UA127197C2 - Високопористе середовище для кондиціонування і відновлення мастильного матеріалу - Google Patents

Високопористе середовище для кондиціонування і відновлення мастильного матеріалу Download PDF

Info

Publication number
UA127197C2
UA127197C2 UAA202101227A UAA202101227A UA127197C2 UA 127197 C2 UA127197 C2 UA 127197C2 UA A202101227 A UAA202101227 A UA A202101227A UA A202101227 A UAA202101227 A UA A202101227A UA 127197 C2 UA127197 C2 UA 127197C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
polymer resin
granules
lubricant
pores
medium
Prior art date
Application number
UAA202101227A
Other languages
English (en)
Inventor
Меттью Хоббс
Мэттью Хоббс
Пітер Т. Мол. Дюфрен
Питер Т. Мл. Дюфрен
Original Assignee
1441413 Альберта Інк. Дба Епт
1441413 Альберта Инк. Дба Епт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 1441413 Альберта Інк. Дба Епт, 1441413 Альберта Инк. Дба Епт filed Critical 1441413 Альберта Інк. Дба Епт
Publication of UA127197C2 publication Critical patent/UA127197C2/uk

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/361—Ion-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B01J20/267—Cross-linked polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/262—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. obtained by polycondensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078—Pore diameter
    • B01J20/28085—Pore diameter being more than 50 nm, i.e. macropores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/04—Processes using organic exchangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/04—Processes using organic exchangers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/014—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor in which the adsorbent properties of the ion-exchanger are involved, e.g. recovery of proteins or other high-molecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02—Column or bed processes
    • B01J47/022—Column or bed processes characterised by the construction of the column or container
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/20—Antifreeze additives therefor, e.g. for radiator liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/74—Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/0008—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning with the use of adsorbentia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/0058—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning by filtration and centrifugation processes; apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/0075—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning synthetic oil based
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/06—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning by ultrafiltration or osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/003—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2223/00—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2223/02—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
    • C10M2223/04—Phosphate esters
    • C10M2223/0405—Phosphate esters used as base material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Винахід стосується твердого середовища для обробки мастильного матеріалу, зазвичай, але не завжди у формі гранул, яке придатне для контактування з мастильним матеріалом для їхнього відновлення та кондиціонування. Головною ознакою середовища, як правило з полімерної смоли, є наявність відносно великих пор, які здатні захоплювати і видаляти дрібні забруднювачі та продукти розпаду (такі як невеликі частинки лаку на основі ефірів фосфорної кислоти, сажа, кокс, розчинені металеві або інші дрібні напіврозчинні або нерозчинні частинки). Смоли та адсорбенти попереднього рівня техніки виявилися нездатними видаляти дрібні забруднювачі, такі як лак на основі ефірів фосфорної кислоти, які мають шкідливий вплив на роботу та надійність промислового обладнання. Середній діаметр пор середовища становить від 8000 до 100000 Å і, більш переважно, в діапазоні від 20 000 до 80 000 Å.

Description

Ця заявка на патент претендує на пріоритет згідно з попередньою заявкою на патент США
Мо 62/718,638, яка подана 14 серпня 2018 року і включена у дану заявку шляхом посилання.
ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ
Даний винахід являє собою тверде і нетипово пористе середовище для застосування в кондиціонуванні або відновленні промислових мастильних матеріалів.
РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Ефективна та надійна робота критично важливого промислового обладнання залежить від застосування мастильних матеріалів або інших функціональних рідин. Проте, промислові мастильні матеріали (включаючи масла для змащування, робочі рідини, регулюючі масла на основі ефірів фосфорної кислоти) піддаються розпаду та забрудненню під час експлуатації, що погіршує їхню здатність ефективно виконувати свої функції. Тому ці мастильні матеріали повинні підтримуватися у прийнятному стані, щоб забезпечити надійну роботу критично важливого обладнання. Якщо мастильні рідини не утримуються у прийнятному стані, це може призвести до пов'язаних з витратами несправностей обладнання та простою. Отже, успішні стратегії технічного обслуговування повинні забезпечувати засоби виявлення та вирішення проблем накопичення шкідливих забруднювачів та продуктів деградації мастильного матеріалу, які виникають під час роботи. Аналіз масла та різноманітні системи фільтрації або кондиціонування зазвичай застосовуються для контролювання та ппідтримання стану мастильного матеріалу відповідно.
