DE1268769B

DE1268769B - De-acidification of mineral lubricating oils

Info

Publication number: DE1268769B
Application number: DE19601268769
Authority: DE
Inventors: Kiichiro Sarui
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-08-23
Filing date: 1960-08-23
Publication date: 1968-05-22

Description

Entsäuerung von mineralischen Schmierölen Mineralöle werden beim Gebrauch als Schmieröle, aber auch bereits durch längere Lagerung in Tanks oxydiert und nehmen dadurch einen sauren Charakter an. In diesem Zustand greifen sie die Oberflächen von Maschinen- oder Motorenteilen, mit denen sie in Berührung kommen, an.Deacidification of mineral lubricating oils Mineral oils are used as lubricating oils, but also oxidized and taken from long storage in tanks thereby a sour character. In this state they grip the surfaces of machine or engine parts with which they come into contact.

Es ist nun bekannt, solche Mineralöle durch Basen zu neutralisieren.It is now known to neutralize such mineral oils with bases.

Hierzu werden auch Alkalimetalle oder andere Leichtmetalle oder in Legierung mit anderen Leicht-oder Schwermetallen verwendet.For this purpose, alkali metals or other light metals or in Alloy used with other light or heavy metals.

Die Verwendung von Metallen, wie Kalium, Natrium oder Caleium, ist aber mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, denn diese Metalle sind an der Luft unbeständig und reagieren mit Wasser sehr heftig. Stark basische Verbindungen dürfen aber auch in Schmierölen nicht zugegen sein, denn auch sie greifen die Oberflächen von Maschinen- und Motorenteilen an.The use of metals, such as potassium, sodium or caleium, is but associated with considerable difficulties, because these metals are in the air inconsistent and react very violently with water. Strongly basic compounds are allowed but also not be present in lubricating oils, because they too grip the surfaces of machine and engine parts.

Legierungen der Alkali- oder Leichtmetalle mit anderen Leicht- oder Schwermetallen sind an der Luft zwar beständiger, aber ihre chemische Reaktionsfreudigkeit haben sie hierbei weitgehend eingebüßt. Die Entsäuerung von Mineralölen führt daher bei Verwendung der genannten Legierungen nur zu unbefriedigenden Ergebnissen.Alloys of alkali or light metals with other light or Heavy metals are more stable in the air, but their chemical reactivity they have largely forfeited in the process. The deacidification of mineral oils therefore leads only to unsatisfactory results when using the alloys mentioned.

Diese Nachteile werden nun vermieden, wenn man leitend verbundene Metalle oder Legierungen verschiedener Ionisationsneigung in Form von Drähten, Stäben, Platten, Kugeln, Netzen, Schwämmen oder Säulen solchen verbrauchten Schmierölen zugibt, wobei als Metallkombinationen Magnesium -!- Zinn, Magnesium -i- Zink, Aluminium + Zinn, Magnesium + Silber, Zinn -f- Nickel, Zink + Zinn, Magnesium + Zinn -f- Zink-Silber-Legierung oder Magnesium + Zink -I- Aluminium oder Legierungen der Metalle verwendet werden. Durch die Verwendung leitend verbundener Metalle unterschiedlicher Ionisierungsneigung werden elektrochemische Elemente gebildet, wobei das Mineralöl als Elektrolyt dient. Je nach Größe des Unterschiedes der Ionisierungsneigung der verbundenen Metalle wird eine mehr oder weniger große elektrische Spannung erzeugt, unter deren Einfluß Metallionen in der zur Entsäuerung des Öles erforderlichen großen Menge und Konzentration an den Elektrolyten, d. h. das Mineralöl, abgegeben werden. Im Mineralöl erfolgt dann die Neutralisierung der sauren Bestandteile in gewohnter Weise durch chemische Reaktionen zwischen diesen und den Metallionen.These disadvantages are now avoided if one conductively connected Metals or alloys with different ionization tendencies in the form of wires, rods, Plates, balls, nets, sponges or pillars of such spent lubricating oils admits, with the metal combinations magnesium -! - tin, magnesium - zinc, aluminum + Tin, magnesium + silver, tin -f- nickel, zinc + tin, magnesium + tin -f- zinc-silver alloy or magnesium + zinc -I- aluminum or alloys of the metals can be used. Through the use of conductively connected metals with different ionization tendencies electrochemical elements are formed, with the mineral oil serving as an electrolyte. Depending on the size of the difference in the tendency of the connected metals to ionize a more or less large electrical voltage is generated under its influence Metal ions in the large amount and concentration required to deacidify the oil to the electrolyte, d. H. the mineral oil. Takes place in mineral oil then the neutralization of the acidic components in the usual way by chemical means Reactions between these and the metal ions.

