Химическое оксидирование с промасливанием: Химическое оксидирование пружин

Содержание

Химическое оксидирование пружин

Оксидирование стали с промасливанием

Технология химического оксидирования стали.

При процессе оксидирования стали заготовка закрепляется и погружается в ванну с кислотным раствором. При создании кислотной ванны применяют такие кислоты, как соляная, азотная, ортофосфорная.

При добавлении капсул марганца, хрома или калия, протекание процесса оксидирования ускоряется. Обычно выбирается температурный режим в пределах от +30 до +100 градусов.

В зависимости от параметров пружины определяется степень выдержки. Далее деталь достается, подвергается сушке, а затем проводятся работы по металлообработке.

Заказать пружину с оксидированием поверхности

Химическое оксидирование на заказ с промасливанием

Мы осуществляем химическое оксидирование как с промасливанием, так и без него.

Химическое оксидирование позволяет длительное время хранить изделия не опасаясь за случайное появление коррозии, а также снижать вероятность появления задиров в элементах трения.

Химическое оксидирование стали не меняет размеров изделий, резьб, отверстий, зазоров — это важно при обработке деталей с высокой точностью изготовления, благодаря чему возможно нанесение покрытия на изделия с большим количеством отверстий и высокими требованиями к допускам на покрытие.

Если при оксидировании деталей применяют масло (как дополнительное вещество), то удается не только добиться высокой устойчивости к коррозии, но и получить черный глянцевый цвет поверхности.

Заказать пружину с оксидированием поверхности

стоимость и сроки работ рассчитываются индивидуально исходя из текущего состояния изделий

Не приводит к изменению размеров.

Процесс оксидирования не приводит к изменению размеров.

Увеличенная коррозионная стойкость

При хим оксидировании образуется неактивный верхний слой, пассивный к внешней среде.

Антифрикционные свойства

Пружины становятся устойчивыми к износу при продолжительном трении

Электроизоляционные качества

В пружине возникает проводимость, но вследствие движения ионов и дипольных молекул, а не электронов, как у проводников.

Покрытие химическое оксидирование 1

Коническая пружина с химическим оксидированием и промасливанием 1

Покрытие химическое оксидирование 2

Коническая пружина с химическим оксидированием и промасливанием 2

Покрытие химическое оксидирование 8

Пружина для электротехнического оборудования с химическим оксидированием и промасливанием 1

Покрытие химическое оксидирование 3

Коническая пружина с химическим оксидированием и промасливанием 3

Покрытие химическое оксидирование 5

Пружины для автоприцепов подвергнутые химическому оксидированию и промасливанию 2

Покрытие химическое оксидирование 6

Пружины для автоприцепов подвергнутые химическому оксидированию и промасливанию 3

Покрытие химическое оксидирование 7

Пружина для электротехнического оборудования с химическим оксидированием и промасливанием 2

Покрытие химическое оксидирование 4

Пружины для автоприцепов подвергнутые химическому оксидированию и промасливанию 1

Оксидирование стали (нержавеющей) и металла (химическое с промасливанием чернение стали) антикоррозионное покрытие (Киев, Харьков, Днепр, Суммы)

Описание

Современная металлообработка знает немало способов улучшить внешний вид стальных (чугунных) изделий и продлить срок их эксплуатации. Добиться этого можно с помощью такой процедуры как оксидирование.

Оксидирование (чернение, воронение) — создание оксидной плёнки на поверхности стальных (чугунных) изделий в результате окислительно-восстановительной реакции. Оксидирование преимущественно используют для получения защитных и декоративных покрытий, а также для формирования диэлектрических слоёв.

ОКСИДИРОВАНИЕ обеспечивает на низколегированных и углеродистых сталях слой от 1 до 5 микрон. Данное покрытие придает металлоизделиям красивый внешний вид серого, темно-серого или черного цвета. Это простой и практичный способ продлить срок службы деталей и крепежа.

Данная услуга, выполняемая у нас на предприятии, позволяет придать привлекательный товарный вид различным деталям – обеспечивая одновременно и благородный черный цвет, и предотвращая появление коррозийных процессов.

На нашем предприятии широко используются следующие методы оксидирования:

ХИМИЧЕСКОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ (Хим. Окс.) в растворе солей и щелочей при температуре 140°С с различными вариантами последующей обработки:

химическое оксидирование с промасливанием (Хим.Окс.Прм)
химическое оксидирование с пропиткой эмульсией (Хим.Окс.Прп)
химическое оксидирование с покрытием специальным декоративным лаком

ОКСИДИРОВАНИЕ в расплаве солей и щелочей при температуре 350-400°С, позволяющее получать более плотные оксидные слои за меньший промежуток времени. После этого процесса также возможны дополнительные варианты пропитки маслом, эмульсией.

Оксидирование, антикоррозионное покрытие — шнека погрузчика, втулки, звездочки, колеса, зубчатого, корпуса подшипника, кронштейна, оси редуктора, полуоси заднего моста, пружины, ролика натяжного, фланеца, шестерни, шкива.