Забруднення та деградація мастильного матеріалу під час служби неминучі. Нерозчинні частинки, вода та гази є загальними забруднювачами в неводних мастильних матеріалах, і їхній шкідливий вплив на роботу та надійність обладнання добре відомий. Деградація мастильного матеріалу відбувається численними шляхами, включаючи окислення, гідроліз та термоліз.
Продукти розпаду, що виникають в результаті деградації, часто є кислими і самі по собі можуть бути малорозчинними або нерозчинними в мастильному матеріалі. Навіть коли продукти розпаду спочатку залишаються розчинними у мастильному матеріалі, вони можуть зазнати подальших реакцій з іншими продуктами розпаду та забруднювачами, утворюючи нерозчинні частинки або відкладення, які зазвичай називають "лаком". Незалежно від походження, всі ці забруднювачі і продукти деградації мастильного матеріалу негативно впливають на роботу та
Зо надійність обладнання.
Через їхній вплив на надійність та роботу обладнання рівні забруднення та деградації мастильного матеріалу, як правило, контролюються за допомогою аналізу масла. Загальні методи тестування включають (але не обмежуються): підрахунок частинок, аналіз вологості, спектроскопію, аналіз фізичних властивостей (в'язкість, щільність тощо) та колориметрію плями на фільтрі-мембрані (МРС). Останній зазначений тест призначений для оцінки "потенціалу лаку" в маслах для змащування турбін. Автори даного винаходу нещодавно розробили покращену методологію МРС, яка може бути застосована для оцінки "потенціалу лаку" в синтетичних мастильних матеріалах на основі ефірів фосфорної кислоти. Ефіри фосфорної кислоти - це широко розповсюджені регулюючі рідини, що використовуються в різних видах критично важливого промислового застосування. Хоча рівні частинок ефіру фосфорної кислоти, води та кислоти регулярно контролюються для забезпечення роботи та надійності обладнання, їхній "потенціал лаку" до цього часу, як правило, був відсутній у програмах аналізу масла. Як добре відомо стосовно масел для змащування для турбін, частинки або відкладення лаку можуть призвести до пов'язаних з витратами несправностей і простою в критично важливих промислових системах, де використовуються регулюючі рідини на основі ефірів фосфорної кислоти.
Після виявлення шкідливих забруднювачів і продуктів деградації мастильного матеріалу шляхом аналізу масла, вони повинні бути видалені системами фільтрації або кондиціонування, щоб забезпечити належну роботу критично важливого обладнання. У зв'язку з цим попередній рівень техніки включає системи сушіння, системи електростатичного осадження/фільтрації, системи механічної фільтрації, адсорбенти та системи обробки, що використовують тверді іонообмінні середовища відносно обмеженої пористості. Останні застосовуються для видалення кислих продуктів деградації з мастильних матеріалів на основі ефірів фосфорної кислоти, та їхня корисність у цьому відношенні була описана в опублікованій заявці на патент США Мо 2009/0001023 Дюфрена (далі "Опублікована патентна заявка Дюфрена".) Ці іонообмінні смоли містять відносно невеликі пори для збільшення площі поверхні твердих середовищ, доступної для видалення кислоти. Рівні води, часток і кислоти ефірів фосфорної кислоти ефективно регулюються протягом багатьох років за допомогою вищеописаного рівня техніки. Однак лак на основі ефірів фосфорної кислоти не може бути ефективно видалений, застосовуючи ці раніше бо описані технології. З появою та розкриттям покращеного тестування "потенціалу лаку" на основі ефірів фосфорної кислоти масштаб проблем щодо лаку на основі ефірів фосфорної кислоти став очевидним, і основна причина багатьох пов'язаних з витратами промислових несправностей була пов'язана з дрібними частинками та відкладеннями лаку, що утворюються внаслідок деградації ефірів фосфорної кислоти. Отже, до появи цього винаходу залишалася необхідність у розробці систем фільтрації, обробки або кондиціонування мастильного матеріалу, здатних видаляти шкідливий лак на основі ефірів фосфорної кислоти з мастильних матеріалів на основі ефірів фосфорної кислоти та аналогічні забруднювачі з інших в цілому подібних за характером промислових мастильних матеріалів.
