CN112642210A - 一种电力用油吸附滤板及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电力用油吸附滤板及制备方法和应用。所述电力用油吸附滤板包括中空的滤板框、置于滤板框上、下框口的过滤网和置于滤板框中空区域的吸附剂，所述吸附剂是将硫酸溶液、硫酸铝溶液、硅酸钠溶液和氨水混合搅拌老化处理后水洗后晾干制备成粘稠状吸附剂半成品，然后注入滤板框中，将滤板框与吸附剂一起烘干处理制成吸附滤板；并将上述吸附滤板用于平板滤油机中替换现有的吸附滤板，在滤油压力为3～8个大气压的条件对劣质绝缘油过滤24～48小时进行再生处理。该吸附滤板具有深度吸附劣化绝缘油中的极性分子和异类化学键，以及油中醇、醛、酯等有色氧化分子等优势，处理后绝缘油的色、酸、介损等性能指标可恢复到新品绝缘油水平。
Description
技术领域
本发明属于节能环保领域，特别涉及一种电力用油吸附滤板及制备方法和应用。
背景技术
劣化废旧绝缘油会成为国家环保有关规定定义的“危险废物”，这类“危险废物”不仅造成了极大的资源浪费和经济损失，而且还会对人的生命安全和生态环境等造成严重的危害。然而，目前国内外对劣化的变压器油能修复方法存在修复后二次污染、修复速度慢、过程繁琐、效率低等问题，对劣化绝缘油的性能修复存在方法单一、杂质滤除和脱色效果差、污染环境等问题。
板框式滤油机是一种常用的滤油设备，它广泛地用于食用油和工业油的过滤，如润滑油、液压油、机床冷却油等等。其工作原理是，未经过滤的毛油通过进油通道输送到滤油板的腔室中，毛油中悬浮的固形微粒被滤布隔离，过滤后洁净的油液透过滤布进入滤油室，并经出油通道回收。现有的板框式滤油机其过滤主要靠滤布或滤纸，只能针对油进行简单的过滤，并不能针对废弃绝缘油进行二次修复。
吸附法是废弃绝缘油较为常用的一种再生方法，该方法采用如硅藻土、硅胶、活性氧化铝、分子筛、硅铝等吸附剂或其他改性吸附剂为滤料，在吸附罐循环多次对油进行吸附净化。使用吸附罐存在设备庞大，以及配套设备复杂的问题，而且一般吸附剂在使用一段时间后，会沾覆油渍，也会含有杂质、退化变性，影响吸附效果、降低修复速度，时间久了还会出现吸附剂失效，失效后的吸附剂需要进行再生处理后，才能继续使用，置于吸附罐中的吸附剂进行再生处理比较麻烦。
发明内容
本发明针对劣化绝缘油的危害，以及国内外对劣化绝缘油性能修复方法等存在的缺陷，提供了一种电力用油吸附滤板及制备方法和应用，该滤板体积小，可以适合各种不同状态的吸附剂，并能够代替板式滤油机中的滤板对劣化绝缘油进行处理，大大提高吸附效率。
为了达到上述技术目的，本发明提供了一种电力用油吸附滤板，其特征在于：所述吸附滤板包括中空的滤板框、置于滤板框上框口的上层过滤网、置于滤板框下框口的下层过滤网和置于滤板框中空区域的吸附剂，所述吸附剂将滤板框中空区域填满，并通过上层过滤网和下层过滤网固定，在滤板框、上层过滤网和下层过滤网上对应开设有滤板安装孔。
本发明较优的技术方案：所述上层过滤网和下层过滤网通过螺栓或其它金属连接件与滤板框固定连接。
本发明较优的技术方案：所述吸附剂是将粘稠状吸附剂半成品注入滤板框后凝固烘干形成的固体状吸附剂；所述粘稠状吸附剂半成品是由以下重量份的物质混合后在80℃～90℃的条件下老化8～9小时后水洗晾干后制成的：
为了达到上述技术目的，本发明还提供了一种电力用油吸附滤板的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将25份质量百分比浓度为18％～22％的硫酸溶液、23份质量百分比浓度为6％～8％硫酸铝溶液、23份质量百分比浓度为4％～7％硅酸钠溶液和1.35份质量百分比浓度为21％～30％氨水混合搅拌后，抽入反应釜中老化，老化温度控制在80℃～90℃，老化时间在8～9小时；
(2)将步骤(1)中老化处理后的混合物水洗后晾干制备成粘稠状吸附剂半成品；