Der wesentliche Unterschied dieser Art der Entsäuerung von Mineralöl gegenüber den bekannten Verfahren besteht darin, daß erfindungsgemäß Ionen relativ passiver Metalle mit den sauren Bestandteilen reagieren. Es werden einfach zu handhabende billige, insbesondere aber für Motoren und Maschinen völlig ungefährliche Leicht oder Schwermetalle verwendet. An die Stelle der großen Reaktionsfreudigkeit und lonisierungsneigung der bisher verwendeten Alkalimetalle tritt erfindungsgemäß eine physikalische Wirkung, nämlich der Einfluß der elektrischen Spannung. Diese Spannung sorgt dafür, daß die Metallionen stets in der erforderlichen Menge vorhanden sind. Durch die Verwendung von Legierungen der Metalle wird keine nennenswerte Änderung der Wirkung verursacht.The main difference of this type of deacidification of mineral oil compared to the known method is that according to the invention ions relative passive metals react with the acidic components. It'll be easy to use cheap, but especially completely harmless to engines and machines or heavy metals are used. Instead of great responsiveness and According to the invention, the alkali metals used hitherto have a tendency to ionize physical effect, namely the influence of electrical voltage. This tension ensures that the metal ions are always present in the required amount. By using alloys of the metals there is no noticeable change the effect caused.

Es ist zwar schon bekannt, zwei oder mehr unterschiedliche Alkalimetalle im Zustand unmittelbarer gegenseitiger Berührung, d. h. in leitender Verbindung, zu verwenden. Dabei tritt jedoch die durch die Erfindung erzielte Wirkung nicht ein; denn es werden beide Metalle bei der Entsäuerung des Öles verbraucht. Der starke Verbrauch eines Metalls auf Kosten des anderen ist aber ein wesentliches Kriterium der Wirkung einer elektrischen Spannung beim Entsäuern von Mineralöl mittels zweier leitend verbundener Metalle unterschiedlicher lonisierungsneigung. Außerdem treten aber die eingangs bereits geschilderten Nachteile bei der Verwendung mehrerer Alkalimetalle auch dann ein, wenn diese leitend verbunden werden.Although it is already known, two or more different alkali metals in a state of direct mutual contact, d. H. in a leading connection, to use. However, the effect achieved by the invention does not occur a; because both metals are consumed during the deacidification of the oil. The strong Consumption of one metal at the expense of the other is an essential criterion the effect of an electrical voltage when deacidifying mineral oil by means of two Conductively connected metals with different tendencies to ionize. Also kick but the disadvantages already outlined at the beginning of use of several alkali metals even if these are conductively connected.

Ausführungsbeispiele, in welcher Form die Metalle leitend verbunden verwendet werden können, sind in F i g. 1 bis 8 gezeigt.Embodiments of the form in which the metals are conductively connected can be used are shown in FIG. 1 to 8 shown.