СУТЬ ВИНАХОДУ
Для задоволення цієї потреби даний винахід являє собою систему фільтрації та кондиціонування мастильного матеріалу, в якій застосовується іонообмінна смола, в якій розмір пор щонайменше частини смоли значно (приблизно у двадцять разів) більший, ніж пори фільтрів і смол попереднього рівня техніки. До цього часу застосування іонообмінних смол із нетипово великими порами було нелогічним, оскільки їхній великий об'єм пор обмежує площу поверхні, доступну для іонообміну/видалення кислоти. Як результат, іонообмінні смоли за даним винаходом є неефективними поглиначами кислот порівняно з попереднім рівнем техніки.
Іонообмінні смоли з нетипово великими розмірами пор несподівано здатні захоплювати та утримувати надзвичайно дрібні (менше 4 мкм в діаметрі) частинки (включаючи лак на основі ефірів фосфорної кислоти) з мастильних матеріалів. Нетипово великі пори іонообмінної смоли можуть також захоплювати і утримувати надтонкі частинки сажі або коксу, які, як правило, є результатом термолітичного розпаду мастильного матеріалу. Більш того, пористі іонообмінні смоли за даним винаходом можуть захоплювати, утримувати та видаляти ці дрібні нерозчинні забруднювачі та продукти розпаду (лак, сажа, кокс тощо) у такий спосіб, в який не може це зробити традиційне середовище механічної фільтрації, що має такі самі розміри пор (1-4 мкм, наприклад). Виходячи з цього, дані великопористі іонообмінні смоли не функціонують як прості сита. Це свідчить про те, що тривимірна високопориста структура середовища полімерної іонообмінної смоли відіграє значну роль в ефективному захопленні та утриманні дрібних нерозчинних забруднювачів та продуктів розпаду мастильного матеріалу. Застосовуючи даний винахід, можна ефективно зменшити ризик пов'язаних з витратами несправностей
Зо промислового обладнання, які виникають через стан мастильного матеріалу.
Більш конкретно, даний винахід включає нетипово пористу іонообмінну смолу для застосування у відновленні та кондиціонуванні мастильного матеріалу. Нетипово пористі іонообмінні смоли за даним винаходом зазвичай мають форму макропористих полімерних гранул, що мають розмір гранул 300-1500 мкм. Масло для змащування контактує з іонообмінними смолами за даним винаходом або під час періодів очищення, або під час експлуатації масла. Пори даних іонообмінних смол приблизно у двадцять разів більше, ніж типові медіанні розміри пор іонообмінних смол, які вже відомі з рівня техніки (при вимірюванні ртутною порометрією). Наприклад, типові гранули смол попереднього рівня техніки мають медіанний розмір пор приблизно 400-900 А, тоді як великопористі іонообмінні смоли за даним винаходом мають медіанний розмір пор приблизно 8000 А (у двадцять разів більше ніж 400 А), 10000 А (у двадцять разів більше ніж 500 А), 18000 А (двадцять разів більше ніж 900 А), 20000
А, 40000 А або навіть до 60000-100000 А. Часто медіанний розмір пор за цим винаходом вибирається в діапазоні від 20 000 до 80 000 А. Винахідники також вважають, що іонообмінні смоли, що мають медіанний розмір пор від 8 000 до 100000 А дадуть нові та несподівано покращені результати видалення забруднювачів і продуктів розпаду мастильного матеріалу порівняно зі смолами, що мають менші (або, ймовірно, більшії) пори, ніж ті, що знаходяться в зазначеному діапазоні.
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Фіг. 1. являє собою вигляд у розрізі масиву, сконфігурованого для осьового потоку.
Фіг. 2. являє собою вигляд у розрізі масиву, сконфігурованого для радіального потоку.
Фіг. З являє собою вигляд зверху на ємність масової обробки, що містить дане середовище, із впускним отвором і випускним отвором для потоку рідини.
ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ
Іонообмінні смоли за даним винаходом мають нетипово великі розміри пор, що дозволяє неможливе до цього часу захоплення дрібних забруднювачів і продуктів розпаду (лаку на основі ефірів фосфорної кислоти, сажі, коксу тощо) мастильного матеріалу. Ці забруднювачі і продукти розпаду мастильного матеріалу, як правило, мають розмір менше 4 мкм, і тому їх важко або неможливо видалити за допомогою методів ситового типу, описаних у попередньому рівні техніки. Застосовуючи іонообмінні смоли з розмірами пор приблизно в двадцять разів більше, 60 ніж розміри пор, описані в попередньому рівні техніки, смоли за даним винаходом дозволяють ефективно видаляти дрібні забруднювачі та продукти розпаду мастильного матеріалу. Ці шкідливі види потрапляють у відносно більші пори іонообмінних смол за даним винаходом, де вони потім захоплюються та утримуються. Типовими полімерними смолами, призначеними для застосування в даному винаході, є (без обмежень): полістирол (включаючи сітчасті полістироли), поліуретан, епоксидна смола, полівініл, вініловий ефір, дивінілбензол або акрилові смоли практично будь-якого типу, якщо вони є полімерами в загальноприйнятій групі пластмас. Ці полімерні смоли можуть бути функціоналізовані з утворенням аніонних або катіонних обмінних смол, або полімер може залишатися нефункціоналізованим. Однак застосування функціоналізованих аніонообмінних або катіонообмінних смол може підвищити здатність твердого середовища видаляти інші небажані забруднювачі та продукти розпаду (кислоти, метали тощо) з мастильних матеріалів.
Враховуючи вищезазначене пояснення того, як смоли з "більшими порами" за даним винаходом захоплюють дрібні нерозчинні частинки лаку мастильного матеріалу на основі ефірів фосфорної кислоти тощо, мотивація винахідників щодо використання нетипово пористих смол за даним винаходом може здатися очевидною. Однак застосування цих іонообмінних смол, що містять відносно великі пори, було доволі нелогічним. Оскільки іонообмінні смоли, описані в попередньому рівні техніки, призначені для видалення кислих продуктів розпаду мастильного матеріалу, фахівець у галузі обробки мастильного матеріалу вибрав би смолу, що має високу обмінну здатність (здатність видалення кислоти). Іонообмінні смоли з великою кількістю менших пор мають більшу площу поверхні і, отже, пропонують по суті більшу здатність видалення кислоти. Інтуїтивно фахівець в галузі обробки мастильного матеріалу також вибрав би іонообмінну смолу з меншими порами та більшою площею поверхні, щоб максимізувати адсорбуючу здатність середовища обробки видаляти лак. Різко збільшивши медіанні розміри пор в іонообмінних смолах за даним винаходом, винахідники діяли в повному протиріччі з цією усталеною думкою і, відповідно, в значній мірі зменшили площі поверхні іонообмінної смоли. Це нелогічне значне (приблизно в двадцять разів) збільшення розміру пор іонообмінної смоли все- таки призвело до нових і несподівано покращених результатів для вирішення недооціненої та невирішеної до цього часу проблеми дрібних забруднювачів і продуктів розпаду (лак, сажа, кокс тощо) мастильного матеріалу.
Зо Даний винахід фокусується на тому важкому або неможливому до цього часу видаленні дрібних забруднювачів і продуктів розпаду (лак, сажа, кокс тощо) мастильного матеріалу за рахунок можливостей середовища за даним винаходом видаляти кислоту. Однак необхідність попереднього рівня техніки у видаленні кислоти залишається важливою. На щастя, можливо поєднати іонообмінні смоли з більшими порами за даним винаходом з іншими іонообмінними смолами, розміри пор яких менші, а можливості видалення кислоти одночасно більші. Ця комбінація іонообмінної смоли за даним винаходом з більш традиційними смолами попереднього рівня техніки може бути здійснена шляхом змішування або нашарування двох або більше типів гранул іонообмінних смол. Доцільно поєднати приблизно 20 95 (мабс./мас.) "великопористих" іонообмінних смол за даним винаходом з приблизно 80 95 (мабс./мас.) традиційних іонообмінних смол, що захоплюють кислоту; однаково виправданим є те, що суміш або нашарування може становити приблизно 50 95 кожного типу. Після того, як зрозуміли різні механізми, за допомогою яких працюють іонообмінні смоли за даним винаходом і іонообмінні смоли попереднього рівня техніки (які описані в цьому документі а також в опублікованій заявці на патент Дюфрена), вибір співвідношення насамперед пов'язаний з необхідністю зменшення кислоти, оскільки зменшення кількості традиційного середовища захоплення кислоти стехіометрично знижує здатність загальної суміші іонообмінної смоли одночасно видаляти кислоту. Що стосується іонообмінних смол за даним винаходом, приблизно 20 95 або більше включень є емпірично адекватними, оскільки більші пори у даному винаході ведуть до нетипово великого порожнього простору, що дозволяє захоплювати значну кількість дрібних забруднювачів і продуктів розпаду мастильного матеріалу. У системах, де кислоти являють собою меншу проблему, нові іонообмінні смоли за даним винаходом можуть бути застосовані без необхідності їхнього змішування із смолами, що видаляють кислоту, попереднього рівня техніки.