(3)准备吸附板的滤板框，其滤板框为中空框体，其上框口和下框口均设有滤网，将步骤(2)中制备的稠状吸附剂半成品注入滤板框为中空框体内，然后将其装入烘箱在105～135℃的条件下烘干至体积缩小一半，再次注入步骤(2)中制备的稠状吸附剂半成品，重复上述过程直到吸附剂完全干燥，并将滤板框装满形成所述电力用油吸附滤板。
本发明较优的技术方案：所述步骤(3)中每次烘干时间为24～28h。
为了达到上述技术目的，本发明还提供了一种电力用油吸附滤板的应用，其特征在于：将上述电力用油吸附滤板用于平板滤油机中，替换现有平板滤油机中的吸附滤板，在滤油压力为3～8个大气压的条件对劣质绝缘油过滤24～48小时进行再生处理。
本发明进一步的技术方案：所述平板滤油机包括接油盘、油泵、置于接油盘内的板框式吸油装置和置于接油盘底部的支撑架，所述板框式吸油装置包括前挡板、后挡板和置于前后挡板之间的多块吸附滤板，在每块吸附滤板的两吸附面分别设有过滤片，所述吸附滤板包括中空滤板框、置于滤板框上框口的上层过滤网、置于滤板框下框口的下层过滤网和置于滤板框中空区域的吸附剂；在前挡板上设有通向吸附滤板中空区域的进油口，后挡板上设有与吸附滤板中空区域连通的出油口，所述进油口通过油管与油泵连接，并通过油泵与接油盘外部的进油管连通，所述出油口通过出油管通向接油盘外部。
本发明较优的技术方案：所述吸附滤板和过滤片对应开设有滤板安装孔，在前挡板与后挡板之间设有滤板固定杆，滤板固定杆固定在前挡板上，多块吸附滤板和过滤片通过滤板安装孔套设在滤板固定杆上，并通过后挡板压紧，在后挡板的出油侧设有锁紧杆，所述锁紧杆通过锁紧架安装在接油盘上，其锁紧端与后挡板触接，并在多块吸附滤板和过滤片安装好之后旋转拧紧推动后挡板将吸附滤板和过滤片固定锁紧。
本发明较优的技术方案：所述油泵置于接油盘底部，在进油管上设有进油阀，在接油盘底部设有与接油盘连通的回油管，回油管进油管置于进油阀进油端的部分连通。
本发明较优的技术方案：所述过滤片为过滤纸片或过滤布片。
本发明的吸附滤板可以用于平板滤油机中，直接作为平板滤油机的滤板，本发明滤板中吸附剂具有深度吸附劣化绝缘油中的极性分子和异类化学键，以及油中醇、醛、酯等有色氧化分子等优势，油从滤板经过压力通过吸附剂，滤除极性物质。
本发明中的电力用油吸附滤板结构简单，体积小，滤板内可以放置各种粒径的颗粒状吸附剂和凝胶状半成品吸附剂，增大了吸附剂的应用范围，且该滤板可以用于替换板式滤油机中的滤板，组成一种针对劣化绝缘油进行修复的高效吸附处理机，该处理机处理后劣化绝缘油的色、酸、介损等性能指标可恢复到新品绝缘油水平，本发明相比电力用油再生吸附罐，其处理更加方便，吸附剂用量相同的情况下吸附效率提高2～3倍。
附图说明
图1是本发明中电力用油吸附滤板的结构示意图；
图2是本发明中电力用油吸附滤板的拆分示意图；
图3是本发明中电力用油高效吸附处理机的结构示意图；
图4是本发明中电力用油高效吸附处理机的俯视图。
图中：1—吸附滤板，100—滤板框，101—上层过滤网，102—下层过滤网，103—吸附剂，104—滤板安装孔，105—螺栓，2—接油盘，3—支撑架，4—前挡板，400—进油口，5—后挡板，500—出油口，6—过滤片，7 —油泵，8—油管，9—进油管，10—出油管，11—回油管，12—锁紧杆， 13—锁紧架，14—进油阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。附图1至图4均为本 发明实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本发 明实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明的实施例的 具体方案，并非旨在限制要求保护的本发明的范围。