CN110860109A - 一种能排放达标的废旧变压器油xdk吸附剂的处置方法 - Google Patents
一种能排放达标的废旧变压器油xdk吸附剂的处置方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种能排放达标的废旧变压器油XDK吸附剂的处置方法,所述方法包括以下步骤:将石油醚按照3:1质量比加入到500g废XDK吸附剂中并搅拌10min,静置得到上层混合液体Ⅰ和下层经石油醚清洗后的吸附剂;向石油醚清洗后的吸附剂加入纯水到吸附剂中并搅拌10min,静置得到上层混合液体Ⅱ,下层为即清洗后的吸附剂;将上层混合液体Ⅰ和上层混合Ⅱ通过旋转蒸发仪体进行石油醚回收,得到的废液倒入油水分离池进行油水分离,对处理后得到的水进行污染物检测;清洗后的吸附剂的放置在马弗炉中,焙烧,得到再生XDK吸附剂。本发明再生的XDK吸附剂吸附油样后,绝缘性能的提升接近新XDK吸附剂吸附后的油样。再生的XDK吸附剂具有较好的吸附效果。
Description
技术领域
本发明属于吸附剂处理技术领域,具体涉及到一种能排放达标的废旧变压器油XDK吸附剂的处置方法。
背景技术
目前,我们国家在大力的建设电网系统,变压器油的需求量和劣化量都呈上升趋势。劣化后的变压器油中的大部分成分是可以重复利用的,因此对其进行吸附再生处理是最好的方式[2]。吸附剂再生劣化的变压器油,是利用分子吸附的手段,深度吸附油中的有损于其理化性能的劣化产物,从而使得劣化的油再次达到使用的标准[3]。
近年来,国网湖北省电力有限公司孝感供电公司发明的“一种处理变压器废油的吸附剂及其生产方法”自2017年6月获得香港特别行政区知识产权署发明专利申请受理号后,该项目技术已在全国推广应用,其研制的XDK新型颗粒状吸附剂(具体组分见:CN200810197546.5一种处理变压器废油的吸附剂及其生产方法)具有成本低、吸附效能好、可再生使用、使用方法简单等特点,是变压器油现场再生比较理想的吸附剂。
许多单位在应用中体会到XDK吸附剂的作用较明显,但是对用过的吸附剂有着废料不易排放的缺点,把它倒掉会造成环境污染和生产成本上升(再购吸附剂或新油费用比较昂贵)。因此对用过的吸附剂再生是一项有效的节能措施,能产生经济效益、节约成本,又能保护环境。
发明内容
鉴于上述现有生产技术,本发明的目的主要是针对目前结晶母液含杂质多直接循环利用困难的问题,试验了表面活性剂洗涤法、有机溶剂抽提法、焙浇法三种再生方法,根据实验结果对比,选择了焙浇方法,它不仅弥补了以上不足,且利用该方法再生吸附剂,不仅再生成本低、工艺简单,适用性强和效果好,又能恢复原吸附剂的各种理化性能,为生产单位节约大笔生产成本开支和物资消耗。焙浇方法一般包括清洗预处理和焙烧处理,前者会产生带油的废水,后者会产生大气污染物,直接排放对环境的污染是很大。因此本研究针对这两方面进行相关的实验研究,找到满足排放达标的方法,从而调整再生工艺的处理条件,这对我国节能利废和环境保护具有深远意义。
本发明所采用的技术方案是:
一种能排放达标的废旧变压器油XDK吸附剂的处置方法,所述方法包括以下步骤:
1)将石油醚加入到废XDK吸附剂中并搅拌,静置得到上层混合液体Ⅰ和下层经石油醚清洗后的吸附剂;
2)向经石油醚清洗后的吸附剂中加入纯水到吸附剂中并搅拌,静置得到上层混合液体Ⅱ,下层为即清洗后的吸附剂;
3)将上层混合液体Ⅰ和上层混合Ⅱ通过旋转蒸发仪体进行石油醚回收,得到的废液倒入油水分离池进行油水分离,对处理后得到的水进行污染物检测;
4)步骤2)清洗后的吸附剂的放置在马弗炉中,焙烧,得到再生XDK吸附剂;
完成能排放达标的废旧变压器油XDK吸附剂的处置。
优选地,所述步骤1)石油醚与废XDK吸附剂的质量比为(2-4):1,搅拌5-15min。
进一步优选地,所述步骤1)石油醚与废XDK吸附剂的质量比为3:1。
优选地,所述步骤2)纯水与经石油醚清洗后的吸附剂质量比为(4-6):1,搅拌5-15min。
优选地,所述步骤4)焙烧条件为:550-650℃下焙烧3.5-4.5h。