Отже очевидно, що суть винаходу полягає в розумінні застосування іонообмінних смол, що мають відносно більші (приблизно в двадцять разів) пори, для вловлювання дрібних забруднювачів та продуктів розпаду мастильного матеріалу, включаючи лак на основі ефірів фосфорної кислоти (який до цього часу не контролювався регулярно, але все-таки призводив до несправностей обладнання, простою та передчасного закінчення терміну експлуатації мастильного матеріалу, яких можна було уникнути).
З посиланням на фіг. 1, вигляд у розрізі являє собою частину труби 10, яка є типовою для контуру очищення в системі мастильного матеріалу і зображена в розрізі із встановленим картриджем 12. Картридж 12 являє собою ділянку труби, на якій два бар'єри 14, зазвичай пористий екран або сітка, розташовані як зверху за ходом так і внизу за ходом кількості пористих гранул 16 твердого середовища за даним винаходом. Гранули збільшені на фіг. для ілюстративних цілей, і тому не зображені в масштабі. Пори або отвори сітчастого екрана в бар'єрі 14 повинні бути лише меншими за найменший розмір гранул 16, щоб утримувати їх у своєму положенні в картриджі 12. Картридж 12 може бути знятий для заміни гранул 16 за допомогою нарізних кріплень або еквівалентних засобів структурної цілісності, включаючи пресове з'єднання, герметизацію епоксидною смолою, зварювання, роботизовану герметизацію або будь-які інші засоби конструювання. Один або більше традиційних сажових фільтрів (не зображені) можуть бути додані в будь-яку точку вздовж потоку рідини та є необов'язковими.
Ділянка труби 10 може бути розташована в будь-якому зручному місці в системі мастильного матеріалу, переважно в місці, де є легкий доступ для технічного обслуговування (заміна гранул твердого середовища). Хоча це не зображено на Фіг. 1, також доцільно ввести формат "контуру очищення" як вторинний для системи первинної фільтрації або як частину системи первинної циркуляції, особливо для відновлення мастильного матеріалу. Фіг. 2 зображує альтернативну конфігурацію для радіального потоку з картриджем 22, бар'єром 24, гранулами 26, впускною трубою 20 і випускною трубою 28, всі з яких аналогічні зображеним на Фіг. 1. Фіг. З являє собою вигляд зверху альтернативи масової обробки, в якій ємність 30 утримує гранули 36 за даним винаходом, які можна завантажити в контейнер через люк 32, причому потік рідини надходить через трубу 31 і виходить через трубу 33. Ємність містить необов'язковий люк 32 з куполоподібною кришкою, який можна використовувати як альтернативну точку доступу для додавання або видалення гранул за даним винаходом. Знову ж, на жодній з цих Фіг. гранули не зображені в масштабі.
Застосування мастильного матеріалу для турбін може включати від 400 до 20000 галонів мастильного матеріалу, як правило, або навіть менше або більше, і пов'язане з цим середовище, необхідне за даним винаходом, збільшується або зменшується пропорційно.
