CN109603312A - 一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板 - Google Patents
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Abstract
本发明属于绝缘油技术领域,具体涉及一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板。本发明提供了一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,包括相互连接的纯棉工业滤板层、纤维加强吸附滤层和纯棉工业滤板层;所述纤维加强吸附滤层由纤维和吸附剂采用静电纺丝技术复合而成。本发明提供了一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,解决了现有技术中存在的绝缘油处理方法效率低、步骤繁琐且对设备要求较高的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于绝缘油技术领域,具体涉及一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板。
背景技术
绝缘油具有优良的电气性能和稳定性,是广泛应用的绝缘介质,起着绝缘、散热冷却、保护和信息载体的作用。但目前有大量在运设备绝缘油中含有腐蚀性硫,腐蚀性硫与变压器的铜导体发生化学反应,会形成绝缘性能较差的硫化亚铜。硫化亚铜的产生会降低起始局部放电水平,在高场强下或者瞬变电流下,局部放电会使固体绝缘纸降解而导致故障产生。而在极端情况下,硫化亚铜大量产生,受污染的绕组渗透、污染固体绝缘纸,使其绝缘强度下降,最终匝间绝缘击穿,局部放热过高导致事故的发生。
处理腐蚀性硫绝缘油的措施包括绝缘油的再生和在绝缘油中添加金属钝化剂。绝缘油的再生可以从根本上去除腐蚀性硫,是一种治标治本的手段。
国外报道的WO2010045958A1专利,利用氧化铝-铝-硅酸盐-稀土混合物改性硅藻土进行吸附。ZL201310183430.7描述了硝酸镍改性的分子筛作为吸附剂的腐蚀性硫脱除方法,但这种方法生产的分子筛由于采用颗粒形式进行填充吸附,吸附效果不高。类似地公开号为CN201711001838.2的专利采用铜负载的镍复合镧系金属改性的NaY型分子筛作为吸附剂。据公开号CN201710750364.5的中国专利方法介绍,其采用氢氧化钠固体颗粒与聚乙二醇混合物与含腐蚀性硫二苄基二硫醚的绝缘油在高温下90-120℃反应后,分层分离。该方法处理效率低,容易在绝缘油中引入胶体物质。据公开号CN201510771580.9的专利介绍,采用纳米负载铜的活性碳进行吸附脱硫,但吸附效率低,颗粒大小不均匀。公开专利JP19800116616描述采用金属作为反应剂,在光照下高温下与腐蚀性硫反应,这种方法需要额外的光源设备,对设备的要求较高。专利WO2005115082A3描述首先利用金属/金属氧化物进行活化继而利用金属氧化物、磷酸盐、硅酸盐等常规吸附剂进行极性吸附,第一步的活化需要高温。
综上,现有技术中,绝缘油处理方法效率低、步骤繁琐且对设备要求较高成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,解决了现有技术中存在的绝缘油处理方法效率低、步骤繁琐且对设备要求较高的技术问题。
本发明提供了一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,包括相互连接的纯棉工业滤板层、纤维加强吸附滤层和纯棉工业滤板层;
所述纤维加强吸附滤层由纤维和吸附剂采用静电纺丝技术复合而成。
优选的,所述静电纺丝技术为熔融法或溶液法。
优选的,所述溶液法包括以下步骤:
步骤1:将纤维溶解在溶剂中搅拌形成均一的纤维溶液;
步骤2:将吸附材料粉末加入到溶剂中形成均匀混合吸附溶液;
步骤3:将所述纤维溶液和所述混合吸附溶液进行溶液纺丝形成所述纤维加强吸附滤层。
优选的,所述纤维溶液的质量浓度为1%-30%。
优选的,所述溶液纺丝的液体推进的速度为0.0001-1mm/s。
优选的,所述溶液纺丝的纺丝孔直径为0.6-1.6mm。
更优选的,所述纺丝孔与接收板的距离为20cm。
优选的,所述熔融纺丝包括以下步骤:
步骤1:向纤维切片中加入吸附剂进行均匀混合得到混合物;
步骤2:将所述混合物通过静电纺丝机进行采用电加热得到所述纤维加强吸附滤层。
优选的,所述电加热的温度为150-400℃。
更优选的,所述熔融纺丝的喷丝头与接收板的间隔为10cm,纺丝孔的直径为0.6-1.6mm,纺丝高压电源电压为8-40kV,收集板的电压为5kV。
优选的,所述纤维包括聚对苯二甲酸乙二酯聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚氯乙烯纤维、聚氨酯纤维和再生纤维中的一种或多种。
更优选的,所述再生纤维包括棉纤维和竹纤维。
优选的,所述吸附剂包括分子筛、活性白土、碳纳米管、石墨和金属有机骨架中的一种或多种。
本发明提供的一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板相比与传统的绝缘油吸附材料对腐蚀性硫的吸附效率更高;本发明实施例采用纤维加强吸附滤层,避免填充型容易出现的填充不严实,容易形成“吸附短路”的问题,本发明实施例提供的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板制成板框式后压力相对较小,不容易对设备进行损害;此外,采用纤维增强的吸附层即使在高压力过滤情况下,仍可高效运行。本发明实施例提供的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板在吸附绝缘油时,其腐蚀性硫含量可由200mg/kg降至5mg/kg,具有良好的吸附效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例,而不是全部实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,解决了现有技术中存在的绝缘油处理方法效率低、步骤繁琐且对设备要求较高的技术问题。
实施例1
