CN112980500A - 一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法 - Google Patents

一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法，其特征在于：需要进行破乳脱水处理的润滑油经过滤器脱除机械杂质后，进入油加热器加热至50℃～70℃后，进入破乳脱水装置，利用破乳脱水装置中的粉煤灰固定床进行破乳脱水处理，其中粉煤灰固定床为圆柱形床层，床层中心及外边缘设有绝缘电极，分别与脉冲电源的正负极相连。本发明基于粉煤灰的吸附特性，采用脉冲电场及粉煤灰耦合的方法进行润滑油的破乳脱水，通过脉冲电场和粉煤灰吸附特性之间的有效耦合，提高破乳脱水效率，实现润滑油的快速高效破乳脱水，破乳脱水效率高、耗时短、能耗低、处理效果好，整体技术、经济优势明显。

Description

一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法
技术领域
本专利属于润滑油破乳脱水的技术领域，是一种采用脉冲电场及粉煤灰耦合进行润滑油破乳脱水的方法。
背景技术
我国润滑油用量巨大，每年消耗量超过500万吨。对于废润滑油来说，通过再生工艺除去废润滑油中的变质部分，获得质量合格的基础油，具有重要的社会意义和经济意义。对于废润滑油再生来说，油液的脱水净化是其首要工序。现阶段，因润滑油水污染引发的安全以及环境问题日益突出，润滑油的脱水净化处理对于延长油品的使用寿命、油品再生循环利用、减少废油生成以及确保设备运行安全等方面具有重要作用。
润滑油脱水净化的关键在于破乳。目前，对于润滑油的破乳脱水，通常采用真空加热分离工艺进行处理，对于含水量较少的润滑油处理效果较好。但对于含水量较高的润滑油，传统真空加热分离工艺耗时长、能耗高、处理效果差，已不能满足需要。集成两种或多种操作单元，实现传统真空加热分离等耗时长、能耗高的单一工艺难以满足的分离要求，正成为润滑油破乳脱水技术的发展主流。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前真空加热分离等传统工艺进行高含水润滑油破乳脱水处理时存在的耗时长、能耗高、处理效果差等问题，提出了一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法，该方法基于粉煤灰的吸附特性，在带脉冲电场的粉煤灰固定床中，利用脉冲电场实现润滑油中乳化液滴的快速聚结，同时利用脉冲电场极大地提高粉煤灰的活性以大大提高其吸附能力，实现对润滑油中乳化液滴的快速有效吸附，通过脉冲电场和粉煤灰吸附特性之间的有效耦合，提高破乳脱水效率，实现润滑油的快速高效破乳脱水。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法，其特征在于：需要进行破乳脱水处理的润滑油经过滤器脱除机械杂质后，进入油加热器加热至50℃～70℃后，进入破乳脱水装置中，利用破乳脱水装置中的粉煤灰固定床进行破乳脱水处理。
进一步，所述的粉煤灰固定床为圆柱形床层，床层中心及外边缘设有绝缘电极，分别与脉冲电源的正负极相连，绝缘电极所用绝缘材料的介电常数≥10000。
进一步，所述的脉冲电源，其输出的脉冲电压为方波脉冲，其中，脉冲电压的起始电压为0，峰值电压为0.1kV～2kV。
进一步，所述的脉冲电压，其脉冲占空比为0.25～0.5，频率为5Hz～100Hz。
进一步，所述的粉煤灰固定床，床层上下设有圆形挡板，挡板上开有大小相同的圆形小孔并均匀地遍布整个挡板，其中圆形小孔的孔径为75微米～100微米。
进一步，所述的粉煤灰固定床，其粉煤灰的粒度为150微米～180微米。
进一步，所述的进入破乳脱水装置中的润滑油，其在粉煤灰固定床床层中的停留时间为60秒～150秒。
进一步，所述的需要进行破乳脱水处理的润滑油，其含水量为0.5%～50%(质量百分比)。
进一步，所述的需要进行破乳脱水处理的润滑油，其40℃下的运动粘度小于80mm2/s。
本发明的有益效果在于以下两方面。