Кількість необхідного середовища також змінюється залежно від мастильного матеріалу, що
Зо підлягає обробці. Типи масел, які можуть бути кондиціонованими або відновленими за даним винаходом (із конкретними структурами, зображеними на фіг. 1-3, або без них), являють собою мастильні матеріали на нафтовій основі та синтетичні мастильні матеріали, а також ізолюючі рідини, класифіковані як АРІ групи Ї, ІЇ, ПП, ІМ або М. Як відомо фахівцям в даній галузі техніки, регулюючі масла на основі ефірів фосфорної кислоти належать до синтетичних мастильних матеріалів не на основі вуглеводнів, у АРІ групі М. Таким чином, даний винахід пристосований до широкого різноманіття кількості середовищ та рідинних систем, і фахівці у цій галузі техніки, які дізнаються з даного опису, як застосовувати описане середовище з відносно набагато більшими порами, зможуть без зайвого експериментування визначити, скільки середовища пористої смоли застосовувати і як часто його замінювати. З врахуванням вищезазначеного, типова установка для синтетичних мастильних матеріалів на основі ефірів може включати, без обмеження, два картриджі діаметром 6 дюймів кожен і довжиною18 дюймів, що містять гранули за даним винаходом (будь-який із 100 95 гранул за даним винаходом, 50 95 гранул за даним винаходом і 50 95 гранул, що зменшують кислоту, або інші гранули середовища, або описані вище 20 95 гранул за даним винаходом і 80 95 гранул, що зменшують кислоту, або інші гранули середовища) для обробки приблизно 400 галонів мастильного матеріалу. Альтернативно, типова установка для мастильного матеріалу на основі вуглеводнів для турбін може включати, тільки як необмежувальний приклад, два наповнені смолою картриджі діаметром 1 фут кожен і довжиною 20 дюймів для обробки приблизно 6000 галонів мастильного матеріалу. Потрібно зазначити, що у наведених вище прикладах установка для синтетичного мастильного матеріалу на основі ефірів містила приблизно втричі більше смоли на об'єм мастильного матеріалу, ніж було застосовано для мастильного матеріалу на основі вуглеводнів.
Незважаючи на те, що винахід було детально описано вище, винахід має бути обмеженим лише настільки, наскільки це викладено в супровідній формулі винаходу.

Claims (7)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Застосування середовища з полімерної смоли для кондиціонування або відновлення мастильного матеріалу, де середовище з полімерної смоли включає полімерну смолу, де полімерна смола містить множину пор і, додатково, де зазначені пори мають медіанний діаметр бо від 8000 до 100000 А, виміряний ртутною порометрією.
2. Застосування за п. 1, де зазначені пори мають середній діаметр від 20000 до 80000 А, виміряний ртутною порометрією.
3. Застосування за п. 1 або 2, де зазначена полімерна смола вибрана з групи, яка складається з полістиролу, сітчастого полістиролу, поліуретану, епоксидної смоли, полівінілу, вінілового ефіру, дивінілбензолу або акрилових матеріалів.
4. Застосування за будь-яким з пп. 1-3, де зазначені пори мають середній діаметр від 8000 до 60000 А, виміряний ртутною порометрією.
5. Застосування за будь-яким з пп. 1-4, де зазначена полімерна смола має форму гранул.
6. Застосування за п. 5, де зазначені гранули мають середній діаметр приблизно 100-2000 мкм.