Наши технические возможности по оксидированию

Покрытие на деталях

Диаметр до 800 мм

Высота до 2000 мм

Наши технические возможности по оксидированию

Покрытие на деталях

Диаметр до 800 мм
Высота до 2000 мм

этапы покрытия

Отсортированные детали тщательно промываются и очищаются от загрязнений и окалины.

Далее выполняется предварительный нагрев в печи с окислительной атмосферой, что помогает избавиться от образовавшейся масляной плёнки.

Далее производится процедура оксидирования в растворе или расплаве солей и щелочи. Её суть в том, что все детали погружаются в расплав (раствор) на определенное время , в течении которого происходит поверхностное окисление.

На следующих этапах производится промывка, очистка от остатков щелочи и сушка. В итоге уже сухие детали пропитывают промышленным маслом.

плюсы процедуры

Длительная эксплуатация без коррозии, повышение адгезии клеев и других лакокрасочных материалов.
Появление на деталях декоративного покрытия глубоко-чёрного цвета без бликов. Как результат повышение внимания к товару и увеличенный процент продаж.
Нет изменений в размерах обрабатываемых деталей — максимальное отклонение 0,6-1,2 мкм.
Качество выполнения. Покрытие, нанесенное нами, не теряет цвета, а также целостности даже при температуре выше 180 ºС.
Оперативность выполнения заказа, а также общая дешевизна процедуры. Обработав детали или инструмент один раз, можно годами радоваться их безупречной работе.

Примеры обработки

После обработки

Примеры оксидированных деталей

Оксидирование металла

Если вам необходимо улучшить эстетические качества металла и продлить срок службы деталей, то воспользуйтесь услугой оксидирования или термического воронения металла. Эта технология заключается в том, что металл покрывается тончайшей оксидной пленкой. Химическое оксидирование стали позволяет получить на поверхности пленку 1 — 5 микрон, которая имеет благородную окраску черного или темно-серого цвета.

Наша компания выполняет химическое оксидирование с промасливанием или пропиткой эмульсией и покрытием декоративным лаком.

К основным достоинствам термического воронения стали можно отнести длительный период эксплуатации изделий обработанных методом оксидирования, придание товарного вида деталям. Это покрытие смотрится очень привлекательно и не теряет цвет даже при нагреве.

Оксидирование нержавеющей стали происходит следующим образом: сначала детали нагреваются в печи, затем следует сама процедура химического чернения стали в расплаве щелочей при температуре 350-400°С после чего завершающим этапом становится промывка и просушка.

Гарантируем оперативное выполнение заказа, при этом стоимость оксидирования металла очень приемлемая. Если у вас появились вопросы, то позвоните менеджеру по телефону.

Оксидирование стали и металла

— является методом обработки поверхности, который позволяет создать защитное слой на металлической поверхности. В процессе оксидирования на поверхности металла образуется оксидное покрытие, которое защищает поверхность от коррозии и старения.

Химическое оксидирование проводят путем погружения деталей в ванну с раствором химических веществ, содержащихся в неметаллических кислотах, основах или солевых растворах. В процессе взаимодействия с раствором металлические ионы покрываются оксидным слоем, который становится частью поверхности металла.

Промасливание чернение стали является одним из видов оксидирования, который используется для повышения антикоррозионных свойств стали. В процессе промасливания чернения, поверхность стали подвергается обработке в кислотном растворе, который удаляет все загрязнения и окисленные слои. Затем детали помещают в специальное масло, которое образует на поверхности стали плотную пленку, предотвращающую коррозию и старение.

Оксидирование стали и металла с промасливанием чернением применяется в машиностроении, автомобильной и электротехнической промышленности для защиты поверхности металла от коррозии и улучшения ее внешнего вида. Также данный процесс может быть использован для улучшения сцепления металлических деталей между собой, например, при производстве автомобильных цепей и пальцев траков.

Измерение химического состава масла: нитрование, окисление и сульфатирование

Общие сведения

Смазка в процессе эксплуатации сталкивается с воздухом, теплом, давлением, коррозионными агентами и другими факторами, вызывающими химические изменения в масле. Изменение химического состава масла может повлиять на способность смазочного материала выполнять свою работу (например, если были исчерпаны запасы важнейших присадок). Со временем эти химические реакции могут привести к накоплению вредных побочных продуктов разложения, таких как слабые органические кислоты. Химический анализ масла всегда включает окисление, а также может включать нитрование и сульфатирование в зависимости от применения. В некоторых случаях масла также могут быть проверены на предмет истощения определенных присадок, таких как противоизносный пакет ZDDP.