1) 针对高含水量的润滑油，采用脉冲电场及粉煤灰耦合的方法进行润滑油的破乳脱水，该方法基于粉煤灰的吸附特性，在带脉冲电场的粉煤灰固定床中，利用脉冲电场实现润滑油中乳化液滴的快速聚结，同时利用脉冲电场极大地提高粉煤灰的活性以大大提高其吸附能力，实现对润滑油中乳化液滴的快速有效吸附，通过脉冲电场和粉煤灰吸附特性之间的有效耦合，提高破乳脱水效率，实现润滑油的快速高效破乳脱水。
2) 在本发明中，采用高介电常数绝缘材料的绝缘电极来形成脉冲电场，可以有效地提高相应脉冲电压产生的脉冲电场的电场强度，降低脉冲电场的能耗。同时，利用粉煤灰的吸附特性进行润滑油的破乳脱水，成本及能耗极低。
3) 相对于真空加热分离等传统破乳脱水技术，采用本发明方法进行高含水润滑油的破乳脱水效率高、耗时短、能耗低、处理效果好，整体技术、经济优势十分明显。
附图说明
图1为本发明所述的一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图所示，本实施例一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法，包括以下步骤：
1) 需要进行破乳脱水处理的润滑油经过滤器脱除机械杂质后，进入油加热器加热至50℃～70℃后，进入破乳脱水装置中，利用破乳脱水装置中的粉煤灰固定床进行破乳脱水处理。其中，粉煤灰固定床为圆柱形床层，床层中心及外边缘设有绝缘电极，分别与脉冲电源的正负极相连，绝缘电极所用绝缘材料的介电常数≥10000。
2) 上述步骤1)中，脉冲电源输出的脉冲电压为方波脉冲，其中，脉冲电压的起始电压为0，峰值电压为0.1kV～2kV；脉冲电压的脉冲占空比为0.25～0.5，频率为5Hz～100Hz。
3) 上述步骤1)中，粉煤灰固定床的床层上下设有圆形挡板，挡板上开有大小相同的圆形小孔并均匀地遍布整个挡板，其中圆形小孔的孔径为75微米～100微米。
4) 上述步骤1)中，粉煤灰固定床所用粉煤灰的粒度为150微米～180微米。
5) 上述步骤1)中，进入破乳脱水装置中的润滑油在粉煤灰固定床床层中的停留时间为60秒～150秒。
6) 上述步骤1)中，需要进行破乳脱水处理的润滑油，其含水量为0.5%～50%(质量百分比)，同时其40℃下的运动粘度小于80mm2/s。
本发明针对高含水润滑油，采用脉冲电场及粉煤灰耦合的方法进行润滑油的破乳脱水，通过脉冲电场和粉煤灰吸附特性之间的有效耦合，提高破乳脱水效率，实现润滑油的快速高效破乳脱水，破乳脱水效率高、耗时短、能耗低、处理效果好，整体技术、经济优势十分明显。
第一实施例：
1) 需要进行破乳脱水处理的润滑油经过滤器脱除机械杂质后，进入油加热器加热至50℃后，进入破乳脱水装置中，利用破乳脱水装置中的粉煤灰固定床进行破乳脱水处理。其中，粉煤灰固定床为圆柱形床层，床层中心及外边缘设有绝缘电极，分别与脉冲电源的正负极相连，绝缘电极所用绝缘材料的介电常数为10000。
2) 上述步骤1)中，脉冲电源输出的脉冲电压为方波脉冲，其中，脉冲电压的起始电压为0，峰值电压为2kV；脉冲电压的脉冲占空比为0.25，频率为5Hz。
3) 上述步骤1)中，粉煤灰固定床的床层上下设有圆形挡板，挡板上开有大小相同的圆形小孔并均匀地遍布整个挡板，其中圆形小孔的孔径为75微米。
4) 上述步骤1)中，粉煤灰固定床所用粉煤灰的粒度为150微米。
5) 上述步骤1)中，进入破乳脱水装置中的润滑油在粉煤灰固定床床层中的停留时间为60秒。
6) 上述步骤1)中，需要进行破乳脱水处理的润滑油，其含水量为0.5% (质量百分比)，同时其40℃下的运动粘度为78mm2/s。
本实施例采用脉冲电场及粉煤灰耦合的方法进行润滑油的破乳脱水，通过脉冲电场和粉煤灰吸附特性之间的有效耦合，提高破乳脱水效率，实现润滑油的快速高效破乳脱水，效率高、耗时短、能耗低、处理效果好，技术、经济优势明显。
第二实施例：
1) 需要进行破乳脱水处理的润滑油经过滤器脱除机械杂质后，进入油加热器加热至60℃后，进入破乳脱水装置中，利用破乳脱水装置中的粉煤灰固定床进行破乳脱水处理。其中，粉煤灰固定床为圆柱形床层，床层中心及外边缘设有绝缘电极，分别与脉冲电源的正负极相连，绝缘电极所用绝缘材料的介电常数为12000。