优选地,所述步骤4)焙烧时排气口送风风量≥0.62m3/s即可满足环保排放标准。
本发明具有以下有益效果:
(1)再生的XDK吸附剂吸附油样后,绝缘性能的提升接近新XDK吸附剂吸附后的油样,甚至部分指标要优于新XDK吸附剂吸附后的油样。再生的XDK吸附剂具有较好的吸附效果。
(2)简单的水洗并不能有效的洗去吸附剂中的油;石油醚清洗法可有效的洗去吸附剂内部小孔吸附的油及杂质,按照相应的计算,吸附剂在焙烧时排气口送风装置需达到0.62m3/s即可满足环保排放标准。
(3)清洗产生的油水经过油水分离后,废水中的COD含量过高,需对废水进行相应的COD吸附处理后即可达到排放标准。
具体实施方式:
实施例1
一种能排放达标的废旧变压器油XDK吸附剂的处置方法,所述方法包括以下步骤:
1)将石油醚按照3:1质量比加入到500g废XDK吸附剂中并搅拌10min,静置得到上层混合液体Ⅰ和下层经石油醚清洗后的吸附剂;
2)向经石油醚清洗后的吸附剂中加入纯水到吸附剂中并搅拌10min,静置得到上层混合液体Ⅱ,下层为即清洗后的吸附剂;
3)将上层混合液体Ⅰ和上层混合Ⅱ通过旋转蒸发仪体进行石油醚回收,得到的废液倒入油水分离池进行油水分离,对处理后得到的水进行污染物检测;
4)步骤2)清洗后的吸附剂的放置在马弗炉中,焙烧,得到再生XDK吸附剂;
完成能排放达标的废旧变压器油XDK吸附剂的处置。
优选地,所述步骤1)石油醚与废XDK吸附剂的质量比为(2-4):1,搅拌5-15min。
进一步优选地,所述步骤1)石油醚与废XDK吸附剂的质量比为3:1。
优选地,所述步骤2)纯水与经石油醚清洗后的吸附剂质量比为(4-6):1,搅拌5-15min。
优选地,所述步骤4)焙烧条件为:550-650℃下焙烧3.5-4.5h。
优选地,所述步骤4)焙烧时排气口送风风量≥0.62m3/s即可满足环保排放标准。
1试验材料
35KV废变压器油,孝感市光源电力集团有限公司;XDK吸附剂,孝感双创中心;石油醚分析纯,上海康朗生物科技有限公司;纯水,孝感双创中心;生物活性炭,宜兴市华海活性炭有限公司。
2.1再生吸附剂的清洗方法
2.1.1水洗法
首先将纯水按照10:1质量比加入到500g废XDK吸附剂中并加热到50℃左右搅拌10min,然后倒出上层油水,重复两次。再对吸附剂进行适当的冲洗,再倒出上层油水,即得清洗后的吸附剂,最后将上述油水倒入油水分离池进行油水分离,并对处理后得到的水进行污染物检测。
2.1.2石油醚清洗法
首先将石油醚按照3:1质量比加入到500g废XDK吸附剂中并搅拌10min,然后倒出上层混合液体,再按照5:1质量加入纯水到吸附剂中并搅拌10min,再倒出上层混合液体,即得清洗后的吸附剂,最后将上述混合液通过旋转蒸发仪体进行石油醚回收,废液倒入油水分离池进行油水分离,并对处理后得到的水进行污染物检测。
2.2再生吸附剂的焙烧处理
首先对上述清洗后的XDK吸附剂和未清洗的废XDK吸附剂进行硫含量的检测,再将其放置在马弗炉中,在600℃下焙烧4h左右,得到灰白色的再生XDK吸附剂。
2.3再生吸附剂对油样的吸附
取上述再生后的XDK吸附剂20g投入到500g的废变压器油中,在50℃下搅拌吸附8h,得到吸附处理后的变压器油。对原油样记为C0、XDK吸附剂吸附后油样记为C1、再生XDK吸附剂吸附后油样记为C2进行电气性能的检测。油样送往湖北方源东力电力科学研究有限公司进行检测。
3试验结果
3.1排放水的检测
表1排放水污染物的检测结果
(注:平均值=平均数±极值方差)
化学需氧量(COD)是表示水中还原性物质多少的一个指标,能够反应出水体的污染程度。水中的还原性物质主要的是有机物。因此,COD可大致表示水体中的有机物含量,COD值越大,说明水体受有机物的污染程度越严重。
氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4)形式存在的氮。氨氮废水的排放不仅会造成水体富营养化,还会导致毒素在水生生物上的积累,水体中氨氮值高,其对水体的污染越大。