ОКИСЛЕНИЕ — Окисление масла происходит в присутствии воздуха (кислорода) и тепла. Кислород воздуха реагирует с углеводородами в смазке с образованием карбоновых кислот. Эти кислоты слабые, но со временем их концентрация может стать достаточно высокой, чтобы вызвать сильную коррозию деталей машин. Это неизбежный процесс, который необходимо контролировать. Для защиты смазочного материала почти во все составы включают антиоксидантные присадки. Присадки легко окисляются до того, как окислятся более важные компоненты масла. Как только эти присадки истощаются, свойства смазки ухудшаются. Скорость окисления сильно зависит от температуры, а также от любых загрязняющих веществ (особенно металлов), присутствующих в смазке, поэтому поддержание чистоты, сухости и как можно более прохладного масла — лучший способ справиться с окислением.

НИТРАЦИЯ — Азотирование является проблемой для моторных масел, особенно масел для двигателей, работающих на природном газе. Тепло может вызвать реакцию атмосферного азота (N2) и кислорода (O2) с образованием оксидов азота (NOx). Эти закиси азота взаимодействуют со смазкой, образуя органические нитраты или улавливаясь в виде растворимых или нерастворимых соединений азота. Нитрование может вызвать преждевременное загустевание моторного масла. Распространенными причинами нитрования являются неэффективный выпуск продуктов сгорания, неправильное соотношение воздух-топливо, низкая рабочая температура и негерметичность поршневых уплотнений.

СУЛЬФИРОВАНИЕ — Реакция между кислородом, теплом, водой и серой из дизельного топлива или базового масла может привести к образованию соединений серы, включая кислоты на основе серы. В большинстве случаев эти сернистые соединения выбрасываются через выхлопные газы, но некоторые из них могут оставаться и проникать в полость двигателя. Сульфатация происходит, когда эти кислоты реагируют либо с присадками в масле, либо с базовым компонентом смазочного материала. При более низкой рабочей температуре, например, при запуске, кислоты могут конденсироваться и легче контактировать с маслом. Сульфатация может вызвать повышение вязкости и образование лака, шлама и осадка.

Методы измерения химического состава нефти

► ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Инфракрасная спектроскопия использует источник излучения, детектор и компьютер для изучения взаимодействия вещества и света. Продукты окисления и нитрования проявляются в виде пиков в ИК-спектре между 1600 и 1800 см-1. Продукты сульфатирования проявляются в виде пиков в ИК-спектре около 1120-1180 см-1. Поскольку не существует абсолютных эталонных стандартов для окисления, нитрования и сульфатирования, результаты всегда сравниваются с результатами для нового масла. Например, если пик нитрования около 1650 см-1 становится значительно более интенсивным при отборе проб моторного масла в течение определенного времени, то это означает, что произошло нитрование, возможно, из-за неправильного соотношения воздух/топливо.

Существуют методы испытаний для измерения FTIR лабораторного класса, а также для портативных полевых испытаний. ASTM E2412 описывает стандартную практику измерения этих свойств методом FTIR. Кроме того, определены специальные методы испытаний для окисления (D7414), нитрования (D7624) и сульфатирования (D7415). Для контроля химического состава масла в полевых условиях в стандарте ASTM D7889 используется инфракрасный спектрометр с решеткой, такой как FluidScan®, который прост в эксплуатации и не требует наличия опытного специалиста.

► ВЯЗКОСТЬ

Единственным прямым методом измерения окисления, нитрования и сульфатирования является спектроскопия. Косвенными методами являются измерения вязкости и импеданса. Вязкость – это мера сопротивления жидкости течению. По мере окисления, нитрования или сульфатирования масла образуются продукты конденсации, которые вызывают увеличение вязкости. Изменение вязкости, независимо от причины, является критически важным параметром для проверки, поэтому проверка вязкости уже является частью любой программы контроля состояния смазочного материала. Существует множество методов (ASTM D445 и ASTM 7279)., среди прочего) с инструментами, доступными как для лабораторных, так и для полевых испытаний, включая портативный кинематический вискозиметр Spectro Scientific MiniVisc 3000.

► ИМПЕДАНС

Другим косвенным измерением этих свойств является измерение импеданса, которое измеряет проводимость или диэлектрические свойства жидкости. На эти свойства сильно влияют изменения полярности углеводородов, которые особенно чувствительны к окислению из-за образования карбоновых кислот. Присутствие других загрязняющих веществ, таких как вода или другие побочные продукты разложения, также сильно влияет на изменение импеданса, поэтому этот тест обычно используется для отслеживания общего состояния масла.

Резюме

Тестирование смазочного материала на окисление, нитрование и сульфатирование позволяет выявить тенденции срока полезного использования масла, а также может сигнализировать о ненадлежащих условиях эксплуатации, выходе из строя деталей двигателя (поршневых уплотнений) или неправильном смазочном материале для применения. Существуют косвенные методы проверки способности смазочного материала выполнять свои функции, например вязкость, но единственный прямой метод определения того, происходит ли окисление, нитрование или сульфатирование, — это использование инфракрасной спектроскопии. Инструменты и методы ИК-Фурье-спектрометра доступны для пользователей среднего и опытного уровня в лабораторных условиях, а Spectro Scientific FluidScan позволяет проводить анализ химического состава масла в полевых условиях (или в лаборатории) с помощью портативного ИК-спектрометра.