7. Застосування за п. 5 або 6, де середовище з полімерної смоли додатково містить гранули іншого середовища для обробки масел для змащування, де зазначені гранули полімерної смоли можуть бути змішані, додані або нашаровані з гранулами іншого середовища. мя жу три шо шк а о ЕЕ КЕ льон й хо ен свиня М МК ЖИ М ОКО Ки и еЯ Мр вк Хто ефе сих Бе ее окр ве ще як ЕК Ел р ТК дя и о ши я ие ВВ у ДИ ют жи й авешок онво ишш СК Кн Ки я: ше и Ех Ср кн А и о ик чи ви Кв и ТВ, пк Ки МАЕ ей еле Ля Б о а М М о Сх мк їни Ж теки син нн М де ГАМК бояри КК ОН Кон ми МЮМКе Пи Тесей ПАМ КЕ Кука и І я дж Кл ит пік ін ПІК ва НН Сни о І, , ПІ Шо Ро ве Ї дн кпеннкснн та
Фіг. 1
UAA202101227A 2018-08-14 2019-08-13 Високопористе середовище для кондиціонування і відновлення мастильного матеріалу UA127197C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862718638P 2018-08-14 2018-08-14
PCT/IB2019/000909 WO2020035731A1 (en) 2018-08-14 2019-08-13 Highly porous lubricant conditioning and remediation media

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA127197C2 true UA127197C2 (uk) 2023-05-31

Family

ID=69523214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202101227A UA127197C2 (uk) 2018-08-14 2019-08-13 Високопористе середовище для кондиціонування і відновлення мастильного матеріалу

Country Status (11)

Country Link
US (3) US20200055022A1 (uk)
EP (1) EP3837045A4 (uk)
JP (1) JP7362145B2 (uk)
KR (1) KR102548059B1 (uk)
CN (1) CN112912172A (uk)
AU (1) AU2019321074B2 (uk)
CA (1) CA3109588A1 (uk)
MX (1) MX2021001682A (uk)
UA (1) UA127197C2 (uk)
WO (2) WO2020035731A1 (uk)
ZA (1) ZA202100722B (uk)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024008326A (ja) * 2022-07-08 2024-01-19 三菱重工業株式会社 タービン油の再生方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3454493A (en) * 1966-08-01 1969-07-08 Rohm & Haas Process and product for removing colloidal materials from aqueous media
CA1068666A (en) * 1975-02-18 1979-12-25 Laurence I. Peterson Pyrolyzed ion exchange resins containing metal salts
FR2313442A1 (fr) * 1975-06-04 1976-12-31 Inst Francais Du Petrole Traitement de finition sur resines adsorbantes pour huiles lubrifiantes regenerees
EP0117315B1 (en) * 1983-02-11 1989-11-23 The Dow Chemical Company Method for removing cesium from an aqueous liquid, method for purifying the reactor coolant in boiling water and pressurized water reactors and a mixed ion exchanged resin bed, useful in said purification
JPH0791454B2 (ja) * 1987-05-20 1995-10-04 エヌオーケー株式会社 含油ポリウレタンエラストマー組成物の製造法
NZ247458A (en) * 1992-05-29 1994-09-27 Rohm & Haas Crosslinked beads predominantly formed from methacrylic anhydride, preparation and use in separation processes
WO2004094831A1 (en) * 2003-04-16 2004-11-04 Dow Global Technologies Inc. System for purifying and monitoring the condition of lubricant fluid in compressors and other equipement
DE602005020732D1 (de) * 2004-12-13 2010-06-02 Ingersoll Rand Co Schmiersystem mit Säurefiltration für einen Verdichter
EP1881866A4 (en) * 2005-05-20 2011-09-07 Lutek Llc MATERIALS AND METHOD FOR REDUCING COMBUSTION END PRODUCTS IN A LUBRICATION SYSTEM FOR A COMBUSTION ENGINE
US8016125B2 (en) * 2005-05-20 2011-09-13 Lutek, Llc Materials, filters, and systems for immobilizing combustion by-products and controlling lubricant viscosity
JP2009515696A (ja) * 2005-11-14 2009-04-16 ザ ジョンズ ホプキンズ ユニバーシティ 分子インプリントポリマーイオン交換樹脂
US7673757B2 (en) * 2006-02-17 2010-03-09 Millipore Corporation Adsorbent filter media for removal of biological contaminants in process liquids
JP5172859B2 (ja) 2007-01-19 2013-03-27 ザ・ピュロライト・カンパニー 逆浸透膜の汚染減少
US8496121B2 (en) * 2007-03-26 2013-07-30 The Purolite Company Macroporous copolymers with large pores
US20090001023A1 (en) 2007-05-14 2009-01-01 Dufresne Peter E Process for removing soluble and insoluble oxidation by-products from non-polar lubricating and hydraulic fluids