将往16g聚对苯二甲酸乙二酯树脂粉加入15mL二甲基甲酰胺,超声震荡辅助机械搅拌,在室温下形成均一的溶液。将1g研磨好的有机骨架金属材料MOF-505在同样的条件下分散至5mL二甲基甲酰胺中。用注射器抽取两种混合液,高压电源设置为12kV,液体推进速度为0.001mm/s,纺丝孔的直径为0.6mm,纺丝孔与接收板的距离为20cm,收集板的电压为5kV。得到的纤维加强吸附滤层与纯棉工业滤板层进行缝制,形成高效复合吸附滤板。在实际操作中,由于该吸附剂封装在纤维加强的吸附层中,整体强度高,高过滤压力下不会破损。
实施例2
将干燥好的聚丙烯腈树脂粉12g与1g研磨后的分子筛混合均匀,混合物放入静电纺丝机的料管里,采用电加热方式进行加热,设置温度为270℃,喷丝头与接收板的间隔为10cm,纺丝孔的直径为1.6mm,纺丝高压电源电压为18kV,收集板的电压为5kV。得到的纤维加强吸附滤层与纯棉工业滤板层进行缝制,形成高效复合吸附滤板。
实施例3
将往10g聚乙烯醇缩甲醛树脂粉加入15mL1,2-二氯乙烷,超声震荡辅助机械搅拌,在室温下形成均一的溶液。将1g研磨好的石墨烯材料在同样的条件下分散至10mL1,2-二氯乙烷。用注射器抽取两种混合液,高压电源设置为8kV,液体推进速度为0.01mm/s,纺丝孔的直径为0.8mm,纺丝孔与接收板的距离为20cm,收集板的电压为5kV。得到的纤维加强吸附滤层与纯棉工业滤板层进行缝制,形成高效复合吸附滤板。
实施例4
将干燥好的聚氯乙烯纤维树脂粉18g与1g研磨后的碳纳米管混合均匀,混合物放入静电纺丝机的料管里,采用电加热方式进行加热,设置温度为150℃,喷丝头与接收板的间隔为10cm,纺丝孔的直径为1.0mm,纺丝高压电源电压为10kV,收集板的电压为5kV。得到的纤维加强吸附滤层与纯棉工业滤板层进行缝制,形成高效复合吸附滤板。
实施例5
将往10g聚酰胺树脂粉加入15mL四氢呋喃,超声震荡辅助机械搅拌,在室温下形成均一的溶液。将1g研磨好的分子筛在同样的条件下分散至10mL四氢呋喃。用注射器抽取两种混合液,高压电源设置为14kV,液体推进速度为0.006mm/s,纺丝孔的直径为1.6mm,纺丝孔与接收板的距离为20cm,收集板的电压为5kV。得到的纤维加强吸附滤层与纯棉工业滤板层进行缝制,形成高效复合吸附滤板。
实施例6
将往11g聚氨酯纤树脂粉加入15mL异丁醇,超声震荡辅助机械搅拌,在室温下形成均一的溶液。将1g研磨好的分子筛在同样的条件下分散至10mL异丁醇。用注射器抽取两种混合液,高压电源设置为12kV,液体推进速度为0.001mm/s,纺丝孔的直径为1.2mm,纺丝孔与接收板的距离为20cm,收集板的电压为5kV。得到的纤维加强吸附滤层与纯棉工业滤板层进行缝制,形成高效复合吸附滤板。
将实施例1~6制得的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板与真空滤油及板框式滤油机配套使用。利用真空滤油设备将油温加热至65-75℃,保持4个小时,热油循环后将主变本体油抽至油罐中。在油罐中继续真空滤油,将绝缘油水分降至15ppm以下后,将绝缘油用常规滤板进行油泥和分子酸脱除。然后换至本发明实施例提供的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板进行腐蚀性硫吸附,绝缘油中腐蚀性硫含量可由200mg/kg降至5mg/kg以后,进行滤油精滤,所有测试项目检验合格后注回本体。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下,还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明,而是由权利要求书的范围来确定的。
Claims (10)
1.一种绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,包括相互连接的纯棉工业滤板层、纤维加强吸附滤层和纯棉工业滤板层;
所述纤维加强吸附滤层由纤维和吸附剂采用静电纺丝技术复合而成。
2.根据权利要求1所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述静电纺丝技术为熔融法或溶液法。
3.根据权利要求2所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述熔融法包括以下步骤:
步骤1:将纤维溶解在溶剂中搅拌形成均一的纤维溶液;
步骤2:将吸附材料粉末加入到溶剂中形成均匀混合吸附溶液;
步骤3:将所述纤维溶液和所述混合吸附溶液进行溶液纺丝或熔融纺丝形成所述纤维加强吸附滤层。
4.根据权利要求3所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述纤维溶液的质量浓度为1%-30%。
5.根据权利要求3所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述溶液纺丝的液体推进的速度为0.0001-1mm/s。
6.根据权利要求3所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述溶液纺丝的纺丝孔直径为0.6-1.6mm。
7.根据权利要求3所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述熔融纺丝包括以下步骤:
步骤1:向纤维切片中加入吸附剂进行均匀混合得到混合物;
步骤2:将所述混合物通过静电纺丝机进行采用电加热得到所述纤维加强吸附滤层。
8.根据权利要求7所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述电加热的温度为150-400℃。
9.据权利要求1所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述纤维包括聚对苯二甲酸乙二酯聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚氯乙烯纤维、聚氨酯纤维和再生纤维中的一种或多种。
10.据权利要求1所述的绝缘油腐蚀性硫脱除滤板,其特征在于,所述吸附剂包括分子筛、活性白土、碳纳米管、石墨和金属有机骨架中的一种或多种。
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