Получите бесплатный электронный путеводитель и узнайте больше

Химическое окисление для отделения нефти от нефтепромысловой воды под действием УФ-облучения с использованием диоксида титана в качестве нанофотокатализатора периодическим и непрерывным способами

На этой странице Статьи по теме

Это исследование описывает фотокаталитический конструкция для удаления нефти из попутной воды. Он включает периодические и непрерывные процессы. Фотокаталитическая деградация масла проводилась в стеклянных реакторах. Эффекты нано-TiO ₂ изучали концентрацию, количество ламп и время облучения в периодической системе, а при непрерывной обработке — количество ламп, направление светового излучения и время процессов. Результаты показали, что все масло было удалено в периодической системе, а максимальный процент удаления масла составил 71% в непрерывной системе.

1. Введение

Обычные процессы добычи нефти и газа включают в себя закачку большого количества воды для облегчения добычи нефти. Эта вода выносится на поверхность вдоль с органическими соединениями, солями и дополнительными растворенными веществами и обычно определяется как «пластовая вода» [1, 2]. Конформация пластовой воды (ПВ) многогранна и может включать множество различных по концентрации соединений. Особую экологическую опасность представляют растворенные масла, ароматические углеводороды и алкилфенолы (АП) [3]. Поскольку отходы нефтяных месторождений загрязняют окружающую среду, перед их удалением необходима обработка. Обработка этих отходов, возможно, приведет к усилению разделения нефти и воды, извлечению нефти, повторному использованию воды, защите объектов нижнего течения и соблюдению экологических лицензий [4]. Обращение с военнопленными, безусловно, имеет важное значение в силу законотворчества и экологических соображений. Все пути, сопровождающиеся жесткими экологическими нормами, требуют разнообразной очистки сточных вод от производителей нефти и газа перед выпуском и перед закачкой в резервуары для уменьшения ущерба от образования [5]. Очистка подтоварной воды промышленно внедряется для снижения количества подтоварной воды до удовлетворительного уровня [6]. Введенная консервативная очистка менее активна для удаления некоторых загрязняющих веществ из пластовых вод [7, 8]. Существует множество методов отделения органического содержимого из пластовой воды с учетом вариабельности коагуляции [9].–11], адсорбция [12], биологическое разделение [13] и мембранное разделение [14]. Однако ни один из этих подходов к очистке не является активным для очистки пластовой воды. Дополнительный этап обработки является необязательным и известен как усовершенствованные процессы окисления (АОП) [15, 16]. АОП могут полностью разрушить органические загрязнители до углекислого газа и воды. Среди многих АОП гетерогенное фотокаталитическое убожество было создано как чрезвычайно активный метод лечения. TiO ₂ , CdS или ZnO, вероятно, являются катализаторами в расширенном процессе окисления. Наноразмерный TiO ₂ имеет чрезвычайно точную площадь поверхности, которая способствует хорошо организованному разделению зарядов и управлению зарядом ионов на поверхностях TiO ₂. Наноразмерный TiO ₂ демонстрирует повышенную окислительную способность за счет непрозрачности водной фазы, связанной с объемным TiO ₂ [17–20]. Некоторые исследователи рассматривают устранение органических загрязнителей с помощью АОП: окисление фотофентона [21] и солнечные фотокатализаторы TiO ₂ и ZnO [22], а другие исследователи использовали АОП для других целей, таких как удаление фенолов [9]. ], минерализация [23], очистка загрязненных бензином вод [24] и удаление стоков оливкового завода [25, 26]. Основная цель данного исследования заключалась в удалении нефти из пластовой воды месторождения Аль-Ахдаб, Ирак, с использованием процессов фотокаталитического окисления: во-первых, найти оптимальное значение TiO ₂ и время облучения для технологической партии; во-вторых, изучить влияние интенсивности УФ-излучения, влияния направления света, скорости потока и времени облучения на фотокаталитические процессы. Стоит отметить, что удаление масла означает, что все органические загрязнители будут разложены.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

Использовался порошок диоксида титана с размером частиц менее 30 нм. Гидроксид натрия и H ₂ SO ₄ (чистота 98%) использовали для корректировки pH. Для извлечения нефти из пластовой воды использовался четыреххлористый углерод. Все материалы использовали без дополнительной очистки.

2.2. Пластовая вода

Проба пластовой воды была получена с нефтяного месторождения Аль-Ахдаб в Ираке. Пластовая вода, используемая в этих экспериментах, была доставлена с нефтяного месторождения, подвергшегося воздействию атмосферы, а затем хранилась в среде, аналогичной их естественной среде обитания, которая содержит кислород, до тех пор, пока процесс очистки не принесет пользы. Характеристика подтоварной воды приведена в таблице 1.