US20110089114A1 (en) * 2009-04-16 2011-04-21 Livingstone Gregory J Process for absorbing and adsorbing oil degradation products from lubricating oils
US8161953B1 (en) * 2010-10-28 2012-04-24 GM Global Technology Operations LLC Adsorbent structures for removal of water and fuel contaminants in engine oil
CN202105664U (zh) * 2011-04-28 2012-01-11 何乐平 一种磷酸酯抗燃油纯化用离子交换树脂滤芯
CN107001411B (zh) * 2014-12-15 2021-07-23 默克专利股份公司 从粗溶液捕获靶分子
WO2017178593A2 (en) 2016-04-13 2017-10-19 Castrol Limited Removing aromatic compounds from a hydrocarbon fluid
AU2018329571A1 (en) * 2017-09-05 2020-03-26 4C Air, Inc. Nanofiber web with controllable solid volume fraction
CN107551655A (zh) * 2017-09-28 2018-01-09 昆山威胜达环保设备有限公司 一种清除润滑油漆膜的滤油机
KR20210089777A (ko) * 2018-11-20 2021-07-16 후지필름 일렉트로닉 머티리얼스 유.에스.에이., 아이엔씨. 용매 정제 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
AU2019321074A1 (en) 2021-02-18
KR20210041612A (ko) 2021-04-15
US20200055021A1 (en) 2020-02-20
EP3837045A1 (en) 2021-06-23
WO2020035733A1 (en) 2020-02-20
US20200055022A1 (en) 2020-02-20
US20210340460A1 (en) 2021-11-04
ZA202100722B (en) 2022-08-31
EP3837045A4 (en) 2022-05-11
AU2019321074B2 (en) 2022-06-16
JP7362145B2 (ja) 2023-10-17
CN112912172A (zh) 2021-06-04
MX2021001682A (es) 2021-05-31
WO2020035731A1 (en) 2020-02-20
JP2022501173A (ja) 2022-01-06
KR102548059B1 (ko) 2023-06-27
CA3109588A1 (en) 2020-02-20
US10926243B2 (en) 2021-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090001023A1 (en) Process for removing soluble and insoluble oxidation by-products from non-polar lubricating and hydraulic fluids
DE2450103B2 (de) Vorrichtung zur Behandlung einer _ Flüssigkeit, um eine dispergierte flüssige Phase aus einer kontinuierlichen flüssigen Phase zu entfernen
UA127197C2 (uk) Високопористе середовище для кондиціонування і відновлення мастильного матеріалу
US5597489A (en) Method for removing contaminants from water
WO2011003799A1 (de) Vorrichtung zum sicheren testen von batterien
JP2004507356A (ja) ポリウレタン・オイルエマルジョン破壊ユニット
DE2810306A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur trennung von emulsionen
Phillips et al. The origin, measurement and control of fine particles in non‐aqueous hydraulic fluids and their effect on fluid and system performance
AU2013299772B2 (en) Fuel filter for the removal of a soap contaminant from diesel fuel
KR20170016442A (ko) 수 정화제 및 수 정화 방법
WO1991008036A1 (de) Vorrichtung zur filtration von verunreinigten flüssigkeiten, insbesondere von wasser
US8753524B2 (en) Composite media for water treatment processes and methods of using same
CN106457072B (zh) 用于水处理工艺的复合材料介质及其使用方法
KR101731851B1 (ko) 원통형 전처리 여과장치.
US20160297688A1 (en) System and method for removing solids and hydrocarbons from water
DE60018454T2 (de) Mechanische sicherheitsvorrichtung für strömungen
Putri et al. Application of ceramic filter and reverse osmosis membrane for produced water treatment
US7629292B2 (en) Composite media for ion processing
CN105784619A (zh) 一种污染土壤可渗透反应墙性能的检测装置
EP2937318B1 (de) Reinigungsvorrichtung zur reinigung eines fluids umfassend eine einrichtung zum sedimentieren und eine einrichtung zum adsorbieren
DE102021115347B4 (de) Aufwärts durchströmter Adsorber mit Entlüftungseinrichtung, Verwendung solcher Adsorber, System zum Filtern eines Fluids und Verfahren zum Auswechseln des Filtermediums eines Adsorbers
WO2023194357A1 (de) Filtermedium für den einsatz in brennstoffzellen
NO345683B1 (en) A mineral filter unit to filter water containing dissolved heavy metals, a mineral filter system and a method to filter water containing dissolved heavy metals through a mineral filter system
US20090283478A1 (en) Method and system for a regenerative particle trap structure loaded and unloaded with active materials by way of a flow stream