基于本发明中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一提供的电力用油吸附滤板，如图1和图2所示，所述吸附滤板1包括中空的滤板框100、置于滤板框100上框口的上层过滤网101、置于滤板框100下框口的下层过滤网102和置于滤板框100中空区域的吸附剂103，所述吸附剂103将滤板框100中空区域填满，并通过上层过滤网 101和下层过滤网102固定，上层过滤网101和下层过滤网102通过螺栓105或其它金属连接件与滤板框100固定连接，在滤板框100、上层过滤网 101和下层过滤网102上对应开设有滤板安装孔104。所述吸附剂103是将粘稠状XDK1-3吸附剂半成品注入滤板框100后凝固烘干形成的固体状吸附剂；所述粘稠状吸附剂半成品是由以下重量份的物质混合后在80℃～ 90℃的条件下老化8～9小时后水洗晾干后制成的：
实施例二提供了一种带有上述电力用油吸附滤板的平板滤油机，如图2 和图3所示，所述处理机包括接油盘2、油泵7、置于接油盘2内的板框式吸油装置和置于接油盘2底部的支撑架3，接油盘2通过支撑架3支撑起来，油泵7设置在接油盘2底部的支撑架体上。所述板框式吸油装置包括前挡板4、后挡板5和置于前后挡板之间的多块实施例一种的电力用油吸附滤板，在每块吸附滤板1的两吸附面分别设有过滤片6，过滤片6采用过滤纸，所述吸附滤板1采用实施例一中的电力用油吸附滤板；所述吸附滤板1和过滤片6对应开设有滤板安装孔104，在前挡板4与后挡板5之间设有滤板固定杆，滤板固定杆固定在前挡板4上，多块吸附滤板1和过滤片6通过滤板安装孔104套设在滤板固定杆上，并通过后挡板5压紧，在后挡板5的出油侧设有锁紧杆12，所述锁紧杆12通过锁紧架13安装在接油盘2上，其锁紧端与后挡板5触接，并在多块吸附滤板1和过滤片6安装好之后旋转拧紧推动后挡板5将吸附滤板1和过滤片6固定锁紧。
实施例二中的平板滤油机，如图2和图3所示，在前挡板4上设有通向吸附滤板1中空区域的进油口400，后挡板5上设有与吸附滤板1中空区域连通的出油口500，所述进油口400通过油管8与油泵7连接，并通过油泵7与接油盘2外部的进油管9连通，在进油管9上设有进油阀14，所述出油口500通过出油管10通向接油盘2外部，在接油盘2底部设有与接油盘2连通的回油管11，回油管11进油管9置于进油阀10进油端的部分连通。
实施例三提供的是针对实施例一种所述的电力用油吸附滤板的具体制备过程，其具体步骤如下：
(1)将25份质量百分比浓度为19.6％的硫酸溶液、23份质量百分比浓度为6.91％硫酸铝溶液、23份质量百分比浓度为6.05％硅酸钠溶液和 1.35份质量百分比浓度为25％氨水混合搅拌后，抽入反应釜中老化，老化温度控制在80℃～90℃，老化时间在8～9小时；
(2)将步骤(1)中老化处理后的混合物水洗后晾干制备成粘稠状吸附剂半成品；
(3)准备吸附板的滤板框，其滤板框为中空框体，其上框口和下框口均设有滤网，将步骤(2)中制备的稠状吸附剂半成品注入滤板框为中空框体内，然后将其装入烘箱在105～135℃的条件下烘干24h至体积缩小一半，再次注入步骤(2)中制备的稠状吸附剂半成品，重复上述过程直到吸附剂完全干燥，并将滤板框装满形成所述电力用油吸附滤板。
将实施例三中制备的电力用油吸附滤板安装在实施例二中的平板滤油机中，对劣质绝缘油进行吸附处理，具体过程是将劣质绝缘油通过进油管9被油泵7泵入板框式吸油装置内，然后通过多个吸附滤板1和过滤片6 过滤吸附后，从出油口500和出油管10排出过滤处理后的再生绝缘油。板框式吸油装置中漏出的油被接油盘2接住，然后通过回油管11再返回到进油管9内，再重新进行过滤吸附处理。在对绝缘油进行处理时，设置平板滤油机的滤油压力为3～8个大气压，过滤24～48小时，经过处理后的绝缘油经过检测色、酸、介损等性能指标可恢复到新品绝缘油水平。
本申请的发明人针对实施例三中制备的电力用油吸附滤板的吸附效果和直接使用吸附剂进行吸附的效果进行了试验对比，在试验中，吸附剂的量，吸附时间以及吸附温度是三个重要的技术指标；为了保证实验效果，将劣质绝缘油的温度通过加热器升至55℃以上，降低粘性后进行吸附处理。