2) 上述步骤1)中，脉冲电源输出的脉冲电压为方波脉冲，其中，脉冲电压的起始电压为0，峰值电压为1kV；脉冲电压的脉冲占空比为0.35，频率为50Hz。
3) 上述步骤1)中，粉煤灰固定床的床层上下设有圆形挡板，挡板上开有大小相同的圆形小孔并均匀地遍布整个挡板，其中圆形小孔的孔径为85微米。
4) 上述步骤1)中，粉煤灰固定床所用粉煤灰的粒度为165微米。
5) 上述步骤1)中，进入破乳脱水装置中的润滑油在粉煤灰固定床床层中的停留时间为100秒。
6) 上述步骤1)中，需要进行破乳脱水处理的润滑油，其含水量为20%(质量百分比)，同时其40℃下的运动粘度为70mm2/s。
本实施例采用脉冲电场及粉煤灰耦合的方法进行润滑油的破乳脱水，通过脉冲电场和粉煤灰吸附特性之间的有效耦合，提高破乳脱水效率，实现润滑油的快速高效破乳脱水，效率高、耗时短、能耗低、处理效果好，技术、经济优势明显。
第三实施例：
1) 需要进行破乳脱水处理的润滑油经过滤器脱除机械杂质后，进入油加热器加热至70℃后，进入破乳脱水装置中，利用破乳脱水装置中的粉煤灰固定床进行破乳脱水处理。其中，粉煤灰固定床为圆柱形床层，床层中心及外边缘设有绝缘电极，分别与脉冲电源的正负极相连，绝缘电极所用绝缘材料的介电常数为15000。
2) 上述步骤1)中，脉冲电源输出的脉冲电压为方波脉冲，其中，脉冲电压的起始电压为0，峰值电压为0.1kV；脉冲电压的脉冲占空比为0.5，频率为100Hz。
3) 上述步骤1)中，粉煤灰固定床的床层上下设有圆形挡板，挡板上开有大小相同的圆形小孔并均匀地遍布整个挡板，其中圆形小孔的孔径为100微米。
4) 上述步骤1)中，粉煤灰固定床所用粉煤灰的粒度为180微米。
5) 上述步骤1)中，进入破乳脱水装置中的润滑油在粉煤灰固定床床层中的停留时间为150秒。
6) 上述步骤1)中，需要进行破乳脱水处理的润滑油，其含水量为50%(质量百分比)，同时其40℃下的运动粘度为65mm2/s。
本实施例采用脉冲电场及粉煤灰耦合的方法进行润滑油的破乳脱水，通过脉冲电场和粉煤灰吸附特性之间的有效耦合，提高破乳脱水效率，实现润滑油的快速高效破乳脱水，效率高、耗时短、能耗低、处理效果好，技术、经济优势明显。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法，其特征在于：需要进行破乳脱水处理的润滑油经过滤器脱除机械杂质后，进入油加热器加热至50℃～70℃后，进入破乳脱水装置中，利用破乳脱水装置中的粉煤灰固定床进行破乳脱水处理；
所述的粉煤灰固定床为圆柱形床层，床层中心及外边缘设有绝缘电极，分别与脉冲电源的正负极相连，绝缘电极所用绝缘材料的介电常数≥10000；
所述的脉冲电源，其输出的脉冲电压为方波脉冲，其中，脉冲电压的起始电压为0，峰值电压为0.1kV～2kV；
所述的脉冲电压，其脉冲占空比为0.25～0.5，频率为5Hz～100Hz；
所述的粉煤灰固定床，床层上下设有圆形挡板，挡板上开有大小相同的圆形小孔并均匀地遍布整个挡板，其中圆形小孔的孔径为75微米～100微米；
所述的粉煤灰固定床，其粉煤灰的粒度为150微米～180微米；
所述的进入破乳脱水装置中的润滑油，其在粉煤灰固定床床层中的停留时间为60秒～150秒。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法，其特征在于：所述的需要进行破乳脱水处理的润滑油，其含水量为0.5%～50%(质量百分比)。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲电场及粉煤灰耦合的润滑油破乳脱水方法，其特征在于：所述的需要进行破乳脱水处理的润滑油，其40℃下的运动粘度小于80mm2/s。
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CN113897219B (zh) * 2021-11-30 2024-01-19 重庆工商大学 一种非均匀脉冲电场耦合聚结颗粒床润滑油破乳脱水装置

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