2.3. УФ/TiO

₂ Реактор периодического действия

Фотокатализатор загружали в 250 мл пластового водного раствора. Раствор облучали УФ-лампой, снабженной восемью УФ-трубками (каждая мощностью 18 Вт с длиной волны 365 нм). Для перемешивания раствора в контейнере использовали магнитную мешалку. Перед облучением pH растворов измеряли цифровым pH-метром WTW pH-720. Диоксид титана в разной концентрации (25, 35, 50 и 150 ppm), комнатная температура, pH = 6,5, время облучения 1,5 ч.

2.4. Установка реактора непрерывного действия

Общая компоновка экспериментальной установки представлена на рисунке 1. Полость (6) полностью изготовлена из дерева черного цвета с эффективным объемом 75 × 75 × 85 см ³ , содержащая фотокаталитический стеклянный реактор размером 50 × 50 × 20 см, как показано на рисунке 2. Для приготовления раствора использовали питающий бак (1) объемом 25 л. Раствор подавался с помощью водяного насоса (2). Для измерения расхода использовали калиброванный расходомер (5).

2.5. Непрерывные фотокаталитические процессы

Фотокаталитическое окисление масла достигалось путем использования суспензии необходимого количества порошка фотокатализатора в 25 л PW. Использовали раствор с содержанием масла 59,55 млн. pH доводили до pH = 6,5 добавлением разбавленного раствора H ₂ SO ₄ в питающий резервуар (1). Необходимое количество TiO ₂ (25 мг/л) было добавлено в питательный бак (1). Циркуляцию давали в течение 10 минут при закрытом клапане (4) для получения однородного раствора. Насос (2) включали, и раствору давали возможность течь из питающего резервуара (1) через насос в фотокаталитический реактор (6). В фотокаталитическом реакторе (6) включали источник УФ-излучения. Пробы отбирали через клапан (7). Все эксперименты проводились при комнатной температуре, а скорости потока (20, 35 и 50 мл/мин) контролировались расходомером. Пробы были взяты для анализа с помощью УФ-спектрометра, чтобы определить процент удаления нефти в попутной воде по следующему уравнению: где η – процент удаления нефти, A _o – исходная концентрация нефти в ПВ (мг·нефть/л), A _t – концентрация нефти в ПВ при любой время (мг·масла/л). Концентрацию масла находили по следующей методике: к 50 мл ПВ в делительной воронке добавляли 0,25 г хлорида натрия. Добавляли пять миллилитров четыреххлористого углерода и встряхивали в течение 3 мин. Через 25 минут, когда раствор разделился на два отдельных слоя, нижний (органический) слой был занят измерением поглощения, и по калибровочной кривой была получена концентрация масла. Длина волны нефти в попутной воде составляет 312 микрометров. Стоит отметить, что количество кислорода, потребленного для химического окисления органики (ХПК), было измерено до и после обработки, и было установлено, что оно составляет 2000 и 63 млн соответственно. Для измерения концентрации масла использовался УФ-спектрометр, так как он имеется в лаборатории.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Периодические фотокаталитические процессы

3.1.1. Photo-Oxidation Performance

Одной из целей данной работы была оценка знаний о фотокатализе. На рис. 3 показано процентное удаление масла при различных концентрациях диоксида титана. Из этого рисунка видно, что процентное удаление масла увеличивается по мере увеличения концентрации TiO ₂ с 91% при 25 ppm TiO ₂ до максимальной эффективности удаления 100% при 35 ppm диоксида титана. Наибольшее количество диоксида титана должно быть определено с целью избежать использования ненужного избыточного катализатора, а также подтвердить полное поглощение облучающих фотонов, чтобы достичь эффективного фотовосстановления. Увеличение TiO 9Концентрация 0059 2 приводит к увеличению площади поверхности катализатора, поэтому удаление органических загрязнителей будет увеличиваться [27, 28].

3.1.2. Влияние времени облучения

Влияние времени облучения на фотокаталитический реактор исследовали с помощью периодических экспериментов. На рис. 4 показаны результаты. Процентное удаление масла увеличивалось с увеличением времени облучения. Лучшее время облучения составило 1,5 часа; это согласуется с результатом Хорнга и др. [29]. Время фотокаталитической обработки должно быть минимальным, чтобы снизить потребление электроэнергии, что составляет около 60% всех операционных затрат с помощью источников электрического света. Однако, если неподвижное время предварительной обработки также короткое, интермедиаты, которые остаются в растворе, могут быть неподвижными и структурно похожими на ранние биорекальцитрантные композиты и, следовательно, не биоразлагаемыми [21].

3.2. Непрерывные фотокаталитические процессы

Фотокаталитическую схему изучали с использованием непрерывного процесса. Исследовали УФ-излучение, направление светового излучения, скорость потока и время облучения. Предназначенный для каждой оценки системы дискретный фактор был в широком диапазоне, в то время как остальные оставались постоянными. Компетенция организации в области фотокаталитической деградации была проверена в индивидуальном наборе условий. Объем реактора выбирался таким образом, чтобы получить подходящее время протекания процесса.