GB 8978-1996污水综合排放标准中规定其他排污单位排放的水中COD、氨氮的一级标准分别为100mg/L、15mg/L。根据所测得的数据,可知排放的水中氨氮是符合标准的,但COD超标了。因此,不能直接排除,需对其进行COD吸附处理或者是用水将其稀释到满足标准后再排放。
3.2吸附剂中硫含量的检测
表2吸附剂中的硫含量
吸附剂 | 未清洗 | 水洗 | 石油醚清洗 |
硫含量 | 0.422% | 0.4189% | 0.0552% |
从表中可以看出,水洗后的XDK吸附剂中的硫含量基本没变,说明简单的水洗并不能有效的洗去吸附剂中的油,这可能是因为吸附剂内部小孔吸附油及杂质后表面张力大于有机溶剂石油醚的亲和力,使得吸附剂上被吸附的物质难以被洗去。石油醚清洗后的XDK吸附剂中的硫含量大幅减少,说明石油醚清洗可有效的洗去吸附剂中的硫,这可能是因为有机溶剂石油醚能够很好地溶解吸附剂中的油,从而有效的洗去了硫。
未清洗的废XDK吸附剂的硫含量为0.422%,一次处理的废吸附剂按2KG算,含有硫8.44g,处理的时间1小时,即每秒约产生2.34mg。根据大气污染物综合排放标准GB 16297-1996,无组织排放SiO2的浓度最高为0.5mg/m3。因此,送风装置需达到4.68m3/s。由于本装置是小型实验装置,是达不到这样的要求的。水洗的废XDK吸附剂的硫含量为0.4189%,按照相应的计算,送风装置需达到4.66m3/s。石油醚清洗的废XDK吸附剂的硫含量为0.0552%,按照相应的计算,送风装置需达到0.62m3/s。综上,未清洗和水洗的废XDK吸附剂焙烧处理时,排气口需安装SiO2吸收装置,而石油醚清洗的XDK吸附剂焙烧处理时,排气口不需安装SiO2吸收装置。
3.3再生吸附剂与新吸附剂吸附效果的对比
表3油样电气性能的检测结果
从上表中可以看出,油样进过XDK吸附处理后,绝缘性能得到了大幅的提升。再生的XDK吸附剂吸附相同的油样后,绝缘性能的提升接近新XDK吸附剂吸附后的油样,甚至部分指标要优于新XDK吸附剂吸附后的油样。这可能是由于高温下,XDK吸附剂失去部分结晶水甚至全部,导致XDK吸附剂内部的孔径变大,从而增大了内表面积,进而使得吸附剂吸附效果增强。
Claims (6)
1.一种能排放达标的废旧变压器油XDK吸附剂的处置方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
1)将石油醚加入到废XDK吸附剂中并搅拌,静置得到上层混合液体Ⅰ和下层经石油醚清洗后的吸附剂;
2)向经石油醚清洗后的吸附剂中加入纯水到吸附剂中并搅拌,静置得到上层混合液体Ⅱ,下层为即清洗后的吸附剂;
3)将上层混合液体Ⅰ和上层混合Ⅱ通过旋转蒸发仪体进行石油醚回收,得到的废液倒入油水分离池进行油水分离,对处理后得到的水进行污染物检测;
4)步骤2)清洗后的吸附剂的放置在马弗炉中,焙烧,得到再生XDK吸附剂;
完成能排放达标的废旧变压器油XDK吸附剂的处置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1)石油醚与废XDK吸附剂的质量比为(2-4):1,搅拌5-15min。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤1)石油醚与废XDK吸附剂的质量比为3:1。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2)纯水与经石油醚清洗后的吸附剂质量比为(4-6):1,搅拌5-15min。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4)焙烧条件为:550-650℃下焙烧3.5-4.5h。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4)焙烧时排气口送风风量≥0.62m3/s可满足环保排放标准。
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