焦化黏油類蒸餾瓶的清洗方法研究

關紅燕， 荊菊平， 郭春玲

(山西焦化股份有限公司，山西 臨汾 041600)

引 言

在焦油、洗油、蒽油等黏油類產品分析餾程及水分時，需要用到較多數(shù)量的蒸餾瓶，因黏油類產品本身性質使得分析后，蒸餾瓶內壁總附著一些黏性污物，這些污物不清洗或清洗不徹底將影響到下次分析結果，為不影響樣品的正常分析，以往均采用甲苯試劑、工業(yè)碳酸鈉清洗，該方法既不安全、不環(huán)保又消耗高昂化學試劑，同時對員工的身體健康造成極大傷害，所以找出一種快速、安全、環(huán)保創(chuàng)新型方法迫在眉睫。

1 研究理論方法

焦油、洗油、蒽油是一種以有機物為主的成分復雜的黏油類產品，與管道、蒸餾瓶表面的粘附主要是依靠范德華力的物理吸附，采用“溶解洗滌法”，將焦油、萘溶于清洗劑中，隨有機物的溶解而自然被去除。

沸熱肥皂水清洗方法原理：肥皂的主要成分是高級脂肪酸的鈉鹽和鉀鹽，肥皂去污是高級脂肪酸鈉、鉀起作用。從結構上看，它的分子可以分為兩部分，一部分是極性的-COONa，或-COO-，它可以溶于水，叫親水基；另一部分是非極性的鏈狀的烴基-R，這一部分不溶于水，叫做憎水基。憎水基具有親油的性質。當肥皂分子與油污分子相遇的時候，肥皂的親水基溶于水，而親油基則溶于油中，肥皂分子因為既有親水又有親油的兩重性。

肥皂主要成分為脂肪酸鹽，該類物質在60 ℃～80 ℃融化為液態(tài)，溫度超過120 ℃會發(fā)生熱解和變性甚至焦化，80 ℃～90 ℃化學性質不會發(fā)生變化，但加快了水分子、油脂類物質分子活動，加快了溶解，再經摩擦、振動，大的油污便分散成小的油珠，最后脫離被洗的物品，而分散到水中形成乳濁液從而達到洗滌的目的。

2 材料與方法

2.1 實驗方法

將日常生活中剩余的小肥皂塊收集起來，放置大燒杯中加水溶解，待用；樣品分析完畢，傾倒出殘留液的蒸餾瓶，待用。

為了尋找肥皂水清洗蒸餾瓶最佳溫度，將肥皂水加熱溫度分別控制在室溫(25 ℃左右)、40 ℃～50 ℃、80 ℃～90 ℃、100 ℃以上，用各溫度階段的肥皂水對蒸餾瓶進行清洗(如圖1所示)，具體操作步驟如下。

圖1 蒸餾瓶清洗前

1) 將大燒杯中溶解的肥皂水倒到蒸餾瓶中，用鑷子夾少許脫脂棉進行擦拭，黏性污物無法清洗干凈。

2) 將大燒杯中溶解的肥皂水加熱至40 ℃～50 ℃，將加熱的肥皂水倒到蒸餾瓶，用鑷子夾少許脫脂棉進行擦拭，部分黏性污物清洗干凈，特別是對脫酚酚油、甲基萘油起作用，如圖2所示。

圖2 加熱肥皂水

3) 將大燒杯中溶解的肥皂水加熱至80 ℃～90 ℃，趁熱倒入熱肥皂水15 mL～20 mL于蒸餾瓶中，使用鑷子夾少許脫脂棉輕輕擦拭，黏性污物即溶解到肥皂水中；特別是對焦油蒽油起作用，炭黑油煮沸效果最好，最后倒出肥皂水洗液后再用清水涮洗1次～2次，蒸餾瓶清洗干凈，如圖3、圖4所示。

2.2 實驗結果

實驗表明，不同溫度肥皂水對蒸餾瓶清洗效果有很大影響(如表1所示)，從表1可以看出，80 ℃～90 ℃肥皂水清洗分析完焦化黏油類蒸餾瓶時，蒸餾瓶內壁附著黏性污物幾乎全部溶解于肥皂水中，使用少許脫脂棉輕輕擦拭，黏性污物全部溶解到肥皂水中，最后用清水涮洗后干凈如新，如圖5～圖6及第114頁圖7所示。

圖3 對肥皂水溫度進行檢測控制

圖4 肥皂水加熱至40 ℃～50 ℃，少許脫脂棉進行擦拭效果

表1 不同溫度肥皂水對蒸餾瓶清洗效果

溫度室溫(25 ℃左右)40 ℃～50 ℃80 ℃～90 ℃100 ℃以上潔凈程度無法清洗干凈部分黏性污物無法清洗干凈如新部分黏性污物無法清洗

圖5 肥皂水加熱至80 ℃～90 ℃，倒入蒸餾瓶

圖6 肥皂水加熱至80 ℃～90 ℃，少許脫脂棉擦拭效果

3 實驗創(chuàng)新點

將日常生活中剩余的小肥皂塊收集起來，突破性創(chuàng)新地用沸熱至80 ℃～90 ℃的肥皂水，對分析完焦化黏油類趁熱蒸餾瓶進行清洗，內壁附著黏性污物的蒸餾瓶清洗后干凈如新，該方法清洗、零投資，既保證了分析數(shù)據(jù)的準確，又大大提高了蒸餾瓶重復使用率，其經濟效益可觀，安全、環(huán)保、社會效益無法預測。

圖7 80 ℃～90 ℃肥皂水清洗后干凈如新

1) 社會效益

在日益嚴重的環(huán)保形勢下，用甲苯清洗焦化黏油類蒸餾瓶廢液處理存在嚴重問題(屬于危廢)，該清潔方法巧妙地解決了此難題，更重要的是內壁附著黏性污物的蒸餾瓶清洗后干凈如新，既保證了分析數(shù)據(jù)的準確又大大提高了蒸餾瓶重復使用率，同時該方法可節(jié)省清洗蒸餾瓶所用昂貴甲苯試劑，并且可以徹底解決用甲苯清洗蒸餾瓶時對員工身體健康危害，既安全、環(huán)保又節(jié)約資金。

2) 經濟效益

最少使用量按每日分析餾程6個、分析水分35個、清洗每個瓶需甲苯量20 mL計算，每月節(jié)約甲苯量：3 600+21 000=24 600 mL，約50瓶；按每瓶甲苯試劑10元計算，每月節(jié)約資金500元，每年節(jié)約6 000元。

4 結語

基于以上理論依據(jù)和實驗研究，清洗焦化黏油類蒸餾瓶，從最初的使用餾出廢甲苯液清洗、到使用工業(yè)碳酸鈉黏附清洗、終于找出一條快速、安全、環(huán)保創(chuàng)新型沸熱肥皂水清洗方法，同時從環(huán)保、安全、經濟投入等方面分析，此研究真正做到了從大處著眼，從小處入手，深挖發(fā)展?jié)摿Γ岣吖ぷ餍?，該方法切實可行?/p>

目前我公司質檢中心對所有黏油類蒸餾瓶均用此方法進行清洗，此方法省去了昂貴甲苯試劑，同時可以徹底解決甲苯清洗對員工身體健康危害；同時該方法清洗方便適用、零投資，既安全環(huán)保又節(jié)約資金，又有很廣市場推廣性。