In der Zeichnung bezeichnen die Ziffern 1 und 2 die beiden verschiedenen Metalle entsprechend der Erfindung, und die Ziffer 3 bezeichnet ein drittes Metall. Es sind verschiedene Formen möglich, wie die eine, bei der das eine Metall 1, z. B. ein Magnesiumdraht, und das andere Metall 2, z. B. ein Zinndraht, durch Schmelzlötung an ihrem Ende miteinander verbunden sind, so daß sie eine V-Form (F i g. 1) bilden. Sie können auch mit ihren Mitten verbunden sein, so daß ein X entsteht. Die beiden Metalle 1 und 2 können auch durch ein drittes Metall 3 in Form eines Aluminiumdrahtes sternartig verbunden sein, wobei die Verbindung durch Schmelzlötung erfolgt, um eine zwei-oder dreidimensionale Form zu bilden, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist. Diese Metalle können auch in H- ode. Zl-Forrn angeordnet sein (F i g. 3). Die Metalle können auch zickzackförmig zusammengefaßt werden (F i g. 4). In jeder dieser Formen sind die verschiedenen Metalle 1 und 2 an einem oder mehr als zwei Punkten miteinander verbunden, um dazwischen einen elektrischen Stromkreis zu bilden. Weiter sind andere Formen möglich. Beispielsweise können die Metalle- -in Plattenform aufeinandergeschichtet und an ihren Berührungsflächen durch Schmelzlötung miteinander verbunden sein (F i g. 5). Die Form, bei der die beiden verschiedenen Metallarten 1 und 2 jede die Gestalt eines Drahtes haben, sind mit einem Zwischenraum zwischen den beiden Metallen schraubenförmig aufgewickelt und sind an einem geeigneten Teil miteinander verbunden (F i g. 6). Das eine Metall 1 in Gestalt einer Kugel oder eines Stabes kann auch mit dem anderen Metall 2 durch Plattieren oder Schmelzlötung oder durch Aufdampfen sein, so daß die beiden Metalle an ihren gebogenen Flächen miteinander vereinigt sind, wobei das Überzugsmetall2 teilweise wieder entfernt ist, wie F i g. 7 zeigt. Ferner kann noch eine weitere Form in Betracht kommen, bei der ein Strang des einen Metalls 1 vorhanden ist und eine Anzahl von kurzen Drähten des anderen Metalls 2 zwischen den Drähten des Stranges gehalten werden und radial herausragen, so daß die Form einer Bürste entsteht (F i g. 8). Diese Anordnung ist besonders zweckdienlich, wenn es in einem Ölrohr oder in dem Innenzylinder eines Filters eingefügt oder um einen Filterteil herumgewickelt ist. Es ist in diesem Fall möglich, daß die kurzen Drähte aus den beiden Metallen 1 und 2 und der Strang aus dem dritten Metall 3 bestehen.In the drawing, the numerals 1 and 2 denote the two different metals according to the invention, and the numeral 3 denotes a third metal. Various shapes are possible, such as the one in which one metal 1, e.g. B. a magnesium wire, and the other metal 2, e.g. B. a tin wire, are connected to one another by fusion soldering at their end, so that they form a V-shape (Fig. 1). They can also be connected to their centers to form an X. The two metals 1 and 2 can also be connected in a star-like manner by a third metal 3 in the form of an aluminum wire, the connection being made by fusion soldering in order to form a two- or three-dimensional shape, as shown in FIG. 2 is shown. These metals can also be used in H- ode. Zl-Form be arranged (Fig. 3). The metals can also be combined in a zigzag shape (FIG. 4). In each of these forms, the various metals 1 and 2 are connected to one another at one point or more than two points to form an electrical circuit therebetween. Other forms are also possible. For example, the metals can be layered on top of one another in plate form and connected to one another at their contact surfaces by fusion soldering (FIG. 5). The shape, in which the two different types of metal 1 and 2 each have the shape of a wire, are helically wound with a space between the two metals and are connected to each other at a suitable part (Fig. 6). One metal 1 in the form of a ball or a rod can also be with the other metal 2 by plating or fusion soldering or by vapor deposition, so that the two metals are united with one another at their curved surfaces, with the coating metal 2 being partially removed again, as in F. i g. 7 shows. A further shape can also be considered in which a strand of one metal 1 is present and a number of short wires of the other metal 2 are held between the wires of the strand and protrude radially so that the shape of a brush is created (F. i g. 8). This arrangement is particularly useful when inserted in an oil pipe or in the inner cylinder of a filter, or wrapped around a filter part. In this case it is possible that the short wires consist of the two metals 1 and 2 and the strand consists of the third metal 3.