3.2.1. Влияние УФ-излучения

Для исследования воздействия УФ-излучения на фотореактор было проведено три эксперимента при трех различных средних интенсивностях УФ-излучения. Влияние интенсивности УФ на фотокаталитический процесс изучали путем изменения количества УФ-ламп (2, 3 и 4), при этом остальные условия были постоянными (исходная концентрация масла 59,55 мг/л при значении рН, равном 6,5, TiO ₂ = 25 мг/л, 60 мин, скорость потока = 20 мл/мин, и в этих экспериментах поддерживалась температура). Рисунок 5 иллюстрирует влияние количества ламп на эффективность удаления масла для PW. Очевидно, что количество дополнительных УФ-ламп привело к увеличению эффективности удаления из-за увеличения количества свободных радикалов. Экспериментальные результаты с использованием 4 УФ-ламп достаточны для 100% удаления нефти из попутной воды. Понятно, что мощность УФ-излучения, испытанная в текущем исследовании, была эффективной. Это согласуется с результатами Муруганандхама и Сваминатана [30].

3.2.2. Влияние светового излучения

Была проведена серия экспериментов при разных направлениях света и разных скоростях потока (20–50 мл/мин). Результаты показали снижение разложения содержания масла при использовании верхнего направления света по сравнению с боковым направлением, особенно при низкой скорости потока. Влияние направления света очевидно при скорости потока 35 и 50 мл/мин, особенно при высокой скорости потока, как показано на рисунках 6 и 7. Поведение указывает на то, что площадь поверхности контакта бокового света меньше, чем у верхний свет. Таким образом, направление света оказывает существенное влияние на скорость деградации. Верхнее направление света увеличивает скорость образования свободных радикалов больше, чем боковое направление света. Эти объяснения согласуются с данными, полученными Haji et al. [31].

3.2.3. Влияние скорости потока

Скорость потока является одним из важных факторов для исследования скорости удаления процентного содержания масла из раствора PW, протекающего через фотокаталитический реактор. Нефтеотделение пластовой воды исследовали путем изменения расхода раствора пластовой воды от 20 до 50 мл/мин. На рисунках 8 и 9 показано, что расход попутной воды 20 мл/мин обеспечивает максимальное удаление нефти. Вследствие более высокой скорости потока время облучения между содержанием органического вещества в попутной воде и поверхностью катализатора было сокращено. Как показано на рис. 8, удаление нефти постепенно снижается, достигая примерно 84% в верхней и 79 %.% в направлении бокового света. Низкая деградация при увеличении расхода пластовой воды указывает на влияние времени на разложение загрязнителей TiO ₂. Этот вывод согласуется с результатами Monteiro et al. [32]. Это можно объяснить тем, что сокращается время пребывания; загрязняющее вещество не может быть окислено из-за уменьшения времени пребывания, которое недостаточно для разложения загрязнителя TiO ₂. Рисунки 8 и 9 показывают, что увеличенное время пребывания эффективно снижает скорость деградации. Это является следствием того факта, что скорость адсорбции молекулы масла на катализаторе увеличивает площадь активной поверхности, и, таким образом, скорость реакции может быть увеличена. Экспериментально показано, что скорость потока и концентрация связаны обратной зависимостью. Максимальная эффективность удаления нефти по пластовой воде составила 100% при расходе 20 мл/мин при использовании 4 УФ-ламп в верхнем и боковом направлениях света.

3.2.4. Влияние времени облучения на непрерывный процесс

Время облучения PW в фотореакторе непрерывного действия в основном зависит от скорости потока и объема реактора. Влияние времени облучения изучали при следующих условиях: начальная концентрация содержания нефти в пластовой воде 59,55 млн, рН = 6,5, комнатная температура и TiO ₂ = 25 мг/л. На рис. 10 показаны результаты; начальная скорость деградации выше, что, возможно, будет связано с большим взаимодействием между поверхностью фотокатализатора и пластовой водой. Эффективность удаления масла 62,5% была достигнута за 1 час, когда время удерживания было увеличено за счет кумулятивного объема фотореактора за 1,5 часа. Эффективность удаления увеличилась до 66%. После увеличения времени обработки до 150 мин уровень деградации масла был значительно стабильным при 71% эффективности удаления масла. Полученные выше последствия соответствуют опубликованным данным [32, 33].

4. Выводы

В данной работе исследуется деградация содержания нефти в попутной воде путем гетерогенного фотокаталитического окисления с использованием нано-TiO ₂ при периодических и непрерывных обработках. В стеклянном реакторе осуществлена фотокаталитическая деструкция масляного содержимого. Влияние концентрации TiO ₂, количества ламп и времени облучения изучали в периодической системе, и все масло удаляли. При непрерывной обработке изучали количество ламп, световое излучение и время процесса, максимальный процент удаления масла составил 71%.