试验A：取30kg西城变电站1#主变备用废弃油采用本发明中的电力用油吸附滤板进行吸附，将20张实施例三中制备的电力用油吸附滤板安装到实施例二中的平板滤油机中，其20张电力用油吸附滤板的吸附剂总重量 127.5g，吸附剂用量为废弃绝缘油总重量的0.425％。然后将加热到55℃的废弃绝缘油进入平板滤油机中循环吸附6h，记录介损检测结果。
试验B：同样，取30kg西城变电站1#主变备用废弃油直接采用吸附剂吸附，其吸附剂使用实施例三中电力用油吸附滤板内相同的吸附剂，将吸附剂加入吸附罐中进行吸附，吸附剂用量为废弃绝缘油总重量的4.25％，吸附剂分两次加用，每次吸附循环6h，记录介损检测结果，其试验对比结果见表1。
表1吸附剂和吸附板的处理效果
通过表1的对比结果可以看出，正常的绝缘油使用标准是微水小于 35ppm，酸值小于0.03，介损小于2％，pH值大于5；而废弃后的绝缘油各 项标准都不能达标，经过吸附剂和吸附板吸附处理后的变压器油介损、酸 值PH值、透光率指标达到主变投运前的油质量标准，但是试验A中吸附 板中吸附剂的用量只有试验B中直接使用吸附剂时用量的10％，但是达到 的吸附效果却和试验B中的吸附效果基本相同，可以证明本发明中的吸附 板在吸附剂用量降低90％的情况下，任然能够达到吸附效果。
本发明中的电力用油吸附滤板在失效后，只需要卸下吸附滤板，再用丙酮或石油醚提取其吸附质，经过晾干后放入烘箱，在105～135℃烘干24 小时后，并可继续使用，其再生处理简单。
本发明利用吸附剂深度吸附劣化绝缘油中的极性分子和异类化学键，以及油中醇、醛、酯等有色氧化分子等优势，油从滤板经过压力通过吸附剂，滤除极性物质。
以上所述，只是本发明的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电力用油吸附滤板，其特征在于：所述吸附滤板(1)包括中空的滤板框(100)、置于滤板框(100)上框口的上层过滤网(101)、置于滤板框(100)下框口的下层过滤网(102)和置于滤板框(100)中空区域的吸附剂(103)，所述吸附剂(103)将滤板框(100)中空区域填满，并通过上层过滤网(101)和下层过滤网(102)固定，在滤板框(100)、上层过滤网(101)和下层过滤网(102)上对应开设有滤板安装孔(104)。
2.根据权利要求1所述的一种电力用油吸附滤板，其特征在于：所述上层过滤网(101)和下层过滤网(102)通过螺栓(105)或其它金属连接件与滤板框(100)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种电力用油吸附滤板，其特征在于：所述吸附剂(103)是将粘稠状吸附剂半成品注入滤板框(100)后凝固烘干形成的固体状吸附剂；所述粘稠状吸附剂半成品是由以下重量份的物质混合后在80℃～90℃的条件下老化8～9小时后水洗晾干后制成的：
4.一种电力用油吸附滤板的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将25份质量百分比浓度为18％～22％的硫酸溶液、23份质量百分比浓度为6％～8％硫酸铝溶液、23份质量百分比浓度为4％～7％硅酸钠溶液和1.35份质量百分比浓度为21％～30％氨水混合搅拌后，抽入反应釜中老化，老化温度控制在80℃～90℃，老化时间在8～9小时；
(2)将步骤(1)中老化处理后的混合物水洗后晾干制备成粘稠状吸附剂半成品；
(3)准备吸附板的滤板框，其滤板框为中空框体，其上框口和下框口均设有滤网，将步骤(2)中制备的稠状吸附剂半成品注入滤板框为中空框体内，然后将其装入烘箱在105～135℃的条件下烘干至体积缩小一半，再次注入步骤(2)中制备的稠状吸附剂半成品，重复上述过程直到吸附剂完全干燥，并将滤板框装满形成所述电力用油吸附滤板。
5.根据权利要求4所述的一种电力用油吸附滤板的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中每次烘干时间为24～28h。