Durch Zugabe bzw. Einbau der erfindungsgemäßen Metallkombinationen in Mineralölen wird ein elektrischer Stromkreis in dem Mineralöl gebildet.By adding or incorporating the metal combinations according to the invention In mineral oils, an electrical circuit is formed in the mineral oil.

Beispiel 1 Eine Magnesiumplatte (1 X 3 X 100 mm) und eine Zinnplatte (0,2 x 3 x 10 mm) werden mittels Verschmelzung an einer Stelle miteinander verbunden. Zehn solcher Plattenpaare werden in einem Ölfilter angeordnet und mit oxydiertem Schmieröl zur Regeneration des Öles in Verbindung gebracht, wodurch die sauren Bestandteile des Öles entfernt werden. Dabei wird das aus der folgenden Tabelle ersichtliche Ergebnis erhalten. Der darin angegebene Ausdruck »Zeit« bezeichnet die Behandlungszeit des Öles. Die Temperatur des Öles ist 90°C. Aus der Tabelle ergibt sich die Verminderung der Oxydation und die Dauer der Behandlung bei einem Ausgangssäurewert von 5,56: Zeit (Minuten) 0 I 30 I 60 I 120 Säurewert .... I 5,56 I 3,92 I 2,90 I 0,95 Beispiel 2 Eine 10 mm dicke Silberplatte wird auf ihrer einen Seitenfläche mit Zinn überzogen und zu einem Stück von etwa 1 cma zugeschnitten. Dieses Stück wird als Filter wie im Beispiel 1 angewendet. Zeit (Minuten) "0 1 30 I 60 I 120 Säurewert .... I 5,56 I 3,57 I 2,45 I 0,76 Beispiel 3 Ein Silberlot (Silber 750/0, Kupfer 200/0, Zinn 5010) wird zu einer kleinen Kugel von etwa 0,5 mm Durchmesser geformt, und eine Anzahl dieser Kugeln werden in eine Gußform eingebracht, erhitzt und gepreßt und bilden durch Verschmelzung ein poröses Rohr. Dieses wird durch Vakuumverdampfung in üblicher Weise mit Zinn überzogen. Dann wird der Überzug teilweise entfernt. Dieses Rohr wird als Filter wie im Beispiel 1 benutzt. Zeit (Minuten) 0 30 I 60 120 Säurewert .... I 5,56 I 2,97 I 1,86 ( 0,88 Beispiel 4 Eine ringförmige Aluminiumplatte mit 0,3 mm Dicke, 5 mm innerem und 8 min äußerem Durchmesser, die auf ihrer einen Seitenfläche mit sich radial erstreckenden Rippen mit Zwischenräumen versehen ist, und eine ringförmige Magnesiumplatte, die in ihrer Größe und Form der Aluminiumplatte gleicht, werden in großer Anzahl hergestellt und abwechselnd paarweise aufeinandergeschichtet, um einen Filterzylinder zu bilden. Dieser wird in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 verwendet. Zeit (Minuten) 0 30 I 60 I 120 Säurewert .... I 5,56 I 3,31 I 2,76 I 1,17 Beispiel 5 100 Teile miteinander vermischte lange und kurze Fasern werden in üblicher Weise in dem herkömmlichen Papierherstellungsverfahren aufbereitet. Andererseits werden Magnesiumlegierung und Zink in der Form von sehr feinen Drähten mit einem Strang aus Silber in der Art einer Flaschenreinigungsbürste vereinigt. Dann wird der Strang mit Zwischenräumen von etwa 1 mm in Stücke geschnitten und durch Druck flach gepreßt. 