Доступность данных

Данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Это исследование было проведено в Университете Аль-Нахриан, Ирак. Авторы выражают благодарность за выдающуюся поддержку, оказанную техниками мастерской Инженерного колледжа.

Каталожные номера

Дж. Сюй, Н. М. Сриватса Беттахалли, С. Чиска и др., «Полиоксадиазоловые полые волокна для очистки пластовой воды методом прямой контактной мембранной дистилляции», Опреснение , том. 432, стр. 32–39, 2018 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С. Хименес, М. М. Мико, М. Арнальдос и др., «Интегрированные процессы очистки пластовой воды: улучшенная флотация/осаждение в сочетании с передовыми процессами окисления», Chemosphere , том. 168, стр. 309–317, 2017.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Т. Бакке, Дж. Клунгсойр и С. Санни, «Воздействие на окружающую среду пластовых вод и сбросов буровых отходов норвежской морской нефтяной промышленности», Морские экологические исследования, , том. 92, стр. 154–169, 2013 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Окил К., Эль-Сайед М., Эль-Кади М.Ю. Обработка водонефтяных эмульсий путем адсорбции на активированном угле, бентоните и осажденном угле, стр. 9.0115 Египетский нефтяной журнал , том. 20, нет. 2, стр. 9–15, 2011 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
M. Fathy, M. El-Sayed, M. Ramzi и O.H. Abdelraheem, «Адсорбционное отделение конденсата нефти от попутной воды с использованием ACTF, приготовленного из листьев масличной пальмы методами периодического действия и с неподвижным слоем», Египетский Журнал нефти , том. 27, нет. 3, стр. 319–326, 2017.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
S. Shokrollahzadeh, F. Golmohammad, N. Naseri, H. Shokouhi и M. Arman-mehr, «Химическое окисление для удаления углеводородов из пластовой воды газовых месторождений», Procedia Engineering , vol. 42, стр. 942–947, 2012.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. Р. Альварес-Корена, Дж. А. Бергендал и Ф. Л. Харт, «Расширенное окисление пяти загрязнителей в воде с помощью УФ/TiO ₂: кинетика реакции и идентификация побочных продуктов», Журнал экологического менеджмента , том. 181, стр. 544–551, 2016.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Л. Карими, С. Зохоори и М. Э. Язданшенас, «Фотокаталитическая деструкция азокрасителей в водных растворах под действием УФ-облучения с использованием титаната наностронция в качестве нанофотокатализатора», Journal of Saudi Chemical Society , vol. 18, нет. 5, стр. 581–588, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
E. Hernández-Francisco, J. Peral и L.M. Blanco-Herez, «Удаление фенольных соединений из сточных вод нефтеперерабатывающих заводов с помощью электрокоагуляции и процессов Фентона/фото-Фентона», Journal of Water Process Engineering , vol. 19, стр. 96–100, 2017.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Ю. О. Фуад, «Разделение хлопкового масла из масляно-водных эмульсий с использованием метода электрокоагуляции», Alexandria Engineering Journal , том. 53, нет. 1, стр. 199–204, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. М. Муса и А. А. Аль-Хасан, «Очистка пластовой воды на нефтяных месторождениях с помощью процессов коагуляции/флокуляции», в Proceedings of the Second Conference of Post Graduate Research (CPGR’2017) , Багдад, Ирак, октябрь 2017 г.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Г. А. Эль-Дин, А. А. Амер, Г. Мальш и М. Хуссейн, «Исследование использования банановой кожуры для удаления разливов нефти», стр. Александрийский инженерный журнал , том. 57, нет. 3, стр. 2061–2068, 2017.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Q. Li, C. Kang, and C. Zhang, «Сточные воды, образующиеся на нефтяном месторождении, и непрерывная обработка бактерией, разлагающей нефть», Process Biochemistry , vol. 40, нет. 2, стр. 873–877, 2005 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
М. Кото, С. К. Тротон, Дж. Дуан, Р. В. Кумар и Т. В. Клайн, «Разработка и оценка фотокаталитических мембран для очистки воды с использованием солнечного излучения», Прикладная наука о поверхности , том. 433, стр. 101–107, 2018.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. М. Поятос, М. М. Муньо, М. К. Альмесия, Дж. К. Торрес, Э. Онториа и Ф. Осорио, «Усовершенствованные процессы окисления для очистки сточных вод: современное состояние», Вода, воздух и загрязнение почвы , том. 205, нет. 1–4, стр. 187–204, 2010 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Х. Х. Руэда-Маркес, М. Силланпаа, П. Покосталес, А. Асеведо и М. А. Мансано, «Постобработка биологически очищенных сточных вод, содержащих органические загрязнители, с использованием последовательности H ₂ O ₂ на основе передовых процессов окисления: фотолиз и каталитическое влажное окисление», Water Research , vol. 71, стр. 85–96, 2015 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Дж. Сайен и Х. Неджати, «Усиленное фотокаталитическое разложение загрязняющих веществ в сточных водах нефтеперерабатывающих заводов в мягких условиях», Journal of Hazardous Materials , vol. 148, нет. 1-2, стр. 491–495, 2007.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