6.一种权利要求1至5中任意一项所述的电力用油吸附滤板的应用，其特征在于：将上述电力用油吸附滤板用于平板滤油机中，替换现有平板滤油机中的吸附滤板，在滤油压力为3～8个大气压的条件对劣质绝缘油过滤24～48小时进行再生处理。
7.根据权利要求6所述的一种电力用油吸附滤板的应用，其特征在于：所述平板滤油机包括接油盘(2)、油泵(7)、置于接油盘(2)内的板框式吸油装置和置于接油盘(2)底部的支撑架(3)，所述板框式吸油装置包括前挡板(4)、后挡板(5)和置于前后挡板之间的多块吸附滤板(1)，在每块吸附滤板(1)的两吸附面分别设有过滤片(6)，所述吸附滤板(1)包括中空滤板框(100)、置于滤板框(100)上框口的上层过滤网(101)、置于滤板框(100)下框口的下层过滤网(102)和置于滤板框(100)中空区域的吸附剂(103)；在前挡板(4)上设有通向吸附滤板(1)中空区域的进油口(400)，后挡板(5)上设有与吸附滤板(1)中空区域连通的出油口(500)，所述进油口(400)通过油管(8)与油泵(7)连接，并通过油泵(7)与接油盘(2)外部的进油管(9)连通，所述出油口(500)通过出油管(10)通向接油盘(2)外部。
8.根据权利要求7所述的一种电力用油吸附滤板的应用，其特征在于：所述吸附滤板(1)和过滤片(6)对应开设有滤板安装孔(104)，在前挡板(4)与后挡板(5)之间设有滤板固定杆，滤板固定杆固定在前挡板(4)上，多块吸附滤板(1)和过滤片(6)通过滤板安装孔(104)套设在滤板固定杆上，并通过后挡板(5)压紧，在后挡板(5)的出油侧设有锁紧杆(12)，所述锁紧杆(12)通过锁紧架(13)安装在接油盘(2)上，其锁紧端与后挡板(5)触接，并在多块吸附滤板(1)和过滤片(6)安装好之后旋转拧紧推动后挡板(5)将吸附滤板(1)和过滤片(6)固定锁紧。
9.根据权利要求7所述的一种电力用油吸附滤板的应用，其特征在于：所述油泵(7)置于接油盘(2)底部，在进油管(9)上设有进油阀(14)，在接油盘(2)底部设有与接油盘(2)连通的回油管(11)，回油管(11)进油管(9)置于进油阀(10)进油端的部分连通。
10.根据权利要求7所述的一种电力用油吸附滤板的应用，其特征在于：所述过滤片(6)为过滤纸片或过滤布片。
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| CN202011341042.3A CN112642210A (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 一种电力用油吸附滤板及制备方法和应用 |
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| CN112642210A true CN112642210A (zh) | 2021-04-13 |
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| CN (1) | CN112642210A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114805071A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-07-29 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种连续精制2,6-萘二甲酸二甲酯的方法 |
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2020
- 2020-11-25 CN CN202011341042.3A patent/CN112642210A/zh active Pending
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