ОПЫТНО - ПРОМЫШЛЕННАЯ  УСТАНОВКА

ДЛЯ   ПРОИЗВОДСТВА   МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

НА   ОСНОВЕ   НЕФТЯНЫХ   И   СИНТЕТИЧЕСКИХ   МАСЕЛ.

 

Медведев В. Ф. ¹, Сулоева Л. В. ¹, Вислович А. Н. ¹,  Дударев В. В. ²,  Дмитриченко А. С. ²

 

                  1. Белорусский государственный технологический университет

                      Республика Белоруссия, г. Минск, 220630, улица Свердлова, дом 13а.

                  2. Высшее пожарно-техническое училище МВД Республики Белоруссия

                      Республика Белоруссия, г. Минск, 220083, улица Машиностроителей, дом 25.

 

Весьма эффективной технологией получения магнитных жидкостей является метод пепти­зации, включающий стадию образования концентрата магнитной жидкости [1,2].

 Основные этапы этой технологии:

1)   Получение высокодисперсного магнетита методом химического осаждения;

2)   Получение пастообразного концентрата добавлением ПАВ с небольшим количеством   жидкости-носителя;

3)   Получение первичного продукта разбавлением концентрата и механо-термической об­работкой;

4)   Получение конечного продукта путём сепарации.

В соответствии с данной схемой была разработана опытно-промышленная установка пе­риодического действия, основным оборудованием которой явились: магнитоуправляемый реактор, пептизатор-диспергатор и магнитный отстойник. Установка достаточно универ­сальна и удобна в эксплуатации. Производительность установки 0,05 – 0,1 литра в час.

В магнитоуправляемом реакторе объёмом 3,5 литра происходило получение магнетита, его промывка и магнитное разделение. Реактор состоял из цилиндрического корпуса, выпол­ненного из оргстекла, крышки и мешалки лопастного типа. В крышку были вмонтированы штуцера, через которые осуществляли подачу смеси 20% растворов солей железа (II) и же­леза (III) и 25% водного раствора аммиака. Для разделения водной суспензии магнетита на магнетит и воду был предусмотрен постоянный магнит, располагаемый под днищем реак­тора. Основными параметрами процесса получения магнетита в магнитоуправляемом реак­торе явились:

1) концентрация растворов солей железа (II) и железа (III) – 20 %;

2) температура воды для промывки магнетита – 50 – 55°С;

3) температура процесса получения магнетита – 45  – 50°С;

4) рН среды – 9 – 10;

5) время отстаивания магнетита на магните – 3  – 5  минут.

В пептизаторе-диспергаторе осуществляли пептизацию магнетита с отбивкой воды и по­лучением концентрата магнитной жидкости, его обезвоживание и диспергирование.

Пептизатор-диспергатор представлял собой реактор объёмом 1,1 литра из нержавеющей стали. Для поддержания термостабильных условий процесса он имел рубашку, через кото­рую насосом термостата прокачивали теплоноситель. Для контроля температуры в крышку реактора была зачеканена хромель-копелевая термопара. Для подачи необходимых в произ­водстве Магнитных жидкостей компонентов были предусмотрены три штуцера. Для эффек­тивного перемешивания на валу реактора были закреплены две мешалки: лопастная и про­пеллерная. Внизу реактора был предусмотрен кран, через который сливали готовый продукт.

Основные параметры технологического процесса в пептизаторе-диспергаторе:

1) соотношение компонентов магнетит : олеиновая кислота : масло – 5 : 1 : 1,3;

2) температура пептизации – 50 – 55°С;

3) продолжительность пептизации – 2 – 3 минуты;

4) рН среды – 9 – 10;

5) температура диспергирования – 75 – 80°С;

6) время диспергирования – 1 – 1,5 часа;  

         

 

                                                                        

 

     

 

                                                                         

 

    

 

 

 

 

                                                                    

 

                                     

 

 

 

 

                                          

 

 

 

 

     

 

Рисунок 1.Принципиальная схема процесса получения магнитной жидкости.

 

 

 

Необходимым условием данного процесса является эффективное перемешивание.

В магнитном отстойнике происходило выделение низкодисперсной фракции (крупных частиц) с целью получения устойчивой во времени однородной магнитной жидкости. Иссле­дования показали, что под действием интенсивных полей массовых сил феррофаза первич­ного продукта может быть разделена на три обобщённые фракции: быстрооседающую – с размерами агрегатов 0,30 – 0,54 мкм; умеренно оседающую – с размерами частиц 20 – 35 нм и стабилизированную. Характеристики технологического процесса в отстойнике сущест­венно зависят от требований, предъявляемых к конечному продукту.

На установке могут быть получены магнетитовые магнитные жидкости различного назна­чения на основе керосина, турбинного, трансформаторного, вазелинового масел, на крем­нийорганических основах и фтороорганике с намагниченностью насыщения до 70 кА/м.

 

Библиографический  список:

 

1.      Медведев В. Ф., Сулоева Л. В., Лашкевич В. И., Вислович А. Н. и другие. Метод получе­ния магнитной жидкости: А. С. № 1457687 СССР.

2.      Медведев В. Ф., Сулоева Л. В., Лашкевич В. И., Краков М. С. и другие. Смазочная маг­нитная жидкость: А. С. № 1526213 СССР.