H. Benhebal, M. Chaib, T. Salmon et al., «Фотокаталитическая деструкция фенола и бензойной кислоты с использованием порошков оксида цинка, полученных золь-гель процессом», Alexandria Engineering Journal , vol. 52, нет. 3, стр. 517–523, 2013 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С.-Ю. Ли и С.-Дж. Парк, «Фотокатализатор TiO ₂ для водоподготовки», Journal of Industrial and Engineering Chemistry , том. 19, нет. 6, стр. 1761–1769, 2013.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Б. Х. Дияуддин, В. М. А. В. Дауд и А. Р. А. Азиз, «Технологии очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов: обзор», Process Safety and Environmental Protection , vol. 89, нет. 2, стр. 95–105, 2011 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Эбрахим Э. Э., Аль-Маграби М. Н., Мобарки А. Р. Удаление органических загрязнителей из промышленных сточных вод с помощью технологии фотоокисления Фентона, стр. 9.0115 Арабский химический журнал , том. 10, стр. S1674–S1679, 2017.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
D.A.D.A. Aljuboury, P. Palanandy, H.B.A. Aziz и S. Feroz, «Обработка нефтяных сточных вод с использованием комбинации солнечного фото-двух катализатора TiO ₂ и процесса фото-Фентона», Journal of Environmental Chemical Машиностроение , вып. 3, нет. 2, стр. 1117–1124, 2015.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Академия Google
Азиз А.А. и Дауд В.М.А.В., «Окислительная минерализация стоков нефтеперерабатывающих заводов с использованием процесса, подобного Фентону», Исследования и проектирование в области химической инженерии , том. 90, нет. 2, стр. 298–307, 2012 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
E. R. L. Tiburtius, P. Peralta-Zamora, and A. Emmel, «Обработка загрязненных бензином вод с помощью передовых процессов окисления», Journal of Hazardous Materials , vol. 126, нет. 1–3, стр. 86–9.0, 2005.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
P. C. Papaphilippou, C. Yiannapas, M. Politi et al., «Последовательная коагуляция-флокуляция, экстракция растворителем и окисление фото-фентоном для повышения ценности и обработки сточных вод оливкового завода», Chemical Engineering Journal , об. 224, стр. 82–88, 2013 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Э. Чацисимеон, С. Фотейнис, Д. Манцавинос и Т. Цуцос, «Оценка жизненного цикла передовых процессов окисления для очистки сточных вод оливкового завода», Журнал чистого производства , том. 54, стр. 229–234, 2013 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
М. Ясмина, К. Мурад, С. Х. Мохаммед и К. Хаула, «Обработка гетерогенного фотокатализа; факторы, влияющие на фотокаталитическую деградацию TiO ₂ », Energy Procedia , vol. 50, стр. 559–566, 2014.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
З. Хузвайо и Э. М. Н. Чирва, «Анализ селективности фотоокисления катализатора при разложении полиорганохлорированных загрязнителей в периодических системах с использованием УФ и УФ/TiO ₂ », South African Journal of Chemical Engineering , vol. 23, стр. 17–25, 2017 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р.-Ю. Хорнг, К. Хуанг, М.-К. Чанг, Х. Шао, Б.-Л. Шиау и Ю.-Ж. Ху, «Применение гибридной системы фотокаталитического окисления TiO ₂ и фильтрации на нетканых мембранах для разложения 4-хлорфенола», Опреснение , том. 245, нет. 1–3, стр. 169–182, 2009.
Просмотр:
Сайт издателя | Google Scholar
M. Muruganandham и M. Swaminathan, «Фотохимическое окисление реактивного азокрасителя с помощью процесса UV-H ₂ O ₂», Dies and Pigments , vol. 62, нет. 3, стр. 269–275, 2004.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
С. Хаджи, Б. Бенстаали и Н. Аль-Бастаки, «Разложение метилового оранжевого под действием УФ/Н ₂ O ₂ расширенный процесс окисления», Химический инженерный журнал , том. 168, нет. 1, стр. 134–139, 2011.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. А. Р. Монтейро, К. Родригес-Сильва, Ф. В. С. Лопес, А. М. Т. Сильва, Р. А. Р. Боавентура и В. Дж. П. Вилар, «Оценка кольцевого пилотного реактора солнечного/УФ-излучения для 24-часового непрерывного фотокаталитического окисления n — декан», Chemical Engineering Journal , vol. 280, стр. 409–416, 2015.
Просмотр:
Сайт издателя | Google Scholar
А. Х. Джавад, Н. С. А. Мубарак, М. А. М. Исхак, К. Исмаил и В. И. Навави, «Кинетика фотокаталитического обесцвечивания катионного красителя с использованием пористой пленки TiO ₂», Журнал Тайбского университета науки , том .