30 Teile davon werden zu 100 Teilen von langen und kurzen Fasern zusammen mit 5 Teilen Glasfasern und 0,3 Teilen Natriumcarboxymethylcellulose hinzugefügt und in üblicher Weise in dem herkömmlichen Papierherstellungsverfahren behandelt, um ein Filterpapietzu erhalten, das eine Dicke von 1,76 mm, 90 ccm/sec Durchlässigkeit und 1,76 kg/cm2 Reißfestigkeit aufweist.Example 1 A magnesium plate (1 × 3 × 100 mm) and a tin plate (0.2 × 3 × 10 mm) are connected to one another at one point by means of fusing. Ten such pairs of plates are placed in an oil filter and brought into contact with oxidized lubricating oil for regeneration of the oil, whereby the acidic components of the oil are removed. The result shown in the following table is obtained. The term "time" given therein denotes the treatment time of the oil. The temperature of the oil is 90 ° C. The table shows the reduction in oxidation and the duration of the treatment with an initial acid value of 5.56: Time (minutes) 0 I 30 I 60 I 120 Acid value .... I 5.56 I 3.92 I 2.90 I 0.95 Example 2 A 10 mm thick silver plate is coated on one side surface with tin and cut into a piece of about 1 cm. This piece is used as a filter as in Example 1. Time (minutes) "0 1 30 I 60 I 120 Acid value .... I 5.56 I 3.57 I 2.45 I 0.76 Example 3 A silver solder (silver 750/0, copper 200/0, tin 5010) is formed into a small ball about 0.5 mm in diameter, and a number of these balls are placed in a mold, heated and pressed, and formed by fusion a porous tube. This is coated with tin in the usual way by vacuum evaporation. Then the coating is partially removed. This tube is used as a filter as in Example 1. Time (minutes) 0 30 I 60 120 Acid value .... I 5.56 I 2.97 I 1.86 (0.88 Example 4 A ring-shaped aluminum plate 0.3 mm thick, 5 mm inside and 8 mm outside diameter, which is spaced on its one side surface with radially extending ribs, and a ring-shaped magnesium plate which is the same in size and shape as the aluminum plate , are produced in large numbers and alternately stacked in pairs to form a filter cylinder. This is used in the same way as in Example 1. Time (minutes) 0 30 I 60 I 120 Acid value .... I 5.56 I 3.31 I 2.76 I 1.17 Example 5 100 parts of long and short fibers mixed together are prepared in the usual manner in the conventional papermaking process. On the other hand, magnesium alloy and zinc are combined in the form of very fine wires with a strand of silver in the manner of a bottle cleaning brush. The strand is then cut into pieces with gaps of about 1 mm and pressed flat by pressure. 30 parts thereof is added to 100 parts of long and short fibers together with 5 parts of glass fiber and 0.3 part of sodium carboxymethyl cellulose and treated in the usual manner in the conventional papermaking process to obtain a filter paper having a thickness of 1.76 mm, 90 ccm / sec permeability and 1.76 kg / cm2 tear strength.

Dieses Filterpapier wird für ein Filter üblichen Tvps wie im Beispiel 1 verwendet. Zeit (Minuten) 0 30 I 60 I 120 Säurewert .... I 5,56 3,02 1,13 0,28 This filter paper is used for a filter of common type as in Example 1. Time (minutes) 0 30 I 60 I 120 Acid value .... I 5.56 3.02 1.13 0.28

Claims

Claim: Process for the deacidification of used mineral lubricating oils by adding conductively connected metals or metal alloys with different ionization tendencies in the form of wires, rods, plates, spheres, nets, sponges or columns, by using a combination of magnesium + tin, magnesium + Zinc, aluminum + tin, magnesium + silver, tin + nickel, zinc -1- tin, magnesium + tin + zinc-silver alloy or magnesium -I- zinc + aluminum or alloys of the metals used. Documents considered: German Patent No. 436 944; German Auslegeschrift No. 1071261; U.S. Patent Nos. 1939,839, 2,055,210, 2852454.