g)，干燥器，金相試樣磨拋機(jī)，phs一4型智能酸度計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)方法1 微乳液的制備微乳液是由表面活性劑、助表面活性劑、油、水等組成的。在制備中選擇了兩相混合法。室溫下，將陰離子表面

5、活性劑十二烷基苯磺酸鈉abs)05 g、三聚磷酸鈉3 g、硫酸鈉03 g溶于60 ml水相中，邊攪拌邊加入助表面活性劑15ml正丁醇及1 ml油相正庚烷，再加入1 g非離子表面活性劑np攪拌至透明后，加入1 ml有機(jī)金屬螯合劑三乙醇胺，即得到微乳液除油劑。通過選取不同的表面活性劑助表面活性劑以及不同的劑量及工藝，最后得到配方如表1所示。2 試樣的制備將45 mm×1 mm鋼片q235用600 砂紙打磨，然后用無水乙醇、丙酮清洗吹干后放人干燥器中干燥20min后稱重 。將試片上涂上一定質(zhì)量的油污后放人干燥器中干燥20min后稱重備用。3 除油率的測定將涂油的試片放人由實(shí)驗(yàn)步驟121制得

6、的微乳液除油劑中(室溫下)浸泡5 min，再輕輕晃動(dòng)5min，用水漂洗5 s后吹干，放入干燥器中干燥20 min，稱重 ，除油率以失重法來表示，公式4如式(1)。除油率=( w 1w 2)(w1一w)×100 (1)第三章 結(jié)果與分析一、新型高效微乳液金屬清洗劑配方的確定非離子表面活性劑在酸、堿介質(zhì)中比較穩(wěn)定，與其他類型表面活性劑相溶性好，在各種溶劑中均有良好的溶解性，乳化油脂的能力強(qiáng)，還有良好的潤滑和分散性能。它在金屬表面不發(fā)生吸附，清洗性好，殘留液少 。壬基酚類聚氧乙烯醚非離子表面活性劑具有良好的潤濕和乳化增溶作用。陰離子表面活性劑的帶電基團(tuán)易吸附在金屬表面，也可以吸附在污垢的表

7、面，使帶有相同電荷的基團(tuán)互相排斥，導(dǎo)致粘附降低，有利于污垢的去除。十二烷基苯磺酸鈉具有較強(qiáng)的脫脂能力。本除油劑采用非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復(fù)配的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明非、陰離子表面活性劑的重量比例為2：1時(shí)，清洗效果較好。金屬表面的油脂受光照等因素的影響，會(huì)發(fā)生一些變化，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些類似于樹脂的物質(zhì)，對這類物質(zhì)一般的水基清洗劑是很難清洗的。依據(jù)相似相溶原理，助溶劑對油污有溶解和分散作用，可增加清洗能力，如醇、醚、酮等既溶于水又溶于有機(jī)溶是很好的助溶劑 。經(jīng)過篩選，選擇正丁醇作為助表面活性劑劑，經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定其在清洗劑中的含量。醇類助表面活性劑的作用就是在油一水界面與表面活性劑形成混合吸附膜

8、，降低界面張力，增加界面柔性，促進(jìn)微乳液的自發(fā)形成。并且加入醇可降低表面活性劑的用量，從而降低制備微乳液的成本 。助洗劑對金屬離子有螯合作用，使硬水軟化，有緩沖作用，可以維持清洗劑中ph值的穩(wěn)定，對固體污物有分散作用，能防止污物在工作上的再附著，與表面活性劑混用時(shí)，可以提高清洗劑的清洗作用。三聚磷酸鈉具有多電荷交替結(jié)構(gòu)，能明顯提高清洗效果，同時(shí)也是鋼的緩蝕劑，也作為ph調(diào)節(jié)劑，硫酸鈉改善清洗分散性能，有機(jī)金屬螯合劑三乙醇胺作為配位體。二、溫度對除油效率的影響用高效微乳液除油劑除油10 min，測試不同溫度下的除油效率，結(jié)果見圖1。結(jié)果表明，20 以上除油10 min，基本上可完全脫脂。一般情況

9、下選擇2030條件下脫脂。與傳統(tǒng)的除油劑相比，微乳液除油劑處理溫度較低。以往一些除油劑除油溫度需要50以上，而該微乳液除油劑在203o下除油脫脂基本徹底。圖1 溫度對除油效率的影響三、時(shí)間對除油效率的影響以表1的最佳配方為基礎(chǔ)，在203o下，對不同時(shí)間條件做除油試驗(yàn)，結(jié)果見圖2。圖2 時(shí)間對除油效率的影響結(jié)果表明：在常溫2030下，使用本微乳液清洗劑除油10 min即可完全除油。與傳統(tǒng)的除油劑相比，微乳液除油劑處理時(shí)間較短，以往一些常溫除油劑處理時(shí)間需要30 min以上，而微乳液除油劑只需lo15 min，即可達(dá)到優(yōu)良效果四、微乳液除油劑的其它性能微乳液除油劑綜合性能比較見表2。高效微乳液金屬除油劑具有不燃性高、低溫穩(wěn)定性好，這對運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用極為有利。結(jié) 論該高效微乳液金屬除油劑具有節(jié)能、高效、操作簡單等特點(diǎn)，常溫除油，對金屬腐蝕小，環(huán)境污染小，成本低等特點(diǎn)。本脫脂工藝為：在常溫20 3o下，除油l015 min。參考文獻(xiàn)1李干佐，劉杰，呂鋒鋒，等非離子表面活性劑吐溫8o的復(fù)合驅(qū)油體系研究j日用化學(xué)工業(yè)，2003，33(1)：172徐冬梅，陳馥，劉彝微乳液在油砂洗油中的作用j精細(xì)石油化工進(jìn)展，2006，7(1)：473張科良，張寧生，吳新民，等中相微乳液脫除含